河北省石家庄二中润德学校2024届物理高二第二学期期末质量检测试题含解析

河北省石家庄二中润德学校2024届物理高二第二学期期末质量检测试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示，M是一个小型理想变压器，原副线圈匝数之比n1∶n2=10∶1，接线柱a、b接上一个正弦交变电源，电压V．变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料（电阻随温度升高而减小）制成的传感器，R1为一定值电阻．下列说法中正确的是（）A．电压表V示数为22VB．当传感器R2所在处出现火警时，电压表V的示数减小C．当传感器R2所在处出现火警时，电流表A的示数减小D．当传感器R2所在处出现火警时，电阻R1的功率变大2、列车在空载时加速经过一段平直的路段，通过某点时速率为v，加速度大小为a1；当列车满载货物再次加速经过同一点时，速率仍为v，加速度大小变为a2。设列车发动机的功率恒为P，阻力是列车重力的k倍，重力加速度大小为A．kg+a1kg+a2 B．3、如图所示，一有限范围的匀强磁场宽度为d=5cm，若将一个边长L=1cm的正方形导线框以速度v=1cm/s匀速通过磁场区域，则导线框中无感应电流的时间为()A．1sB．2sC．4sD．无法计算4、氢原子的能级图如图所示，如果大量氢原子处在n=3能级的激发态，则下列说法正确的是A．这群氢原子能辐射出2种不同频率的光子B．波长最长的辐射光是氢原子从n=3能级跃迁到能级n=1能级产生的C．辐射光子的最大能量为12.09eVD．处于该能级的氢原子至少需吸收13.6eV能量的光子才能电离5、磁流体发电是一项新兴技术。如图表示了它的原理：将一束等离子体(即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子，而从整体来说呈电中性)喷射入磁场，在场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压。如果射入的等离子体速度均为v，板间距离为d，板平面的面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于速度方向，负载电阻为R，电离气体充满两板间的空间，其电阻率为ρ，当发电机稳定发电时，A、B就是一个直流电源的两个电极。下列说法正确的是（）A．图中A板是电源的正极B．A、B间的电压即为该发电机的电动势C．正对面积S越大，该发电机电动势越大D．电阻R越大，该发电机输出效率越高6、如图所示是氢原子四个能级的示意图，当氢原子从高能级向低能级跃迁时会辐射一定频率的光子，以下说法不正确的是A．一个处于n=3能级的氢原子，自发跃迁时最多能辐射出三种不同频率的光子B．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子动能增大C．n=4能级的氢原子自发跃迁时，辐射光子的能量最大为12.75eVD．用能量为11.0eV的电子轰击基态氢原子能使其跃迁到更高能级二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源相连接，下极板接地．静电计所带的电荷量可忽略．现将一带电油滴置于电容器中P点，恰能保持平衡．若将电容器的上极板竖直向下移动一小段距离，则下列说法正确的是A．平行板电容器的电容将变小B．带电油滴所受的电场力将变小C．静电计指针的张角将保持不变D．带电油滴的电势能将减小8、如图所示，实线为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t＝0时的波形图，过了1秒钟，当Q点在t＝0时的振动状态传到P点时，则（）A．此时1cm<x<2cmB．此时2cm<x<3cmC．此波的传播速度为（4n+3）cm/s，n＝0，1，2，3…D．Q处质点此时正在波谷位置，加速度沿y轴的负方向9、下列说法正确的是（）A．物体的内能是物体内所有分子的热运动动能和分子势能的总和B．物体对外界做功，其内能可能增加C．液体分子的无规则运动称为布朗运动D．温度越高，布朗运动越显著10、“两弹一星”可以说长了中国人的志气，助了中国人的威风。其中原子弹是一种没有减速剂、不加控制的爆炸性链式反应装置，它在工作中有一种核裂变反应方程式为U＋n→X＋Ba＋3n，下列说法正确的是A．X原子核中有36个中子B．铀块体积只有在大于临界体积时才能发生链式反应C．裂变反应中由于质量亏损释放出能量D．原子核反应过程中的质量亏损现象违背了能量守恒定律三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如图(a)所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车。在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图(b)记录了桌面上连续的6个水滴的位置.(已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴)（1）由图(b)可知，小车在桌面上是___运动的。A．从右向左B．从左向右（2）该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为______m/s，加速度大小为_________m/s2.(结果均保留2位有效数字)12．（12分）在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中：（1）关于油膜面积的测量方法，下列说法中正确的是（.填字母代号）A．油酸酒精溶液滴入水中后，要立刻用刻度尺去量油膜的面积B．油酸酒精溶液滴入水中后，要让油膜尽可能地散开，再用刻度尺去量油膜的面积C．油酸酒精溶液滴入水中后，要立即将油膜的轮廓画在玻璃板上，再利用坐标纸去计算油膜的面积D．油酸酒精溶液滴入水中后，要让油膜尽可能散开，等到状态稳定后，再把油膜的轮廓画在玻璃板上，用坐标纸去计算油膜的面积（2）实验中，将1cm3的油酸溶于酒精，制成200cm3的油酸酒精溶液，又测得1cm3的油酸酒精溶液有50滴，现将1滴溶液滴到水面上，水面上形成0.2m2的单分子薄层由此可估算油酸分子的直径d＝________m.四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态C，其体积与热力学温度T关系如图所示。该气体的摩尔质量为M，状态A的体积为V1、温度为T1．已知O、A、C三点在同一直线上，阿伏伽德罗常数为NA，求：①若在A→C过程中，气体对外做功为5J，内能增加9J，则气体是吸热还是放热？吸收或放出的热量是多少？②在状态C，该气体的密度为ρ，体积为2V1，则状态C的温度为多少？该气体的分子数为多少？14．（16分）如图所示，在光滑桌面上置有长木板和物块，在长木板的右侧置有物块，一开始处于静止状态.与之间的动摩擦因数为0.2，足够长，的质量为2kg，的质量为1kg，的质量为3kg，以4m/s的初速度向右运动，与碰撞后两者黏在一起.重力加速度取10m/s2，求：（1）与碰撞过程中，损失的机械能；（2）最终的速度大小和相对于运动的距离.15．（12分）如图所示，足够长的水平传送带逆时针匀减速转动直到停止，加速度大小为3m/s2，当传送带速度为v0=10m/s时，将质量m=3kg的物块无初速度放在传送带右端，已知传送带与物块之间的动摩擦因数为0.2，重力加速度g=10m/s2，求：（1）物块运动过程中的最大速度；（2）物块从放在传送带到最终停止，相对传送带运动的位移

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、A【解题分析】

输出电压是由输入电压和匝数比决定的，输入的功率的大小是由输出功率的大小决定的，电压与匝数程正比，电流与匝数成反比，根据理想变压器的原理分析即可．【题目详解】由图象可知，输入的电压为220V，变压器的电压与匝数成正比，由此可得副线圈的电压为22V，电压表测的是半导体热敏材料的电压，R1，R2的总电压为22V，所以电压表的示数小于22V，故A错误；当出现火警时，温度升高，电阻R2减小，副线圈的电流变大，所以R1的电压要增大，由于副线圈的总电压不变，所以R2的电压就要减小，故B正确；由B分析可知，副线圈的电阻减小，副线圈的电流变大，所以原线圈的电流也就要增大，故C错误；由B分析可知，副线圈的电阻减小，副线圈的电流变大，由于R1的电阻不变，由P=I2R1可知，电阻R1的功率变大，故D正确．所以BD正确，AC错误．【题目点拨】本题主要考查变压器的知识，要能对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器变压原理、功率等问题．2、B【解题分析】

因两次经过某点的速率相同，功率相同，由F=Pv可知牵引力相同；由牛顿第二定律，空载时：F-kmg=ma1；满载时：F-kMg=M3、C【解题分析】

导线框完全在磁场中时，导线框不产生感应电流，此过程的路程s=d-L，则无感应电流的时间A.1s与分析不相符，故A项与题意不相符；B.2s与分析不相符，故B项与题意不相符；C.4s与分析相符，故C项与题意相符；D.无法计算与分析不相符，故D项与题意不相符。4、C【解题分析】

A、这群氢原子能辐射出C32=3B、波长最长的辐射光对应着能级差最小的，则是氢原子从n=3能级跃迁到能级n=2能级产生的，B错误；C、辐射光子的最大能量是从n=3到n=1的跃迁，最大能量为-1.51--13.6=12.09eVD、处于该能级的氢原子至少需吸收1.51eV能量的光子才能电离，D错误。5、D【解题分析】大量带正电和带负电的微粒向右进入磁场时，由左手定则可以判断正电荷受到的洛伦兹力向下，所以正电荷会聚集的B板上，负电荷受到的洛伦兹力向上，负电荷聚集到A板上，故A板相当于电源的负极，B板相当于电源的正极，故A错误；A、B间的电压即为电阻R两端的电压，是路端电压，故不是产生的电动势，故B错误；AB间的场强为qvB=qEE=vB，故两极板间的电势差为U=Ed=vBd，与正对面积无关，故C错误；输出的效率η＝UIEI=RR+r【题目点拨】根据洛伦兹力的方向判断物体的运动方向，此题还可以根据洛伦兹力与极板间产生的电场力平衡解得磁流体发电机的电动势．6、A【解题分析】A、一个处于n=3能级的氢原子，自发跃迁时最多能辐射出二种不同频率的光子（3→2、2→1），故A不正确；B、氢原子辐射出一个光子后，从高能级向低能级跃迁，轨道半径减小，根据ke2r2=mv2r知，电子速率增大，动能增大，又由于氢原子能量减小，则氢原子电势能减小（或根据库仑力做正功判断也可），故B正确；C、n=4能级的氢原子自发跃迁时，辐射光子的能量最大为Emax=-0.85-(-13.6)=12.75eV，故【题目点拨】知道从高能级向低能级跃迁，辐射光子，从低能级向高能级跃迁，吸收光子，以及知道原子的能量等于电子动能和电势能的总和，通过动能的变化可以得出电势能的变化．氢原子跃迁时放出的光子的频率取决于初末能级之差．二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、CD【解题分析】将平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离，导致极板间距减小，根据知，d减小，则电容增加，故A错误；电势差不变，d减小，根据E=U/d可知，电场强度增加，带电油滴所受的电场力将变大，选项B错误；静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变，故C正确；因两板场强变大，则P点与下极板的电势差变大，则P点的电势增大，因为该电荷为负电荷，则电势能减小，故D正确；故选CD．点睛：本题是电容器的动态分析问题，关键抓住不变量，当电容器与电源始终相连，则电势差不变，当电容器与电源断开，则电荷量不变．8、AC【解题分析】

AB、当Q点在t=0时的振动状态（通过平衡位置向上振动）传到P点时，x=0cm处质元在波谷，x=2cm处质元在波峰，则1cm<x<2cm向y轴的正方向运动，2cm<x<3cm向C、波长λ=4cm，根据传播规律可知，1s时间内，波向x轴负方向传播了(n+34)λ，n=0、1、2…．即传播了(n+34)个周期，则周期T=44n+3s，n=0、1、2…．根据波长、周期和波速的关系可知，v=λTD、根据波动规律可知，此时Q处质点处于波谷，加速度沿y轴正方向，D错误。9、ABD【解题分析】

A.物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和叫物体的内能；故A正确.B.根据热力学第一定律，物体对外界做功，但物体和外界热交换不明确，所以其内能可能增加；故B正确.C.布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的永不停息地做无规则运动，并非是液体分子的无规则运动称为布朗运动；故C错误.D.颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈；故D正确.10、BC【解题分析】

A．根据质量数守恒可知X的质量数电荷数所以中子数故A错误；B．根据链式反应的条件可知，铀块体积只有在大于临界体积时才能发生链式反应。故B正确；C．根据裂变的特点可知，裂变反应中由于质量亏损释放出能量，故C正确；D．根据爱因斯坦质能方程可知，原子核反应过程中的质量亏损现象是不违背能量守恒定律的，故D错误。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、A0.190.038.【解题分析】

（1）[1]．由于用手轻推一下小车，则小车做减速运动，根据桌面上连续6个水滴的位置，可知，小车从右向左做减速运动，即选A；（2）[2]．已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴，那么各点时间间隔为：根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，有：[3]．根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：负号表示方向相反．12、（1）D（2）5×10－10【解题分析】试题分析：为了测量油膜的面积，必须使油膜边界清晰，便于描绘油膜形状，可先在水面上均匀撒上痱子粉．根据浓度求出1滴溶液中所含的纯油酸的体积V，由d=V（1）液滴入水中后，应让油膜尽可能散开，形成单分子油膜，再把油膜的轮廓画在玻璃板上，然后用坐标纸计算油膜的面积，由于油膜