江西省吉安市重点高中2024届高二物理第二学期期末考试模拟试题含解析

江西省吉安市重点高中2024届高二物理第二学期期末考试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、如图所示，长为a宽为b的矩形区域内（包括边界）有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外．0点有一粒子源，某时刻粒子源向磁场所在区域与磁场垂直的平面内所有方向发射大量质量为m电量为q的带正电的粒子，粒子的速度大小相同，粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T，最先从磁场上边界射出的粒子经历的时间为，最后从磁场中飞出的粒子经历的时间为，不计重力和粒子之间的相互作用，则（）A．粒子速度大小为B．粒子做圆周运动的半径为3bC．a的长度为（+1）bD．最后从磁场中飞出的粒子一定从上边界的中点飞出2、如图所示，在粗糙的水平面上放一质量为2kg的物体，现用F=8N的力，斜向下推物体，力F与水平面成角，物体与水平面之间的滑动摩擦系数为μ=0.5，则A．物体对地面的压力为24NB．物体所受的摩擦力为12NC．物体加速度为D．物体将向右匀速运动3、如图所示为玻尔理论的氢原子能级图，用某单色光照射一群处于基态的氢原子后，发现氢原子最多能发出6种频率的光子，则该单色光光子的能量为（）A．13.06eV B．12.75eV C．12.09eV D．10.2eV4、如图所示的电路中，a、b是两个完全相同的灯泡，L是自感系数很大，直流电阻不计的线圈．闭合开关S，电路稳定后两灯泡正常发光，当突然断开开关，下列说法中正确的是A．a灯泡立即熄灭，b灯泡突然变亮再逐渐熄灭B．a、b两灯泡均突然变亮再逐渐熄灭C．a、b两灯泡均立即熄灭D．a、b两灯泡均逐渐熄灭5、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想交流电表，除R以外其余电阻不计，从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1＝220sin100πt(V)，下列说法中正确的是（）A．t＝s时，电压表的读数为22VB．t＝s时，a、c两点电压瞬时值为110VC．滑动变阻器滑片向上移，电压表和电流表的示数均变大D．单刀双掷开关由a扳向b，电压表和电流表的示数均变小6、下列说法正确的是A．悬浮在水中花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动B．水杯里的水面超出杯口但不溢出，是由于水的表面张力作用C．空气中水蒸气的实际压强与饱和气压相差越大，越不利于水的蒸发D．一定量的水变成的水蒸汽，其分子之间的势能减小二、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、如图所示为氢原子的能级示意图．现用能量介于10～12.9eV范围内的光子去照射一群处于基态的氢原子，则下列说法正确的是（

）A．照射光中只有一种频率的光子被吸收

B．照射光中有三种频率的光子被吸收C．氢原子发射出三种不同波长的光

D．氢原子发射出六种不同波长的光8、关于下列四幅图的说法正确的是（）A．甲图中，若此时电路中电流方向为逆时针，则是电场能在转化为磁场能B．乙图中，要实现光纤通讯，则要求外套的折射率大于内芯的折射率C．丙图是电子束穿过铝箔后的衍射图样，该实验能说明粒子具有波动性D．丁图中的调制方法叫做调幅9、如图所示，一束红光和一束蓝光平行入射到三棱镜上，经三棱镜折射后会聚于光屏M上的一点N，这两束单色光分别用a、b表示．对于这两束光的颜色以及在玻璃中的传播速度，下列说法中正确的是：（）A．a为红光，在玻璃中的传播速度小于b光B．a为蓝光，在玻璃中的传播速度小于b光C．b为红光，在玻璃中的传播速度大于a光D．b为蓝光，在玻璃中的传播速度大于a光10、如图，一定量的理想气体从状态变化到状态,其过程如p-V图中从到的直线所示．在此过程中（）A．气体内能一直增加B．气体一直对外做功C．气体一直从外界吸热D．气体吸收的热量一直全部用于对外做功三、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）实验室购买了一捆标称长度为100m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度．该同学首先测得导线横截面积为1.0mm2，查得铜的电阻率为1.7×10－8Ω·m，再利用实验测出铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度，要求尽可能测出多组有关数值．（1）在图中画出你所设计方案的实验电路图，并把所选仪器连成实际测量电路；________，________．（2）调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50A时，电压表示数0.80V，导线实际长度为________m（保留两位有效数字）．12．（12分）在用单摆测重力加速的实验中（1）为了比较准确地测量出当地的重力加速度值，应选用下列所给出器材中的哪些？将所选用的器材前的字母填在题后的横线上。（A）长1m左右的细线（B）长30cm左右的细线（C）直径2cm的铅球（D）直径2cm的木球（E）秒表（F）时钟（G）最小刻度是厘米的直尺（H）最小刻度是毫米的直尺所选的器材是____________________________________________。（2）实验时摆线偏离竖直线的要求是____________。理由是____________________。（3）某同学测出不同摆长时对应的周期T，作出T2-L图线，如图所示，可求得g=______。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，半径R=0.40m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A。一质量m=0.10kg的小球，以初速度v0=7.0m/s在水平地面上向左作加速度大小a=3.0m/s2的匀减速直线运动，运动4.0m后达到A点，冲上竖直半圆环，经过B点，然后小球落在C点。（取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力）．（1）求小球到达A点时的速率和在水平地面上运动时受到的摩擦力大小；（2）求小球在B点时受到的向心力；（3）试问：小球落在C时的速率和它在A点时的速率是否相等？为什么？14．（16分）一个质量为m=40kg的小孩站在电梯内的体重计上，电梯从t=0时刻由静止开始上升，在0到6s内体重计示数F的变化如图所示。试问：在这段时间内电梯上升的高度是多少？取重力加速度g=10m/s2。15．（12分）两个氘核聚变产生一个中子和氦核(氦的同位素)．已知氘核的质量mD＝2.01360u，氦核的质量mHe＝3.0150u，中子的质量mn＝1.0087u.(1)写出聚变方程并计算释放的核能．(2)若反应前两个氘核的动能均为0.35MeV.它们正面对撞发生聚变，且反应后释放的核能全部转化为动能，则产生的氦核和中子的动能各为多大？

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、C【解题分析】试题分析：根据左手定则可知，粒子在磁场中受到的洛伦兹力的方向向右，将向右偏转．结合运动的特点可知，粒子向上的分速度越大，则越早从上边界飞出．所以最早从上边界飞出的粒子进入磁场的方向是竖直向上的．又由题最先从磁场上边界射出的粒子经历的时间为，根据：，则粒子偏转的角度：．做出这种情况下粒子运动的轨迹如图1，由图中几何关系可知：粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，即：所以：．故A错误，B错误；C、D、粒子的入射的方向在90°的范围以内，又r=2b，所以粒子运动的轨迹不会超过半个圆，运动的时间不超过半个周期，由可知，轨迹的圆心角越大，则运动的时间越长，而圆心角越大，对应的弦长越长，所以粒子运动的最长时间的轨迹，弦长也最长．所以最后射出磁场的粒子一定是从磁场的右边射出，最后从磁场中飞出的粒子经历的时间为，画出运动的最长轨迹如图2，则：所以：α=30°，β=90°﹣α=60°，由于最后从磁场中飞出的粒子经历的时间为，则偏转角等于90°，γ=90°﹣β=30°，由几何关系可得：．故C正确，D错误．故选C考点：带电粒子在磁场中运动【名师点睛】该题考查带电粒子在磁场中运动的几种临界问题，解题的关键是根据题目的条件，正确画出粒子运动的轨迹，然后从运动的轨迹中确定临界条件和几何关系．此题综合性较强，意在考查学生综合分析问题的能力.2、A【解题分析】受力分析如图所示，在竖直方向上，由平衡条件得，物体与水平地面间最大静摩擦力，水平方向上，由于，物体将静止不动，故物体所受的摩擦力为静摩擦力，综上分析，正确答案为A．3、B【解题分析】

根据氢原子能自发的发出6种不同频率的光，可得：，解得：n=4，此时氢原子处于第4能级，能级差为：△E=E4-E1=-0.85-（-13.6）=12.75eV，故ACD错误，B正确．4、D【解题分析】由于原来两灯泡都正常发光，所以原来流的电流应该是相等的，当突然断开开关，由于线圈的自感现象，所以ab两灯不会突然熄灭而应该逐渐熄灭，且不会出现闪亮一下的现象．故D正确；故选D5、A【解题分析】

A：原线圈两端电压的最大值为，根据原、副线圈电压与匝数成正比可知，副线圈两端电压的最大值为，副线圈两端电压的有效值为22V，任一时刻电压表的读数均为22V．故A项正确．B：由所接交流电压的瞬时值表达式可知，当时，a、c两点之间电压的瞬时值应为．故B项错误．C：滑动变阻器滑片向上移动的过程中，其接入电路的有效阻值变大，由于原线圈的电压不变，原、副线圈的匝数不变，则副线圈的输出电压不变，电流表的示数减小．故C项错误．D：在单刀双掷开关由a扳向b时，理想变压器原、副线圈的匝数比由10：1变为5：1，所以副线圈的输出电压升高，电压表和电流表的示数均变大．故D项错误．【题目点拨】涉及变压器动态分析类问题时要注意原线圈两端的电压和原副线圈匝数比决定副线圈两端电压；副线圈的电流和原副线圈匝数比决定原线圈中电流．原副线圈中电流的功率、频率相同．6、B【解题分析】

A．布朗运动是悬浮在水中花粉的无规则运动，反映了水分子的无规则运动，所以布朗运动不能反映了花粉分子的热运动，故A错误；B．水的表面存在表面张力，使得液体表面像弹性膜一样，从而使得水杯里的水面超出杯口但不溢出，故B正确；C．空气中水蒸气的实际压强与饱和汽压相差越大，相对湿度越小，越有利于水的蒸发，故C错误；D．一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽，温度没有变化，分子的平均动能不变，但是在这个过程中要吸热，内能增大，所以分子之间的势能必定增大，故D错误；故选B．【题目点拨】布朗运动反映了液体分子的无规则运动，不能反映花粉分子的热运动；水蒸气的实际压强与饱和汽压相差越大，越有利于水的蒸发；液体存在表面张力，物体的内能，结合这些知识解答．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】

因为-13.6+10eV=-3.6eV，-13.6eV+12.9eV=-0.7eV，据-3.6eV＜-3.4eV，-0.7eV＞-0.85eV可知，照射光中有三种频率的光子被吸收，氢原子吸收光子后能跃迁到的最高能级为n=4能级．根据C42=6知，氢原子发射出六种不同波长的光．故BD8、AC【解题分析】

A．甲图中，若此时电路中电流方向为逆时针，则有电容器处于放电状态，则是电场能在转化为磁场能，故A正确；B．发生全反射的条件是光由光密介质射入光疏介质，所以内芯的折射率大．且光在内芯与外套的界面上发生全反射，故B错误；C．丙图是电子束穿过铝箔后的衍射图样，该实验现象说明实物粒子也具有波动性，故C正确；D．调制共有两种方式：一是调幅，即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载；另一是调频，即通过改变频率来实现信号加载电磁波，而丁图中的调制方法叫做调频，故D错误．9、BC【解题分析】

由图看出，a光通过三棱镜后偏折角较大，根据折射定律得知三棱镜对a光的折射率较大，因玻璃三棱镜对蓝光的折射率大于对红光的折射率，a为蓝光，b为红光.由知：a光在玻璃中的传播速度小于b光.故选BC.【题目点拨】本题是光的色散问题，在七种色光中紫光的折射率最大，红光的折射率最小，同样条件下，紫光的偏折角最大，红光的偏折角最小．可结合光的色散实验结果进行记忆．10、ABC【解题分析】

A．由图知气体的pV一直增大，由知气体的温度一直升高，一定量的理想气体内能只跟温度有关，因温度一直升高，故气体的内能一直增加，故A正确．B．气体的体积增大，则气体一直对外做功，故B正确．C．气体的内能一直增加，并且气体一直对外做功，根据热力学第一定律可知气体一直从外界吸热，故C正确．D．气体吸收的热量用于对外功和增加内能，故D错误．故选ABC．【题目点拨】根据气体状态方程去判断温度，从而知道内能的变化．根据气体体积的变化分析做功情况．结合热力学第一定律分析．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、；；94；【解题分析】(1)根据电阻定律可求出铜导线的电阻约为Rx==1.7×10−8×=1.7Ω，阻值较小，所以采用电流表外接法；实验要求尽可能测出多组有关数值，所以采用分压电路．故电路设计如图所示：根据电路图，实物连接图如图所示：；（2）根据欧姆定律和电阻定律，得，代入数据得L=94m；点睛：首先根据电阻定律估算出铜导线的电阻，结合实验要求尽可能测出多组有关数值，确定实验电路，根据电路连接实物图；根据欧姆定律求出导线的电阻，利用电阻定律求出导线的长度即可．12、ACEH偏角小于5o只有偏角小于5o时，才有T=2πlg9.87m/s【解题分析】

根据单摆模型的要求，摆球密度要大，体积要小，细线要适当长，读数要提高精度；由单摆周期公式，结合图像情况，求出图象的函数表达式，即可求出重力加速度。【题目详解】第一空．AB．单摆模型中，小球视为质点，摆线越长，测量误差越小，故A正确，B错误；CD．摆球密度要大，体积要小，空气阻力的影响才小，故C正确，D错误；EF．秒表可以控制开始计时和结束计时的时刻，故E正确，F错误；GH．刻度尺的最小分度越小，读数越精确，故G错误，H正确；第二空第三空．单摆模型中，摆角较小时，才可以近似看作简谐运动，单摆的周期公式T=2πlg才成立，故摆角越小越好，通常不能超过第四空．由单摆周期公式：T=2πlg可知，由图像可知：k=4解得：g≈9.87m【题目点拨】本题主要考查用单摆测重力加速度的实验，属于一般题型。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),方向指向圆形轨道的圆心；(3)相等，A到C机械能守恒，AC在同一水平面，动能相同，所以速度大小相同。【解题分析】

（1）对于小球的匀减速运动过程，有即，解得vA=5m/s小球的受力图如右图所示，由牛顿第二定律，得f=ma解得f=0.1×3=0.3N（2）对于小球沿光滑半圆形轨道由A点运动到B点的过程，小球的机械能守恒，则有解得vB=3m/s对于小球在B点时的圆周运动瞬间，有解得F向=2.25NF向的方向指向圆形轨道的圆心．(3)相等，A到C机械能守恒，AC在同一水平面，动能相同，所以速度大小相同．点睛：解决多过程问题首先要理清物理过程，然后根据物体受力情况确定物体运动过程中所遵循的物理规律进行求解；体会机械能守恒定律在解决力学问题中的优越性．