2024届山西省吕梁市临县第一中学物理高二第二学期期末质量跟踪监视试题含解析

2024届山西省吕梁市临县第一中学物理高二第二学期期末质量跟踪监视试题注意事项：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、氢原子的能级如图所示，下列说法正确的是()A．处于n＝3能级的氢原子可以吸收任意频率的光子而跃迁B．氢原子从n＝3能级向n＝2能级跃迁时，吸收的光子能量为1.89eVC．大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出3种不同频率的光D．处于n＝1能级的氢原子可能吸收动能为15eV的电子的能量而电离2、下列属于国际制基本单位的是（）A．N B．g C．km D．s3、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4、氦原子的一个核外电子被电离，形成类氢结构的氮离子，如图所示为氦离子能级的示意图．现有一群这样的氦离子从n=3能级向低能级跃迁的过程中向外发出光子，用该光照射逸出功为4.54eV的金属钠，则()A．这些氦离子总共可辐射出6种不同频率的光子B．由n=3能级跃迁到n=1能级产生的光子频率最小C．若发生光电效应，则光电子的最小初动能为3.06eVD．若发生光电效应，则光电子的最大初动能为43.86eV5、小王将手中没有喝完的大半瓶可乐罐水平扔向某垃圾桶，可乐罐的轨迹如图。为了能把可乐罐扔进垃圾桶，小王可以（）A．只减小扔可乐罐的水平初速度B．只增加水平扔出可乐罐时的高度C．只减小水平扔出可乐罐时人与垃圾桶的水平距离D．以上说法均不可能实现6、气体的压强是由于气体分子的下列哪种原因造成的(

)A．气体分子间的作用力 B．对器壁的碰撞力C．对器壁的排斥力 D．对器壁的万有引力二、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，L是自感系数很大的线圈，直流电阻几乎为零，A和B是两个相同的小灯泡．下列说法中正确的是A．开关s断开瞬间，A、B灯均闪亮后再熄灭B．开关s断开瞬间，A灯立即熄灭，B灯亮一下再熄灭C．开关s闭合瞬间A灯立即亮起来；最后A、B两灯一样亮D．开关s闭合瞬间A、B两灯一样亮；后来A灯变得更亮，B灯逐渐熄灭8、如图所示，斜面体A静止放置在水平地面上．质量为m的滑块B在外力F1和F2的共同作用下沿斜面体表面向下运动．当F1方向水平向右，F2方向沿斜面体的表面向下时斜面体受到地面的摩擦力方向向左．则下列说法中正确的是：A．若只撤去F1，在滑块B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力的方向可能向右B．若只撤去F2，在滑块B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力的方向可能向右C．若只撤去F2，在滑块B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力不变D．若同时撤去F1和F2，滑块B的加速度方向一定沿斜面向下9、利用引力常量G和下列某一组数据，能计算出地球质量的是A．地球的半径及重力加速度（不考虑地球自转）B．人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期C．月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离D．地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间距离10、如图1所示，光滑水平面上静置一个薄长木板，长木板上表面粗糙，其质量为M，t=0时刻质量为m的物块以水平速度v滑上长木板，此后木板与物块运动的v-t图像如图2所示，重力加速度g=10m/s2，则下列说法正确的是（）A．M=mB．M=2mC．木板的长度为8mD．木板与物块间的动摩擦因数为0.1三、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）如图甲所示，为了观察双缝干涉图样，在暗室中做光的干涉实验，打开激光器，让一束黄色的激光通过双缝．（1）在光屏上观察到的图案应该是图乙中的______（选填“a”或“b”）；（2）为了让光屏上观察到的条纹间距变大，下列做法可行的是______．A．其它条件不变，只将光源换为红色激光光源B．其它条件不变，只将光源换为蓝色激光光源C．其它条件不变，只换一个双缝间距较小的双缝D．其它条件不变，只减小双缝与光屏的距离12．（12分）利用单摆测当地重力加速度的实验中，单摆悬点至小球心的长度为l0.(1)利用游标卡尺测得金属小球直径如图甲所示，小球直径d＝_____cm．(2)实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图象如图乙所示，然后使单摆保持静止，得到如图丙所示的F–t图象．①重力加速度的表达式g=____（用题目中的物理量d、l0、t0表示）．②设摆球在最低点时Ep=0，已测得当地重力加速度为g，单摆的周期用T表示，那么测得此单摆摆动到最低点的机械能E的表达式是____，摆动到最高点的机械能E的表达式是____A．F1-F3C．F3-F2四、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，是一个简化后的娱乐项目示意图，游客被安全地固定在球型装备（看成质点，图中未画出）内，被弹射系统水平贴地弹出后即刻进入长为L=5m的水平轨道SO．O点既是水平路面的末端，也是半圆轨道OA的起点，以O点为坐标原点建立水平向右的x轴．竖直半圆轨道OA与AB（O、A、B在同一条竖直线上，B点为半圆轨道的最高点，该处切线水平）的半径均为R=2m，它们在A点衔接，不计衔接处的缝隙大小和装备运行到此处的能量损失．半圆轨道OA的右侧是一片水域，水面略低的半径r=2m的水平圆盘，MN是圆盘的竖直支架（它与半圆轨道在同一竖直面内），N点是圆盘的圆心，M点可以左右移动，水平圆盘不能和半圆轨道OA重叠．若球型装备与SO之间的动摩擦因数μ=0.2，与两半圆轨道的摩擦不计，圆盘转轴NM的高度H=2m，不计空气阻力，球型装备的质量为50kg，在某次设备测试中，让球型装备空载运行，求：（1）为了能让装备安全到达B点，则弹射系统应至少给装备提供多少能量？（2）若装备恰好能安全到达B点，此后为让装备能落到水平圆盘上，求M点的坐标范围；（3）若M点的坐标为x=6m，为让装备能落到水平圆盘上，求弹射系统提供给装备的能量．14．（16分）如图在天花板上固定两个光滑的定滑轮，将一导热性能良好的圆筒放在水平地面上，圆筒的半径为R，现用一半径也为R的质量为m1的活塞封闭了一定质量的气体，然后用一质量不计的轻绳跨过两光滑的定滑轮与质量为m2的钩码和活塞相连接。经测量外界的环境温度为T，活塞距离圆筒底部的间距为l0，假设忽略一切摩擦，活塞与圆筒的封闭良好，封闭的气体可视为理想气体，重力加速度取g。求：（1）当环境的温度缓慢地降为T/2，待装置平衡时活塞离圆筒底的高度h′应为多大？（2）如果保持降低后的温度T/2，在右侧再加质量为△m的钩码，待再次平衡时，活塞距离圆筒底部的距离为l0，求外界大气压强p0应为多大？15．（12分）如图，三棱镜的横截面为直角三角形ABC，∠A＝30°，∠B＝60°.一束平行于AC边的光线自AB边的P点射入三棱镜，在AC边发生反射后从BC边的M点射出.若光线在P点的入射角和在M点的折射角相等，(ⅰ)求三棱镜的折射率；(ⅱ)在三棱镜的AC边是否有光线透出？写出分析过程.(不考虑多次反射)

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】要使n=3能级的氢原子发生跃迁，吸收的光子能量必须等于两能级间的能级差，或大于1.51eV能量的任意频率的光子．故A错误；氢原子由n=3向n=2能级跃迁时辐射的光子能量为△E=E3-E2=-1.51-（-3.4）=1.89eV．故B错误；根据公式＝6，大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种不同频率的光．故C错误；处于n=3能级的氢原子能量为-1.51eV，15eV大于1.51eV，则氢原子可吸收动能为15eV的电子的能量而电离，故D正确．故选D．点睛：解决本题的关键知道光电效应的条件以及知道能级间跃迁时辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差．注意氢原子吸收电子时，只需电子的能量大于能级差即可，吸收光子时，光子的能量必须等于能级差.2、D【解题分析】

A．N（牛顿）是国际单位制中的导出单位，故A错误；BC．g（克）、km（千米）是常用基本单位，但不是国际制基本单位，故B、C错误；D．s（秒）是国际单位中的基本单位，故D正确；故选D。3、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4、D【解题分析】

A．根据=3可知能发出3种不同频率的光，选项A错误；B．由n=3能级跃迁到n=1能级产生的光子能量最大，根据可知频率最大，B错误；CD．由n=3能级跃迁到n=1能级产生的光子照射金属钠时，光电子最大初动能最大为(54.4−6.0−4.54)eV=43.86eV，最小初动能为0，C错误，D正确．故选D。5、A【解题分析】

设可乐罐平抛运动的初速度为v0，抛出点离桶的高度为h，水平位移为x，则：平抛运动的时间：t=2hg，水平位移x=v0t=v0A、减小初速度，抛出点位置不变，可减小水平位移，从而能把可乐罐扔进垃圾桶中，故A正确。B、增加抛出时的高度时，下落时间更长，则水平位移更长，故B错误。C、只减小水平扔出可乐罐时人与垃圾桶的水平距离时，由于可乐罐水平位移不变，故可乐罐无法落到桶中，故C错误。D、因A可以实现，故D错误。6、B【解题分析】

气体的压强是由于气体分子对容器壁的频繁碰撞造成的，与分子力无关，故B正确，ACD错误．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、BD【解题分析】AB.开关s断开瞬间，灯泡B与线圈L构成闭合回路，所以稳定后再断开开关S后，灯泡B由暗变亮再逐渐熄灭，灯泡A立即熄灭．故A错误，B正确；CD.刚闭合S时，电源的电压同时加到两灯上，A.B同时亮，且由于电感L自感系数很大，几乎没有电流流过，A、B电流相等，一样亮；随着L中电流增大，由于线圈L直流电阻可忽略不计，分流作用增大，B逐渐被短路直到熄灭，外电路总电阻减小，总电流增大，A灯更亮．故C错误，D正确．故选BD点睛：闭合S，A、B同时亮，随着L中电流增大，线圈L直流电阻可忽略不计，分流作用增大，A逐渐被短路，总电阻减小，再由欧姆定律分析B灯亮度的变化．断开S，A灯立即熄灭，线圈与B灯形成回路，根据楞次定律判断B灯亮度如何变化．8、CD【解题分析】

本题可以假设从以下两个方面进行讨论．假设斜劈A表面光滑（设斜面的倾角为θ，A的质量为mA，B的质量为mB），如果撤去F1，使A相对地面发生相对运动趋势的外力大小是，方向向右．如图甲所示．，所以A所受地面的摩擦力仍然是静摩擦力，其方向仍然是向左，而不可能向右．故A错误；撤去F2，在物体B仍向下运动的过程中，使A相对地面有向右滑动趋势的外力是．如图乙、丙所示．与F2是否存在无关．所以撤去F2，在物体B仍向下运动的过程中，A所受地面的摩擦力应该保持不变．故B错误C正确；若同时撤去F1和F2，滑块B的加速度方向一定沿斜面向下，故D正确；因此，在斜劈表面光滑的条件下，该题的答案应该是：CD．假设斜劈A表面粗糙（设A表面的动摩擦因数为μ），由题意知，在B沿斜劈下滑时，受到A对它弹力FN和滑动摩擦力f．根据牛顿第三定律，这两个力反作用于A．斜劈A实际上就是在这两个力的水平分力作用下有相对地面向右运动的趋势的(图乙)．，又因为，所以，即．如果撤去F1，在物体B仍向下运动的过程中，N=mgcosθ，f2=μN，图中假设A受的摩擦力fA方向向左，Nsinθ=f2cosθ+fA，则有：fA=Nsinθ-μNcosθ=N（sinθ-μcosθ）＞0，所以斜劈A都有相对地面向右运动的趋势，摩擦力方向是向左．故A错误；又由于F2的存在与否对斜劈A与物体B间的弹力和摩擦力大小没有影响，故撤去F2后，斜劈A所受摩擦力的大小和方向均保持不变．故B错误，C正确；同时撤出F1和F2，由以上分析可知mBgsinθ＞μmBgcosθ．所以物体B所受的合力沿斜劈向下，加速度方向也一定沿斜劈向下，故D正确．9、ABC【解题分析】

A.根据地球表面物体重力等于万有引力可得：，所以，地球质量：，故A可计算；B.由万有引力做向心力可得：，故可根据v，T求得R，进而求得地球质量，故B可计算；CD.根据万有引力做向心力可得：，故可根据T，r求得中心天体的质量M，运动天体的质量m的质量无法求解，故C可计算，D不可计算。本题选不能计算出的，故选：ABC。10、BC【解题分析】木块在木板上运动过程中，在水平方向上只受到木板给的滑动摩擦力，故μmg=ma1，而v-t图像的斜率表示加速度，故a1=7-32m/s2=2m/s2，解得μ=0.2；对木板受力分析可知μmg=Ma2三、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）b（2）AC【解题分析】

（1）根据双缝干涉条纹的特点确定哪个图案是双缝干涉条纹．

（2）根据△x＝λ判断使条纹间距变大的方案．【题目详解】（1）双缝干涉条纹等间距、等宽，可知在光屏上观察到的图案应该是图乙中的b．

（2）双缝干涉条纹的间距△x＝λ，只将光源换为红色激光光源，光的波长变大，则条纹间距变大，故A正确．只将光源换为蓝色激光光源，光的波长变小，则条纹间距变小，故B错误．只换一个双缝间距较小的双缝，即d变小，则条纹间距变大，故C正确．只减小双缝与光屏的距离，即L减小，则条纹间距变小，故D错误．故选AC．【题目点拨】解决本题的关键知道双缝干涉条纹的特点，掌握双缝干涉条纹间距公式，知道影响条纹间距的因素．12、2.26π2(l0-【解题分析】(1)游标卡尺的固定刻度读数为22mm，游标读数为0.1×6mm=0.6mm，所以摆球的直径d=22mm+0.6mm=22.6mm=2.26cm；(2)①由摆线的拉力F随时间t变化的图象知，单摆的周期为4t0，摆长l=l0-d/2，根据T=2πlg，重力加速度为：g=4π2②单摆在最低点时F1−mg=mv2l，mg=F1，根据周期公式摆长L=gT24π2，联立三个式子则机械能为：E=Ek+Ep=F1-F单摆在最高点时F2+mg=mv2l，mg=F1，根据周期公式摆长L=gT24π2，E=Ek+Ep点睛：游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读；由图求得单摆的周期，根据单摆的周期公式T=2πlg求解g的表达式．摆长L等于悬点到球心的距离；在最低点F1-mg=mv2l，mg=F1．单摆摆动时的机械能等于最低点的动能和势能之和．根据单摆的周期公式，求出摆长，代入F1四、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）5000J（2）；（3）5000J＜E＜5833J．【解题分析】

(1)在最高点B根据牛顿第二定律求解速度，再根据能量关系可得能量大小；(2)根据平抛运动的知识求解x的范围；(3)根据平抛运动求解平抛运动的最大初速度，根据能量关系求解能量范围．【题目详解】（1）装备恰好能安全到达B点，在最高点B根据牛顿第二定律可得：根据能量关系可得：解得：；（2）根据平抛运动的知识可得，竖直方向上：计算可得落到圆盘上需要时间：水平方向上有：x=vBt解得：由于水平圆盘不能和半圆轨道OA，水平圆盘的半径为2m，所以