北京市西城區(qū)第十三中學(xué)2024屆物理高二第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測模擬試題含解析

北京市西城區(qū)第十三中學(xué)2024屆物理高二第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測模擬試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、在如圖所示的交流電路中，理想變壓器輸入電壓為u1＝U1msinl00πtV，輸入功率為P1，輸出功率為P2，電壓表讀數(shù)為U2，各交流電表均為理想電表．由此可知A．燈泡中電流方向每秒鐘改變50次B．變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為U1m：U2C．當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)頭向下移動(dòng)時(shí)，電壓表讀數(shù)不變，電流表讀數(shù)增大D．當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)頭向上移動(dòng)時(shí)，P1變大，且始終有P1＝P22、對于某一電容器，下列說法正確的是()A．電容器所帶的電荷量越多，電容越大B．電容器兩極板間的電勢差越大，電容越大C．電容器所帶的電荷量增加一倍，兩極板間的電勢差也增加一倍D．電容器兩極板間的電勢差減小到原來的，它的電容也減小到原來的3、溫度傳感器廣泛應(yīng)用于室內(nèi)空調(diào)、電冰箱等家用電器中，它是利用熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性來工作的．如圖甲所示為某裝置中的傳感器工作原理圖，已知電源的電動(dòng)勢，內(nèi)電阻不計(jì)；為靈敏電流表，內(nèi)阻保持不變；為熱敏電阻，其電阻阻值與溫度的變化關(guān)系如圖乙所示．閉合開關(guān)，當(dāng)?shù)臏囟鹊扔跁r(shí)，電流表示數(shù)；當(dāng)電流表的示數(shù)時(shí)，熱敏電阻的溫度是（

）A． B．C． D．4、如圖所示，為分子力隨分子間距離的變化關(guān)系圖。設(shè)r0為A、B兩分子間引力和斥力平衡時(shí)的位置，現(xiàn)將A固定在O點(diǎn)，將B從與A相距處1/2r0由靜止釋放，在BA．B速度最大時(shí)，分子勢能最小B．B在運(yùn)動(dòng)過程中分子勢能一直減小C．B速度最大時(shí)，A對B的分子斥力為零D．引力和斥力均減小，但引力減小得更快5、下列說法正確的是（）A．比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定B．衰變說明原子核內(nèi)有電子C．盧瑟福通過粒子的散射實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子并預(yù)言了中子的存在D．湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子并提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型6、最近，不少人喜歡踩著一種獨(dú)輪車，穿梭街頭，這種獨(dú)輪車全名叫電動(dòng)平衡獨(dú)輪車，其中間是一個(gè)窄窄的輪子，兩側(cè)各有一塊踏板，當(dāng)人站在踏板上向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，可簡化為如圖甲、乙所示的模型。關(guān)于人在運(yùn)動(dòng)中踏板對人腳的摩擦力，下列說法正確的是（）A．考慮空氣阻力，當(dāng)人以如圖甲所示的狀態(tài)向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，腳所受摩擦力向左B．不計(jì)空氣阻力，當(dāng)人以如圖甲所示的狀態(tài)向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，腳所受摩擦力向左C．考慮空氣阻力，當(dāng)人以如圖乙所示的狀態(tài)向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，腳所受摩擦力可能為零D．不計(jì)空氣阻力，當(dāng)人以如圖乙所示的狀態(tài)向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，腳所受摩擦力不可能為零二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、下圖為氫原子的能級示意圖．現(xiàn)有大量的氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài)，當(dāng)氫原子向低能級躍遷時(shí)輻射出若干不同頻率的光．下列說法正確的是（）A．頻率最高的光是由n=4能級躍遷到n=1能級產(chǎn)生的B．波長最長的光是由n=4能級躍遷到n=1能級產(chǎn)生的C．這些氫原子總共可輻射出4種不同頻率的光D．共有4種不同頻率的光可以讓逸出功為2.22eV的金屬發(fā)生光電效應(yīng)8、運(yùn)用分子動(dòng)理論的相關(guān)知識，判斷下列說法正確的是（）A．氣體分子單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)僅與單位體積內(nèi)分子數(shù)有關(guān)B．某氣體的摩爾體積為V，每個(gè)分子的體積為V0，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為NA=C．陽光從縫隙射入教室，從陽光中看到的塵埃運(yùn)動(dòng)不是布朗運(yùn)動(dòng)D．生產(chǎn)半導(dǎo)體器件時(shí)需要在純凈的半導(dǎo)體材料中摻入其他元素，這可以在高溫條件下利用分子的擴(kuò)散來完成E.降低氣體的溫度，氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度就可減弱9、如圖所示，為氫原子能級圖，現(xiàn)有大量氫原子從n=4的能級發(fā)生躍遷，并發(fā)射光子照射一個(gè)鈉光管，其逸出功為2.29ev，以下說法正確的是（）A．氫原子可能發(fā)出6種不同頻率的光B．能夠讓鈉光電管發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象的有4種光子C．光電管發(fā)出的光電子與原子核發(fā)生β衰變時(shí)飛出的電子都是來源于原子核內(nèi)部D．鈉光電管發(fā)出的光電子轟擊處于基態(tài)的氫原子只能使氫原子躍遷到n=2的能級10、2019年春節(jié)期間，中國科幻電影《流浪地球》熱播，影片中為了讓地球逃離太陽系，人們在地球上建造特大功率發(fā)動(dòng)機(jī)，使地球完成一系列變軌操作，假設(shè)其逃離過程如圖所示，地球現(xiàn)在繞太陽在圓軌道I上運(yùn)行，運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)加速變軌進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ,在橢圓軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)到遠(yuǎn)日點(diǎn)B時(shí)再次加速變軌，從而擺脫太陽的束縛，下列說法正確的是A．地球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間大于半年B．沿橢圓軌道II運(yùn)行時(shí)，由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，速度逐漸增大C．沿橢圓軌道II運(yùn)行時(shí)，在A點(diǎn)的加速度大于在B點(diǎn)的加速度D．在軌道I上通過A點(diǎn)的速度大于在軌道Ⅱ上通過A點(diǎn)的速度三、實(shí)驗(yàn)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）用金屬銣為陰極的光電管觀測光電效應(yīng)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。已知普朗克常量h=6.63×10-34J?s。（1）圖甲中電極A為光電管的_______________（填“陰極”或“陽極”）；（2）要觀察飽和電流，電源正負(fù)極的情況是__________________（填“左正右負(fù)”或“左負(fù)右正”）；要觀察遏止電壓，電源正負(fù)極的情況是__________________（填“左正右負(fù)”或“左負(fù)右正”）。（3）實(shí)驗(yàn)中測得銣的遏止電壓UC與入射光頻率ν之間的關(guān)系如圖乙所示，則銣的截止頻率νC=__________________Hz，逸出功W0=__________________J（保留3個(gè)有效數(shù)字）；（4）如果實(shí)驗(yàn)中入射光的頻率ν=7.00×1014Hz，則產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ek=___________J（保留3個(gè)有效數(shù)字）．12．（12分）光傳感器是一種傳感裝置，在自動(dòng)控制中發(fā)揮著重要作用，主要是應(yīng)用了半導(dǎo)體材料制成的光敏電阻，某實(shí)驗(yàn)小組用光敏電阻做實(shí)驗(yàn)：（1）為了研究光敏電阻在室內(nèi)正常光照射和室外強(qiáng)光照射時(shí)電阻的大小關(guān)系，用圖甲所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出兩種圖線如圖乙所示。根據(jù)圖線可知正常光照射時(shí)光敏電阻阻值為________Ω，強(qiáng)光源照射時(shí)電阻為________Ω；（2）若實(shí)驗(yàn)中所用電壓表的內(nèi)阻約為7kΩ，毫安表的內(nèi)阻約為300Ω，考慮到電表內(nèi)阻對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，為了減小誤差，用圖甲所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用________（填“正常光”或“強(qiáng)光”）照射時(shí)測得的電阻誤差較小；（3）在下列有關(guān)其他電阻應(yīng)用的說法中，正確的是________。A．熱敏電阻可應(yīng)用于溫度測控裝置中B．光敏電阻是一種光電傳感器C．電阻絲可應(yīng)用于電熱設(shè)備中D．電阻在電路中主要起到通過直流、阻礙交流的作用四、計(jì)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(zhì)量M=2.0kg的長木板靜止在光滑水平面上，一質(zhì)量m=1.0kg的物塊以υ0=6.0m/s的初速度滑上木板，它們之間有摩擦，且木板足夠長?求：(1)物塊相對木板靜止時(shí)，它們的共同速度；(2)物塊在木板上相對滑動(dòng)的過程中產(chǎn)生的熱量?14．（16分）如圖所示，直角玻璃三棱鏡ABC置于空氣中，棱鏡的折射率為n＝2，∠A＝60°。一細(xì)光束從AC的中點(diǎn)D垂直于AC面入射，AD＝a，求：(1)畫出光路圖并計(jì)算出光從棱鏡第一次射入空氣時(shí)的折射角；(2)光從進(jìn)入棱鏡到它第一次從棱鏡中射出所經(jīng)歷的時(shí)間(光在真空中的傳播速度為c)。15．（12分）在實(shí)驗(yàn)室中，用滴管滴出一滴油在水面上形成單分子油膜，已知這滴油的體積為，形成的油膜面積為．若已知該油的摩爾體積．且將每個(gè)油分子看成球形，請根據(jù)以上數(shù)據(jù)求：①油分子的直徑是多少？②估算出阿伏加德羅常：數(shù)（結(jié)果保留1位有效數(shù)字，已知球體積公式，π取3）

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解題分析】（1）變壓器并不改變交變電流的頻率，故根據(jù)原線圈輸入電壓瞬時(shí)值表達(dá)式u1＝U1msinl00πtV，可知，該交流電的周期T=0.02s，頻率f=50Hz，流過燈泡的電流方向每秒鐘改變100次，A錯(cuò)誤；（2）通常說的原、副線圈電壓為交變電壓的有效值，故該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為，B錯(cuò)誤；（3）原線圈電壓確定，匝數(shù)比不變，則副線圈兩端電壓不變，電壓表示數(shù)不變；當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)頭向下移動(dòng)時(shí)，副線圈回路總電阻變小，干路電流I2增大．因?yàn)椋琔2不變，則燈泡兩端的電壓變小，所以流過燈泡L的電流變小，又因?yàn)?，則增大，C正確；（4）滑動(dòng)變阻器滑片向上滑動(dòng)時(shí)，則副線圈回路負(fù)載總電阻增大，根據(jù)，則P2變小，D錯(cuò)誤．故本題選C2、C【解題分析】試題分析：電容的大小與電容器兩端的電壓及電容器所帶的電量無關(guān)．故AB錯(cuò)誤；根據(jù)公式：Q=CU可得，當(dāng)電容器帶電量增加一倍，兩極板間的電勢差也增加一倍．故C正確；電容的大小與電容器兩端的電壓及電容器所帶的電量無關(guān)，兩極板間的電勢差減小為原來的1/2，電容器的電容不會(huì)發(fā)生變化．故D錯(cuò)誤．故選C．考點(diǎn)：電容器【名師點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵明確電容器的電容有電容器本身決定，與帶電量和電勢差無關(guān)，記住電容器的定義式;基礎(chǔ)題．3、D【解題分析】電源電動(dòng)勢，，；由圖象知當(dāng)?shù)臏囟鹊扔跁r(shí)，熱敏電阻的阻值，由串聯(lián)電路特點(diǎn)及閉合電路歐姆定律得：即，解得．當(dāng)電流時(shí)，由串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律得：即，解得．由圖象知，此時(shí)熱敏電阻的溫度．故選D．點(diǎn)睛：本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)、歐姆定律、識圖能力，熟練掌握串聯(lián)電路的特點(diǎn)、歐姆定律是正確解題的前提，由圖象找出熱敏電阻的阻值與對應(yīng)的溫度關(guān)系是解題的關(guān)鍵；解題時(shí)注意單位換算．4、A【解題分析】

AB.由0.5r0到r0過程中，分子力表現(xiàn)為斥力，距離增大時(shí)，分子力做正功，分子勢能減小，當(dāng)r>r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，分子間距離增大，分子力做負(fù)功，分子勢能增大，所以r=r0C.根據(jù)動(dòng)能定理，分子間的距離從0.5r0增大到r0過程中，動(dòng)能增加，從r0到無限遠(yuǎn)，動(dòng)能減小，所以r=r0時(shí)b的動(dòng)能最大，D.b從與a相距0.5r0處由靜止釋放，b遠(yuǎn)離a的過程中，距離增大，引力和斥力均減小，但斥力減小較快，5、A【解題分析】A、比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，故A正確；B、

β衰變的本質(zhì)是原子核內(nèi)的一個(gè)中子釋放一個(gè)電子變?yōu)橘|(zhì)子，故B錯(cuò)誤；C、盧瑟福通過粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型，不是發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，故C錯(cuò)誤；D、湯姆遜發(fā)現(xiàn)了電子，盧瑟福提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故D錯(cuò)誤；故選A．6、C【解題分析】

A．考慮空氣阻力，當(dāng)人處如圖甲所示的狀態(tài)向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)平衡條件，則腳所受摩擦力為右，故A錯(cuò)誤；B．不計(jì)空氣阻力，當(dāng)人處如圖甲所示的狀態(tài)向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，合力向右，即腳所受摩擦力向右，故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)考慮空氣阻力，當(dāng)人處如圖乙所示的狀態(tài)向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)平衡條件，則重力、支持力與空氣阻力處于平衡，則腳所受摩擦力可能為零，故C正確；D．當(dāng)不計(jì)空氣阻力，當(dāng)人處如圖乙所示的狀態(tài)向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律，腳受到的重力與支持力提供加速度，那么腳所受摩擦力可能為零，故D錯(cuò)誤。故選C。【題目點(diǎn)撥】此題考查根據(jù)不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來分析腳受到力的情況，掌握物體的平衡條件以及加速度與合外力的關(guān)系，注意人水平方向向右運(yùn)動(dòng)時(shí)空氣阻力的方向是水平向左的。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、AD【解題分析】A、由n=4能級躍遷到n=1能級產(chǎn)生的光，能量最大，頻率最大，故A正確；B、由n=4能級躍遷到n=3能級產(chǎn)生的光，能量最小，波長最長．故B錯(cuò)誤；C、處于n=4能級的氫原子能發(fā)射頻率的光，故C錯(cuò)誤；D、由n=4能級躍遷到n=3能級和n=3能級躍遷到n=2能級輻射出的光的能量分為、，小于2.22eV，不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故能發(fā)生光電效應(yīng)的共四種光，故D正確．故選AD.【題目點(diǎn)撥】本題涉及氫原子的能級公式和躍遷，光子的發(fā)射，光子能量的計(jì)算，光電效應(yīng)等知識點(diǎn)，涉及面較廣，有一定的綜合性，比較全面考察了學(xué)生對近代物理掌握情況．8、CDE【解題分析】

碰撞的次數(shù)，與單位體積內(nèi)的分子數(shù)及溫度有關(guān)，對于固體和液體，摩爾體積和分子體積的比值等于阿伏伽德羅常數(shù)，對于氣體不適用．塵埃的運(yùn)動(dòng)不是布朗運(yùn)動(dòng)；溫度高體分子熱運(yùn)動(dòng)就劇烈，分子運(yùn)動(dòng)不停息．【題目詳解】A.氣體分子單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù)，與單位體積內(nèi)的分子數(shù)及溫度有關(guān)，故A錯(cuò)誤；B.由于氣體分子間距離較大，摩爾體積與分子體積的比值不等于阿伏伽德羅常數(shù)，故B錯(cuò)誤；C.布朗運(yùn)動(dòng)是固體微粒在液體中的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，需借助顯微鏡觀察，而陽光從縫隙射入教室，從陽光中看到塵埃的運(yùn)動(dòng)不是布朗運(yùn)動(dòng)，故C正確；D.生產(chǎn)半導(dǎo)體器件時(shí)，需要在純凈的半導(dǎo)體材料中摻入其他元素，可以在高溫條件下利用分子的擴(kuò)散來完成，故D正確；E.溫度是分子的平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度高體分子熱運(yùn)動(dòng)就劇烈，降低氣體的溫度，氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度就可減弱，故E正確。故選CDE．9、ABD【解題分析】

根據(jù)數(shù)學(xué)組合公式Cn【題目詳解】A、根據(jù)C42=6知，這些氫原子可能輻射出6種不同頻率的光子，故A正確；

B、氫原子由n=4躍遷到n=2能級，輻射的光子能量為3.4eV-0.85eV=2.55eV，大于逸出功，能發(fā)生光電效應(yīng)；而由n=4躍遷到n=3能級，輻射的光子能量為1.51eV-0.85eV=0.66eV，及n=3躍遷到n=2能級，輻射的光子能量為3.4eV-1.51eV=1.89eV，都小于逸出功，不能發(fā)生光電效應(yīng)，因此讓鈉光電管發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象的有n=4躍遷到n=2、n=4躍遷到n=1、n=3躍遷到n=1、n=2躍遷到n=1，共4種光子，故B正確；

C、光電管發(fā)出的光電子是來自核外，而原子核發(fā)生β衰變時(shí)飛出的電子是來源于原子核內(nèi)部的中子衰變成質(zhì)子而放出的，故C錯(cuò)誤；

E、氫原子從n=4的能級向n=1發(fā)生躍遷，發(fā)射光子能量最大，當(dāng)照射鈉光管放出能量為E=13.6eV-0.85eV-2.29eV=10.46eV，而氫原子從n=1的能級躍n=2的能級，需要吸收能量為E'=13.6eV-3.4eV=10.2eV，因10.46eV＞10.2eV；氫原子從n=1的能級躍n=3的能級，需要吸收能量為E'=13.6eV-1.51eV=12.09eV，而12.09eV＞10.46eV，【題目點(diǎn)撥】解決本題的關(guān)鍵知道光電效應(yīng)的條件，以及知道能級間躍遷時(shí)輻射或吸收的光子能量等于兩能級間的能級差，并掌握光電效應(yīng)方程的內(nèi)容，注意光的強(qiáng)度影響光電流，而光的頻率影響光電子的最大初動(dòng)能。10、AC【解題分析】

A.根據(jù)開普勒第三定律a3T2=k，軌道Ⅱ的半長軸大于圓軌道I的半徑，可知在軌道Ⅱ上的周期大于B.根據(jù)開普勒第二定律可知，沿橢圓軌道Ⅱ運(yùn)行時(shí)，由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，速度逐漸減小，故B錯(cuò)誤。C.根據(jù)GMr2=a，在A點(diǎn)的加速度大于在D.在A點(diǎn)要點(diǎn)火加速變軌，在軌道Ⅰ通過A點(diǎn)的速度小于軌道Ⅱ通過A點(diǎn)的速度，故D錯(cuò)誤。三、實(shí)驗(yàn)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、陽極左正右負(fù)左負(fù)右正（5.12-5.18）×1014Hz（3.39-3.43）×10-19J（1.21-1.25）×10-19J【解題分析】

第一空．由光電管的結(jié)構(gòu)可知A板為正極，即為陽極。

第二空．觀察飽和電流，加正向電壓，光電子加速，則電源正負(fù)極的情況是左正右負(fù)；第三空．要觀察遏止電壓，加反向電壓，光電子減速，則電源正負(fù)極的情況是左負(fù)右正；

第四空．由和得：，因此當(dāng)遏制電壓為零時(shí)，，根據(jù)圖象可知，銣的截止頻率；

第五空．根據(jù)，則可求出該金屬的逸出功大小；

第六空．根