广东省深圳市格睿特高级中学2024届物理高二第二学期期末统考模拟试题含解析

广东省深圳市格睿特高级中学2024届物理高二第二学期期末统考模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属产生光电效应的措施是A．改用频率更小的紫外线照射 B．改用X射线照射C．改用强度更大的原紫外线照射 D．延长原紫外线的照射时间2、物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上。下列说法正确的是A．电子的发现使人们认识到电子是原子的一部分B．天然放射现象使人们认识到原子具有核式结构C．a粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的D．密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的3、如图所示，螺线管内有沿着轴线的外加磁场，以图中箭头所示方向为其正方向。螺线管与导线框abcd相连，导线框内有一闭合小金属圆环，圆环面与导线框在同一平面内。当螺线管内磁场的磁感应强度B随时间按图示规律变化时，则在t1～t2时间内（）A．环有收缩趋势B．环有扩张趋势C．环先有收缩趋势后有扩张趋势D．环先有扩张趋势后有收缩趋势4、一束只含红光和紫光的复色光沿PO方向射入玻璃三棱镜后分成两束光，并沿OM和ON方向射出，如图所示，已知OM和ON两束光中只有一束是单色光，则（）A．OM为复色光，ON为紫光B．OM为复色光，ON为红光C．OM为紫光，ON为复色光D．OM为红光，ON为复色光5、面积为S的正方形线框放在磁感应强度为B的匀强磁场中，当线框平面与磁场方向垂直时，下列有关穿过线框所围面积的磁通量的表述中正确的是（）A．磁通量的单位为特斯拉B．线框垂直磁场方向放置时磁通量最大C．上述情况中线框磁通量为D．将线框从原位置翻转180°磁通量没有变化6、利用金属晶格（大小约10-10m）作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让电子通过电场加速，然后让电子束照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样．已知电子质量为m、电量为e、初速度为零，加速电压为U，普朗克常量为h，则下列说法中不正确的是()A．该实验说明电子具有波动性B．实验中电子束的德布罗意波长为C．加速电压U越大，电子的衍射现象越不明显D．若用相同动能的质子代替电子，衍射现象将更加明显二、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、两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有a、b、c三点，如图所示，下列说法正确的是（）A．a、b两点的场强方向相同，b点场强比a点大B．a点电势比b点高C．a、b、c三点和无穷远处等电势D．一个电子在a点无初速释放，则它将在c点两侧往复振动8、光滑的水平面上，用弹簧相连的质量均为2kg的A、B两物块都以v0=6m/s的速度向右运动，弹簧处于原长，质量为4kg的物块C静止在前方，如图所示．B与C碰撞后二者粘在一起运动，在以后的运动中，当弹簧的弹性势能达到最大时（）A．弹簧的弹性势能最大为EP=10J B．弹簧的弹性势能最大为EP=12

JC．物块A的速度是3

m/s D．物块A的速度是6m/s9、在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于衰变放射出某种粒子，结果得到一张两个相切圆1和2的径迹照片(如图所示)，已知两个相切圆半径分贝为r1、r2.下列说法正确的是()A．原子核可能发生的是α衰变，也可能发生的是β衰变B．径迹2可能是衰变后新核的径迹C．若衰变方程是，则r1：r2=1：45D．若是α衰变，则1和2的径迹均是顺时针方向10、如图所示，固定在竖直面内的光滑圆环半径为R，圆环上套有质量分别为m和2m的小球A、B（均可看作质点），且小球A、B用一长为2R的轻质细杆相连，在小球B从最高点由静止开始沿圆环下滑至最低点的过程中（已知重力加速度为g），下列说法正确的是A．A球增加的重力势能等于B球减少的重力势能B．A球增加的机械能等于B球减少的机械能C．A球的最大速度为D．细杆对A球做的功为三、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）图甲为在气垫导轨上研究匀变速直线运动的示意图，滑块上装有宽度为d（很小）的遮光条，滑块在钩码作用下先后通过两个光电门，用光电计时器记录遮光条通过光电门1的时间△t以及遮光条从光电门1运动到光电门2的时间t，用刻度尺测出两个光电门之间的距离x．（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d，示数如图乙，则d=_____cm；（2）实验时，滑块从光电门1的右侧某处由静止释放，测得△t=50s，则遮光条经过光电门1时的速度v=_____m/s；（3）保持其它实验条件不变，只调节光电门2的位置，滑块每次都从同一位置由静止释放，记录几组x及其对应的t，作出﹣t图象如图丙，其斜率为k，则滑块加速度的大小a与k关系可表达为a=_____．12．（12分）为了探究弹力F与弹簧伸长量x的关系，李强同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图所示的图象，从图象上看，该同学没能完全按实验要求做，使图象上端成为曲线，图象上端成为曲线是因为________________．甲、乙两根弹簧的劲度系数分别为：________N/m、________N/m．若要制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧________（填“甲”或“乙”）．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,半圆玻璃砖的半径,折射率,直径与屏幕垂直并接触于点,激光以入射角从真空射向半圆玻璃砖的圆心,在屏幕上出现两个光斑.已知真空中该激光波长,真空中光速.求:(1)该激光在玻璃砖中的波长;(2)屏上两光斑间的距离.14．（16分）如图所示，一圆柱形绝热气缸开口向上竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m、横截面积为s，与容器底部相距h。现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时停止加热，活塞上升了2h并稳定，此时气体的热力学温度为T1．已知大气压强为P0，重力加速度为g，活塞与气缸间无摩擦且不漏气。求：①加热过程中气体的内能增加量；②停止对气体加热后，在活塞上缓缓。添加砂粒，当添加砂粒的质量为m0时，活塞恰好下降了h。求此时气体的温度。15．（12分）如图所示，交流发电机的矩形金属线圈abcd的边长ab＝cd＝50cm，bc＝ad＝30cm，匝数n＝100，线圈的总电阻r＝10Ω，线圈位于磁感应强度B＝0.050T的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向平行．线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F(集流环)焊接在一起，并通过电刷与阻值R＝90Ω的定值电阻连接．现使线圈绕过bc和ad边中点且垂直于磁场的转轴OO′以角速度ω＝400rad/s匀速转动．电路中的其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计，求：(1)线圈中感应电流的最大值；(2)线圈转动过程中电阻R的发热功率；(3)从线圈经过图示位置开始计时，经过周期时间通过电阻R的电荷量．

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、B【解题分析】对某种金属能否发生光电效应取决于入射光的频率，与入射光的强度和照射时间无关，不能发生光电效应，说明入射光的频率小于极限频率，所以要使金属发生光电效应，应增大入射光的频率，减小波长，B正确。2、A【解题分析】

电子的发现使人们认识到电子是原子的一部分；天然放射现象说明原子核内是有结构的；a粒子散射实验说明了原子具有核式结构；密立根油滴实验测出了电子的电量。【题目详解】A．电子的发现使人们认识到原子的结构，知道电子是原子的一部分，故A正确；BC．天然放射现象说明原子核内是有结构的，a粒子散射实验才说明了原子具有核式结构，故B、C错误；D．密立根油滴实验测出了电子的电量，但没有说明电子轨道是不连续的，故D错误。【题目点拨】本题考查物理学史，属于易错题型。3、B【解题分析】

在t1﹣t2时间内，穿过圆环的磁通量向上不是均匀减小，而是减小的越来越慢，由法拉第电磁感应定律可知，线圈产生的电动势越来越小，所以电路中的电流越来越小，则外部abcd产生的磁场越来越小；由楞次定律可以确定圆环必须增大面积以达到阻碍磁通量的减小，故有扩张的趋势；A.环有收缩趋势，与结论不相符，选项A错误；B.环有扩张趋势，与结论相符，选项B正确；C.环先有收缩趋势后有扩张趋势，与结论不相符，选项C错误；D.环先有扩张趋势后有收缩趋势，与结论不相符，选项D错误；4、D【解题分析】ON为反射光，应为复色光；而折射后只有一束光线，故有一束光发生了全反射；而红光与紫光相比较，紫光的折射率较大，临界角较小，故紫光发生了全反射；可知OM应为红光．故D正确，ABC错误．故选D.5、B【解题分析】试题分析：磁通量可以形象说成穿过线圈的磁感线的条数，当磁感线与线圈垂直时，则磁通量∅=BS；当磁感线与线圈平行时，磁通量为零．解：A、磁通量的单位为Wb，而特斯拉是磁感强度的单位，故A错误；BC、根据磁通量∅=BSsinθ知，当B与S垂直时∅=BS，此时磁通量最大，故B正确，C错误；D、线框从原位置翻转180°磁通量有变化，变化量为2BS，故D错误；故选：B．【点评】考查磁通量的概念，及计算公式与成立条件，同时让学生明白同一磁场，同一线圈不同的放置，则穿过线圈的磁通量不同，注意磁通量穿过线圈平面时，分正面与反面．6、D【解题分析】

A、该实验观察电子的衍射图样，衍射现象说明粒子的波动性，故A正确；

B、电子束通过电场加速，由动能定理可得：，故有：，所以，实验中电子束的德布罗意波的波长为：，故B正确；

C、由B可知：加速电压U越大，波长越小，那么，衍射现象越不明显，故C错误；

D、若用相同动能的质子替代电子，质量变大，那么粒子动量变大，故德布罗意波的波长变小，故衍射现象将不明显，故D错误．【题目点拨】根据衍射现象得到波动性，然后由动能定理得到粒子速度，进而得到动量，从而得到波长，根据波长表达式得到电压或粒子变化下波长的变化，从而判断衍射现象变化．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、AC【解题分析】

a、b两点的场强方向都与垂直平分线垂直向右，方向相同．由于b处电场线密，电场强度大于a处电场强度．故A正确；a、b、c是两个等量异种电荷连线的垂直平分线的三点，电势相等，而且与无穷远处电势相等．故B错误，C正确；一个电子在a点受到的电场方向垂直于垂直平分线向左，无初速释放后，将向左下方运动，不可能到达c点．故D错误．8、BC【解题分析】当A、B、C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大.由A、B、C三者组成的系统，取水平向右为正方向，由动量守恒定律得：mA+mBv0=mA+mB+mCvA，代入数据解得：物块A的速度vA=3m/s；B、C【题目点拨】本题是含有非弹性碰撞的过程，要分过程研究，不能全过程列出机械能守恒方程EP9、CD【解题分析】

静止的原子核发生衰变，根据动量守恒可知，发生衰变后的粒子的运动的方向相反，在根据粒子在磁场中运动的轨迹可以判断粒子的电荷的性质；衰变后的粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力可得半径公式，结合轨迹图分析．【题目详解】A．原子核衰变过程系统动量守恒，由动量守恒定律可知，衰变生成的两粒子动量方向相反，粒子速度方向相反，由左手定则知：若生成的两粒子电性相反则在磁场中的轨迹为内切圆，若电性相同则在磁场中的轨迹为外切圆，所以为电性相同的粒子，可能发生的是衰变，但不是衰变，故A错误；BC．核反应过程系统动量守恒，原子核原来静止，初动量为零，由动量守恒定律可知，原子核衰变后生成的两核动量P大小相等、方向相反，粒子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，由于P、B都相同，则粒子电荷量q越大，其轨道半径r越小，由于新核的电荷量大于粒子的电荷量，则新核的轨道半径小于粒子的轨道半径，则半径为的圆为放出新核的运动轨迹，半径为的圆为粒子的运动轨迹，：：：45，故B错误，C正确；D．若是衰变，生成的两粒子电性相同，图示由左手定则可知，两粒子都沿顺时针方向做圆周运动，故D正确．【题目点拨】知道原子核衰变过程动量守恒是本题解题的前提与关键，分析清楚图示运动轨迹、应用动量守恒定律与牛顿第二定律即可解题．10、BD【解题分析】

A、B球沿圆环下滑至最低点，A球运动到最高点，A球增加的重力势能为mg2R，B球减少的重力势能为4mgR，故A错误.B.B球沿圆环下滑至最低点，A球运动到最高点的过程中，两个球组成的系统只有重力做功，系统的机械能守恒，A球的重力势能和动能均增大，A球的机械能增大；则知B球的机械能减小，A球增加的机械能等于B球减少的机械能．故B正确.

C、两个球组成的系统机械能守恒，当B球运动到最低点时，设AB两球速度最大为v，由机械能守恒有：2mg·2R-mg2R=(m+2m)，解得A球最大速度：v,=，故C错误；

D、细杆对A球做的功为W,由动能定理对A球有：W-mg2R=m-0W=mg2R+m，代入数据得细杆对A球做的功w=，故D正确.故选BD.【题目点拨】轻质细杆相连的A.B两球沿圆环运动类角速度相同，线速度也相同，注意能量关系；轻杆可以向各个方向施加力.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、0.750.15【解题分析】（1）主尺：0.7cm，游标尺：对齐的是5，所以读数为：5×0.1mm=0.5mm=0.05cm，故遮光条宽度d=0.75cm，（2）滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度．则滑块经过光电门时的速度为：（3）据及得图像的斜率，解得点睛：图象法处理数据时，要根据物理规律写出横纵坐标之间的关系式．结合图象的截距、斜率等求解．12、超过弹簧的弹性限度；66.7；200；甲；【解题分析】

根据胡克定律，在弹性限度内，弹簧的弹力与行变量成正比，故F﹣x图是直线，向上弯曲的原因是超出了弹性限度，注意该图象中纵坐标为伸长量，横坐标为拉力，斜率的倒数为劲度系数，由此可求出kA=66.7N/m，kB=200N/m，由于甲的劲度系数小，因此