2024届江苏省扬州市武坚中学物理高二第二学期期末达标检测模拟试题含解析

2024届江苏省扬州市武坚中学物理高二第二学期期末达标检测模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、如图甲所示，在长直载流导线附近有一个矩形线圈ABCD，线圈与导线始终在同一平面内．取图示电流方向为直导线电流的正方向，当直导线通入如图乙所示的电流时，在0-T内说法正确的是（）A．在时，穿过线圈ABCD中的磁通量最大B．在时，线圈ABCD中产生的感应电流最小C．在~T时间内，线圈ABCD中感应电流方向一直沿顺时针方向D．在~T时间内，线圈ABCD中感应电流方向会发生改变2、如图所示是套在同一铁芯上的两个线圈，左线圈与电源、滑动变阻器及开关相连，右线圈与电流计连成一闭合电路．在下列情况下，电流计指针不偏转的是()A．开关S合上或断开的瞬间B．开关S合上后，左线圈中通过恒定的电流时C．开关S合上后，移动滑动变阻器滑片增大其阻值时D．开关S合上后，移动滑动变阻器滑片减小其阻值时3、如图所示，一根竖直轻质弹簧下端固定，上端托一质量为0.3kg的水平盘，盘中有一质量为1.7kg物体．当盘静止时，弹簧的长度比其自然长度缩短4cm．缓慢地竖直向下压物体，使弹簧再缩短2cm后停止，然后立即松手放开．设弹簧总处在弹性限度以内(g取10m/s2),则刚松开手时盘对物体的支持力大小为A．30N B．25.5N C．20N D．17N4、一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示．已知发电机线圈内阻为5.0Ω，现外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如图乙所示，则()A．电压表的示数为220VB．电路中的电流方向每秒钟改变50次C．灯泡实际消耗的功率为484WD．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J5、氢原子的能级如图所示，氢原子从n＝4能级直接向n＝1能级跃迁所放出的光子，恰能使某金属产生光电效应，下列判断错误的是()A．氢原子辐射出光子后，氢原子能量变小B．该金属的逸出功W0＝12.75eVC．用一群处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时所发出的光照射该金属，该金属仍有光电子逸出D．氢原子处于n＝1能级时，其核外电子在最靠近原子核的轨道上运动6、边界MN的一侧区域内，存在着磁感应强度大小为B，方向垂直于光滑水平桌面的匀强磁场．边长为l的正三角形金属线框abc粗细均匀，三边阻值相等，a顶点刚好位于边界MN上，现使线框围绕过a点且垂直于桌面的转轴匀速转动，转动角速度为，如图所示，则在ab边开始转入磁场的瞬间ab两端的电势差Uab为（）A．Bl2 B．-Bl2 C．-Bl2 D．Bl2二、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，足够长的光滑U形导轨宽度为L，其所在平面与水平面的夹角为α，上端连接一个阻值为R的电阻，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面向上．现有一质量为m、有效电阻为r的金属杆沿框架由静止下滑，设磁场区域无限大，当金属杆下滑达到最大速度v0时，运动的位移为x，则()A．金属杆下滑的最大速度B．在此过程中电阻R产生的焦耳热为C．在此过程中金属杆做的是加速度不变的加速运动D．在此过程中流过电阻R的电荷量为8、2011年3月11日，日本发生里氏九级大地震，造成福岛核电站的核泄漏事故．在泄露的污染物中含有131I和137Cs两种放射性元素，它们通过一系列衰变产生对人体有危害的辐射，其中131I的衰变方程为，其半衰变期为8天．下列说法正确的是()A．该核反应的实质是131I原子核内一个中子转变成了一个质子和一个电子B．原子核中含有78个中子C．16个原子核经过16天有12个发生了衰变D．已知该反应中生成的原子核处于高能级，则其在向低能级跃迁过程中可能释放γ光子9、在电磁感应现象中，下列说法正确的是()A．感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的变化B．感应电流的磁场方向总是与引起它的磁场方向相反C．穿过闭合电路的磁通量越大，电路中的感应电流也越大D．穿过电路的磁通量变化越快，电路中的感应电动势也越大10、一个单匝的线圈，面积为S，在匀强磁场中绕垂直磁感线的轴匀速转动，产生的感应电动势随时间变化的规律如图所示，下列判断正确的是()A．在A、C时刻线圈通过中性面B．电动势的有效值与平均值相等都是EC．在t=T12D．磁场的磁感应强度为B=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）在“用双缝干涉测光的波长”实验中(实验装置如图甲)：(1)下列说法哪一个是错误的________．(填选项前的字母)A．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝．B．测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐C．为了减小测量误差，可用测微目镜测出n条亮纹中心间的距离a，求出相邻两条亮纹间距(2)将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹的中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图甲所示．然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示，则图乙读数为________mm，求得这种色光的波长λ＝______nm．（已知双缝间距d＝0.2mm，双缝到屏间的距离L＝700mm12．（12分）某实验小组为了较准确测量阻值约为20Ω的电阻Rx，实验室提供的器材有：A．待测定值电阻Rx：阻值约20ΩB．定值电阻R1：阻值30ΩC．定值电阻R2：阻值20ΩD．电流表G：量程3mA，0刻度在表盘中央，内阻约50ΩE.电阻箱R3：最大阻值999.99ΩF.直流电源E，电动势1,5V，内阻很小G．滑动变阻器R2(20Ω，0.2A)H.单刀单掷开关S，导线等该小组设计的实验电路图如图，连接好电路，并进行下列操作．（1）闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表示数适当．（2）若灵敏电流计G中的电流由C流向D再调节电阻箱R3，使电阻箱R3的阻值________（选填“增大”或“减小”），直到G中的电流为________(填“满偏”、“半偏”或“0”)．（3）读出电阻箱连入电路的电阻R3，计算出Rx．用R1、R2、R3表示Rx的表达式为Rx=_______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）用能量为50eV的光子照射到光电管阴极后，测得光电流与电压的关系如图所示，已知电子的质量m＝9.0×10－31kg、电荷量e＝1.6×10－19C，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s．试求：(1)光电管阴极金属的逸出功W；(2)光电子的最大动量和对应物质波的波长λ．14．（16分）一放射性元素的原子核A静止在真空中，某瞬间发生α衰变后变成质量为m1的新原子核B，释放出来的α粒子的质量为m1．己知此核反应中的质量亏损为m，且释放的能量全部变为原子核B和α粒子的动能，光在真空中的传播速度为c．(1)原子核A的质量大小；(1)新原子核B的动能．15．（12分）玻尔建立的氢原子模型，仍然把电子的运动视为经典力学描述下的轨道运动．他认为，氢原子中的电子在库仑力的作用下，绕原子核做匀速圆周运动．已知电子质量为m，元电荷为e，静电力常量为k，氢原子处于基态时电子的轨道半径为r1．（1）氢原子处于基态时，电子绕原子核运动，可等效为环形电流，求此等效电流值．（2）氢原子的能量等于电子绕原子核运动的动能、电子与原子核系统的电势能的总和．已知当取无穷远处电势为零时，点电荷电场中离场源电荷q为r处的各点的电势．求处于基态的氢原子的能量．（3）处在激发态的氢原子向能量较低的状态跃迁时会发出一系列不同频率的光，形成氢光谱．氢光谱线的波长可以用下面的巴耳末—里德伯公式来表示n，k分别表示氢原子跃迁前后所处状态的量子数．k=1，2，3，……对于每一个k，有n=k+1，k+2，k+3，……R称为里德伯常量，是一个已知量．对于的一系列谱线其波长处在紫外线区，称为赖曼系；的一系列谱线其波长处在可见光区，称为巴耳末系．用氢原子发出的光照射某种金属进行光电效应实验，当用赖曼系波长最短的光照射时，遏止电压的大小为U1；当用巴耳末系波长最长的光照射时，遏止电压的大小为U2．真空中的光速为．求：普朗克常量和该种金属的逸出功．

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】AB．在时，通过直导线的电流为零，产生的磁场磁感应强度为零，但磁场变化最快；穿过线圈ABCD中的磁通量为零，但磁通量变化最快，感应电流最大，故A错误，B错误；CD．在~时间内，穿过线圈的磁通量向外增大，感应电流沿顺时针方向；在~T时间内，穿过线圈的磁通量向外减小，感应电流沿逆时针方向．因此在~T时间内，感应电流方向会发生改变．故C错误，D正确．故选：D2、B【解题分析】

根据法拉第电磁感应定律可知，穿过闭合电路的磁通量改变时，闭合电路中产生感应电流；所以根据题意可知，只有左侧电路中的电流恒定时，电流计指针不偏转，B正确ACD错误3、B【解题分析】

当盘静止时，由胡克定律得：，设使弹簧再压缩时手的拉力大小为F，再由胡克定律得：，联立解得：．刚松手瞬时弹簧的弹力没有变化，则以盘和物体整体为研究对象，所受合力大小等于F，方向竖直向上．设刚松手时，加速度大小为a，根据牛顿第二定律得：，对物体研究：，联立解得，故B正确，ACD错误．4、D【解题分析】

A．线框有内阻，所以电压表示数小于220V，A错误；B．交流电频率50Hz，则电路中的电流方向每秒钟改变100次，B错误；C．灯泡实际消耗的功率为：=459.8W，小于484W，C错误；D．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为=24.2J，D正确．5、C【解题分析】

A.氢原子发生跃迁，辐射出光子后，氢原子能量变小，故A说法正确。B.恰能使某金属产生光电效应，由n=4跃迁到n=1，辐射的光子能量最大值为ΔE=13.6eV-0.85eV=12.75eVD.一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射的能量小于从n=4能级直接向n=1能级跃迁辐射出光子的能量，则不会发生光电效应，故C说法错误。D.根据波尔原子模型可知，处于n=1能级时，其核外电子在最靠近原子核的轨道上运动，故D说法正确。本题选不正确的，应该C。6、A【解题分析】

当ab边即将进入磁场时，是ab部分在切割磁感线，相当于电源，根据切割公式求解切割电动势，再根据闭合电路欧姆定律列式求解a、b间的电压大小．【题目详解】当ab边刚进入磁场时，ab部分在切割磁感线，切割长度为两个端点间的距离，即a、b间的距离为l，；设每个边的电阻为R，a、b两点间的电压为：U=I•2R=•2R，故U=Bωl2，故A正确，BCD错误；故选A．【题目点拨】本题考查转动切割问题，关键是明确ab边在切割磁感线，ac、bc边电阻是外电路电阻，根据切割公式求解感应电动势，再结合闭合电路欧姆定律列式分析．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、AB【解题分析】

金属杆下滑达到最大速度v0时做匀速直线运动，则有：，得：，故A正确．根据能量守恒定律得：在此过程中回路中产生的总热量为：Q=mgxsinα-mv02，电阻R产生的焦耳热为：，故B正确．在此过程中，根据和牛顿第二定律得：mgsinα-F安=ma，速度增大时，安培力增大，加速度减小，故导体棒做加速度减小的变加速运动，故C错误．在此过程中流过电阻R的电荷量为：，故D错误．8、ABD【解题分析】

由题可知，衰变方程为是β衰变，该核反应的实质是131I原子核内一个中子转变成了一个质子和一个电子．故A正确；原子核中含有131和核子，53个质子，所以有：131-53=78个中子．故B正确；半衰期是大量放射性元素衰变的统计规律，对个别的原子没有意义，故C错误；该反应中生成的原子核处于高能级，在原子核由高能级向低能级跃迁过程中可能释放γ光子．故D正确，故选ABD.【题目点拨】衰变是自发的过程，而核反应过程则是人工转变的，它们均满足质量数与质子数守恒规律；同时要注意半衰期是大量放射性元素衰变的统计规律．9、AD【解题分析】

根据楞次定律可知：感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的变化，故A正确．由楞次定律可知：原磁通量减小时，感应电流的磁场方向与引起它的磁场方向相同，故B错误．穿过闭合电路的磁通量越大，但磁通量变化率不一定越大，所以根据法拉第电磁感应定律知感应电动势不一定越大，感应电流也就不一定越大．故C错误．穿过电路的磁通量变化越快，磁通量变化率越大，根据法拉第电磁感应定律知感应电动势也越大．故D正确．故选AD．【题目点拨】解决本题的关键是理解并掌握楞次定律和法拉第电磁感应定律，要注意感应电动势与磁通量变化率成正比，而不是与磁通量和磁通量变化量成正比．10、CD【解题分析】

A.在A、C时刻，感应电动势最大，线圈与磁场平行，垂直于中性面，故A错误。B.正弦式交变电流，电动势的有效值是Em2；一个周期内磁通量的改变量为零，所以感应电动势的平均值为零，故C.根据感应电动势的瞬时表达式e=Emsinωt，当t=T12时，ωt=πD.感应电动势的最大值Em=NBSω=BSω，故B=E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)A(2)13.870660【解题分析】

（1）A．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，不需放单缝和双缝．故A错误；B．测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐．故B正确；C．n条亮纹之间有n-1个间距，相邻条纹的间距．故C正确．（2）图甲中螺旋测微器的固定刻度读数为：2mm，可动刻度读数为：0.01×32.0mm=0.320mm，所以最终读数为：2.320mm．图乙中螺旋测微器的固定刻度读数为：13.5mm，可动刻度读数为：0.01×37.0mm=0.370mm，所以最终读数为：13.870mm．则有：根据双缝干涉条纹的间距公式得，代入数据得，λ=6.6×10-7m=6.6×102nm．【题目点拨】解决本题的关键掌握螺旋测微器的读数方法：螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数，需估读；知道双缝干涉的条纹间距公式.12、增大0Rx=【解题分析】

（2）本实验采取电桥法测电阻，所以当电流由C流向D，说明C点电势高，所以应该增大电阻箱R3的阻值使回路电