北京市房山区4中2024届物理高二第二学期期末教学质量检测模拟试题含解析

北京市房山区4中2024届物理高二第二学期期末教学质量检测模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、在能源需求剧增的现代社会，核能作为一种新能源被各国竞相开发利用．核原料中的钚（Pu）是一种具有放射性的超铀元素，钚的一种同位素的半衰期为24100年，其衰变方程为→X＋＋γ，下列有关说法中正确的是A．X原子核中含有92个中子B．钚衰变发出的γ射线具有很强的电离能力C．20克的经过48200年后，还有5克未衰变D．钚核衰变前的质量等于衰变后X、He核的质量之和2、用三种不同的单色光照射同一金属做光电效应实验，得到的光电流与电压的关系如图所示，则下列说法正确的是A．单色光A和B是颜色相同、强度不同的光B．单色光A的频率大于单色光C的频率C．单色光A的遏止电压大于单色光C的遏止电压D．A光对应的光电子最大初动能大于C光对应的光电子最大初动能3、如图所示，通电导体棒静止于水平导轨上，棒的质量为m，长为L，通过的电流大小为I且垂直纸面向里，匀强磁场的磁感强度B的方向与导轨平面成θ角，则导体棒受到的A．安培力大小为BILB．安培力大小为BILsinθC．摩擦力大小为BILcosθD．支持力大小为mg－BILcosθ4、如图所示，闭合的矩形导线圈在匀强做场中绕垂直于磁场方向的对称轴匀速转动．己知匀强磁场的磁感应强度为，线圈匝数为，边的边长为，边的边长为，线圈总电阻为，转动的角速度为,则当线圈转至图示位置时（）A．穿过线圈的磁通量为B．线圈中的感应电动势为C．穿过线圈的磁通量的变化率为D．线圈边所受安培力的大小为5、如图所示，光滑水平面与光滑半球面相连，O点为球心，一轻绳跨过光滑小滑轮连接物块A、B，A、B质量相等可视为质点，开始时A、B静止，轻绳水平伸直，B与O点等高，释放后，当B和球心O连线与竖直方向夹角为30°时，B下滑速度为v，此时A仍在水平面上，重力加速度为g，则球面半径为A． B． C． D．6、关于两类永动机和热力学的两个定律，下列说法正确的是（）A．第二类永动机不可能制成是因为违反了热力学第一定律

B．第一类永动机不可能制成是因为违反了热力学第二定律C．由热力学第一定律可知做功不一定改变内能，热传递也不一定改变内能，但同时做功和热传递一定会改变内能

D．由热力学第二定律可知热量从低温物体传向高温物体是可能的，从单一热源吸收热量，完全变成功也是可能的二、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、2019年3月10日，中国轮椅冰壶队首次夺得世锦赛冠军，如下图所示，两个大小相同、质量均为m的冰壶分别静止在水平冰面上的O、A点处。运动员在极短时间内给在O点甲冰壶水平冲量使其向右运动，当甲冰壶运动到A点时与乙冰壶发生弹性正碰，碰后乙冰壶运动到C点停下。已知OA=AB=BC=L，冰壶所受阻力大小恒为重力的k倍，重力加速度为g，则A．运动员对甲冰壶做的功为kmgLB．运动员对甲冰壶做的功为3kmgLC．运动员对甲冰壶施加的冲量为D．运动员对甲冰壶施加的冲量为8、1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形合D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是A．离子由加速器的中心附近进入加速器B．离子由加速器的边缘进入加速器C．离子从磁场中获得能量D．离子从电场中获得能量9、据2006年12月12日报道，人们关心的青藏铁路贯通安然进入第一冬的运营，情况表明各项安全指标正常．这里面攻克冻土难关是最大的技术性课题．采用的技术路线为“主动降温，冷却地基，保护冻土”．其中一项措施被称为“热棒”的技术．如图所示，在路基内横向埋设水平管道，在冬季，管内工作介质由液态变为气态，冷空气在管内对流，加强了路基散发到空气中，这样有利于降低基底地温，提高冻土的稳定性．在暖季，热棒则停止工作．下列关于“热棒”工作原理的叙述中正确的是（）A．冬季在水平管道中，液体介质变为气体，内能不变B．冬季在水平管道中，液体汽化，吸收热量，降低了路基的温度C．在暖季，热棒停止工作，这说明热量不可能由低温物传到高温物体D．在暖季，热棒停止工作，防止热量由空气传到路基低部10、带电粒子仅在电场力作用下，从电场中a点以初速度v0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点，如图所示，实线是电场线，下列说法正确的是A．粒子在a点时的加速度比在b点时的加速度小B．从a到b过程中，粒子的电势能一直减小C．无论粒子带何种电荷，经b点时的速度总比经a点时的速度大D．电场中a点的电势一定比b点的电势高三、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）利用图示装置可以做力学中的许多实验。（1）利用此装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时，打出的一条纸带，其局部放大如下右图所示。则D点的读数是_____cm，D点的速度大小为_____m/s。（2）在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，小车已平衡摩擦力的判断依据是_____A．通过认真观察小车在长木板上的运动是匀速直线运动B．小车可在长木板上任意位置静止C．测量纸带上各打点之间的距离是均匀的（3）在“探究功与速度变化的关系”的实验中，先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，这样做的目的是_____A．避免小车在运动过程中发生抖动B．可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰C．可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力12．（12分）在“探究碰撞中的守恒量”的实验中，也可以探究“mv2”这个量(对应于动能)的变化情况．(1)若采用弓形弹片弹开滑块的方案，如图①所示，弹开后的mv2的总量_____(填“小于、等于或大于”)弹开前mv2的总量，这是因为______________________．(2)若采用图②的方案，碰撞前mv2的总量________(填“小于、等于或大于”)碰后mv2的总量，说明弹性碰撞中______守恒．(3)若采用图③的方案，碰撞前mv2的总量_______(填“小于、等于或大于”)碰后mv2的总量，说明非弹性碰撞中存在_________损失．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，在某一足够大的真空室中，虚线PH的右侧是一磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，左侧是一场强为E、方向水平向左的匀强电场．在虚线PH上的点O处有一镭核（Ra)．某时刻原来静止的镭核水平向右放出一个质量为m、电荷量为q的粒子而衰变为质量为M、电荷量为Q氡核(Rn)，设粒子与氡核分离后它们之间的作用力及重力忽略不计，涉及动量问题时，亏损的质量可不计．(1)写出镭核衰变为氡核的核反应方程；(2)经过一段时间粒子刚好到达虚线PH上的A点，测得=L．求此时刻氡核的速度为多大．14．（16分）如图所示，一轻质弹簧两端连着物体A和B，放在光滑水平面上，物体A被水平速度为的子弹射中并嵌在其中，已知物体B的质量为，物体A的质量，子弹的质量.求：（1）物体A被击中后的速度；（2）子弹射入木块后系统损失的机械能ΔE；（3）物体B在运动中的最大速度．15．（12分）如图甲为氢原子的能级图，设一群处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时，频率最大的光照射光电管阴极K.阴极K在极短时间内吸收频率最大的光子后逸出光电子，实验测得其反向遏止电压为10.92V(如图乙所示)。求:(1)一群处于n=4能级氢原子向基态跃迁时能发出多少种频率不同的光子?其中频率最大的光子能量为多少电子伏特?(2)阴极K逸出的光电子的最大初动能为多少电子伏特?(3)阴极K的逸出功为多少电子伏特?

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】根据核反应方程可知，X原子核中电荷数为92个，质量数为235，则中子数为143个，选项A错误；钚衰变发出的γ射线具有很强的穿透能力，但是电离能力很弱，选项B错误；20克的经过48200年后，剩余的量为克，即还有5克未衰变，选项C正确；由于反应要放出能量，则钚核衰变前的质量大于衰变后X、He核的质量之和，选项D错误；故选C.2、A【解题分析】由图象可知，单色光A和单色光B的遏止电压相同，所以它们是同一色光，相同电压时，单色光A对应的光电流更大，说明单位时间内照射的光电子数更多，即单色光A更强，故A正确；根据，可知入射光的频率越高，对应的截止电压越大，故单色光C的频率大于单色光A的频率，则单色光C的最大初动能大于单色光A的最大初动能，故BCD错误；故选A．【题目点拨】对于本题解题的关键是通过图象判定A、B、C三种单色光谁的频率大，反向截止电压大的则初动能大，初动能大的则频率高．逸出功由金属本身决定．3、A【解题分析】

AB.导体棒受到的安培力大小FA=BIL，选项A正确，B错误；CD.以导体棒为研究对象，分析受力，如图。

根据平衡条件得：G+FAcosθ=FN…①

f=FAsinθ…②

由①得：FN=G+FAcosθ=mg+BILcosθ

由②得：f=BILsinθ选项CD错误。4、D【解题分析】A.图示时刻，线圈平面与磁感线平行，穿过线圈的磁通量为零，故A错误；BC.图示时刻，图示时刻ad、bc两边垂直切割磁感线，根据法拉第电磁感应定律，线圈中的感应电动势最大，为E==nBSω=nBl1l2ω，=，故B错误，C错误；D.线圈ad边所受安培力的大小为F=nBIl2=nB⋅l2=，故D正确．故选：D点睛：根据感应电动势公式求解线圈中的感应电动势．图示时刻线圈中产生的感应电动势最大，由法拉第电磁感应定律分析磁通量的变化率．由安培力公式F=BIL求出安培力大小．5、B【解题分析】

滑块A和滑块B构成的绳连接体，系统只有重力做功系统机械能守恒，故：；将B的速度沿着平行绳子和垂直绳子方向正交分解，如图所示：

滑块A和B沿着同一根绳子的分速度相等，故：vA=vBcos30°，其中：vB=v，联立解得：，故选B．【题目点拨】本题关键时明确系统机械能守恒，单个物体的机械能不守恒，同时要两个两个物体沿着绳子的分速度时相等的．6、D【解题分析】

A．第二类永动机不违反能量守恒定律，违反了热力学第二定律，A错误；B．第一类永动机不可能制成是因为违反了热力学第一定律，B错误；C．改变内能的方式有做功和热传递，二者在内能的改变上是一样的，若对外做功的同时吸收热量，内能可能不变，C错误；D．由热力学第二定律可知热量从低温物体传向高温物体是可能的，从单一热源吸收热量，完全变成功也是可能的，要产生其它影响，D正确。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.当甲冰壶运动了距离L时与乙冰壶发生弹性正碰，根据动量守恒和能量守恒可知，两球速度发生交换，即甲冰壶碰后停止运动，乙冰壶以甲冰壶碰前的速度继续向前运动了2L距离停下，从效果上看，相当于乙冰壶不存在，甲冰壶直接向前运动了3L的距离停止运动，根据动能定理，运动员对甲冰壶做的功等于克服摩擦力做的功，即：，选项A错误，B正确；CD.施加的冲量，选项C错误、D正确。8、AD【解题分析】

据回旋加速器的工作原理知，粒子由回旋加速器的中心附近进入加速器，且在电场中加速，通过磁场回旋，所以从电场中获得能量，故选AD。【题目点拨】回旋加速器的工作原理是利用电场加速，磁场偏转，且二者的周期相同，被加速离子由加速器的中心附近进入加速器，而从边缘离开加速器；洛伦兹力并不做功，而电场力对带电离子做功，即可加速正电荷也可加速负电荷。9、BD【解题分析】冬季在水平管道中，液体介质变为气体，吸收热量，这样就降低了路基的温度，A错B正确；热量不可能由低温物体传到高温物体而不引起其他变化，C错；在暖季，热棒停止工作，水平管道中为液体介质，防止热量由空气通过对流传到路基底部，使路基温度升高，造成冻土融化，给行车造成威胁，D对．10、AC【解题分析】

电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，可知Ea＜Eb，所以a、b两点比较，粒子的加速度在b点时较大，故A正确；由粒子的运动的轨迹可以知道，粒子受力沿曲线的内侧，从a点到b点，电场力先做负功，再做正功，电势能先增加后降低，动能先变小后增大．但a点到b点，整个过程最终电场力做正功，故B错误C正确；因为不知道粒子的电性，所以无法判断哪点电势高低，故D错误．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、6.17（±0.02均可）0.53（±0.01均可）CD【解题分析】

(1)图中显示有三个点，其中D点的刻度对应为6.17cm，D点的速度用前后两点之间的平均速度代替，即为vD(2)平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，轻轻推动小车，小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动，故选项A、B错误，C正确；(3)在“探究功与速度变化的关系”的实验中，先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，这样做的目的是可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力，以致于运动后小车所受的合力不变，故选项A、C、B错误，D正确。12、大于弹片的弹性势能转化为滑块的动能等于机械能大于机械能【解题分析】

（1）若采用图①弓形弹片弹