山西省大同市铁路第一中学2024届物理高二第二学期期末学业质量监测模拟试题含解析

山西省大同市铁路第一中学2024届物理高二第二学期期末学业质量监测模拟试题注意事项：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、如图所示，一弹簧秤上端固定，下端拉住活塞提起气缸，活塞与气缸间无摩擦，气缸内装一定质量的理想气体，系统处于静止状态，现使缸内气体的温度升高，则在此过程中，气体体积V与弹簧秤拉力F的变化情况是（）A．V增大，F增大 B．V增大，F减小C．V不变，F不变 D．V增大，F不变2、甲、乙两个同学打乒乓球，某次动作中，甲同学持拍的拍面与水平方向成45°角，乙同学持拍的拍面与水平方向成30°角，如图所示．设乒乓球击打拍面时速度方向与拍面垂直，且乒乓球每次击打球拍前、后的速度大小相等，不计空气阻力，则乒乓球击打甲的球拍的速度υ1与乒乓球击打乙的球拍的速度υ2之比为（）A． B． C． D．3、如图甲所示为发电机构造示意图，产生的电动势随时间变化图象如图乙所示．发电机线圈的内阻为1Ω，外接电阻的阻值为99Ω，下列说法正确的是A．电压表示数为220VB．电流表示数为2.2AC．时，穿过线圈的磁通量最大D．电流方向每秒变化50次4、如图所示，匀强磁场垂直于圆形线圈指向纸里,a、b、c、d为圆形线圈上等距离的四点，现用外力作用在上述四点，将线圈拉成正方形.设线圈导线不可伸长，且线圈仍处于原先所在的平面内，则在线圈发生形变的过程中（）A．线圈中将产生abcd方向的感应电流B．线圈中将产生adcb方向的感应电流C．线圈中产生感应电流的方向先是abcd，后是adcbD．线圈中无感应电流产生5、如图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34eV，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的规律认识错误的是（）A．用能量为14.0eV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离B．一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁所辐射的光中，有3种不同频率的光能使锌发生光电效应C．一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75eVD．用能量为10.21eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态6、质量为m的小球在竖直向上的恒力F作用下由静止开始向上匀加速运动，经时间t运动到P点，撤去F又经时间t小球回到出发点，速度大小为v，不计阻力，已知重力加速度为g，则下列判断错误的是A．撤去力F时小球的动能为B．小球上升的最大高度为C．拉力F所做的功为D．拉力的最大功率为二、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、下列说法正确的是A．高原地区水的沸点较低，这是因为高原地区的大气压强较低B．液面上部的蒸气达到饱和时，就没有液体分子从液面飞出C．水的饱和汽压随温度的升高而增大D．空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比8、如图所示远距离交流输电的简化电路图．发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1．在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I2．则（）A．用户端的电压为B．理想变压器的输入功率为C．输电线路上损失的电功率为D．当用户消耗的功率增大时，输电效率将下降9、某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8m/s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近。该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为18s。下列说法正确的是A．水面波是一种机械波B．该水面波的频率为2HzC．该水面波的波长为3.6mD．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去10、如图，斜面体c置于水平地面上，小盒b置于斜面上，b通过轻绳跨过光滑定滑轮与物体a的上端连接，b和滑轮间的轻绳与斜面平行，a和滑轮间的轻绳竖直，a的下端连接在竖直固定于地面的轻弹簧上，现往b盒内缓慢放入适量砂粒。若a、b、c始终保持静止状态，轻绳不可伸缩，则在放砂粒的过程中，下列判断正确的是（）A．地面对c的支持力一定变大B．地面对c一定有方向水平向左、大小不为零的摩擦力C．弹簧的弹力可能先减小后增大D．b对c的摩擦力可能先减小后增大三、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）某实验小组为验证动量守恒定律，将一轻弹簧压缩并用细线拴住置于水平光滑桌面上，紧挨着压缩后的轻弹簧两端分别放置大小相等、质量不等的小球a和b，系统处于静止状态，如题11图所示．将细线烧断，球被弹出，两小球飞离桌面前都已离开弹簧．(1)若只需验证动量守恒定律，请你在以下操作中选出最简单有效的操作步骤________（只填写操作步骤前的字母代号）A．用螺旋测微器测量出小球的直径d；B．用刻度尺测量出桌面离水平地面的竖直高度h；C．用天平分别测量出a、b两小球的质量ma和mb；D．用重锤线分别悬于小球a和b飞离桌子边缘的位置，待其静止时记下重锤在地面上的投影点O1、O2；E．烧断细线，记下两小球a和b第一次落地时的位置M点和N点；F．用刻度尺分别测量O1M的长度Sa和O2N的长度Sb；G．利用h、g（重力加速度）计算时间，再用Sa和Sb计算出两球水平飞出速度va、vb．(2)请你写出验证动量守恒最简单有效的关系式____________（选用d、h、ma、mb、g、Sa、Sb表示）．(3)若实验小组还需测定烧断细线前，压缩弹簧储存的弹性势能．则弹性势能的表达式EP=________（选用d、h、ma、mb、g、Sa、Sb表示）．12．（12分）某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ的实验中：(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图所示,可知其长度为_____mm；

(2)用多用电表的欧姆挡粗测该圆柱体的电阻Rx的阻值在90Ω左右，现要测量其阻值，实验室提供如下器材：A．电流表A1(量程50mA、内阻约1Ω)B．电流表A2(量程200mA、内阻约为0.2Ω)C．电流表A3(量程0.6A、内阻约为0.1Ω)D．定值电阻R0=30ΩE．滑动变阻器R(最大阻值约为10Ω)F．电源E(电动势为4V)G．开关S、导线若干①．某同学设计了一个测量电阻Rx的实验电路，如图乙所示。为保证测量时M、N两电表读数均不小于其量程的1/3，M、N两处的电流表应分别选用：M为___，N为__(均选填“A1”、“A2”或“A3”)。

②．若M、N电表的读数分别为IM、IN，则Rx的计算式为Rx=_______。③．考虑本次测量存在一定的系统误差，所以测量值比真实值____(填“偏大”或“偏小”)。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，导热的圆柱形气缸固定在水平桌面上，横截面积为S、质量为m1的活塞封闭着一定质量的气体（可视为理想气体），活塞与气缸间无摩擦且不漏气，总质量为m2的砝码盘（含砝码）通过左侧竖直的细绳与活塞相连，细绳与两定滑轮间的摩擦不计．当环境溫度为T时，活塞离缸底的高度为h．现环境温度发生变化，当活塞再次平衡时活塞离缸底的高度为．①现环境温度变为多少？②保持①中的环境温度不变，在砝码盘中添加质量为m的砝码时，活塞返回到高度为h处，求大气压强．14．（16分）如图，地面上固定一粗糙斜面AB．质量为的滑块以的初速度从斜面底端沿着斜面上滑，斜面倾角为，长m，滑块与斜面的滑动摩擦因数为，求：（已知，重力加速度取10m/s2）（1）滑块沿斜面上滑时的加速度；（2）若m/s，求滑块沿斜面上滑的最大距离；（3）若m/s，求滑块着地速度大小．15．（12分）如图所示，两根足够长平行光滑金属导轨MN、PQ固定在倾角θ=370的绝缘斜面上，顶部接有一阻值R=3Ω的定值电阻，下端开口，轨道间距L=1m。整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上。质量m=1kg的金属棒ab置于导轨上，ab在导轨之间的电阻r=1Ω，电路中其余电阻不计。金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好。不计空气阻力影响。已知sin370=0.6，cos370=0.8，取g=10m/s2。(1)求金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度口vm；(2)求金属棒ab沿导轨向下运动过程中，电阻R上的最大电功率PR；(3)若导轨MN、PQ粗糙，金属棒ab与导轨间动摩擦因数μ=0.5，从金属棒ab开始运动至达到速度2.0m/s过程中，电阻R上产生的焦耳热总共为1.5J，求金属棒ab下滑的位移x。

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】

设活塞与气缸的质量分别为m和M，活塞的横截面积为S，大气压为，封闭气体的压强为P．以气缸为研究对象，根据平衡条件得：，得：，可知，封闭气体的压强P保持不变，使气缸内气体的温度升高时，气体发生等压变化，由盖•吕萨克定律分析得知气缸内气体的温度升高，体积V增大．对活塞与气缸为研究对象，由平衡条件得，弹簧秤拉力F=（M+m）g，则得F保持不变．A.V增大，F增大，与上述结论不符，故A错误B.V增大，F减小，与上述结论不符，故B错误C.V不变，F不变，与上述结论不符，故C错误D.V增大，F不变，与上述结论相符，故D正确。2、C【解题分析】

由题可知，乒乓球在甲与乙之间做斜上抛运动，根据斜上抛运动的特点可知，乒乓球在水平方向的分速度大小保持不变，竖直方向的分速度是不断变化的，由于乒乓球击打拍面时速度与拍面垂直，在甲处：；在乙处：；所以：＝．故C正确，ABD错误3、B【解题分析】

B.交流电的有效值为，则电流的有效值为，则电流表示数为2.2A，选项B正确；A.电压表示数为U=IR=2.2×99V=217.8V，选项A错误；C.时，感应电动势最大，此时穿过线圈的磁通量为零，选项C错误；D.交流电的频率为，则电流方向每秒变化100次，选项D错误.4、A【解题分析】试题分析：当由圆形变成正方形时磁通量变小，根据楞次定律知在线圈中将产生abcd方向的感应电流，故选项A正确．考点：楞次定律、感应电流的产生条件、法拉第电磁感应定律【名师点睛】由几何知识知，周长相等的几何图形中，圆的面积最大．当由圆形变成正方形时磁通量变小．5、D【解题分析】

A．用能量为14.0eV的光子照射，氢原子可以从基态跃迁到无穷远，多余的能量转化为电离后的动能，故A正确．B．一群处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时，辐射光子种类数目为6种，其中有3种光子能量大于3.34eV，故B正确．C．氢原子跃迁辐射光子能使锌板发生光电效应，一部分克服逸出功，多余部分以动能形式随光电子逸出．一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时辐射光子最大能量为12.09eV，克服逸出功后剩余的最大动能为8.75eV，故C正确．D．当氢原子吸收的光子能量刚好等于能级差时，氢原子会跃迁到对应的高能级上去．由于没有任何一个高能级与基态的能级差等于10.21eV，而且又不足以跃迁到无穷远发生电离，所以用能量为10.21eV的光子照射，不能使处于基态的氢原子跃迁，故D错误．6、A【解题分析】

A．拉力F作用时，由动能定理得：，解得：，小球此时的动能；故A错误；B．撤去力F后小球上升的高度为h'，由动能定理得：，，解得小球上升的最大高度：，故B正确．C．拉力F作用时，设小球上升的加速度大小为a，末速度大小为v'，小球上升的高度：，小球速度：v'=at，撤去外力后：，解得：，，对全过程，由动能定理得：；故C正确；D．拉力F的最大功率：，故D正确．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】高原地区水的沸点较低，这是高原地区气压较低的缘故，选项A正确；液面上部的蒸汽达到饱和是一种动态平衡态，即在相同时间内从水面飞出去的分子数等于回到水中的分子数，故仍有液体分子从液面飞出，选项B错误；水的饱和汽压随温度的升高而增大，选项C正确；相对湿度为某一被测蒸气压与相同温度下的饱和蒸气压的比值的百分数，相对湿度则给出大气的潮湿程度，而不是水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比，选项D错误．综上本题选AC．8、AD【解题分析】

由于输电线与用户间连有一理想变压器，设用户端的电压是，则，得，A正确；理想变压器的输入功率为线路上消耗的电功率与用户消耗功率之和，故为，B错误；发电厂的输出电压是U，末端间的电压为U1，输电线路上损失的电功率是：I1（U-U1），故C错误；当用户消耗的功率增大时，用户端的电流增大，根据可知输送电线上的电流增大，电厂的输出功率增大，则：，发电厂的输出电压不变，输电线上的电阻不变，所以输电线上损耗的功率占总功率的比例随着发电厂输出功率的增大而增大；输电效率随着发电厂输出功率的增大而减小，故D正确。故选AD。【题目点拨】正确解答本题需要掌握：理想变压器的输入功率由输出功率决定，输出电压由输入电压决定；明确远距离输电过程中的功率、电压的损失与哪些因素有关，明确整个过程中的功率、电压关系．理想变压器电压和匝数关系．9、AC【解题分析】

A、水面波是由机械振动引起的，在介质(水)中传播的一种波，是一种机械波，A正确；B、由第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为18s，可得知振动的周期T为：T=tn=1810-1=2s，频率为：C、由公式λ=vT，有λ=1.8×2=3.6m，CD、参与振动的质点只是在自己的平衡位置附近做往复运动，并不会“随波逐流”，但振动的能量和振动形式却会不断的向外传播，D错误。10、AD【解题分析】C、物体a始终保持静止，弹簧的形变量不变，所以弹簧的弹力大小不变，故物体a对细线的拉力不变，故C错误；AB、视bc为系统，受力分析如图根据平衡条件有，由于T，不变，m增大，所以地面对c的支持力一定变大，故A正确；若弹簧的弹力大小等于物体a重力，物体a对细线的拉力T为0，则有地面对c无摩擦力，故B错误；D、对b受力分析，如图，摩檫力可能沿斜面向下，可能沿斜面向上，可能为0；若摩檫力可能沿斜面向上，根据平衡条件有，由于T，不变，m增大，摩擦力可能先减小后增大，故D正确；故选AD。【题目点拨】本题涉及三个物体的平衡问题，要灵活选择研究对象，利用共点力平衡的条件和摩擦力的判断与计算。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、CDEFmaSa【解题分析】

(1)(2)球离开桌面后做平抛运动，取A的初速度方向为正方向，两球质量和平抛初速度分别为：ma、mb、va、vb，平抛运动的水平位移分别为Sa、Sb，平抛运动的时间为t，需要验证的方程：0=mava(3)平抛运动竖直方向h=12gt2，得到t=2hg，对系统根据能量守恒定律有12、50.15A1A2偏大【解题分析】（1）游标卡尺的读数为：主尺+游标尺=50mm+3×0.05mm=50.15mm；（2）①电阻R0的电流：，通过待测电阻的电流：，故M表选A1，N表选A2。②通过R0的电流为：IR0=IN-IM；并联电路电流之比等于电压之比的倒数，可得，解得：。③因电流表有电阻，则测量值比真实值偏大。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、(1)（2）【解题分析】试题分析：（1）由题可知，初始时温度为T1＝T，体积为V1＝hS变化后温度为T2，体积为根据盖-吕萨克定律有：，解得：（2）设大气压强为P0，初始时体积活塞受力平衡m1g+P0S-