2024届宁夏回族自治区长庆高级中学物理高二第二学期期末经典模拟试题含解析

2024届宁夏回族自治区长庆高级中学物理高二第二学期期末经典模拟试题注意事项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、如图所示，正方形线圈边长，匝数匝，线圈电阻为，在磁感应强度为的匀强磁场中以角速度绕轴匀速转动．若从图示位置开始计时，则（）A．线圈电动势的最大值是B．线圈电动势的有效值是C．线圈电动势瞬时值的表达式为D．线圈由图示位置转过的过程中，通过导线线截面的电荷量为2、如图所示.水平方向有磁感应强度大小为0.5T的匀强磁场，匝数为5的矩形线框ab边长为0.5m．ad边长为0.4m，线框绕垂直磁场方向的转轴OO′匀速转动，转动的角速度为20rad/s，线框通过金属滑环与阻值为10Ω的电阻R构成闭合回路．t=0时刻线圈平面与磁场方向平行．不计线框及导线电阻，下列说法正确的是A．线圈中的最大感应电动势为10VB．电阻R两端电压的瞬时值表达式u=10sin20t(V)C．电阻R中电流方向每秒变化20次D．电阻R消耗的电功率为5W3、如图所示，两相邻的宽均为20cm的匀强磁场区域，磁场方向分别垂直纸面向里和垂直纸面向外，一位于纸面内、边长为10cm的正方形导线框以垂直于磁场边界的恒定速度v=10cm/s通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场的时刻t=0，规定线框中电流逆时针方向为正方向．则下列绘出的表示线圈中感应电流i随时间t变化规律正确的是（）A． B． C． D．4、已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz和5.44×1014Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的（）A．波长 B．频率 C．能量 D．动量5、振动情况完全相同的两波源S1、S2（图中未画出）形成的波在同一均匀介质中发生干涉，如图所示为在某个时刻的干涉图样，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，下列说法正确的是A．a处为振动减弱点，c处为振动加强点B．再过半个周期，c处变为减弱点C．b处到两波源S1、S2的路程差可能为32D．再过半个周期，原来位于a处的质点运动至c处6、如图所示，铁芯右边绕有一个线圈，线圈两端与滑动变阻器、电池组连成回路．左边的铁芯上套有一个环面积为0.02m2、电阻为0.1Ω的金属环．铁芯的横截面积为0.01m2，且假设磁场全部集中在铁芯中，金属环与铁芯截面垂直．调节滑动变阻器的滑动头，使铁芯中的磁感应强度每秒均匀增加0.2T，则从上向下看()A．金属环中感应电流方向是逆时针方向，感应电动势大小为4.0×10－3VB．金属环中感应电流方向是顺时针方向，感应电动势大小为4.0×10－3VC．金属环中感应电流方向是逆时针方向，感应电动势大小为2.0×10－3VD．金属环中感应电流方向是顺时针方向，感应电动势大小为2.0×10－3V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、关于核电站和核辐射，下列说法中正确的是（）A．核反应堆发生的是轻核聚变反应B．核反应堆发生的是重核裂变反应C．放射性同位素的半衰期长短是由核内部本身决定，与外部条件无关D．放射性同位素的半衰期长短与地震、风力等外部环境有关8、下列说法中正确的是：（）A．一切波都能发生干涉、衍射现象B．只有两列横波相遇时才能发生干涉C．在障碍物的后面可以听到前面人说话的声音是衍射现象D．发生多普勒效应时，观察者接收的频率发生了变化，是波源的频率变化的缘故9、如图所示，质量分别为mA>mB的两个物体A、B在水平拉力F的作用下，沿光滑水平面一起向右运动，已知mA>mB，光滑动滑轮及细绳质量不计，物体A、B间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A．A对B的摩擦力向左B．A受到的拉力比B受到的拉力大C．F足够小时，A、B之间可能没有摩擦力D．要使A、B之间不发生相对滑动，F的最大值为10、如图所示的电路，a、b、c为三个相同的灯泡，其电阻大于电源内阻，当变阻器R的滑片P向上移动时，下列判断中正确的是（）A．a、b两灯变亮，c灯变暗B．电源输出功率增大C．电源的供电效率增大D．b灯中电流变化值小于c灯中电流变化值三、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）在其他能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势在核电站中，核反应堆释放的核能被转化成电能核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量的核能．核反应方程式是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，a为X的个数，则X为______，______以、、分别表示、、核的质量，、分别表示中子、质子的质量，c为光在真空中传播的速度，则上述核反应过程中放出的核能______．12．（12分）学生课外实验小组使用如图所示的实验装置测量重力加速度大小。实验时，他们先测量分液漏斗下端到水桶底部的距离s；然后使漏斗中的水一滴一滴地下落，调整阀门使水滴落到桶底发出声音的同时，下一滴水刚好从漏斗的下端滴落；用秒表测量第1个水滴从漏斗的下端滴落至第n个水滴落到桶底所用的时间t。(1)重力加速度大小可表示为g=_____(用s、n、t表示)；(2)如果某次实验中，s=0.90m，n=30，t=13.0s，则测得的重力加速度大小g=________m/s2；(保留2位有效数字)(3)写出一条能提高测量结果准确程度的建议：____________________。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，一截面为直角三角形的玻璃棱镜ABC，∠A=30°．一条光线以45°的入射角从AC边上的D点射入棱镜，光线垂直BC射出．求：（1）求玻璃的折射率；（2）补全光线在棱镜中的光路图．14．（16分）质量mB＝1kg的小物块B以初速度v0＝6m/s滑上一静止放在光滑水平面上的木板A的左端，已知木板的质量为mA＝2kg，当A向右运动的位移为L＝0.5m时，B的速度为vB＝4m/s，此时A的右端与固定竖直挡板相距x，已知木板A足够长(保证B始终不从A上滑出)，A与挡板碰撞无机械能损失，A、B之间动摩擦因数为μ＝0.2，g取10m/s2，求：当x满足什么条件时，A与竖直挡板只能发生一次碰撞？15．（12分）如图所示，水平面内固定着U形光滑金属导轨NMPQ，轨距为L，金属裸导线ab质量为m，电阻为r，横放在导轨上，导轨左端连一个阻值为R的电阻(导轨部分电阻不计)，现加上竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场。用水平恒力F拉动ab使其始终垂直于导轨向右匀速运动，问：(1)ab的速度为多少?(2)若突然撤去外力F，则在此后的时间中，电阻R上还能产生多少热量?

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】A．根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的最大值Em=nBSω=20×0.5×0.2×0.2×100V=40V，故A错误；B．根据正弦交流电最大值和有效值的关系，E有=，故B错误；C．图示位置为中性面，从图示位置开始计时，线圈转动过程中的瞬时电动势表达式为：e=nBSωsinωt=Emsinωt=40sin100πt（V），故C错误；D．根据感应电动势平均值为：，感应电流平均值为：，通过导线截面的电量：q=，线圈从初始位置开始,转过90∘角的过程中，q=20×C=0.1C，故D正确．故选D2、C【解题分析】

考查交变电流的产生及描述交变电流的物理量。【题目详解】A．线圈中产生的感应电动势的最大值为Em=NBSω=5×0.5×2.5×0.4×20V=50V；故A错误.B．不计线框及导线电阻，则电阻R两端电压的最大值Um=Em=50V，则电阻R两端电压的瞬时值表达式u=Umcosωt=50cos20t（V）；故B错误.C．交流电的频率为，周期T=0.1s，电流在一个周期内方向变化2次，所以电阻R中电流方向每秒变化20次；故C正确.D．R两端电压的有效值为，R消耗的电功率，解得P=125W；故D错误.故选C。3、C【解题分析】

根据楞次定律判断感应电流的方向．由感应电动势公式和欧姆定律分别研究各段感应电流的大小，再选择图象．【题目详解】由于线圈匀速进入磁场，根据楞次定律可知，线框中感应电流为逆时针方向，产生的电动势恒定，故感应电流恒定，故D错误；完全进入磁场且没跨过两磁场分界线的时候，磁通量不变，故电路中没有感应电流，故B错误；当线圈通过磁场分界线时，两个边都切割磁感线，相当于两个电源正串，感应电流是线圈进出磁场时的两倍，电流方向为顺时针方向；当线圈完全进入右边磁场时，感应电流为零；线圈从右边磁场出离时产生逆时针方向的电流，大小应该与开始刚进入左边磁场时电流相同，故C正确，A错误；故选C．【题目点拨】本题分过程分别研究感应电流大小和方向，是电磁感应中常见的图象问题．关键掌握电磁感应的基本规律：E=BLv、右手定则等等，并能正确运用．4、A【解题分析】解：根据爱因斯坦光电效应方程得：Ek=hγ﹣W0，又W0=hγc联立得：Ek=hγ﹣hγc，据题：钙的截止频率比钾的截止频率大，由上式可知：从钙表面逸出的光电子最大初动能较小，由P=，可知该光电子的动量较小，根据λ=可知，波长较大，则频率较小．故A正确，BCD错误．故选A．【点评】解决本题的关键要掌握光电效应方程，明确光电子的动量与动能的关系、物质波的波长与动量的关系λ=．5、C【解题分析】

A.由图可知a点是波谷和波谷相遇，c点是波峰和波峰相遇，则a、c为振动加强点，故A错误；B.振动加强点始终为加强点，故B错误；C.b点是波峰和波谷相遇，则b点位振动减弱点，根据干涉减弱条件可知，当质点到两波源的路程差为半个波长的奇数倍时，该点为振动减弱点，故C正确；D.机械波中质点并不会随波迁移，只在平衡位置附近做机械振动，故D错误；6、C【解题分析】根据右手螺旋定则知，螺线管中的磁场方向竖直向上，所以通过金属环的磁场方向竖直向下，当磁场均匀增大时，根据楞次定律知，感应电流的方向是逆时针方向．

根据．故C正确，ABD错误．故选C.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】核电站是利用重核的裂变来发电的，重核的裂变形成的链式反应是可在人工控制下进行的，A错误B正确；放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系，C正确D错误．8、AC【解题分析】

A、B、衍射和干涉是波所特有的现象，一切波都能发生干涉和衍射，故A正确，B错误；C、发生衍射就是波传到障碍物或孔的后面，偏离原来的直线方向传播，在障碍物的后面可以听到前面人说话的声音是衍射现象，故C正确；D、多普勒效应说明观察者与波源有相对运动时，接收到的波频率会发生变化，但波源的频率不变，故D错误．故选AC.【题目点拨】对于多普勒效应，要知道在波源与观察者靠近时观察者接收到的波的频率变高，而在波源与观察者远离时接收频率变低；知道衍射和干涉是波所特有的现象．9、AD【解题分析】

A．假设A对B的摩擦力f向右，两绳子对AB的拉力相等，则分别对AB列方程：对B：T+f=mBa；对A：T-f=mAa；两式相减：2f=(mB-mA)a，因mA>mB，则f<0，即A对B的摩擦力向左，故A正确；B．A受到的拉力与B受到的拉力相等，故B错误；C．因F=2T，由A的分析可知：，则即使F足够小，A、B之间的摩擦力不可能为零，故C错误；D．要使A、B之间不发生相对滑动，则f=μmg，由：，可得：，故D正确。故选AD。10、AB【解题分析】

当变阻器的滑动触头P向上移动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析总电流的变化，即可知道a灯亮度的变化．由欧姆定律分析并联部分电压的变化，判断c灯亮度的变化．由通过c的电流与总电流的变化，分析通过b灯电流的变化，判断其亮度的变化．a、b、c三个灯泡的电阻都大于电源内阻，根据推论：外电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大，分析电源的输出功率如何变化．【题目详解】当变阻器的滑动触头P向上移动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，总电流I增大，a灯变亮．并联部分电压减小，c灯变暗．由总电流增大，而通过c灯的电流减小，可知通过b灯的电流增大，b灯变亮，A正确；a、b、c三个灯泡的电阻都大于电源内阻，外电路总电阻应大于电源的内阻．根据推论：外电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大，则知，当变阻器的滑动触头P向上移动时，外电路总电阻减小，电源输出的电功率增大．电源的供电效率，外电阻减小，路端电压U减小，电源的供电效率减小，B正确C错误；由于，增大，减小，增大，则知，流过b灯的电流变化值大于流过c灯的电流变化值，D错误．【题目点拨】本题是电路动态分析问题，按局部到整体，再局部分析电压、电流的变化．利用推论分析电源输出功率的变化．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、中子3【解题分析】根据电荷数守恒，质量数守恒，知aX的总电荷数为0，总质量数为3，可知X为中子，．该核反应质量亏损为，根据爱因斯坦质能方程知，释放的核能．12、2n2st29.6【解题分析】

本题考查一个利用自由落体运动规律测量重力加速度的实验【题目详解】（1）已知第1个水滴从漏斗的下端滴落至第n个水滴落到桶底所用的时间t，所以一个水滴从漏斗的下端滴落到桶底所用的时间∆t=tn（2）g=（3）提高精度可以提高测量时间的精度和距离的精度，也可以适当增大n，或多测几次取平均。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）（2）由题意可作出光由AC面射入，从BC面射出的传播路线如图所示．由几何关系可知，光线进入AC面的折射角为r=30°，AB面的入射角为i′=60°．

对光在AC面的折射，由折射定律可知：

点睛：解决本题的关键是判断出光线在AB面发生全反射，再根据反射定律和折射定律求解出各个分界面上的反射角和折射角，然后画出光路图，并结合几何关系进行分析计算．14、x≥0.625