2024届安徽省阜阳市成效中学高二物理第二学期期末监测模拟试题含解析

2024届安徽省阜阳市成效中学高二物理第二学期期末监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、下列说法正确的是（）A．光电效应是原子核吸收光子向外释放电子的现象B．天然放射性现象说明原子核具有复杂的结构C．一个氘核的质量等于一个质子和一个中子的质量和D．已知钴60的半衰期为年，则每一个钴60原子核都将在年内发生衰变2、如图所示为一质点做直线运动的v-t图像，下列说法中正确的是（）A．ab段与bc段的速度方向相反B．bc段与cd段的加速度方向相反C．ab段质点的加速度大小为2m/s2D．bc段质点通过的位移为2m3、下列说法正确的是（）A．比结合能越大，原子核越稳定B．衰变说明原子核内有电子C．卢瑟福通过粒子的散射实验发现了质子并预言了中子的存在D．汤姆孙发现了电子并提出了原子核式结构模型4、下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（）A．图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成功解释了光电效应B．图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率是不连续的C．图丙：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子D．图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性5、2019年北京时间4月10日21时，人类历史上首张黑洞照片被正式披露，引起世界轰动．黑洞是一类特殊的天体，质量极大，引力极强，在它附近（黑洞视界）范围内，连光也不能逃逸，并伴随很多新奇的物理现象．传统上认为，黑洞“有进无出”，任何东西都不能从黑洞视界里逃逸出来．但霍金、贝肯斯坦等人经过理论分析，认为黑洞也在向外发出热辐射，此即著名的“霍金辐射”，因此可以定义一个“黑洞温度”：常量，c为真空中的光速，G为万有引力常量，M为黑洞质量，k是一个有重要物理意义的常量，叫做“玻尔兹曼常量”．（可能用到的物理量：h的单位，）以下几个选项，能用来表示“玻尔兹曼常量”单位的是（）A． B． C． D．6、2016年“蛟龙”再探深海，前往太平洋、印度洋执行实验性应用航次。假设深海探测器在执行下潜任务中，探测器最后达到某一恒定的收尾速度。若探测器质量为m，由于重力作用下潜，探测器的收尾速度为v，探测器受到恒定的浮力F，重力加速度为g，下列说法正确的是()A．探测器达到收尾速度后，合力为向下B．无论是达到收尾速度前，还是达到收尾速度后，探测器受到的合力都不能是零C．探测器达到收尾速度前，受到的合力可能为零D．探测器达到收尾速度后，探测器受到的水的阻力为mg－F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、如图所示，空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为，足够长的光滑水平金属导轨，左侧间距为，右侧间距为。质量均为的金属棒M、N垂直导轨放置，开始时金属棒M、N均保持静止。现使金属棒M以的速度向右运动，两金属棒在运动过程中始终相互平行且与导轨保持良好接触，M棒总在宽轨上运动，N棒总在窄轨上运动，直到M、N达到稳定状态。，下列说法正确的是A．由M、N导体棒和导轨组成回路的磁通量先减小后不变B．由M、N两个导体棒组成的系统动量守恒C．在两棒运动的整个过程中，电路中产生的焦耳热为D．在两棒运动的整个过程中，通过M、N两个导体棒的电荷量相等，均为8、如图所示装置中，质量均为m的小球A、B系在等长度的轻绳OA、OB下端，并都以转速n绕同一竖直轴在同一水平面内做匀速圆周运动，此时绳OA与OB夹角为α，质量为2m的物块C静止不动；若将C换成质量为3m的物块D，要保证在系统稳定时，A、B仍在同一水平面内做圆周运动，同时D静止不动，则A、B的质量和两球做圆周运动的转速n应如何调整A．减少A、B的质量，增大转速nB．保持A、B的质量不变，增大转速nC．增大A、B的质量，减小转速nD．增大A、B的质量，增大转速n9、我国计划在2020年左右建成覆盖全球的北斗卫星导航系统，北斗卫星共有35颗，其中北斗-IGSO3卫星在运行轨道为倾斜地球同步轨道，倾角为55.9°，高度约为3.58万公里；北斗-M3卫星运行轨道为中地球轨道，倾角55.3°，高度约为2.16万公里，已知地球半径约为6400公里，两颗卫星的运行轨道均可视为圆轨道，则下列说法中正确的是A．北斗-IGSO3卫星的线速度大于北斗-M3卫星的线速度B．北斗-IGSO3卫星的周期大于北斗-M3卫星的周期C．北斗-IGSO3卫星连续经过地球某处正上方的时间间隔约为24hD．北斗-IGSO3卫星与地面上的六安市的距离恒定10、如图所示，用隔板将一绝热气缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空。现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个气缸。待气体达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积。假设整个系统不漏气。下列说法正确的是A．气体自发扩散前后内能相同，在被压缩的过程中内能增大B．气体在被压缩的过程中，气体分子的平均动能不变C．在自发扩散过程中，气体对外界做功D．气体在被压缩的过程中，外界对气体做功三、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）（1）如图所示，某同学在做“测定玻璃的折射率”实验中，先确定了上边界和入射光线，竖直插好大头针、，在画边界时不小心将玻璃砖向下平移一小段．然后玻璃砖保持在此位置继续实验，则测得的折射率_________（填“偏小”、“不变”、“偏大”）．（2）某同学想观察白光的干涉图样，如图甲所示已经将光源置于光具座左侧．为了完成实验，需要进行下列操作①在双缝前安装单缝，在遮光筒右侧安装测量头②调节拨杆使单、双缝平行，直至目镜中观察到干涉图样③在光源的右侧依次将透镜、遮光筒安装在水平光具座上，并使三者中心线共轴④在遮光筒左侧安装双缝，调节光源位置和高低，通过遮光筒右侧观察，直至视野内出现一条中心有亮点的亮线（保证光沿遮光筒轴线传播）上述操作进行正确的排序是____________；某次测量头上游标卡尺如图乙所示（精度为），则读数为______．图甲图乙12．（12分）为了解释光电效应现象，爱因斯坦提出了“光子”的概念，并给出了光电效应方程．但这一观点一度受到质疑，密立根通过下述实验来验证其理论的正确性，实验电路如图1所示．（1）为了测量遏止电压UC与入射光频率的关系，实验中双刀双掷开关应向____闭合．（填“ab”或“cd”）（2）如果实验所得UC-υ图象如图2所示，其中U1、υ1、υ0为已知量，电子电荷量e，那么：①只需将__________________与普朗克常量h进比较，若在误差许可的范国内二者相等，则证明“光电效应方程”是正确的．②该实验所用光电管的K极材料的逸出功为___________________．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．（10分）钚的放射性同位素静止时衰变为铀核激发态和粒子，而铀核激发态立即衰变为铀核，并放出能量为0.097MeV的光子．已知：、和粒子的质量分别为和MeV（1）写出衰变方程；（2）已知衰变放出的光子的动量可忽略，求粒子的动能．14．（16分）如图，一竖直放置的气缸上端开口，气缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计他们之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为T0。现用电热丝缓慢加热气缸中的气体，直至活塞刚好到达b处。求此时气缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。重力加速度大小为g。15．（12分）如图所示，两气缸AB粗细均匀，等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通；A的直径为B的2倍，A上端封闭，B上端与大气连通；两气缸除A顶部导热外，其余部分均绝热．两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b，活塞下方充有氮气，活塞a上方充有氧气；当大气压为P0，外界和气缸内气体温度均为7℃且平衡时，活塞a离气缸顶的距离是气缸高度的，活塞b在气缸的正中央．①现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b恰好升至顶部时，求氮气的温度；②继续缓慢加热，使活塞a上升，当活塞a上升的距离是气缸高度的时，求氧气的压强．

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、B【解题分析】

光电效应是原子核外电子得到能量，而跑到原子的外部，向外释放电子的现象，选项A错误；天然放射性现象说明原子核具有复杂的结构，选项B正确；一个质子和一个中子结合成氘核，向外辐射能量，有质量亏损，知一个质子和一个中子的质量大于一个氘核的质量，故C错误；半衰期是大量原子衰变的统计规律，对少数原子是不适应的，选项D错误；故选B．2、C【解题分析】

A．ab段与bc段的速度均为正值，故方向相同，选项A错误；B．因为直线的斜率等于物体的加速度，故bc段与cd段的加速度方向相同，选项B错误；C．ab段质点的加速度大小为，选项C正确；D．bc段质点通过的位移为，选项D错误．3、A【解题分析】A、比结合能越大，原子核越稳定，故A正确；B、

β衰变的本质是原子核内的一个中子释放一个电子变为质子，故B错误；C、卢瑟福通过粒子散射实验，提出原子的核式结构模型，不是发现了质子，故C错误；D、汤姆逊发现了电子，卢瑟福提出原子的核式结构模型，故D错误；故选A．4、B【解题分析】

A.普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，爱因斯坦成功的解释了光电效应现象，A错误B.波尔提出自己的原子模型，他指出氢原子能级是分立的，解释了原子发射光子的频率是不连续的，B正确C.卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，提出了自己的原子核式结构模型，C错误D.衍射是波的典型特征，根据电子束通过铝箔后的衍射图样，说明电子具有波动性，D错误5、A【解题分析】

根据得：h的单位为c的单位是m/s，G的单位是M的单位是kg，温度T的单位是开尔文，代入上式可得“玻尔兹曼常量”k的单位是故选A6、D【解题分析】“蛟龙”号的收尾速度为v，即开始时做变速运动，合力不为零，最后最后达到收尾速度后，做匀速运动，合力为零，对蛟龙号受力分析，受重力和浮力及海水阻力，由平衡知识得：mg-F-f=0，即f=mg-F，故ABC错误，D正确；故选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、ACD【解题分析】

根据楞次定律或右手定则可以判断出感应电流的方向；开始金属棒M向右做减速运动、N向右做加速运动，当两金属棒产生的感应电动势相等时，回路没有感应电流，两金属棒做匀速直线运动，应用动量定理可以求出两金属棒做匀速直线运动的速度；应用能量守恒定律可以求出电路产生的焦耳热；应用动量定理可以求出通过金属棒M的电荷量【题目详解】A．开始金属棒M向右做减速运动、N向右做加速运动，回路的面积在减小，当回路没有感应电流时，面积不变，故由M、N导体棒和导轨组成回路的磁通量先减小后不变，故A正确；B．M棒受到的安培力始终是N棒的三倍，M、N组成的系统外力之和不为零，动量不守恒；C．M、N两金属棒产生的感应电动势大小相等时，回路感应电流为零，金属棒不受安培力，金属棒做匀速直线运动，即：BLMv1＝BLNv2时，两金属棒做匀速直线运动，由动量定理得：对M：﹣BILMt＝mv1﹣mv0，对N：BILNt＝mv2；由能量守恒定律得：mv02mv12mv22+Q，解得：Q＝0.9JD．回路中有电流时有电荷通过金属棒，导体棒做匀速运动时回路没有电流，从M开始减速到匀速运动过程，对M，由动量定理得：﹣BILMt＝mv1﹣mv0，电荷量：q＝It，则：﹣BLMq＝mv1﹣mv0，代入数据：q＝1.5C，故D正确【题目点拨】本题是双轨双棒问题，要注意分析两棒的运动过程，明确两棒都匀速运动时它们的感应电动势是相等的，知道动量定理是求电磁感应中电量常用的思路。8、CD【解题分析】开始时，绳OA与OB夹角为α，设OA和OB绳子的拉力为T，以A为研究对象，则满足：，所以右边两个绳子在在竖直方向的合力为，与OA、OB之间夹角的大小无关。所以左边的绳子受到向上的拉力为2mg，对木块进行受力分析，受到绳子的拉力和重力，都为2mg，受力平衡，所以C能静止不动。此时满足的关系为：，若将C换成质量为3m的D，则D对左侧绳子的拉力为3mg，所以右侧上边的绳子对O点的拉力也是3mg，设此时OA和OB绳子的拉力为T′，则，以A为研究对象则：，可知A、B与C之间的质量关系仍然满足：，而与OA、OB之间的夹角无关，所以当把C换成D后，需要增加A和B的质量。以A为研究对象，竖直方向始终要满足：，竖直方向：，可知增大或减小转速，仅仅能增大或减小OA与OB之间的夹角，不能改变绳子在竖直方向的分力。由以上的分析可知，故CD正确，AB错误。9、BC【解题分析】根据可知，，因北斗-IGSO3卫星的高度大于北斗-M3卫星的高度，则北斗-IGSO3卫星的线速度小于北斗-M3卫星的线速度，北斗-IGSO3卫星的周期大于北斗-M3卫星的周期，选项A错误，B正确；北斗-IGSO3卫星在运行轨道为倾斜地球同步轨道，可知其周期为24h，可以在每天的同一时刻经过地球上某点的上空，则卫星连续经过地球某处正上方的时间间隔约为24h，但是不能定点在六安市的上空，即北斗-IGSO3卫星与地面上的六安市的距离不是恒定的，选项C正确，D错误；故选BC.点睛：本题的关键抓住万有引力提供向心力，列式求解出周期的表达式是解答的前提条件，注意同步卫星的特点，知道静止轨道同步卫星与倾斜轨道同步卫星的不同．10、AD【解题分析】

ACD.气体向真空扩散过程中不对外做功，且气缸绝热，故自发扩散前后内能相同；气体在被压缩过程中活塞对气体做功，因气缸绝热，故气体内能增大，即A、D项正确，C项错误；B.气体在被压缩过程中内能增加，使其温度升高，故分子的平均动能增大，即B项错误.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、偏小③④①②7.56【解题分析】（1）做出光路图，可知在O点的折射角的测量值偏大，根据可知，折射率的测量值偏小；（2）根据实验过程，实验操作进行正确的排序是：③④①②；游标卡尺读数为：0.7cm+0.02mm×28=7.56mm.12、cd【解题分析】

（1）测量遏止电压需要将阴极K接电源的正极，可知实验中双刀双掷开关应向下闭合到cd．

（2）①根据爱因斯坦光电效应方程：Ek=hv-W0

由动能定理：eU=Ek得：，

结合图象知：；

解得普朗克常量：h=，

②截止频率为v0，则该金属的逸出功：W0=hv0【题目点拨】解决本题的关键掌握光电效应方程，对于图象问题，关键得出物理量之间的关系式，结合图线的斜率或截距进行求解，解决本题的关键掌握光电效应方程以及最大初动能与遏止电压的关系．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）5.03MeV。【解题分析】

（1）衰变方程为合起来有（2）上述衰变过程的质量亏损为放出的能量为这些核能是轴核的动能、粒子的动能和光子的能量之和由上式得设衰变后的轴核和粒子的速度分别为和，则由动量守恒有又由动能的定义知联立得则可得代入题给数据得5.03MeV14、(1+hH)(1+【解题分析】试题分析：由于活塞处于平