2024届湖北省长阳县一中物理高二下期末学业水平测试模拟试题含解析

2024届湖北省长阳县一中物理高二下期末学业水平测试模拟试题注意事项：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、如图是玻尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能级示意图,大量氢原子处于的激发态,当它们自发地跃迁到较低能级时，以下说法符合玻尔理论的有（）A．电子轨道半径减小,动能减小B．发出的光组成连续光谱C．出的能级跃迁到的能级时发出的光波长最小D．由的能级跃迁到的能级时发出的光频率最小2、下列关于热力学第二定律的说法中正确的是A．所有符合能量守恒定律的宏观过程都能真的发生B．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的C．机械能可以全部转化为内能，内能也可以全部用来做功而转化成机械能D．气体向真空的自由膨胀是可逆的3、下列说法正确的是（）A．量子论是爱因斯坦首先提出的B．光的强度越大，则光子的能量也就越大C．大量氢原子从高能级向低能级跃迁时，只能发射某些特定频率的光子D．铀发生衰变成钍时，粒子与钍的质量之和等于铀的质量4、如图所示为一内侧面与外侧面平行、中间部分为空气的三棱镜．将此三棱镜放在空气中，让一束单色光沿平行于底边的方向入射到面上，光从面射出，在图示出射光线中（光线②平行于边）正确的是A．只能是① B．只能是②C．只能是③ D．①②③都有可能5、2022年冬奥会将在中国举办的消息吸引了大量爱好者投入到冰雪运动中。若跳台滑雪比赛中运动员在忽略空气阻力的情况下，在空中的运动可看成平抛运动。运动员甲以一定的初速度从平台飞出，轨迹为图中实线①所示，运动员乙以相同的初速度从同一点飞出，且质量比甲大，则乙运动轨迹应为图中的（）A．① B．② C．③ D．④6、如图为近日曝光的摩拜共享电动单车，与普通电动车不同的是，摩拜共享电动自行车采用“共享充电宝+自行车的方式”，其电池与普通充电宝类似，容量为20000mAH，输入、输出电压均为10V，输入电流为8A，输出电流为15A，可以支持驱动人和单车行驶10公里左右．已知成人在平路上骑自行车所受阻力约为20N，则()A．该单车电池最多储存电能7.2×104JB．该单车电池充电时，从零电量充至满电量大约需要5hC．该单车电池电能的有效利用率约为27.8%D．成人在平路上骑自行车时，每秒钟平均消耗的电能约20J左右二、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、健身车的磁控阻力原理如图所示，在金属飞轮的外侧有一些磁铁（与飞轮不接触），人在健身时带动飞轮转动，磁铁会对飞轮产生阻碍，拉动控制拉杆可以改变磁铁与飞轮间的距离．则()A．飞轮受到阻力大小与其材料密度有关B．飞轮受到阻力大小与其材料电阻率有关C．飞轮转速一定时，磁铁越靠近飞轮，其受到的阻力越大D．磁铁与飞轮间距离不变时，飞轮转速越大，其受到阻力越小8、研究光电效应的电路图如图所示,以下说法正确的是（）A．光电效应现象说明了光具有粒子性B．若用红光照射时电流表示数不为零,则在其它条件不变的情况下,换用蓝光照射时电流表示数也一定不为零C．在光照条件一定的情况下,当阳极和阴极之间所加的电压为零时,电流表的示数也一定为零D．在光照条件一定的情况下,向右滑动变阻器的滑片,则电流表的示数一定随之增大9、用一条形金属板折成一矩形框架，框架左边竖置、右边是缺口，截面如图所示．框架在垂直纸面水平向里的匀强磁场中，以速度v1水平向右匀速运动；此时从框架右方的缺口处垂直于磁场射入一速度为v2、方向向左的带电油滴．若油滴恰好在框架内做匀速圆周运动，则下列判断正确的是A．油滴带正电B．油滴带负电C．油滴做匀速圆周运动，半径为vD．油滴做匀速圆周运动，半径为v10、如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1＝20Ω，R2＝30Ω，C为电容器，已知通过R1的正弦式电流如图乙所示，则()A．交变电流的频率为0.02HzB．原线圈输入电压的最大值为200VC．电阻R2的电功率约为6.67WD．通过R3的电流始终为零三、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）某同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示．将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响．图甲中继电器的供电电压U1=3V，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R0为30Ω．当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响．图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图象．（1）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱______相连，指示灯的接线柱D应与接线柱______相连（均选填“A”或“B”）．（2）当环境温度升高时，热敏电阻阻值将______，继电器的磁性将______（均选填“增大”、“减小”或“不变”），当环境温度达到______℃时，警铃报警．12．（12分）在探究物体的加速度与合外力的关系实验中：甲同学用图甲装置：保持小车(含车中重物)的质量M不变，细线下端悬挂钩码的总重力mg作为小车受到的合力F，用打点计时器测出小车运动的加速度a．(1)关于实验操作，下列说法正确的是________．A．实验前应调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行B．平衡摩擦力时，在细线的下端悬挂钩码，使小车在线的拉力作用下能匀速下滑C．每次改变小车所受的拉力后都要重新平衡摩擦力D．实验时应先释放小车，后接通打点计时器电源(2)图乙为实验中打出纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点时间间隔为T，测出各计数点间的距离x1，x2，x3，x1．该同学用逐差法得到小车加速度的表达式a＝________．(3)改变细线下端钩码的个数，得到a－F图象如图丙所示，造成图线上端弯曲的主要原因是_____．A．平衡摩擦力过度B．平衡摩擦力不够C．没有满足M>>m的条件D．描点连线不够准确乙同学利用测力计测细线拉力，为方便读数设计如下图实验装置：装有定滑轮的长木板固定在水平实验台上，用右端固定一个滑轮的滑块代替小车，钩码弹簧测力计通过绕在滑轮上的轻绳相连，放开钩码，滑块在长木板上做匀加速直线运动．(1)读出弹簧测力计的示数F，处理纸带，得到滑块运动的加速度a；改变钩码个数，重复实验．以弹簧测力计的示数F为纵坐标，以加速度a为横坐标，得到的图象是纵轴截距为b，斜率为k的一条倾斜直线，如图所示．已知重力加速度为g，忽略滑轮与绳之间的摩擦．根据以上条件可计算出滑块和木板之间的动摩擦因数μ＝________，滑块和与滑块固定的定滑轮的总质量M=________（要求（1）问中两个空均用b、k、g中的字母表示）．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，设孔明灯的体积恒为V＝3m3，空气初温t0＝27℃，大气压强p＝3.033×305Pa，该条件下空气密度ρ0＝3.2kg/m3．空气的平均摩尔质量为M＝0.029kg/mol，重力加速度g＝30m/s2．对灯内气体缓慢加热，直到灯刚能浮起时，灯内气体密度为ρ＝3.0kg/m3．已知阿伏伽德罗常数为NA＝6.02×3023mol﹣3．求：①未加热时灯内气体分子数（取两位有效数字）；②灯刚能浮起时，灯内气体温度t。14．（16分）如图，光滑水平面上静止质量m1=1.0kg、长L=0.3m的木板，木板右端有质量m2=1.0kg的小滑块，在滑块正上方的0点用长r=0.4m的轻质细绳悬挂质量m=0.5kg的小球。将小球向右上方拉至细绳与整直方向成θ=60º的位置由静止释放，小球摆到最低点与滑块发生正碰并被反弹，碰撞时间极短，碰撞前后瞬间细绳对小球的拉力减小了4.8N，最终小滑块恰好不会从木板上滑下。不计空气阻力、滑块、小球均可视为质点，重力加速度g取(1)小球碰前、碰后瞬间的速度大小；(2)小滑块与木板之间的动摩擦因数。15．（12分）一列波先后通过相距为4m的A、B两点,用时为0.01s,已知A、B两质点运动方向始终相反，问：(1)这列波的波速是多少?(2)这列波的最小频率可能是多少?

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】当原子从第4能级向低能级跃迁时，原子的能量减小，轨道半径减小，电子的动能增大，电势能减小，A错误；能级间跃迁辐射或吸收的光子能量必须等于两能级间的能级差，氢原子跃迁时，可发出不连续的光谱线，B错误；根据可知由n=4跃迁到n=1时辐射的光子能量最大，发出光子的频率最大，波长最小，C正确D错误．2、B【解题分析】

A.根据热力学第二定律，所有符合能量守恒定律的宏观过程不一定都能真的发生，选项A错误；B.一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，选项B正确；C.机械能可以全部转化为内能，但是内能不可以全部用来做功而转化成机械能，选项C错误；D.气体向真空的自由膨胀是不可逆的，选项D错误；故选B.3、C【解题分析】普朗克提出了量子论，爱因斯坦提出了光子说，A错误；根据知，光子能量与光子频率有关，与光强度无关，B错误；大量氢原子从高能级向低能级跃迁时，根据公式可知，辐射光的频率大小由能级差决定，只能发射某些特定频率的光子，种类可用公式计算得出，C正确；衰变的过程中有质量亏损，即衰变后粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核的质量，D错误．4、B【解题分析】

由几何光路图，穿过平行玻璃砖后光线与入射光线平行，但光会发生测移，B对；ACD错误5、A【解题分析】平抛运动分为水平方向匀速直线运动和竖直方向自由落体运动，在竖直方向上有，在水平方向上有：，解得：，说明以相同初速度从同一点做平抛运动，其运动轨迹方程与质量无关，故乙的运动轨迹仍是实线①，故选A.6、C【解题分析】

A、此自行车最大存储电能为：E=UIt=Uq=10V×20000mA•h=10V×20×3600C=7.2×105J，故A错误；B、此自行车充电时间为：t，故B错误；C、此自行车行驶的过程中受到的阻力为20N，则消耗的电能为：W=fs=20×10×103=2.0×105J自行车电池电能的有效利用率约为：η%%≈27.8%，故C正确；D、由题，输出电压为10V，输出电流为15A，则成人在平路上骑自行车时，有：P=UI=10×15=150W，每秒平均消耗电能约为150J左右．故D错误；故选C．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、BC【解题分析】AB.磁铁和飞轮间的距离、转速一定时，根据法拉第电磁感应定律可知，飞轮上产生的感应电动势一定，材料电阻率不同，感应电流大小不同，阻力就不同，故A错误，B正确；C.磁铁越靠近飞轮，飞轮处的磁感应强度越强，所以在飞轮转速一定时，飞轮上产生的感应电动势和感应电流越大，飞轮受到的阻力越大．故C正确；D.磁铁和飞轮间的距离一定时，根据法拉第电磁感应定律可知，飞轮转速越大，飞轮上产生的感应电动势和感应电流越大，其受到阻力越大，故D错误．故选BC点睛：金属飞轮在磁场中运动的过程中产生感应电流，根据法拉第电磁感应定律判断转速和距离对感应电动势的影响，根据欧姆定律和安培力公式确定阻力的大小．8、AB【解题分析】光电效应现象说明了光具有粒子性，选项A正确；蓝光的频率大于红光，则若用红光照射时电流表示数不为零，说明能发生光电效应，则在其它条件不变的情况下，换用蓝光照射时也一定能发生光电效应，则电流表示数也一定不为零，选项B正确；在光照条件一定的情况下,当阳极A和阴极K之间所加的电压为零时，同样会有光电子到达阳极A，形成光电流，则电流表的示数不为零，选项C错误；在光照条件一定的情况下，向右滑动变阻器的滑片，则光电管的正向电压变大，则达到A极的光电子数会增加，即电流表的示数随之增大，但当电压增加到一定值，单位时间内逸出的光电子全部能到达A极时，此时光电流达到饱和状态，此时即使再增加电压，光电流也不会再增加，选项D错误；故选AB.点睛：本题考查用光电管研究光电效应，关键是要掌握电路的结构和原理，注意理解饱和光电流的含义及掌握各种色光的频率高低．9、BC【解题分析】

AB.金属框架在磁场中切割磁感线运动，由右手定则可知上板带正电，下板带负电。油滴恰能在框架内做匀速圆周运动，说明油滴受的重力与电场力平衡，可判定油滴带负电，故选项B正确，A错误；CD.油滴做匀速圆周运动，油滴受重力与电场力等大，则mg=qE=qBLv1L，解得m=qBv1g；根据牛顿第二定律可得10、BC【解题分析】试题分析：由图乙知交流电的周期为0.02s，根据变压器原理可知原副线圈中电流的周期、频率相同，周期为0.02s、频率为50赫兹，故选项A错误；由图乙可知通过的电流最大值为A，根据欧姆定律可知其最大电压为V，即副线圈的输出电压最大值V，根据得V，故选项B正确；由知W，故选项C正确；因为电容器有通交流、阻直流的作用，则有电流通过和电容器，故选项D错误．考点：本题考查对交流电的图象的理解和应用，明确交流电的最大值，有效值之间的关系；掌握变压器的电压之比和匝数比之间的关系，同时对于电容器的作用要了解．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、BA减小增大80【解题分析】

（1）由题干中“当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响”判断出警铃和指示灯的连接情况；（2）由图象分析热敏电阻阻值随温度的变化关系，结合欧姆定律分析电路中电流的变化，从而判断出电磁铁磁性的变化；由题干中“当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响”，结合欧姆定律求出热敏电阻接入电路的阻值的最大阻值，从图象上找到对应的温度就可以解决问题；【题目详解】（1）由题中“当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响”，所以警铃的接线柱C应与接线柱B连，指示灯的接线柱D应与接线柱A相连；（2）分析乙图，发现：温度升高时，热敏电阻阻值减小，根据欧姆定律，电路中电流就会增大，电磁铁的磁性就会增大；当线圈中的电流时，继电器的衔铁将被吸合，警铃报警，则控制电路的总电阻因此热敏电阻

由图乙可知，此时，所以，当温度时，警铃报警．【题目点拨】本题既考查电磁继电器原理的分析，也考查了结合欧姆定律的内容进行相关的计算，综合性比较强，解题时要仔细分析．12、（1）A（2）x4+x3-x2-【解题分析】

（1）调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，否则拉力不会等于合力，故A正确；在调节模板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，不应悬挂钩码，故B错误；

由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ=μMgcosθ，故tanθ=μ．所以无论小车的质量是否改变，小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力，改变小车质量即改变拉小车拉力，不需要重新平衡摩擦力，故C错误；

实验开始时先接通打点计时器的电源待其平稳工作后再释放木块，故D错误；故选A.

（2）已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上相邻计数点间的时间间隔为T=5×0.02s=0.1s．

根据△x=aT2可得：xCE-xAC=a（2T）2，小车运动的加速度为a=x4+x3-x2-x14T2（1）滑块受到的拉力T为弹簧秤示数的两倍，即：T=2F

滑块受到的摩擦力为：f=μMg

由牛顿第二定律可得：T-f=Ma

解得力F与加速度a的函数关系式为：F=由图象所给信息可得图象截距为：b=12μMg

；而图象斜率为k=M2

解得：【题目点拨】该题考查了实验注意事项、实验数据处理分析，知道实验原理及注意事项即可正确解题；探究加速度与力、质量的关系实验时，要平衡小车受到的摩擦力，不平衡摩擦力、或平衡摩擦力不够、或过平衡摩擦力，小车受到的合力就不等于钩码的重力，要知道此时在图像上出现的问题．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