江西省吉安市吉水县第二中学2024届高二物理第二学期期末监测模拟试题含解析

江西省吉安市吉水县第二中学2024届高二物理第二学期期末监测模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、氢原子的部分能级如图所示，已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间．由此可推知，氢原子()A．从高能级向n＝1能级跃迁时发出的光的波长比可见光的短B．从高能级向n＝2能级跃迁时发出的光均为可见光C．从高能级向n＝3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高D．从n＝3能级向n＝2能级跃迁时发出的光为可见光2、如图所示,垂直纸面向里的无限大范围的匀强磁场中有一通有恒定电流的导线AB，若导线绕A点向纸面外转动90°,则转动过程中其所受安培力的大小变化情况为A．变大 B．变小C．不变 D．可能变大、可能变小、可能不变3、如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条等势线，相邻等势线之间的电势差相等，即Uab=Ubc。实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，A．带电质点在P点的加速度比在Q点的加速度小B．带电质点在P点的电势能比在Q点的小C．带电质点的运动方向一定是从P到QD．带电质点在P点的动能小于在Q点的动能4、一单色光照到某金属表面时，有光电子从金属表面逸出，下列描述中正确的是（）A．只增大入射光的频率，金属逸出功将减小B．只延长入射光照射时间，光电子的最大初动能将增大C．只增大入射光的频率，光电子的最大初动能将增大D．只增大入射光的频率，光电子逸出所经历的时间将缩短5、图甲是一台小型发电机的构造示意图，线圈逆时针转动，从某位置开始计时，产生的电动势e时间t变化的正弦规律图象如图乙所示。发电机线圈的内电阻不计，外接灯泡的电阻为12Ω，则A．在t=0.Ols时刻，线圈处于垂直中性面的位置B．电压表的示数为6C．灯泡消耗的电功率为3WD．若其他条件不变，仅将线圈的转速提高一倍，则线圈电动势的表达式e=66、研究放射性元素射线性质的实验装置如图所示．两块平行放置的金属板A、B分别与电源的两极a、b连接，放射源发出的射线从其上方小孔向外射出．则A．a为电源正极，到达A板的为α射线B．a为电源正极，到达A板的为β射线C．a为电源负极，到达A板的为α射线D．a为电源负极，到达A板的为β射线二、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、图甲为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图乙为介质中平衡位置在x=1.5m处的质点P（图中未画出）的振动图象，质点Q（图中未画出）是平衡位置为x=2m的质点，下列说法正确的是A．该波波速为0.5m/sB．该波沿x轴正方向传播C．当t=2018s时，Q质点处于波峰的位置D．在0~2018s时间内，Q运动的路程为8072cm8、将一根沿南北方向放置的水平长绳的南端向西抖动一下,北端向东抖动一下,就分别有1、2两个半波在绳上相向传播如图所示．仔细观察发现,两个半波相遇后彼此穿过,仍然保持各自的运动特征,继续传播,就像没有跟另一列波相遇一样．若1、2两个半波形状完全相同,当它们完全重叠时,下列说法正确的是（）A．重叠部分各点偏平衡位置的位移均为0B．重叠部分各点的加速度均为0C．重叠部分各点的速度均为0D．重叠部分各点中,中点位置速度最大9、火车鸣笛，当观察者听到鸣笛声的音调比声源发出来的音调降低时，下列判断可能正确的是A．观察者静止，火车向他驶来B．观察者静止，火车离他远去C．火车静止，观察者乘汽车向着火车运动D．火车静止，观察者乘汽车远离火车运动10、如图所示，为氢原子能级图，现有大量氢原子从n=4的能级发生跃迁，并发射光子照射一个钠光管，其逸出功为2.29ev，以下说法正确的是（）A．氢原子可能发出6种不同频率的光B．能够让钠光电管发生光电效应现象的有4种光子C．光电管发出的光电子与原子核发生β衰变时飞出的电子都是来源于原子核内部D．钠光电管发出的光电子轰击处于基态的氢原子只能使氢原子跃迁到n=2的能级三、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）某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻。A．待测干电池两节，每节电池电动势约为1.5V，内阻约几欧姆B．直流电压表V1、V2，量程均为3V，内阻约为3kΩC定值电阻R0未知D．滑动变阻器R，最大阻值RmE．导线和开关(1)根据如图甲所示的实物连接图，在图乙方框中画出相应的电路图______。(2)实验之前，需要利用该电路图测出定值电阻R0，方法是先把滑动变阻器R调到最大阻值Rm，再闭合开关，电压表V1和V2的读数分别为U10、U20，则R0=___________(用Um、U10、U20、Rm表示)(3)实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2，描绘出U2-U1图象如图丙所示，图中直线斜率为k，与纵轴的截距为a，则两节干电池的总电动势E=___________，总内阻r=___________(用k、a、R0表示)。12．（12分）如图所示，用“碰撞试验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．（1）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置由静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP，然后，把被碰小球m2静置于轨道的末端，再将入射球m1从斜轨S位置静止释放，与小球m2相撞，并多次重复，接下来要完成的必要步骤是_______．（填选项的符号）A．用天平测量两个小球的质量m1、m2B．测量小球m1开始释放高度h和抛出点距地面的高度HC．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、ND．测量平抛射程OM、ON（2）若两球相碰前后的动量守恒，则表达式可表示为_____（用（1）问中测量的量字母表示）（3）若m1=45.0g、m2=9.0g、OP=46.20cm,则ON可能的最大值为_____cm．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）甲乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动，加速度方向一直不变．在第一段时间间隔内，两辆汽车的加速度大小不变，汽车乙的加速度大小是甲的两倍；在接下来的相同时间间隔内，汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍，汽车乙的加速度大小减小为原来的一半．求甲乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比．14．（16分）如图，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为2.0cm的水银柱，水银柱下密封了一定量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为2.0cm．若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温度与环境温度相同．已知大气压强为76cmHg，环境温度为296K．（1）求细管的长度；（2）若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止，求此时密封气体的温度．15．（12分）如图所示，密闭性能良好的杯盖扣在盛有少量热水的杯身上，杯盖的质量为m，杯身与热水的总质量为M，杯盖的面积为S．初始时，杯内气体的温度为T0，压强与大气压强P0相等．因杯子不保温，杯内气体温度逐渐降低，不计摩擦，不考虑杯内水的汽化和液化，重力加速度为g．（1）求温度降为T1时杯内气体的压强P1；（2）杯身保持静止，温度为T1时缓慢提起杯盖所需的力至少多大?（3）温度为多少时，用上述方法提杯盖恰能将整个杯子提起?

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、AD【解题分析】试题分析：A、从高能级向n=1能级跃迁时，辐射的光子能量最小为10.20eV，大于可见光的光子能量，则波长小于可见光的波长．故A正确．B、从高能级向n=2能级跃迁时辐射的光子能量最大为3.40eV，大于可见光的能量．故B错误．C、从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率最大为1.51eV，小于可见光的光子能量．故C错误．D、从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的光子能量为1.89eV，在可见光能量范围之内．故D正确．故选AD．考点：本题考查波尔模型、能级跃迁。视频2、B【解题分析】

由“垂直纸面向里的无限大范围的匀强磁场中有一通有恒定电流的导线AB”可知，考查了磁场对电流的作用，根据安培力的计算公式，由电流与磁场的夹角为θ，可得安培力的表达式为F＝BILsinθ，进而分析安培力变化。【题目详解】线圈在磁场中转动过程中，通电导线始终与磁场夹角逐渐减小，根据F＝BILsinθ可知，受到的安培力大小变小，故B正确，ACD错误。【题目点拨】本题关键是记住安培力大小公式，当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时，F＝BILsinθ；当磁场和电流垂直时，安培力最大，为F＝BIL；当磁场和电流平行时，安培力等于零。3、D【解题分析】

A．粒子在P点的加速度比Q点大，故A错误；BD．负电荷做曲线运动，电场力垂直于等势线指向轨迹曲线的内侧；作出电场线，根据轨迹弯曲的方向和负电荷可知，电场线向上。故c的电势最高，负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大，知道P点电势能大，故选项B错误，根据能量守恒，带电质点在P点电势能大动能小，故B错误，D正确；C．由已知条件不能判断带电质点是从P到Q还是从Q到P，故C错误。4、C【解题分析】金属逸出功由金属材料决定，与入射光无关．故A错误．根据爱因斯坦光电效应方程得知，光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，与光照射时间无关．故B错误，C正确．只增大入射光的频率，光电子逸出所经历的时间不变．故D错误．故选C.点睛：此题关键要记住爱因斯坦光子说：金属逸出功由金属材料决定，与入射光无关．光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大．只增大入射光的强度，单位时间内逸出的光电子数目将增多．5、C【解题分析】

A

.在t=0.01s的时刻，电动势为0，则为中性面，穿过线圈磁通量最大。故A错误；B.电动势的最大值为Em=62V，电压表测量的为有效值，故示数为6V；故B错误；C.灯泡消耗的功率P=E2R=3W；故D.周期为0.02s，则瞬时电动势的表达式为e=Emsin(2πTt)，转速提高一倍后，最大值变成122V，ω=2πn，故角速度变为原来的2倍，表达式应为：e=122sin200πt(V)，故6、B【解题分析】

从图可以看出，到达两极板的粒子做类平抛运动，到达A极板的粒子的竖直位移小于到达B板的粒子的竖直位移，粒子在竖直方向做匀速直线运动，则根据公式，两个粒子初速度相同，两极板间电压U相同，放射源与两极板的距离也相同，而电子的小，所以电子的竖直位移小，故达到A极板的是β射线，A极板带正电，a为电源的正极，故选项B正确．【题目点拨】通过类平抛运动计算粒子在竖直方向的位移关系式，根据公式分析该位移与比荷的关系，再结合图示进行比较判断．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．由图甲可得：波长λ=2m，由图乙可得：周期T=4s，故波速，故A正确；B．由图乙可得：t=2s时质点P在平衡位置向下振动，故由图甲可得：波向左传播，故B错误；C．t=2018s=504T+2s，故当t=2018s时，Q质点振动和t=2s时一致，故由图甲可得：质点Q处于波谷位置，故C错误；D．在0~2018s时间内，Q运动的时间，故运动路程，故D正确．8、AB【解题分析】（1）根据波的叠加原理，重叠部分的质点同时参与了两列波的振动，质点的位移等于这两列波单独传播时引起的位移矢量和，因为在重叠区域，这两列波单独引起的位移大小相等、方向相反，故合位移为0，处于平衡状态，加速度为零，A、B正确；（2）根据波的传播方向和波中质点振动方向的关系，可以发现，除中点处质点速度为0外，在半波同侧叠加后，质点的速度均不为0，C、D错误；故本题选AB9、BD【解题分析】根据多普勒效应可知，当波源和观察者间距变小，观察者接收到的频率一定比波源频率高．当波源和观察者距离变大，观察者接收到的频率一定比波源频率低．由于观察者听到鸣笛声的音调比原来降低，即接收到的声波频率减小．说明观察者和火车之间的距离在增大．所以AC错误，BD正确．故选BD10、ABD【解题分析】

根据数学组合公式Cn【题目详解】A、根据C42=6知，这些氢原子可能辐射出6种不同频率的光子，故A正确；

B、氢原子由n=4跃迁到n=2能级，辐射的光子能量为3.4eV-0.85eV=2.55eV，大于逸出功，能发生光电效应；而由n=4跃迁到n=3能级，辐射的光子能量为1.51eV-0.85eV=0.66eV，及n=3跃迁到n=2能级，辐射的光子能量为3.4eV-1.51eV=1.89eV，都小于逸出功，不能发生光电效应，因此让钠光电管发生光电效应现象的有n=4跃迁到n=2、n=4跃迁到n=1、n=3跃迁到n=1、n=2跃迁到n=1，共4种光子，故B正确；

C、光电管发出的光电子是来自核外，而原子核发生β衰变时飞出的电子是来源于原子核内部的中子衰变成质子而放出的，故C错误；

E、氢原子从n=4的能级向n=1发生跃迁，发射光子能量最大，当照射钠光管放出能量为E=13.6eV-0.85eV-2.29eV=10.46eV，而氢原子从n=1的能级跃n=2的能级，需要吸收能量为E'=13.6eV-3.4eV=10.2eV，因10.46eV＞10.2eV；氢原子从n=1的能级跃n=3的能级，需要吸收能量为E'=13.6eV-1.51eV=12.09eV，而12.09eV＞10.46eV，【题目点拨】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，并掌握光电效应方程的内容，注意光的强度影响光电流，而光的频率影响光电子的最大初动能。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、【解题分析】

（1）由实物图可知电路的连接方式，得出的实物图如图所示：（2）由图可知，V2测量R0与R两端的电压，V1测量R两端的电压，则R0两端的电压U20﹣U10；由欧姆定律可知：R0Rm；（3）由闭合电路欧姆定律可知：E＝U2r，变形得：，结合图象有：，，解得;,。12、(1)ACD(2)(3)77.00【解题分析】（1）要验证动量守恒定律定律，即验证：m1v1=m1v2+m2v3，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：m1v1t=m1v2t+m2v3t，得：m1OP=m1OM+m2ON，因此实验中需要测量两小球的质量、先确定落点的位置再测量出平抛的水平距离；故应进行的步骤为ACD；

（3）根据（2）的分析可知，要验证动量守恒应验证的表达式为：m1OP=m1OM+m2ON；

（4）发生弹性碰撞时，被碰小球获得速度最大，根据动量守恒的表达式是：m1v0=m1v1+m2v2

由m1v02=m1v12+m2v22，

得机械能守恒的表达式是：m1•OM2+m2•ON2=m1•OP2，

联立解得：v2=v0，

因此最大射程为：sm=•OP==77.0cm；

点睛：该题考