安徽省肥东县圣泉中学2024届物理高二下期末学业质量监测模拟试题含解析

安徽省肥东县圣泉中学2024届物理高二下期末学业质量监测模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、一遥控玩具汽车在平直路上运动的位移﹣时间图象如图所示，则（）A．15s内汽车的位移为300mB．前10s内汽车的加速度为3m/s2C．20s末汽车的速度为﹣1m/sD．前25s内汽车做单方向直线运动2、电场线可以直观地描述电场的方向和强弱，电场线上某一点的切线方向表示()A．正点电荷在该点所受电场力的方向B．负点电荷在该点所受电场力的方向C．正点电荷在该点所受电场力的垂直方向D．负点电荷在该点所受电场力的垂直方向3、以下说法正确的是：A．体积很小的带电体就是点电荷B．点电荷是存在的，电场线也是存在的C．元电荷就是电子D．元电荷是表示跟电子所带电量数值相等的电量4、如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n＝3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠．下列说法正确的是A．这群氢原子能发出3种不同频率的光，其中从n＝3跃迁到n＝2所发出的光波长最短B．这群氢原子能发出2种不同频率的光，其中从n＝3跃迁到n＝1所发出的光频率最小C．金属钠表面发出的光电子的最大初动能为9.60eVD．这群氢原子发出不同频率的光，只有一种频率的光可使金属钠发生光电效应5、下列说法正确的是（）A．物体所受合力为零，机械能一定守恒B．物体所受合力不为零，机械能一定不守恒C．物体受到重力和弹力以外的力作用时，机械能一定不守恒D．物体在重力、弹力以外的力做功不为零时，机械能一定不守恒6、恒温水池底部一条小鱼吐出一个气泡，该气泡由池底缓缓上浮，气泡内气体可视为定质量的理想气体，则在气泡上浮的过程中（）A．气泡内气体向外界放热B．气泡内气体内能增大C．气泡内气体压强增大D．气泡内气体对外界做功等于从外界吸热二、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，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，现将隔板抽出，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B．气体被压缩过程中内能增大C．气体被压缩过程中，气体分子的平均动能不变D．在自发扩散过程中，气体对外界做功8、如图，一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的U型玻璃管内，右管上端开口且足够长，右管内水银面比左管内水银面高h，能使h变大的方法有A．环境温度降低B．大气压强升高C．沿管壁缓慢向右管内加水银D．U型玻璃管自由下落9、如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝T.单匝矩形线圈面积S＝1m2，电阻不计，绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动.线圈通过电刷与一理想变压器原线圈相接，A为交流电流表.调整副线圈的滑动触头P，当变压器原、副线圈匝数比为1∶2时，副线圈电路中标有“36V，36W”的灯泡正常发光.以下判断正确的是()A．电流表的示数为1AB．矩形线圈产生电动势的最大值为18VC．从矩形线圈转到中性面开始计时，矩形线圈电动势随时间变化的规律为e＝18sin90πtVD．若矩形线圈转速增大，为使灯泡仍能正常发光，应将P适当下移10、如图所示是一做简谐运动的物体的振动图象，下列说法正确的是()A．振动周期是4×10-2sB．0—2×10-2s内物体的位移是0cmC．物体的振动频率为4HzD．物体的振幅是20cm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）为了探究气体压强与体积的关系，实验装置如图所示．注射器下端的开口有橡胶套，它和柱塞一起把一段空气柱封闭在玻璃管中．实验中空气柱体积变化缓慢，可认为_____保持不变．空气柱的压强p可以从仪器上方的指针读出，空气柱的长度L可以在玻璃管侧的刻度尺上读出，若空气柱的横截面积为S，则空气柱的体积V=_____．为了直观地判断压强p与体积V的数量关系，应作出_____（选填“p﹣V”或“p一”）图象．12．（12分）为了验证“两小球碰撞过程中的动量守恒”，某同学用如图所示的装置进行了如下的操作：①将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于靠近槽口处，使小球a从斜槽轨道上某固定点由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；②将木板向右平移适当的距离固定，再使小球a从原固定点由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹P；③把小球b静止放在斜槽轨道的水平段的最右端，让小球a仍从原固定点由静止释放，和小球b相碰后，两小球撞到木板并在白纸上留下痕迹M和N；④用天平测出a、b两个小球的质量分别为和，用刻度尺测量白纸上O点到M、P、N三点的距离分别为、和。根据上述实验，请回答下列问题：(1)为了减小实验误差，选择入射球、被碰球时，应该使_________（填“大于”、“等于”或“小于”）。(2)小球a和b发生碰撞后，小球a在图中白纸上撞击痕迹应是__________点。(3)小球a下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力，这对实验结论___________产生影响（填“会”或“不会”）。(4)用本实验中所测得的物理量来验证两小球碰撞过程中动量守恒，其表达式为__________。（用、、、、表示）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，内壁光滑的圆柱形气缸竖直放置，内有一质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体．已知活塞截面积为S，外界大气压强为p0、缸内气体温度为T1．现对气缸缓慢加热，使体积由V1增大到V2的过程中，气体吸收的热量为Q1，停止加热并保持体积V2不变，使其降温到T1，求：(1)停止加热时缸内的气体的温度；(2)降温过程中气体放出的热量．14．（16分）对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质．（1）光电效应和康普顿效应深入地揭示了光的粒子性的一面．前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量之外还具有动量．我们知道光子的能量，动量，其中v为光的频率，h为普朗克常量，λ为光的波长．由于光子具有动量，当光照射到物体表面时，会对物体表面产生持续均匀的压力，这种压力会对物体表面产生压强，这就是“光压”，用I表示．一台发光功率为P0的激光器发出一束频率为的激光，光束的横截面积为S．当该激光束垂直照射到某物体表面时，假设光全部被吸收（即光子的末动量变为0）．求：a．该激光器在单位时间内发出的光子数N；b．该激光作用在物体表面时产生的光压I．（2）从微观角度看，气体对容器的压强是大量气体分子对容器壁的频繁撞击引起的．正方体密闭容器中有大量运动的粒子，每个粒子质量为m，单位体积内粒子数量为n．为简化问题，我们假定：粒子大小可以忽略；速率均为v，且与容器壁各面碰撞的机会均等；与容器壁碰撞前后瞬间，粒子速度方向都与容器壁垂直，且速率不变．a．利用所学力学知识，推导容器壁受到的压强P与m、n和v的关系；b．我们知道，理想气体的热力学温度T与分子的平均动能成正比，即，式中α为比例常数．请从微观角度解释说明：一定质量的理想气体，体积一定时，其压强与温度成正比．15．（12分）研究光的干涉特性时，常将一束光分成两束频率相同的相干光．用如图所示装置来将光一分为二、一块矩形玻璃砖，下底面镀银，厚为d，右端紧靠竖直光屏，一束单色光沿OC方向射到玻璃砖上表面，分成两束频率相同的相干光，一束反射后直接射到屏上A点，一束折射后经下底面反射后再经上表面折射后射到屏上B点．已知OC与玻璃砖上表面成30°角，玻璃砖对该单色光的折射率为，光在真空中的传播速度为c．图中A、B两点未画出．求：(i)射到B点的折射光在玻璃砖中传播的时间；(ii)A、B两点之间的距离．

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】试题分析：位移时间图像中倾斜直线表示汽车做匀速运动，图线与横坐标平行说明汽车静止不动，图线的斜率大小表示速度大小，斜率的正负表示速度方向，15s末汽车的位置坐标为30m，离开出发点30m，故A项错；前10s内汽车做匀速直线运动，所以加速度为零，B错误，15～25s内图象中倾斜直线的斜率表示这段时间内的速度，20s末的速度等于这个值，为－1m/s，故C项正确；前10s沿x轴正向运动，中间5s静止，后面10s又沿x轴的负方向运动，故D项错考点：考查了x-t图像的理解点评：做本题的关键是知道图像的斜率，以及正负值的含义2、A【解题分析】

电场线上某一点的切线方向表示场强方向，与正点电荷在该点所受电场力的方向相同，A对，C错；电场线上某一点的切线方向表示场强方向，与负点电荷在该点所受电场力的方向相反，BD错．3、D【解题分析】试题分析：点电荷是一种理想化模型，当带电体的大小和形状及电荷分布对所研究的问题影响很小以至于可以忽略时，这样的带电体可以看作带电的点，叫做点电荷，所以A错误；点电荷是一种理想化模型，电场线是为了形象的描述电场而进入的假想的线，并不真实存在，所以B错误；元电荷指的自然界中有存在的最小的电荷量，并不是带电粒子，一个电子带的电荷量与元电荷相等，所以C错误、D正确；考点：点电荷、元电荷4、C【解题分析】一群氢原子处于n=3的激发态，可能发出3中不同频率的光子，因为n=3和n=2间能级差最小，所以从n=3跃迁到n=2发出的光子频率最低，根据，所以波长最长，故AB错误；所以从n=3跃迁到n=1发出的光子频率最高，发出的光子能量为△E=13.60-1.51eV=12.09eV．根据光电效应方程EKm=hv-W0得，最大初动能EKm=12.09-2.49eV=9.60Ev，故C正确；从n=2到n=1和n=3到n=1能级发出的光均可以使金属钠发生光电效应，故D错误．所以C正确，ABD错误．5、D【解题分析】A、物体所受合力为零，可能有除了重力以外的力做功，如物体匀速下降，机械能不守恒，故A错误．B、物体所受的合力不等于零，它的机械能可能守恒，例如物体自由下落．故B错误．C、物体受到重力、弹力以外的力作用时，以外的力不做功，故机械能还是守恒，故C错误．D、物体在重力、弹力以外的力做功时，有外力做功，故机械能一定不守恒，故D正确．故选D．【题目点拨】本题考查机械能守恒的条件，看是不是有重力或系统内弹力以外的力做功，若有则不守恒．6、D【解题分析】

在气泡上浮的过程中，气体的压强减小，体积变大，气体对外做功；由于温度不变，则内能不变，根据热力学第一定律∆U＝W＋Q可知，气体吸收热量，即气体对外界做功等于从外界吸热。故D正确，ABC错误。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、AB【解题分析】

AD.在气体扩散过程中，因为汽缸绝热所以，活塞的位置没有发生变化，故外界没有对气体做功，气体也没有对外界做功，即，根据热力学第一定律，可得，故A正确；D错误；B.在绝热过程中，活塞向内运动，外界对气体做正功，所以，气体被压缩过程中内能增大，故B正确；C.活塞向内运动时，外界对气体做功，气体温度必然发生变化，故气体分子的平均动能会发生变化，故C错误；8、CD【解题分析】

以液柱h为研究对象，由受力平衡可知：p=p0+ph，则有：A.环境温度降低时，大气压强不变，而封闭气体压强减小，重新达平衡后h减小，故A错误；

B.大气压强增大时，气体的压强变大，体积减小，液柱将左移使左侧液面上移，故重新平衡后高端的高度差减小，故B错误；C.向右管加入水银时，左侧液面上升使左侧气体压强增大，大气压强不变，故重新平衡后，由上式可得h变大，故C正确；D.U型管自由下落时，液柱失重故对气体没有压力，内外压强相等，而此时左侧气体压强变为p0，即压强减小，故在自由下落中体积要增大，故液柱右移，高度差h增大，故D正确．9、BC【解题分析】

A．小灯泡正常发光，故变压器的输出电流为根据变流比公式解得I1=2A故A错误；B．小灯泡正常发光，故变压器的输出电压为36V，根据变压比公式解得U1=18V故矩形线圈产生电动势的有效值为18V，故B正确；C．矩形线圈产生电动势的最大值为18V，根据公式Em=NBSω代入数据解得故从矩形线圈转到中性面开始计时，矩形线圈电动势随时间的变化规律e=Emsinωt=V故C正确；D．若矩形线圈转速增大，根据公式Em=NBSω感应电动势的最大值增加，故有效值也增加；为使灯泡仍能正常发光，应该减小变压比，故应将P适当上移，故D错误。故选BC．10、AB【解题分析】

A.根据图像可知完成一个完整振动的时间即振动周期为4×10-2s，故A正确；B.0时刻和第2×10-2s末物体都在平衡位置，所以0-2×10-2s内物体的位移是0cm，故B正确；C.物体的频率：f=1T=25D.根据图像可知振幅为10cm，故D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、温度SL【解题分析】实验中空气柱体积变化缓慢，可认为温度保持不变．若空气柱的横截面积为S，则空气柱的体积V=SL．因pV=C，则为了直观地判断压强p与体积V的数量关系，应作出“p-1/V”图像，这样得到的图像为直线．12、大于N不会【解题分析】

(1)[1]为防止碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即：应该使ma大于mb；(2)(4)[2][4]小球离开轨道后做平抛运动，设木板与抛出点之间的距离为x，由平抛运动规律得：水平方向：竖直方向：解得：碰撞前，小球a落在图中的P点，设其水平初速度为v1．小球a和b发生碰撞后，小球a的速度变小，下落的更多，a的落点在图中的N点设其水平初速度为v1，m2的落点是图中的M点，设其水平初速度为v2．小球碰撞的过程中若动量守恒，则有：即为则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为：(3)[3]只要由静止从同一位置释放小球，小球到达轨道底端时速度相等，小球a下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力，这对实验结果不会产生误差。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】

气缸中气体在停止加热前发生等压变化，根据盖吕萨克定律求末态温度；根据热力学第一定律，升温和降温过程内能的变化量绝对值相等，体积不变不做功，求出升温过程的内能变化量，即可求出降温过程放出的热量；【题目详