江苏省南大附中2024届高二物理第二学期期末综合测试模拟试题含解析

江苏省南大附中2024届高二物理第二学期期末综合测试模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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，是甲、乙两质点从同一位置，在同一直线上运动的速度v与时间t的关系图象．对两质点运动情况的分析，下列结论正确的是()A．甲的加速度大于乙的加速度B．在t=2s时两质点相遇C．在t=1s时两质点相距0.25mD．在t=2s时两质点相距3m2、如图所示，面积为、匝数为10匝的矩形线圈，处在磁感应强度为的匀强磁场中，通过电刷与理想变压器的原线圈相连．变压器的原线圈接有一理想二极管，副线圈接有的电阻和一理想交流电压表，变压器的原、副线圈匝数比为2：1．当线圈绕垂直于磁场的轴以的角速度转动时，下列说法中正确的是（）A．矩形线圈产生的交流电的周期为0.02sB．矩形线圈产生的电动势的有效值为80VC．电压表的示数为20VD．副线圈的输出功率为160W3、为了表演“隐形的大头针”节目，某同学在半径为r的圆形软木片中心垂直插入一枚大头针，并将其放入盛有水的碗中，如右图所示．已知水的折射率为，为了保证表演成功(在水面上看不到大头针)，大头针末端离水面的最大距离h为A．r B．r C．r D．r4、如图所示，一物块从一光滑且足够长的固定斜面顶端O点无初速释放后，先后通过P、Q、N三点，已知物块从P点运动到Q点与从Q点运动到N点所用的时间相等，且PQ长度为3m，QN长度为4m，则由上述数据可以求出OP的长度为（）A．2mB．98mC．258m5、下列说法正确的是（）A．温度是分子平均动能的宏观标志，所以两个物体只要温度相等，那么它们分子的平均速率就相等B．热力学第二定律可描述为：“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”C．在自然界能的总量是守恒的，所以不存在能源危机D．热力学第一定律也可表述为第一类永动机不可能制成6、下列说法中正确的是()A．温度低的物体内能小B．分子之间距离减小时，引力和斥力都增大，且引力增大得比斥力快C．做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大D．外界对物体做功时，物体的内能不一定增加二、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、对于一定量的理想气体，下列说法正确的是A．若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变B．若气体的内能不变，其状态也一定不变C．当气体温度升高时，气体的内能可能减小D．气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关8、原子核的比结合能曲线如图所示，根据该曲线，下列判断中正确的有A．核的结合能约为14MeVB．核比核更稳定C．两个核结合成核时释放能量D．核中核子的平均结合能比核中的大9、氢原子光谱的两条谱线如图所示，图中给出了谱线对应的波长，已知普朗克常量h=6.63×10﹣34J•s，氢原子能级符合规律En=-13.6n2eV（n是正整数），金属Na的极限频率为5.53×1014A．Hβ对应光子的能量约为13.6eVB．按玻尔原子模型，与Hα谱线对应的跃迁是从n=3能级到n=2能级C．根据玻尔原子理论，电子的轨道量子化的，电子在轨道上绕核转动时不会产生电磁辐射D．Hα先经过凸透镜汇聚后，照射金属Na时间足够长，则金属Na一定能发生光电效应10、下列说法正确的是A．绝热膨胀过程中，内能可能不变B．当分子间距离无穷大时，分子势能最大C．物体的温度升高，内能可能减小D．单晶体具有各向异性，是因为内部结构规则，在不同方向上物质微粒的排列情况相同E.液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，所以液体表面分子间的作用表现为相互吸引,即存在表面张力.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）(1)图中游标卡尺读数为____________cm．(2)如图所示，某同学用两个大小相等的小球做《验证动量守恒定律》的实验时，必须测量的物理量是____A．入射小球和被碰小球的质量B．入射小球从静止释放时的起始高度C．斜槽轨道的末端到水平地面的高度D．未放靶球时入射球飞出的水平距离E.入射小球和被碰小球碰撞后各自飞出的水平距离12．（12分）一个小灯泡上标有“4V，2W”的字样，现在要用伏安法测量这个灯泡的U﹣I图线，现有下列器材供选用：A．电压表（0～5V，内阻约10kΩ）B．电压表（0～10V，内阻约20kΩ）C．电流表（0～0.3A，内阻约1Ω）D．电流表（0～0.6A，内阻约0.4Ω）E．滑动变阻器（10Ω，2A）F．学生电源（直流6V），还有开关导线(1)实验中所用电压表应选_____，电流表应选用_____（用序号字母表示）。(2)为了使实验误差尽量减小，要求从零开始多测几组数据，请在图甲方框内画出满足实验要求的电路图____。(3)某同学利用实验得到的数据画出了该小灯泡的U﹣I曲线（如图乙所示），若直接在小灯泡两端加上2V的电压，则该小灯泡消耗的功率是______W，电阻是______Ω。（结果保留两位有效数字）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）如图所示,用折射率的玻璃做成内径为、外径为的半球形空心球壳,束平行光平行于射向此半球的外表面．(ⅰ)某条光线到达内表面时发生全反射,求这条光线在内、外表面上的入射角各为多大?(ⅱ)要使球壳内表面没有光线射出,可在半球壳左侧放一遮光板，此板面积至少多大?14．（16分）如图所示，倾角为的固定粗糙斜面上有一物块A，物块到斜面底端的高度为h，紧靠斜面底端有一长为L的长木板B停放在光滑的水平面上，斜面底端刚好与长木板上表面左端接触，长木板上表面粗糙，右端与一圆弧面C粘接在一起，圆弧面左端与木板平滑相接，现释放物块A让其从斜面上滑下，圆弧面表面光滑，圆弧面的半径为R，物块与斜面、长木板表面的动摩擦因数均为三者的质量相等，重力加速度大小为g，不计物块A从斜面滑上木板时的机械能损失．（1）求物块A到达斜面底端时的速度大小v；（2）改变物块A由静止释放的位置，若物块A恰好能滑到圆弧面C的最高点，求其开始下滑时到斜面底端的高度；（3）在（2）中情况下，求物块A从圆弧面最高点返回后停留在长木板B上的位置到长木板右端的距离s（设物块A不会从长木板B的左端滑下）．15．（12分）如图所示，用特殊材料制成的PQ界面垂直于x轴，只能让垂直打到PQ界面上的电子通过．PQ的左右两侧有两个对称的直角三角形区域，左侧的区域分布着方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，右侧区域内分布着竖直向上的匀强电场．现有速率不同的电子在纸面上从坐标原点O沿不同方向射向左侧三角形区域，不考虑电子间的相互作用．已知电子的电荷量为e，质量为m，在ΔOAC中，OA＝l，θ＝60°.(1)求能通过PQ界面的电子所具有的最大速度及其从O点入射时与y轴的夹角；(2)若以最大速度通过PQ界面的电子刚好被位于x轴上的F处的接收器所接收，求电场强度E的大小；(3)在满足第(2)的情况下，求所有能通过PQ界面的电子最终穿越x轴的区间宽度．

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、D【解题分析】

（1）v-t图象的斜率代表加速度，图象越陡，说明该运动加速度越大，故甲质点的加速度小于乙质点得加速度，A错误；（2）v-t图象的交点代表速度相同，故t=2s时两质点的速度相同；v-t图象的面积代表位移，从图象可以看到，两质点在0-2s内位移并不相等，B错误；（3）由图象可知，甲、乙两质点运动的加速度分别为，，所以在0-1s内，甲的位移为，乙的位移为，所以在t=1s的时刻，两质点相距，C错误；（4）在0-2s内，由v-t图象的面积可知，甲的位移为，乙的位移为，所以在t=2s的时刻，两质点相距3m．【题目点拨】根据v-t图象的斜率大小（陡峭程度）可以判断或计算两物体的加速度的大小；根据v-t图象的面积可以可以计算位移：横轴上方的面积代表物体沿正方向的位移；横轴下方的面积代表物体沿负方向的位移．2、C【解题分析】

(1)矩形线圈产生的交流电的周期为=0.04s，A错误；（2）线圈转动过程中，产生的感应电动势的峰值=80V；由于二级管的存在，导致变压器原线圈的输入电压被过滤掉半个周期，故根据交流电有效值的定义，，得原线圈两端电压=40V，B错误；（3）根据变压器原、副线圈电压比和匝数比的关系，得副线圈电压，即电压表示数=20V，C正确；（4）根据输出功率公式，得副线圈的输出功率为80W，D错误；故本题选C【题目点拨】根据二级管的单向导电性，可知变压器输入端交流电在一个周期内，工作时间仅有半个周期，根据交流电实际的作用效果，可以知道真实加到原线圈两端的电压的有效值，进而可以根据匝数比关系，知道副线圈两端的电压的有效值．3、A【解题分析】

只要从大头针末端发出的光线射到圆形软木片边缘界面处能够发生全反射，就从水面上看不到大头针，如图所示，根据几何关系有所以故A正确，BCD错误；故选A．【题目点拨】以大头针末端为研究对象，只要从大头针末端发出的光线射到圆形软木片边缘界面处能够发生全反射，就从水面上看不到大头针，作出光路图，根据全反射的临界角公式求解即可．4、C【解题分析】

在相邻的相等时间内的位移差是恒量，即Δx=at2，结合Q的速度等于PN段的平均速度，求出Q的速度，再结合运动学公式求出OQ的距离，结合PQ距离求出OP【题目详解】设相等的时间为t，加速度为a，由：Δx=at2Q点瞬时速度的大小等于PN段的平均速度的大小：v则OQ间的距离：x则OP长度为：xOP=xOQ-xPQ【题目点拨】解决本题的关键掌握匀变速运动的两个重要推论，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度；在相邻的相等时间内的位移差是恒量，即Δx=aT5、D【解题分析】温度是分子平均动能的宏观标志，所以两个物体只要温度相等，那么它们分子的平均动能就相等，但是由于分子质量不同，分子的平均速率不同，选项A错误；热力学第二定律可描述为：“不可能使热量由低温物体传递到高温物体而不引起其他的变化”，选项B错误；在自然界能的总量是守恒的，但是能源利用之后，短期不能再生，或被重复利用，故肆意浪费能源必然造成能源危机，故C错误．热力学第一定律也可表述为第一类永动机不可能制成，选项D正确；故选D.6、D【解题分析】

A．物体的内能与物质的量、温度和体积等都有关系，则温度低的物体内能不一定小，选项A错误；B．分子之间距离减小时，引力和斥力都增大，且引力增大得比斥力慢，选项B错误；C．微观粒子的动能与宏观物体的运动无关，选项C错误；D．根据∆U=W+Q可知，外界对物体做功时，若物体放热，则物体的内能不一定增加，选项D正确；故选D.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、AD【解题分析】

A.由理想气体的状态方程可知，若气体的压强和体积都不变，则其温度不变，其内能也一定不变，故A正确；B.若气体的内能不变，有可能是气体在吸热的同时对外做功，则气体的状态可能变化，故B错误；C.理想气体内能由温度决定，当气体温度升高时，气体的内能一定增加，故C错误；D.气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的是等压变化过程还是等容变化过程有关，故D正确；8、BC【解题分析】

A．由图知核的比结合能约为7MeV，所以结合能约为4×7=28MeV故A错误；B．核比核的比结合能大，所以核比核更稳定，故B正确；C．两个核结合成核时，即由比结合能小的反应生成比结合能大的释放能量，故C正确；D．由图知核中核子的平均结合能比核中的小，故D错误．9、BC【解题分析】

A、因谱线对应的能量E=hcλ，且Hβ谱线的波长λ=486.27nm，解得Hβ对应光子的能量约为：E=6.63×10-34×3×108486.47×10B、因Hα谱线对应光子的能量为1.89eV；根据氢原子能级En=-13.6n2eV，则有：ΔE=E3﹣E2=-13.632eV-（-13.622）eV=1.89eV,因此与Hα谱线对应的氢原子的电子从n=3能级跃迁到n=C、根据玻尔原子理论，电子的轨道是量子化的，电子在轨道上绕核转动时不会产生电磁辐射，故C正确。D、Hα的频率为ν=cλ=3×108656.47×10-9HZ=4.5×1014H10、ACE【解题分析】

A.向真空的膨胀不做功，内能不变，故A正确。B.当分子间距离非常小时，分子势能比无穷远时大，故B错误。C.内能包含分子动能和分子势能，温度升高，内能可能减小，故C正确。D.单晶体具有各向异性，是因为内部结构规则，在不同方向上物质微粒的排列情况不同，故D错误。E.液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，所以液体表面分子间的作用表现为相互吸引，即存在表面张力，故E正确。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、1.094ABE【解题分析】

(1)[1]．50分度的游标卡尺，精确度是0.02mm，游标卡尺的主尺读数为10mm，游标尺上第47根线和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为47×0.02mm=0.94mm，所以最终读数为：10mm+0.94mm=10.94mm=1.094cm．(2)[2]．小球离开轨道后做平抛运动，小球在空中的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，则有mav0=mavA+mbvB两边同时乘以时间t得：mav0t=mavAt+mbvBt则maOM=maOP+mbON因此实验需要测量：两球的质量，两球做平抛运动的水平位移，故C、D错误，ABE正确．故选ABE．【题目点拨】本题考查了实验需要测量的量、实验注意事项、实验原理、刻度尺读数、动量守恒表达式，解题时需要知道实验原理，根据动量守恒定律与平抛运动规律求出实验要验证的表达式是正确答题的前提与关键．12、A;D;0.80;5.0;【解题分析】(1)因小灯泡标有“4V，2W”的字样，故电压表应选A，由I=P/U得小灯泡额定电流为0.5A，故电流表应选D。(2)因小灯泡电流从零调，故滑动变阻器应用分压式接法；因小灯泡电阻远小于电压表内阻，故电流表应用外接法。电路图如图所示：（3）直接在小灯泡两端加上2V的电压，由图可知，流过小灯泡的电流为0.40A，小灯泡的功率P=UI=0.80W；电阻为R=U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、(ⅰ)、(ⅱ)【解题分析】

(ⅰ)设光线射入外球面，沿方向射向内球面，刚好发生全反射则所以内表面入射角在中，所以解得又由，解得所以外表面入射角为(ⅱ)由图中可知，所以，至少用一个半径为的遮光板，圆心过轴并垂直该轴放置，才可以挡住射出球壳的全部光线，这时球壳内部将没有光线射出，其最小面积.【题目点拨】解决光学问题的关键要掌握全反射的条