福建莆田秀屿下屿中学2024届物理高二下期末学业水平测试模拟试题含解析

福建莆田秀屿下屿中学2024届物理高二下期末学业水平测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、如图所示为一个经过双向可控硅电子元件调节后加在电灯上的电压，即在正弦式电流的每一个周期中，前面的被截去，从而改变了电灯上的电压，那么现在电灯上电压的有效值为（）A．Um B．C． D．2、关于电源，下列说法正确的是()A．当电池用旧之后，电源电动势减小，内阻增大B．当电池用旧之后，电源电动势和内阻都不变C．当电池用旧之后，电源电动势基本不变，内阻增大D．以上说法都不对3、图为氢原子能级图。现有一群处于n=4激发态的氢原子，用这些氢原子辐射出的光照射逸出功为2.13eV的某金属，则（）A．这些氢原子能辐射出三种不同频率的光子B．这些氢原子辐射出光子后，电子的总能量保持不变C．这些氢原子辐射出的所有光都能使该金属发生光电效应D．该金属逸出的所有光电子中，初动能的最大值约为10.62eV4、如图所示，竖直平面内有一圆周，其圆心为O，直径AB和CD相互垂直，电荷量均为Q的正点电荷放在关于CD对称的圆周上，它们所在半径的夹角为120°．下列说法正确的是（）A．点O与点C的场强大小相等B．点C与点D的场强大小之比为C．一电子从D点由静止释放，运动到C点的过程中，加速度先减小后增大D．将一正电荷沿着圆周从A点经D移至B点的过程中，电场力先做正功后做负功5、如图所示电路中，R为某种半导体气敏元件，其阻值随周围环境一氧化碳气体浓度的增大而减小．当一氧化碳气体浓度增大时，下列说法中正确的是A．电压表V示数增大B．电流表A示数减小C．电路的总功率减小D．变阻器R1的取值越大，电表示数变化越明显6、一只标有“4V，3W”的小灯泡，两端加上电压U，在U由0逐渐增加到4V过程中，电压U和电流I的关系，在如图所示的四个图象中，符合实际的是()A． B． C． D．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、一列简谐横波某时刻的波形如图甲所示，从该时刻开始计时，图中质点A的振动图象如图乙所示。则()A．这列波的波速是25m/sB．这列波沿x轴正方向传播C．质点P在1s内通过的路程是40cmD．t=0.7s时，x=2.5m处的质点到达波峰E.若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象，则另一列波的频率为1.25Hz8、如图所示是原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系图象，下列说法正确的是（）A．若DE能结合成F，结合过程一定能放出核能B．若DE能结合成F，结合过程一定要吸收能量C．若CB能结合成A，结合过程一定要放出能量D．若CB能结合成A，结合过程一定要吸收能量9、一列横波在t＝0时的波动图像如图所示，从此时开始，质点d比质点e早0.1s到达波峰，则下列说法正确的是（）A．此列波向左传播B．此列波的波速为10m/sC．1.0s内质点通过的路程为0.5mD．t＝0.45s时质点c在向y轴负方向振动E.经过0.1s，质点a第一次到达波峰10、如图画出了四种温度下黑体热辐射的强度与被辐射强度长的关系。从中可以看出，随着温度的改变，各种波长的辐射强度都会随着改变，另一方面，辐射强度的极大值也向某个方向移动。根据所学知识，下列的判定结果中正确的是A．T1<T2<T3<T4B．T1>T2>T3>T4C．随着温度的升高，辐射强度的最大值向波长较短的方向移动D．随着温度的升高，辐射强度的最大值向波长较长的方向移动三、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）如图是用气垫导轨验证两滑块碰撞过程中动量守恒的实验装置,已知遮光板宽度为,实验过程中给滑块一向右的初速度,使它碰撞静止的滑块．某同学记录了滑块碰撞前经过光电门的遮光时间、碰撞后经过光电门的遮光时间;滑块碰撞后经过光电门的遮光时间,选向右为正方向．(1)该实验还需测量的量为__________A．滑块的质量B．滑块的质量C．两光电门之间的距离D．开始时滑块之间的距离(2)以下各空用题中和第(1)问中相关字母表达①碰撞前滑块的总动量为__________．②若碰后滑块向右运动,则碰撞后滑块的总动量为__________．③若碰后滑块向左运动,则碰撞后滑块的总动量为__________．通过比较滑块碰撞前后的总动量,既可验证两滑块碰撞过程中动量是否守恒．12．（12分）气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：a．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB；b．调整气垫导轨，使导轨处于水平；c．在A和B间放入一个被压缩的轻质弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上；d．用刻度尺测出滑块A的左端至挡板C的距离L1；e．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作，当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下滑块A、B分别到达挡板C、D的运动时间t1和t2。(1)实验中还应测量的物理量是_________________。(2)利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是_________，上式中算得A、B两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因是：①______________________________________；②______________________________。(3)利用上述实验数据能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小？如能，请写出表达式。如不能，请说明理由________。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，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度L＝1m，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接阻值为R＝0.40Ω的电阻，质量为m＝0.01kg、电阻为r＝0.30Ω的金属棒ab紧贴在导轨上．现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图所示，图象中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，g＝10m/s2(忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响)，求：(1)ab棒1.5s-2.1s的速度大小及磁感应强度B的大小；(2)金属棒ab在开始运动的1.5s内，通过电阻R的电荷量；(3)金属棒ab在开始运动的1.5s内，电阻R上产生的热量。14．（16分）如图所示，半径为R的四分之三圆周CED，O为圆心，A为CD的中点，在OCEDO内充满垂直于纸面向外的匀强磁场(图中未画出)，磁感应强度大小为B.一群相同的带正电粒子以相同的速率从AC部分垂直于AC射向磁场区域，沿半径OD放置一粒子吸收板，所有射在板上的粒子均被完全吸收．已知粒子的质量为m，电量为q，速率v＝，假设粒子不会相遇，忽略粒子间的相互作用，不考虑粒子的重力．求：(1)粒子在磁场中的运动半径；(2)粒子在磁场中运动的最短和最长时间；(3)吸收板上有粒子击中的长度．15．（12分）如图所示，横截面是直角三角形ABC的三棱镜对红光的折射率为，对紫光的折射率为，一束很细的白光由棱镜的一个侧面垂直入射，从另一侧面折射出来，已知棱镜的顶角，边平行于光屏且与光屏距离为．①画出白光通过棱镜折射后的光路图(出射光线只画出两条边缘的光线，并指明其颜色)；②求出在光屏上得到的可见光光谱的宽度？

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】

设交流电的有效值为U，将交流电与直流电分别通过相同电阻R，分析一个周期内热量：交流电产生的热量：；直流电产生的热量：；由Q1=Q2得：，故选C。2、C【解题分析】

电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱，当电池用旧之后，电源的电动势基本不发生改变，但是内阻变大，故C正确，ABD错误．3、D【解题分析】

根据数学组合公式，求出氢原子可能辐射光子频率的种数；能级间跃迁时，辐射的光子能量等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子频率越高；根据库仑力提供向心力分析电子动能的变化。【题目详解】A．根据=6知，这些氢原子可能辐射出6种不同频率的光子。故A错误；B．这些氢原子辐射出光子后，电子的动能增大，电势能减小，总能量会减小。故B错误；C．氢原子由n=4跃迁到n=3产生的光的能量：E43=E4﹣E3=﹣0.85﹣（﹣1.51）=0.66eV＜2.13eV，所以不能使逸出功为2.13eV的金属能发生光电效应，故C错误；D．氢原子由n=4向n=1能级跃迁时辐射的光子能量最大，频率最大，最大能量为13.6eV﹣0.85eV=12.75eV，根据光电效应方程可知，入射光的能量越高，则电子的动能越大，初动能的最大值为：Ekm=12.75eV﹣2.13eV=10.62eV，故D正确。【题目点拨】本题主要考查了氢原子的跃迁及其应用，较为简单。4、C【解题分析】

根据电场线的分布情况，分析各点场强大小．等量同种点电荷电场的分布具有对称性，可以结合其对称性来分析，然后根据W=Uq定性分析电场力做功情况．【题目详解】A．点O与点C处于两电荷连线的中垂线上，到两电荷的距离相等，点O与点C的场强大小相等，方向相反，故A正确；B．根据矢量合成法则，C点场强为，D点的场强为，点C与点D的场强大小之比为，故B正确；C．根据电场强度的矢量合成法则，距离两点电荷连线x=处的场强最强，则电子从点D到点C的过程中，加速度先增大，再减小，再增大，故C错误；D．根据等量同种电荷的电场线，正电荷沿着圆周从点A到点D，电场力做正功，从点D到点B的过程中，电场力做负功，故D正确．故选C．5、B【解题分析】试题分析：当一氧化碳气体浓度减小时，R增大，总电阻增大，则总电流减小，内电压减小，路端电压增大，可知，通过R1的电流增大，因此电压表V示数增大，通过变阻器的电流增大，则电流表A示数减小．故A错误，B正确．电路的总功率为P=EI，E不变，I减小，则P减小，故C错误．变阻器R1的取值越大，R1与R并联的阻值越接近R，R对电路的影响越大，则知变阻器R1的取值越大，电压表示数变化越明显．故D错误．故选B．考点：电路的动态分析6、B【解题分析】

因为灯泡灯丝电阻与温度有关，温度越高其电阻越大，根据欧姆定律可知，其伏安特性曲线应为选项B所示，其它选项图线均错误；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、ADE【解题分析】

A.由图甲知，该波的波长λ=20m，由图乙知，该波的周期T=0.8s，则波速。故A正确。B.由图乙知，质点A在t=0时刻的速度方向沿y轴正向，根据波形平移法可知，这列波沿x轴负方向传播，故B错误。C.因t=1s=1T，则从图甲所示位置开始，只有起始位置在平衡位置或最大位移处时，质点在1s内能通过的路程是S=5A=5×8cm=40cm，因P点起始位置不在平衡位置或最大位移处，则P点在1s内通过的路程不是40cm，故C错误。D.t=0.7s时，波传播的距离为s=vt=25×0.7m=17.5m=λ，则此时x=2.5m处的质点到达波峰，选项D正确；E.这列波的频率f=1/T=1/0.8Hz=1.25Hz．产生稳定干涉现象的条件是两列波的频率相等。故若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象，则另一列波的频率为1.25Hz．故E正确。8、AD【解题分析】A、DE结合成F，有质量亏损，根据爱因斯坦质能方程，有能量释放，A正确，B错误；C、若CB能结合成A，也有质量亏损，根据爱因斯坦质能方程，有能量释放，D正确，C错误；故选AD．9、BCD【解题分析】

由题分析可知，此时d点的速度向上，由波形平移法可知，此波向右传播．而且有T/4=0.1s，则得该波的周期为T=0.4s；由图读出波长为λ=4m，故波速为，故A错误，B正确．由于t=1s=2.5T，则1.0秒内质点通过的路程是s=2.5×4A=10A=0.5m，故C正确．因为t=0.45s=T+T/8，所以t=0.45s时质点c在向y轴负方向振动，故D正确．t=0时刻质点a正向下振动，所以经过3T/4=0.3s，质点a第一次到达波峰，故E错误．故选BCD．【题目点拨】本题突破口是对“d质点比e质点早0.1s到达波峰”的理解，由确定质点d的振动方向和振动周期．要有分析质点振动过程和波动过程关系的能力．10、AC【解题分析】根据黑体辐射理论，黑体辐射中，随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都有增加，加一方面辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。由图像可知，T1<T2<T3<T4；故AC正确，BD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、AB【解题分析】（1）由实验步骤可知：滑块A碰撞前的速度、碰撞后A的速度；滑块B碰撞后的速度；要验证的关系是：，即，则需要测量的物理量是：滑块A的质量m1和滑块B的质量m2，故选AB.（2）由（1）的分析可知，①碰撞前滑块A、B的总动量为；②若碰后滑块A向右运动，则碰撞后滑块A、B的总动量为；③若碰后滑块A向左运动，则碰撞后滑块A、B的总动量为；点睛：本题考查验证动量守恒定律的基本实验，理解光电门能测量瞬时速度的原理，能正确利用动量守恒定律列式，结合求出的速度即可明确应验证的表达式．12、滑块到挡板的距离气垫导轨可能不水平导致误差滑块受到空气的阻力作用而导致误差【解题分析】

(1)[1]为了验证动量守恒定律，需要测出滑块运动的速度，所以需要测量滑块到挡板的距离。(2)[2]两滑块动量守恒，满足滑块脱离弹簧后在导轨上做匀速直线运动，代入解得需要满足的方程[3]气垫导轨可能不水平导致误差。[4]滑块受到空气的阻力作用而导致误差。(3)[5]弹簧从压缩状态恢复到原长，弹性势能全部转化为滑块动能，根据能量守恒定律代入速度，解得弹性势能的表达式四、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)v＝7m/sB＝0.1T(2)q＝0.67C(3)0.26J【解题分析】

(1)金属棒在AB段匀速运动，由题中图象得：v＝＝7m/s根据欧姆定律可得：I＝根据平衡条件有