2024届湖北省黄冈市黄冈中学物理高二第二学期期末学业质量监测模拟试题含解析

2024届湖北省黄冈市黄冈中学物理高二第二学期期末学业质量监测模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则()A．t＝0.005s时线圈平面与磁场方向平行B．t＝0.010s时线圈的磁通量变化率最大C．线圈产生的交变电动势频率为100HzD．线圈产生的交变电动势有效值为311V2、如图所示，N匝矩形导线框以角速度绕对称轴匀速转动，线框面积为S，线框电阻、电感均不计，在左侧有磁感应强度为B的匀强磁场，外电路接有电阻R，理想电流表A，则：（）A．从图示时刻起，线框产生的瞬时电动势为B．交流电流表的示数C．R两端电压的有效值D．一个周期内R的发热量3、如图，两物块P、Q置于水平地面上，其质量分别为m、2m，两者之间用水平轻绳连接。两物块与地面之间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g，现对Q施加一水平向右的拉力F，使两物块做匀加速直线运动，轻绳的张力大小为A． B． C． D．4、如图所示,理想降压变压器的副线圈电路中为定值电阻,是光敏电阻(光照强增大,电阻减小).原线圈输入功率为,副线圈输出功率为;和是理想交流电压表,示数分别用和表示:和是理想交流电流表,示数分别用和表示.下列说法正确的是（）A．大于B．大于C．光照强度增大,不变、变大D．光照强度增大,变小、变小5、如图所示，光滑固定金属导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路。当一条形磁铁从高处下落接近回路的过程中，下列说法正确的是A．P、Q将保持不动B．P、Q将相互远离C．磁铁的加速度小于gD．磁铁的加速度仍为g6、如图是一种名为“牙签弩”的玩具弓弩，现竖直向上发射木质牙签，O点为皮筋自然长度位置，A为发射的起点位置．若不计一切阻力，则A．A到O的过程中，牙签一直处于超重状态B．A到O的过程中，牙签的机械能守恒C．在上升过程中，弓和皮筋的弹性势能转化为牙签的动能D．根据牙签向上飞行的高度可测算出牙签被射出时的速度二、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、有质量相同的氢气与氮气，已知氢气的温度比氮气的温度高，则（）A．氢气的内能比氮气的内能大B．氢气含的热量比氮气含的热量多C．氢气中每个分子的速率都比氮气分子的速率大D．将两种气体混合，达到热平衡时，两种气体的温度一样高8、如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表．下列说法正确的是A．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大B．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大C．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大D．若闭合开关S，则电流表A1示数变大、A2示数变小9、如图为氢原子能级图，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干种不同频率的光，则A．氢原子的发射光谱是连续谱B．氢原子的能量是量子化的，各能级对应的能量是特定的C．频率最小的光是由n=4能级跃迁到n=3能级产生的D．大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可产生4种不同频率的光子10、关于下列四幅图说法正确的是（）A．玻尔原子理论的基本假设认为，电子绕核运行轨道的半径不是任意的，是某一固定值B．光电效应产生的条件为：光强大于临界值C．电子束通过铝箔时的衍射图样证实了运动电子具有波动性D．发现少数α粒子发生了较大偏转，说明金原子质量大而且很坚硬三、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）某同学利用如图所示的装置做“验证动量守恒定律的实验”，已知两球的质量分别为m1、m2(且m1＞m2)，关于实验下列说法正确的()A．如果M是m2的落点，则该同学实验过程中必有错误B．斜槽轨道必须很光滑C．实验需要验证的是m1·＝m2·OM＋m1·D．实验需要秒表、天平、圆规等器材12．（12分）某实验小组利用图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系（1）下列说法正确的是_____（填字母代号）A．调节滑轮的高度，使牵引滑块的细绳与长木板保持平行B．在调节木板倾斜度平衡滑块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的桶通过定滑轮拴在滑块上C．实验时，先放开滑块再接通打点计时器的电源D．通过增减滑块上的砝码改变质量时，需要重新调节木板倾斜度（2）为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于滑块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量_____滑块和滑块上砝码的总质量，（选填“远大于”“远小于”或“近似等于”）（3）如图所示是实验时打出的一条纸带，ABCD……为每隔4个点取的计数点，据此纸带可知：两个计数点间的时间间隔为________s；D点位置的读数为________cm;小车在打D点时速度大小为_________m/s;纸带的加速度大小为_________m/s2（最后两空结果均保留两位有效数字）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）如图甲示，将一轻质弹簧一端固定，另一端悬挂一质量m=0.3kg的小球并使之静止。现把小球向下拉3cm，然后由静止释放并开始计时，小球在竖直方向上做简谐振动。已知弹簧的劲度系数k＝300N/m，小球运动过程中弹簧始终在弹性限度内；重力加速度g取10m/s2；不计空气阻力。求：（1）简谐振动的振幅A；（2）小球在平衡位置下方2cm处时的回复力大小F回；（3）取平衡位置为坐标原点，向下为x轴正方向，在图乙中的坐标系中定性画出小球的位移－时间图像。14．（16分）如图所示，在xOy平面内，有边长为L的等边三角形区域OPQ，PQ边与x轴垂直，在三角形区域以外，均存在着磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外的匀强磁场，三角形OPQ区域内无磁场分布。现有质量为m，带电量为+q的粒子从O点射入磁场，粒子重力忽略不计。(1)若要使该粒子不出磁场，直接到达P点，求粒子从O点射入的最小速度的大小和方向；(2)若粒子从O点以初速度沿y轴正方向射入，能再次经过O点，试画出粒子运动的轨迹图并求该粒子从出发到再次过O点所经历的时间。15．（12分）如图所示，半径为L1＝2m的金属圆环内上、下半圆各有垂直圆环平面的有界匀强磁场，磁感应强度大小均为．长度也为L1、电阻为R的金属杆ab，一端处于圆环中心，另一端恰好搭接在金属环上，绕着a端沿逆时针方向匀速转动，角速度为．通过导线将金属杆的a端和金属环连接到图示的电路中（连接a端的导线与圆环不接触，图中的定值电阻R1＝R，滑片P位于R2的正中央，R2的总阻值为4R），图中的平行板长度为L2＝2m，宽度为d＝2m．图示位置为计时起点，在平行板左边缘中央处刚好有一带电粒子以初速度v0＝0.5m/s向右运动，并恰好能从平行板的右边缘飞出，之后进入到有界匀强磁场中，其磁感应强度大小为B2，左边界为图中的虚线位置，右侧及上下范围均足够大．（忽略金属杆与圆环的接触电阻、圆环电阻及导线电阻，忽略电容器的充放电时间，忽略带电粒子在磁场中运动时的电磁辐射的影响，不计平行金属板两端的边缘效应及带电粒子的重力和空气阻力）求：(1)在0～4s内，平行板间的电势差UMN；(2)带电粒子飞出电场时的速度；(3)在上述前提下若粒子离开磁场后不会第二次进入电场，则磁感应强度B2应满足的条件．

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、A【解题分析】

由图可知t=0.005s时刻感应电动势最大，此时线圈所在平面与磁场平行，穿过线框回路的磁通量的变化率最大，A正确；t=0.01s时刻感应电动势等于零，穿过线框回路的磁通量最大，磁通量的变化率为零，B错误；周期为，故频率为，故C错误．电动势有效值为：，故D错误；综上分析A正确．2、B【解题分析】

A.、由图可知线圈只有一半在磁场中，产生的电动势的最大值为：，从图示时刻起，线框产生的瞬时电动势为：，故选项A错误；B、交流电流表的示数为：，故选项B正确；C、两端电压的有效值：，故选项C错误；D、一个周期内的发热量：，故选项D错误．3、D【解题分析】

根据牛顿第二定律，对PQ的整体：；对物体P：；解得，故选D.4、C【解题分析】

A.原副线圈电流与匝数成反比，因为是理想降压变压器，n1>n2，所以I1小于I2，故A错误；B.理想变压器本身不消耗能量，输入功率等于输出功率，故B错误；C.光照强度增大，光敏电阻减小，因为输入电压和匝数不变，所以U2不变，总电阻减小，那么副线圈的电流I2变大，因此原线圈的电流I1也变大，故C正确，D错误．故选C.5、C【解题分析】

当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，分析导体的运动情况．【题目详解】当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，可知，P、Q将互相靠拢，回路的面积减小一点，使穿过回路的磁场减小一点，起到阻碍原磁通量增加的作用。故AB错误。由于磁铁受到向上的安培力作用，所以合力小于重力，磁铁的加速度一定小于g，故C正确，D错误。故选C。【题目点拨】本题直接用楞次定律判断电磁感应现象中导体的运动方向，抓住导体总是反抗原磁通量的变化是关键．楞次定律的另一结论：增反减同．6、D【解题分析】

A．从A到O的过程中，牙签受重力和弹力，当弹力大于重力时是加速上升，处于超重状态；当弹力小于重力时，减速上升，是失重状态，故A错误；B．A到O的过程中，牙签的动能和势能均增加，故机械能增加，故B错误；C．在上升过程中，系统机械能守恒，弓和皮筋的弹性势能逐渐转化为牙签的动能和重力势能，故C错误；D．由于不计一切阻力，牙签向上飞行过程时竖直上抛运动，根据运动学公式可知，根据牙签向上飞行的高度可测算出牙签被射出时的速度，故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、AD【解题分析】

A.质量相同的氢气和氮气，氢气分子的质量小，所以氢气分子的个数多；氢气的温度高，则氢气分子的平均动能大；气体的分子势能忽略不计，所以氢气的内能较大，A正确；B.氢气的内能较大，但不能说氢气含的热量比氮气含的热量多，B错误；C.温度是分子的平均动能的标志，氢气的温度高则氢气分子的平均动能大，但不是每个分子的速率都比氮气分子的速率大，C错误；D.将两种气体混合，根据热平衡定律可知达到热平衡时，两种气体的温度一样高，D正确；8、BD【解题分析】

滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电阻变大，则干路电流变小，则R1消耗的功率变小，A错误；干路电流变小，R1分压变小，则电压表V的测量的电压变大，示数变大，则B正确；因输出电流变小，则输出功率变小即输入功率变小，电流表A1示数变小，则C错误；闭合开关S并联支路增加，电阻变小，则副线圈即R1的电流变大，分压变大，则R2的分压变小，电流变小．电流表A1示数随副线圈电流的变大而变大，则D错误．【题目点拨】考查电路的动态分析：本题中P的移动与电键的闭合均会引起电阻的变小，再由电路的联接关系可分析各表的示数的变化，可见明确电路的结构是求解的关键．9、BC【解题分析】

A．根据玻尔原子理论可知，这些氢原子辐射出的光的频率是不连续的。故A错误；B．根据玻尔原子理论可知，氢原子的能量是量子化的，各能级对应的能量是特定的，故B正确；C．由图可知处于激发态n=4的氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级时，能级差最小，放出光子的能量最小，频率最小，故C正确；D．根据=6，所以大量处于n=4能级的氢原子总共可辐射出6种不同频率的光，故D错误。10、AC【解题分析】A、由图和玻尔理论知道，电子的轨道不是任意的，电子有确定的轨道，A正确；B、光电效应产生的条件为：入射光的频率大于金属的截止频率，B错误；C、衍射是波的特有现象，电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性，C正确；D、少数α粒子发生了较大偏转，说明原子的几乎全部质量和所有正电荷主要集中在很小的核上，否则不可能发生大角度偏转，D错误；故选AC．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、A【解题分析】

入射球要比靶球质量大，因此质量为m1的为入射小球，其碰前落地点为P，碰后落地点为M，故A正确；在同一组的实验中要保证入射球和靶球每次平抛的速度都相同，故每次入射球必须从同一高度由静止释放，由于摩擦作用对它们的影响相同，因此轨道是否光滑不影响实验，故B错误；不管是入射小球还是被碰小球，它们开始平抛的位置都是O点，图中P是入射小球不发生碰撞时飞出的落地点，N是被碰小球飞出的落地点，M是入射小球碰撞后飞出的落地点，由于它们都是从同一高度做平抛运动，运动的时间相同，故可以用水平位移代表水平速度，故需验证表达式为：，故C错误；本实验不需要测小球平抛运动的速度，故不需要测运动的时间，不需要秒表，故D错误．所以A正确，BCD错误．12、(1)A(2)远小于;(3)0.1s4.25cm0.20m/s;0.43m/s2【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“重物”，故B错误；

打点计时器要“早来晚走”即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，而当实验结束时应先控制木块停下再停止打点计时器，故C错误；

平衡摩擦力后，有mgsinθ=μmgcosθ，即μ=tanθ，与质量无关，故通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度，故D错误；选择A；

（2）设砝码与砝码桶的质量为m，小车的质量为M，对砝码桶及砝码与小车组成的系统，由牛顿第二定律得：a=，对木块，由牛顿第二定律得：T=Ma=，只有当砝码桶及桶的质量远小于小车质量时，即：m＜＜M时，小车受到的拉力近似等于砝码及砝码桶的重力；（3）两个计数点间的时间间隔为T=5×0.02s=0.1s；D点位置的读数为4.25cm;小车在打D点时速度大小为;纸带的加速度大小为.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）A=3×10-2m（2）=6N（3）【解题分析】

（1）将小球拉倒最低点，释放，小球向上加速，振子偏离平衡位置的最远距离为振幅，所以振幅：A=3cm=3×10-2m（2）小球处于平衡位置时，弹簧弹力用表示，弹簧伸