2024届荆州市重点中学物理高二第二学期期末质量检测模拟试题含解析

2024届荆州市重点中学物理高二第二学期期末质量检测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、下面是列出的一些核反应方程：,，；以下选项中正确的是A．X是质子，Y是中子，Z是正电子 B．X是正电子，Y是质子，Z是中子C．X是中子，Y是正电子，Z是质子 D．X是正电子，Y是中子，Z是质子2、以下说法正确的是A．电子的发现使人们认识到原子是可以分割的B．汤姆孙根据α粒子散射实验的实验现象提出了原子核式结构C．氢的半衰期为3.8天，若取两个氡原子核，经过3.8天，一定只剩一个氡原子核D．放射性元素发生β衰变时所释放的电子来源于核外电子3、如图所示为一理想变压器，原、副线圈的匝数比为，分别接有定值电阻和，且。原线圈接正弦交流电。电压表为理想交流电压表。则A．电阻和消耗功率之比为1：1B．电压表和的示数之比为5：1C．电压表和的示数之比为6：1D．原副线圈磁通量变化率之比为5：14、如图所示，通电直导线置于匀强磁场中，导线与磁场方向垂直。若仅将导线中的电流增大为原来的4倍，则导线受到安培力的大小将A．增大为原来的2倍 B．增大为原来的4倍C．减小为原来的1/4 D．减小为原来的1/25、一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验，让一个质量为2kg的小球从一定的高度自由下落，测得在第5s内的位移是18m，则（）A．小球在2s末的速度是20m/s B．小球在第5s内的平均速度是3.6m/sC．小球在第2s内的位移是2m D．小球在5s内的位移是50m6、暴雪导致高压线上冻起厚厚的冰，会使电线负重增大而断裂，有人想出通过增大输电线上损耗功率进行融冰的方案。假设原输电电流是100A，当输送功率保持不变，为使输电线上损耗的功率增大为原来的4倍，则输电电流应变为（）A．25A B．50A C．200A D．400A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、已知金属钙的逸出功为2.7eV，氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于量子数n＝4能级状态，则()A．氢原子可能辐射5种频率的光子B．氢原子可能辐射6种频率的光子C．有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应D．有4种频率的辐射光子能使钙发生光电效应8、如图所示，质量相同的三颗卫星a、b、c绕地球逆时针做匀速圆周运动。其中a为遥感卫星“珞珈一号”，在半径为R的圆轨道运行，经过时间t，转过的角度为θ；b、c为地球的同步卫星，某时刻a、b恰好相距最近。己知地球自转的角速度为ω，万有引力常量为G，则（）A．根据题中给出的数据可以求得地球质量B．卫星a的机械能小于卫星b的机械能C．若要卫星c与b实现对接，可让卫星c加速D．卫星a再绕过一圈时，卫星b和a再一次相距最近9、我国首次使用核电池随“嫦娥三号”软着陆月球，并用于嫦娥三号的着陆器和月球车上，核电池是通过半导体换能器，将放射性同位素衰变过程中释放出的能量转变为电能．嫦娥三号采用放射性同位素94239Pu，静止的94239Pu衰变为铀核92235U和α粒子，并放出频率为v的γ光子，已知94239Pu、92235U和α粒子的质量分别为mPu、mU、mα．下列说法正确的是（）A．94239Pu的衰变方程为94B．此核反应过程中质量亏损为△m=mPu﹣mU﹣mαC．释放出的γ光子的能量为（mPu﹣mU﹣mα）c2D．反应后92235U和α粒子结合能之和比94239Pu的结合能大10、下列关于动量的说法正确的是：A．动量相同的两个物体，质量大的动能大；B．一个物体动量改变了，则速率一定改变；C．一个物体的速率改变，它的动量一定改变；D．一个物体的运动状态变化，它的动量一定改变．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）采用验证玻马定律实验的主要器材针管及其附件来测定大气压强的值，实验步骤如下：a.将针管水平固定，拔下橡皮帽，向右将活塞从针管中抽出；b.用天平称出活塞与固定在其上的支架的总质量为；c.用卡尺测出活塞直径d；d.再将活塞插入针管中，保持针管中有一定质量的气体，并盖上橡皮帽，此时，从针管上可读出气柱体积为，如图丙所示；e.将弹簧秤挂钩钩在活塞支架上，向右水平缓慢拉动活塞到一定位置，此时弹簧秤的示数为，气柱体积为.试用以上测量的数据，写出大气压强的表达式______________，本实验中_____________步骤是多余的。12．（12分）某实验小组用如图所示的实验装置完成“探究楞次定律”的实验，实验记录如下表磁铁放置情况磁铁运动情况电表指针偏转情况N极朝下插入线圈向左偏转S极朝下①向左偏转N极朝下从线圈中抽出②③插入线圈向右偏转该同学实验记录中有三处忘记记录了，请你补充完整：①________；②_______；③________．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，在大气中有一水平放置的固定圆筒，它由a、b和c三个粗细不同的部分连接而成，各部分的横截面积分别为2S、和S．已知大气压强为P1，温度为T1．两活塞A和B用一根长为4l的不可伸长的轻线相连，把温度为T1的空气密封在两活塞之间．此时两活塞的位置如图所示．(活塞与圆筒壁之间的摩擦可忽略)(1)现对被密封的气体缓慢加热，当活塞B向左移动距离刚好为l时，求封闭气体的温度；(2)当气体温度缓慢上升到2T1时，求两活塞之间轻线的拉力大小．14．（16分）如图甲所示为一列沿x轴传播的简谐横波在t1=0.1s时的波形图，A、B两点为简谐波上平衡位置在xA=1.0m、xB=1.2m处的质点．图乙为质点A的振动图象．求：（i）该简谐横波的传播速度以及A点的振动方程；（ii）从t=0.1s时开始计时，质点B回到平衡位置的时间．15．（12分）如图所示，在第一象限有一匀强电场，场强大小为E，方向与y轴平行；在x轴下方有一匀强磁场，磁场方向与纸面垂直。一质量为m、电荷量为（）的粒子以平行x轴的速度从y轴上的P点处射入电场，在x轴上的Q点处进入磁场，并从坐标原点O离开磁场。已知OP=L，OQ=2L。不计粒子重力。求：（1）粒子从P点入射的速度的大小；（2）粒子第一次在磁场中运动的时间；（3）匀强磁场的磁感应强度的大小。

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】

核反应方程是遵循质量数守恒、电荷数守恒，由此规律可得，X质量数是0，电荷数是+1，X是正电子，Y质量数是1，电荷数是0，Y是中子，Z质量数是1，电荷数是+1，Z是质子，故D正确，ABC错误。2、A【解题分析】

A.电子的发现使人们认识到原子是可以分割的，选项A正确；B.卢瑟福根据α粒子散射实验的实验现象提出了原子核式结构理论，选项B错误；C.半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少量的原子核衰变不适用，选项C错误；D.放射性元素发生β衰变时所释放的电子来源于核内的中子转化为质子时放出的电子，选项D错误。3、C【解题分析】

设流过原线圈的电流为，流过副线圈的电流为，因。电阻和消耗功率之比，所以错误。电压表的示数，电压表的示数，所以，因此B错误，C正确。理想变压器原副线圈磁通量变化率相同，所以D错误。综上所述，选项C正确。4、B【解题分析】

根据F=BIL得，导线中电流增大为原来的4倍，则安培力增大为原来的4倍。故B正确，A、C、D错误。5、D【解题分析】

A．由题意知第5s内的位移是18m，根据自由落体公式有：其中t1=5s，t2=4s，解得：g=4m/s2所以2s末的速度：v=gt=8m/s故A错误；B．第5s内的平均速度：故B错误；C．小球在第2s内的位移是：故C错误；D．物体在5s内的位移：故D正确．故选D正确.6、C【解题分析】

输电线上损耗的功率P＝I2r，如果想损耗的功率增大为原来的4倍，则电流需要增加为原来的两倍；A.25A，与结论不相符，选项A错误；B.50A，与结论不相符，选项B错误；C.200A，与结论相符，选项C正确；D.400A，与结论不相符，选项D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、BC【解题分析】氢原子可能辐射C42=6种频率的光子，A错误B正确；n=4跃迁到n=3辐射的光子能量为0.66eV，n=3跃迁到n=2辐射的光子能量为1.89eV，n=4跃迁到n=2辐射的光子能量为2.55eV，均小于逸出功，不能发生光电效应，其余3种光子能量均大于2.7eV，所以这群氢原子辐射的光中有3种频率的光子能使钙发生光电效应，C8、AB【解题分析】

A．“珞珈一号”角速度：，珞珈一号周期：，万有引力提供向心力解得地球质量：，故A正确；B．轨道越高，需要的发射速度越大，质量相等条件下的机械能越大，所以a的机械能小于卫星b的机械能。故B正确；C．让卫星c加速，所需的向心力增大，由于万有引力小于所需的向心力，卫星c会做离心运动，离开原轨道，所以不能与b实现对接，故C错误；D．b、c在地球的同步轨道上，所以卫星b、c和地球具有相同的周期和角速度，此时a、b恰好相距最近，到卫星a和b下一次相距最近，有，可得：，与a周期不同，故D错误。9、ABD【解题分析】根据质量数守恒与电荷数守恒可知，94239Pu的衰变方程为94239Pu→92235U+24He+γ，故A正确；此核反应过程中的质量亏损等于反应前后质量的差，为△m=mpu-mU-mα，故B正确；释放的γ光子的能量为hv，核反应的过程中释放的能量：E=（mpu-mU-mα）c2，由于核反应的过程中释放的核能转化为新核与α粒子的动能以及光子的能量，所以光子的能量小于（mpu-mU-mα）c2，故C错误；9410、ACD【解题分析】由动能公式可知A对；动量为矢量，动量发生变化有可能是速度方向发生变化，B错；同理CD对；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、b【解题分析】

第一空.开始时气体的压强为，向右水平缓慢拉动活塞到一定位置，弹簧秤的示数为时气体的压强为，则有，该过程中温度不变，则有，整理得.第二空.由上面的式子可知，在表达式中与活塞及固定在其上的支架的总质量无关，所以步骤是多余的.12、从线圈中抽出向右偏转S极朝下【解题分析】从图中可以看出当N极朝下插入线圈时，穿过线圈的向下的磁通量增加，根据楞次定律，此时感应出向上的磁场，并导致电流表向左偏转，①当S极朝下并从线圈中抽出时，则穿过线圈向上的磁通量减小，根据楞次定律，则应该感应出向上的磁场，所以这时候电流表也左偏，②当N极向下并从线圈中抽出时，穿过线圈向下的磁通量减小，根据楞次定律应感应出像下的磁场，与题给条件相反，所以电流表应该右偏；③当S极朝下并插入线圈时，则向上的磁通量增大，则感应出向下的磁场，则电流表会右偏，点睛：根据楞次定律判断应磁场的方向，并结合题目说给条件，可以判断电流的方向．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)【解题分析】

(1)设加热前，被封闭气体的压强为p1，轻线的张力为f，根据平衡条件有：

对活塞A2p1S−2p1S+f＝1①对活塞Bp1S−p1S−f＝1②解得p1=p1

f=1即被封闭气体的压强与大气压强相等，轻线处在拉直的松弛状态，这时气体的体积为V1＝2Sl+Sl+Sl＝4Sl对气体加热时，被密封气体温度缓慢升高，两活塞一起向左缓慢移动，气体体积增大，压强保持p1不变，若持续加热，此过程会一直持续到活塞向左移动的距离等于l为止，这时气体的体积为V2＝4Sl+Sl＝5Sl根据盖-吕萨克定律得解得T2＝T1(2)由于T＝2T1＞T2时，活塞已无法移动，被密封气体的体积保持V2不变，由查理定律得解得p＝p1对活塞A受力分析p1•2S+F＝p•2S解得F＝p1S14、（1）10m/s；（2）（n=0,1,2,3,…）【解题分析】(i)由图象可知，周期T=0.2s，波长，由公式，由公式可知，其中，A=20cm，所以；(ii)由“上下坡法”可知，波沿x轴负方向传播