2024屆湖南省五市十校教研教改共同體高二物理第二學期期末質量檢測試題含解析

2024屆湖南省五市十校教研教改共同體高二物理第二學期期末質量檢測試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，正方形線圈邊長，匝數(shù)匝，線圈電阻為，在磁感應強度為的勻強磁場中以角速度繞軸勻速轉動．若從圖示位置開始計時，則（）A．線圈電動勢的最大值是B．線圈電動勢的有效值是C．線圈電動勢瞬時值的表達式為D．線圈由圖示位置轉過的過程中，通過導線線截面的電荷量為2、在豎直放置的“∏”形支架上,一根不可伸長的輕繩通過輕質滑輪懸掛一重物,現(xiàn)將輕繩的一端固定于支架上的點,另一端從點沿支架緩慢地向點靠近(與等高),則繩中拉力大小變化的情況是(

)A．先變大后變小 B．先不變后變小C．先變大后不變 D．先變小后變大3、如圖是某種正弦式交變電流的電壓隨時間變化規(guī)律的圖像，由圖可確定該電壓的（）A．周期是0.01s B．峰值是311VC．頻率是100Hz D．表達式為u=220sin100πt（V）4、下列關于布朗運動的說法中正確的是（）A．將碳素墨水滴入清水中，觀察到的布朗運動是碳分子無規(guī)則運動的反映B．布朗運動是否顯著與懸浮在液體中的顆粒大小無關C．布朗運動的激烈程度只與溫度有關D．微粒布朗運動的無規(guī)則性，反映了液體內部分子運動的無規(guī)則性5、如圖所示，完全相同的甲、乙兩個環(huán)形電流同軸平行放置，甲的圓心為O1，乙的圓心為O1，在兩環(huán)圓心的連線上有a、b、c三點，其中aO1＝O1b＝bO1＝O1c，此時a點的磁感應強度大小為B1，b點的磁感應強度大小為B1．當把環(huán)形電流乙撤去后，c點的磁感應強度大小為A． B． C． D．6、靜止的實驗火箭，總質量為M，當它以對地速度v0噴出質量為Δm的高溫氣體后，火箭的速度為()A．ΔmB．－ΔmC．ΔmD．－Δm二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、質譜儀的構造原理如圖所示．從粒子源S出來時的粒子速度很小，可以看作初速度為零，粒子經(jīng)過電場加速后進入有界的垂直紙面向里的勻強磁場區(qū)域，并沿著半圓周運動而達到照相底片上的P點，測得P點到入口的距離為x，則以下說法正確的是()A．粒子一定帶正電B．粒子一定帶負電C．x越大，則粒子的質量與電量之比一定越大D．x越大，則粒子的質量與電量之比一定越小8、有一群氫原子處于量子數(shù)n=4的激發(fā)態(tài),當它們躍遷時（）A．有可能放出6種能量的光子B．從n=4向n=1躍遷能級差最大,光子的波長最長C．由n=4向n=3躍遷能級差最小,光子的波長最長D．由n=4向n=3躍遷能級差為0.66eV9、如圖所示是工業(yè)生產(chǎn)中大部分光電控制設備用到的光控繼電器（即一種開關，用來控制電路）的示意圖，它是由電源、光電管（、放大器、電磁繼電器（等幾個部分組成，當用綠光照射光電管的陰極K時，可以發(fā)生光電效應，則下列說法中正確的是（）A．圖中a端為電源的正極B．放大器的作用是將光電管中產(chǎn)生的電流放大后，使鐵芯M磁化，將銜鐵N吸住C．若增大綠光的照射強度，光電子最大初動能增大D．改用藍光照射光電管的陰極K時，電路中仍有光電流10、圖示為氫原子能級圖以及從n=3、4、5、6能級躍遷到n=2能級時輻射的四條光譜線,已知從n=3躍遷到n=2的能級時輻射光的波長為656nm,下列敘述正確的有()A．四條譜線中頻率最大的是HδB．用633nm的光照射能使氫原子從n=2躍遷到n=3的能級C．一群處于n=3能級上的氫原子向低能級躍遷時,最多產(chǎn)生3種譜線D．如果Hδ可以使某種金屬發(fā)生光電效應,只要照射時間足夠長,光的強度足夠大,Hβ也可以使該金屬發(fā)生光電效應三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）如圖所示的裝置可以驗證動量守恒定律．（1）實驗中質量為m1的入射小球和質量為m2的被碰小球的質量關系是m1_______m2（選填“大于”、“等于”、“小于”）（2）圖中O點是小球拋出點在地面上的投影實驗時，先讓入射小球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，測量平拋射程OP，然后把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射小球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復本操作．接下來要完成的必要步驟是______．（填選項前的字母）A．用天平測量兩個小球的質量m1、m2B．測量小球m1開始釋放的高度hC．測量拋出點距地面的高度HD．分別通過畫最小的圓找到m1、m2相碰后平均落地點的位置M、NE．測量平拋射程OM、ON（3）若兩球相碰前后動量守恒，其表達式可表示為_____________（用（2）中測量的量表示）.12．（12分）常用的無線話筒所用電池的電動勢E約為9V．內阻r約為，最大允許電流為100mA，為測定這個電池的電動勢和內阻，某同學利用圖甲所示的電路進行實驗，圖中電壓表為理想電表．R為電阻箱（阻值范圍為0-999.9Ω），R0為定值電阻．(1)圖甲中接入R0的目的是_____；實驗室備有的定值電阻R0的規(guī)格有以下幾種，則本實驗應選用____．A．50Ω，1.0WB．500Ω，2.5WC．1500Ω，15WD．2500Ω，25W(2)該同學接入符合要求的R0后，閉合開關S，調整電阻箱的阻值讀出電壓表的示數(shù)U，再改變電阻箱阻值，取得多組數(shù)據(jù)，作出了如圖乙的圖線，根據(jù)圖乙所作出的圖象可求得該電池的電動勢E=___V，內阻r=___Ω（結果保留三位有效數(shù)字）．四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，質量分別為mA=lkg、mB=3kg的物塊A、B置于足夠長的水平面上，在水平推力F作用下一起由靜止開始向右做勻加速運動，加速度a=2m/s2.已知A、B與水平面間的動摩擦因數(shù)分別為μA=0.2、μB=0.1,取g=10m/s2.求：(1)物塊A對物塊B的作用力；(2)水平推力F的大??；(3)某時刻A、B的速度為v=2m/s,此時撤去水平推力F，求撤去推力后物塊A、B間的最大距離14．（16分）如圖所示，質量m=5kg的木塊靜止于水平面上，現(xiàn)用大小為30N、方向與水平方向成θ=37°斜向上的拉力F拉動木塊，使木塊沿水平地面勻速滑行．取g=10m/s2，（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）力的大??；（2）地面間的動摩擦因數(shù)μ．15．（12分）質譜儀是一種測定帶電粒子質量和分析同位素的重要工具，它的構造原理如圖所示．離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束(速度可看作為零)，經(jīng)加速電場(加速電場極板間的距離為d、電勢差為U)加速，然后垂直進入磁感應強度為B的有界勻強磁場中做勻速圓周運動，最后到達記錄它的照相底片P上．設離子在P上的位置與人口處S1之間的距離為x.(1)求該離子的比荷q/m.(2)若離子源產(chǎn)生的是帶電量為q、質量為m1和m2的同位素離子(m1＞m2)，它們分別到達照相底片上的P1、P2位置(圖中末畫出)，求P1、P2間的距離△x.(3)若第(2)小題中兩同位素離子同時進入加速電場，求它們到達照相底片上的時間差△t(磁場邊界與靠近磁場邊界的極板間的距離忽略不計)．

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解題分析】A．根據(jù)法拉第電磁感應定律，感應電動勢的最大值Em=nBSω=20×0.5×0.2×0.2×100V=40V，故A錯誤；B．根據(jù)正弦交流電最大值和有效值的關系，E有=，故B錯誤；C．圖示位置為中性面，從圖示位置開始計時，線圈轉動過程中的瞬時電動勢表達式為：e=nBSωsinωt=Emsinωt=40sin100πt（V），故C錯誤；D．根據(jù)感應電動勢平均值為：，感應電流平均值為：，通過導線截面的電量：q=，線圈從初始位置開始,轉過90°角的過程中，q=20×C=0.1C，故D正確．故選D2、B【解題分析】當輕繩的右端從直桿最下端移到直桿上端時,如圖所示：設兩繩的夾角為設繩子總長為L,兩直桿間的距離為S,由數(shù)學知識得到L、S不變,則保持不變,.再根據(jù)平衡條件可以知道,兩繩的拉力F保持不變.當輕繩的右端從直桿的頂端移到B點時,設兩繩的夾角為,.以滑輪為研究對象,分析受力情況，.根據(jù)平衡條件得

得到繩子的拉力在輕繩的右端從直桿最上端移到B點的過程中,減小,增大,則F減小，所以繩中拉力大小變化的情況是先不變后變小，故D正確；綜上所述本題答案是：D3、B【解題分析】

A.由圖可知該電壓的周期是0.02s，選項A錯誤；B.由圖可知該電壓的峰值是311V，選項B正確；C.根據(jù)，選項C錯誤；D.根據(jù)前面所求該電壓的表達式為u=311sin100πt（V），選項D錯誤。故選B。4、D【解題分析】

布朗運動是懸浮微粒的無規(guī)則運動，不是分子的無規(guī)則運動，形成的原因是由于液體分子對懸浮微粒無規(guī)則撞擊引起的．小顆粒并不是分子，小顆粒無規(guī)則運動的軌跡不是分子無規(guī)則運動的軌跡，而且微粒越小，液體溫度越高，布朗運動越顯著．【題目詳解】A．布朗運動是懸浮微粒的無規(guī)則運動，是碳顆粒的運動，而不是碳分子的無規(guī)則運動，故A錯誤；BC．懸浮在液體中的微粒越小，液體溫度越高，布朗運動越顯著，故BC錯誤；D．布朗運動是懸浮微粒的無規(guī)則運動，不是分子的無規(guī)則運動，形成的原因是由于液體分子對懸浮微粒無規(guī)則撞擊引起的，反映了液體內部分子運動的無規(guī)則性，D正確．故選D．【題目點撥】布朗運動既不顆粒分子的運動，也不是液體分子的運動，而是液體分子無規(guī)則運動的反映．5、A【解題分析】

對于圖中單個環(huán)形電流，根據(jù)安培定則，其在中軸線上的磁場方向均是向左，故c點的磁場方向也是向左的．設ao1=o1b=bo1=o1c=r，設單個環(huán)形電流在距離中點r位置的磁感應強度為B1r，在距離中點3r位置的磁感應強度為B3r，故：a點磁感應強度：B1=B1r+B3r；b點磁感應強度：B1=B1r+B1r；當撤去環(huán)形電流乙后，c點磁感應強度：Bc=B3r=B1-B1，故選A．6、D【解題分析】

火箭噴氣瞬間，內力遠大于外力，可認為系統(tǒng)動量守恒，則0=Δmv0+(M-Δm)v，解得：火箭的速度v=-Δmv【題目點撥】動量守恒條件：①系統(tǒng)不受外力或受外力的矢量和為零。②相互作用的時間極短，相互作用的內力遠大于外力，如碰撞或爆炸瞬間，外力可忽略不計，可以看作系統(tǒng)的動量守恒。③系統(tǒng)某一方向上不受外力或受外力的矢量和為零；或外力遠小于內力，則該方向上動量守恒(分動量守恒)。④在某些實際問題中,一個系統(tǒng)所受外力和不為零，內力也不是遠大于外力，但外力在某個方向上的投影為零，那么在該方向上可以說滿足動量守恒的條件。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AD【解題分析】

AB.由左手定則可判斷粒子剛進入磁場時的受力方向水平向左，因此粒子帶正電，A正確，B錯誤；CD.粒子做圓周運動的半徑為x/2，由可知x越大，則質量與電荷量的比值越小，C錯誤，D正確。8、ACD【解題分析】

A、一群氫原子向低能級躍遷滿足數(shù)學組合公式種，知這群氫原子最多能發(fā)出6種頻率的光，故A正確．B、因為放出的光子能量滿足hv=Em-En，知從n=4能級躍遷到n=1能級發(fā)出光的頻率最大，由知其波長最短，故B錯誤．C、D、由，從n=4能級躍遷到n=3能級發(fā)出光的頻率最小，由知其波長最長，故C、D均正確．故選ACD．【題目點撥】解決本題的關鍵知道能級間躍遷放出或吸收光子的能量滿足hv=Em-En．9、ABD【解題分析】

光電效應的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，根據(jù)光電效應方程判斷光電子最大初動能的變化．【題目詳解】電路中要產(chǎn)生電流，則a端接電源的正極，使逸出的光電子在光電管中加速，放大器的作用是將光電管中產(chǎn)生的電流放大后，使鐵蕊M磁化，將銜鐵N吸住。故A、B正確。根據(jù)光電效應方程知，光電子的最大初動能與入射光的強度無關，由入射光的頻率決定。故C錯誤。綠光照射有光電流產(chǎn)生，知能產(chǎn)生光電效應，由于藍光的頻率大于綠光的頻率，則藍光照射能產(chǎn)生光電效應，一定有光電流產(chǎn)生。故D正確。故選ABD。【題目點撥】解決本題的關鍵知道光電效應的條件，以及掌握光電效應方程，知道光電子的最大初動能與什么因素有關．10、AC【解題分析】

四種躍遷中，由n=6到n=2兩能級間能級差最大，輻射的光子能量最大，輻射光子頻率最大．即四條譜線中頻率最大的是Hδ，故A正確；當從n=2躍遷到n=3的能級，需要吸收的能量為，解得：λ=658nm，故B錯誤；根據(jù)，所以一群處于n=3能級的氫原子向低能級躍遷時最多能輻射3種不同波長的光，故C正確；由圖可知，Hδ的能量值大于Hβ的能量值，所以如果Hδ可以使某種金屬發(fā)生光電效應，Hβ不一定能使該金屬發(fā)生光電效應，與光的強度無關，故D錯誤．所以AC正確，BD錯誤．三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、大于ADEm1﹒OP=m1﹒OM+m1﹒ON【解題分析】

（1）為防止碰撞后入射球反彈，驗中質量為m1的入射小球和質量為m1的被碰小球的質量關系是m1大于m1．（1）如果碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，以水平向右為正方向，由動量守恒定律定律得：m1v1=m1v1+m1v3，小球離開軌道后做平拋運動，它們拋出點的高度相等，在空中的運動時間t相等，上式兩邊同時乘以t得：m1v1t=m1v1t+m1v3t，得：m1OP=m1OM+m1ON，實驗需要測量：兩球的質量、兩球落點和水平位移，故選ADE．（3）由（1）可知，實驗需要驗證的表達式為：m1OP=m1OM+m1ON．12、保護電路、A10.0V；33.3Ω【解題分析】

(1)[1][2]．R0是定值電阻，接在干路上限制電流起保護電路的作用．當滑動變阻器短路時，電路中通過的最大電流為100mA，則由閉合電路歐姆定律可知，定值電阻的最小阻值約為則定值電阻應選A、50Ω，1.0W；(2)[3][4]．由閉合電路歐姆定律可得變形得由數(shù)學知識可知圖象中的斜率截距由圖可知，b=0.1，故E=10V；即解得r=33.3Ω．【題目點撥】本題考查了測電源電動勢與內阻實驗，由圖示電路圖應用歐姆定律求出圖象的函數(shù)表達式、根據(jù)圖象與函數(shù)表達式即可求出電源電動勢與內阻．四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(1)F′=9N，方向水平向右(2)13N(3)1m【解題分析】

（1）以物塊B為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律求解物塊A對物塊B的作用力大?。?/p>

（2）整體由牛頓第二定律求解水平推力F的大?。?/p>

（3）根據(jù)牛頓第二定律求出二者減速運動的加速度大小，根據(jù)位移速度關系求解運動的位移