2024届山西省临汾市高级中学物理高二第二学期期末考试模拟试题含解析

2024届山西省临汾市高级中学物理高二第二学期期末考试模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、某小孩在广场游玩时，将一氢气球系在了水平地面上的砖块上，在水平风力的作用下，处于如图所示的静止状态．若水平风速缓慢增大，不考虑气球体积及空气密度的变化，则下列说法中正确的是A．细绳受到拉力逐渐减小B．砖块受到的摩擦力可能为零C．砖块一定不可能被绳子拉离地面D．砖块受到的摩擦力一直不变2、某同学绘出了一个沿直线运动的物体的加速度a、速度v、位移x随时间变化的图象如下图所示，若该物体在t＝0时刻，初速度均为零，则下列图象中表示该物体沿单一方向运动的图象是()．A． B．C． D．3、关于电子、原子的结构和玻尔的原子模型，下列说法正确的是A．汤姆孙发现了电子，并通过油滴实验精确地测出了电子的电荷量B．卢瑟福通过a粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型C．贝可勒尔首先发现了X射线D．玻尔的原子模型成功地解释了所有的原子光谱4、如图所示，A、B两物体的质量之比为mA∶mB=1∶2，它们原来静止在平板车C上，A、B两物体间有一根被压缩了的水平轻质弹簧，A、B两物体与平板车上表面间的动摩擦因数相同，水平地面光滑．当弹簧突然释放后，A、B两物体被弹开(A、B两物体始终不滑出平板车)，则有()A．A、B系统动量守恒B．A、B、C及弹簧整个系统机械能守恒C．小车C先向左运动后向右运动D．小车C一直向右运动直到静止5、放射性元素A经过2次α衰变和1次β衰变后生成一新元素B，则元素B在元素周期表中的位置较元素A的位置向前移动了A．1位 B．2位 C．3位 D．4位6、如图所示，abcd为一正方形边界的匀强磁场区域，磁场边界边长为L，三个粒子以相同的速度从a点沿ac方向射入，粒子1从b点射出，粒子2从c点射出，粒子3从cd边垂直于磁场边界射出，不考虑粒子的重力和粒子间的相互作用．根据以上信息，可以确定()A．粒子1带负电，粒子2不带电，粒子3带正电B．粒子1和粒子3的比荷之比为2∶1C．粒子1和粒子3在磁场中运动时间之比为1∶1D．粒子3的射出位置与d点相距L/2二、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、一个单匝的线圈，面积为S，在匀强磁场中绕垂直磁感线的轴匀速转动，产生的感应电动势随时间变化的规律如图所示，下列判断正确的是()A．在A、C时刻线圈通过中性面B．电动势的有效值与平均值相等都是EC．在t=T12D．磁场的磁感应强度为B=8、用不可伸长的细线悬挂一质量为M的小木块，木块静止，如图所示。现有一质量为m的子弹自左方水平射向木块，并停留在木块中，子弹初速度为v0,则下列判断正确的是（）A．从子弹射向木块到一起上升到最高点的过程中系统的机械能守恒B．子弹射入木块瞬间动量守恒，故子弹射入木块瞬间子弹和木块的共同速度为mC．忽略空气阻力，子弹和木块一起上升过程中系统机械能守恒，其机械能等于子弹射入木块前的动能D．子弹和木块一起上升的最大高度为m9、如图，用OA、OB两根轻绳将花盆悬于两竖直墙之间，开始时OB绳水平．现保持O点位置不变，改变OB绳长使绳右端由B点缓慢上移至B′点，此时OB′与OA之间的夹角θ＜90°．设此过程OA、OB绳的拉力分别为FOA、FOB，则下列说法正确的是()A．FOA一直减小 B．FOA先减小后增大C．FOB一直减小 D．FOB先减小后增大10、某气体的摩尔质量为M,摩尔体积为V,密度为ρ,每个分子的质量和体积分别为m和V0,则阿伏加德罗常数NA可表示为(

)A． B． C． D．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）某实验小组利用下图甲所示器材测量滑块与木板之间的动摩擦因素．实验步骤：①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力，记作G；②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上，通过水平细绳和固定弹簧秤相连，如图所示．在A端向右水平拉动木板，待弹簧秤示数稳定后，将读数记作F；③改变滑块上橡皮泥的质量，重复步骤①②；实验数据如下表所示：次数力123456G/N1.502.002.503.003.504.00F/N0.590.830.991.221.371.61（1）根据表中数据在图乙坐标纸上作出F－G图线___________．（2）由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数μ＝________(保留两位有效数字)．（3）在A端向右水平拉动木板速度的大小对动摩擦因数的测量____________（选填“会”或“不会”）产生影响．12．（12分）在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中(1)下列操作正确的是___________(填选项前的字母)A．甲图:小球从偏离平衡位置60°开始摆动B．乙图:细线上端用铁夹固定住C．两图:小球到达最高点时作为计时开始与终止位置D．丁图:小球自由下垂时测量摆长(2)实验过程中，改变摆长，测量多组不同摆长情况下单摆的周期，以摆长为坐标，周期的平方为纵坐标，作出T2-l图象。理论上图线是一条过坐标原点的直线，但小周同学根据实验数据作出的图线如图所示，则造成图线不过坐标原点的原因可能是________;由图像求出的重力加速度g＝_______m/s。(取＝9.86)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）（16分）冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意如图所示，比赛时，运动员在投掷线AB处让冰壶以v0=2m/s的初速度向圆垒圆心O点滑出，已知圆垒圆心O到AB线的距离为30m，冰壶与冰面间的动摩擦因数为（g取）（1）如果在圆垒圆心O有对方的冰壶，为了将对方冰壶撞开，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦力因数减小，若用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至，则运动员用毛刷擦冰面的长度应大于多少米？（2）若运动员采用擦刷冰面的方式使冰壶刚好运动到圆垒圆心O点处，那么冰壶运动的最短时间是多少？14．（16分）如图，两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内，其左端接一阻值为R的电阻；一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上；在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域，区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场，磁感应强度大小B1随时间t的变化关系为B1=kt，式中k为常量；在金属棒右侧还有一匀强磁场区域，区域左边界MN(虚线)与导轨垂直，磁场的磁感应强度大小为B0，方向也垂直于纸面向里.某时刻，金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动，在t0时刻恰好以速度v0越过(1)在t=0到t=t(2)在时刻t(t>t15．（12分）如图所示．一固定足够长的斜面MN与水平面的夹角α=30°，斜面上有一质量为m=1kg的小球P，Q是一带竖直推板的直杆．现使竖直杆Q以水平加速度水平向右从斜面底N开始做初速为零的匀加速直线运动，从而推动小球P沿斜面向上运动．小球P与直杆Q及斜面之间的摩擦均不计，直杆Q始终保持竖直状态，求：（1）该过程中小球P的加速度大小，（2）直杆Q对小球P的推力大小（可以用根式表示）（3）直杆Q从开始推动小球P经时间t=0.5s后突然停止运动并立即撤出，求此后小球P由于惯性向上滑动达到的最高点与N点的距离及返回到N点所用的时间？

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】

A．对气球受力分析，受到重力、风的推力、拉力、浮力，如图

根据共点力平衡条件，有：解得：当风力增大时，绳子的拉力T也增大，故A错误；

BCD．再对气球和木块整体受力分析，平衡时，受总重力、地面支持力、浮力、风的推力和地面对物块的摩擦力，根据共点力平衡条件，有：当风力增大时，地面支持力不变，与风力无关，木块不可能脱离水平面；木块滑动前受到地面施加的摩擦力与风力平衡，故其随风力的增大而逐渐增大，但滑动后受滑动摩擦力，而支持力不变，故滑动摩擦力不变，故摩擦力先增加后不变，故C正确，BD错误．故选C。2、C【解题分析】试题分析：根据位移--图象的斜率等于速度，可知图象的斜率周期性变化，说明物体的速度大小和方向作周期性变化，物体做的往复运动，故A错误；在内速度为正值，向正方向运动，在内速度为负值，向负方向运动，运动方向发生改变，故B错误；在内加速度为正值，物体向正方向做匀加速运动，在内加速度为负值，物体沿正方向匀减速运动，末速度为零，接着周而复始，故物体速度的方向不变，故C正确；在内，物体向正方向做匀加速直线运动，内加速度反向，大小不变，向正方向做匀减直线运动末速度为零，内向负方向做匀加速直线运动，运动的方向发生变化，故D错误．考点：匀变速直线运动的图像、匀变速直线运动的速度与时间的关系【名师点睛】解决本题的关键知道速度时间图线和位移时间图线的物理意义，以及知道它们的区别，并且能很好运用．对于图象，要知道图象的“面积”表示速度的变化量．3、B【解题分析】

A．汤姆孙发现了电子，密立根通过油滴实验精确地测出了电子的电荷量，选项A错误；B．卢瑟福通过a粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，选项B正确；C．伦琴首先发现了X射线．故C错误．D．波尔的原子模型成功地解释了氢原子的光谱，而不是解释了所有的原子光谱．故D错误．4、D【解题分析】由题意可知，地面光滑，所以A、B和弹簧、小车组成的系统受合外力为零，所以系统的动量守恒．在弹簧释放的过程中，因，由摩擦力公式知，A、B所受的摩擦力大小不等，所以A、B组成的系统合外力不为零，A、B组成的系统动量不守恒，A对小车向左的滑动摩擦力小于B对小车向右的滑动摩擦力，在A、B相对小车停止运动之前，小车所受的合外力向右，会向右运动，因存在摩擦力做负功，最终整个系统将静止，则系统的机械能减为零，不守恒，故ABC错误，D正确；故选D．【题目点拨】在整个过程中合外力为零，系统动量守恒．物体机械能守恒的条件是没有机械能转化为其它形式的能，根据机械能守恒的条件逐个分析物体的受力的情况，即可判断物体是否是机械能守恒．5、C【解题分析】

α粒子是，β粒子是，因此发生一次α衰变电荷数减少2，发生一次β衰变电荷数增加1，据题意，电荷数变化为：，所以新元素在元素周期表中的位置向前移动了3位．故选项C正确．【题目点拨】衰变前后质量数和电荷数守恒，根据发生一次α衰变电荷数减少2，发生一次β衰变电荷数增加1可以计算出放射性元素电荷数的变化量．6、B【解题分析】

根据左手定则可得：粒子1带正电，粒子2不带电，粒子3带负电．故A错误；做出粒子运动的轨迹如图，则粒子1运动的半径：，由可得：

粒子3的运动的轨迹如图，则：，，所以：．故B正确；粒子1在磁场中运动的时间：；粒子3在磁场中运动的时间：，所以：，故C错误；粒子3射出的位置与d点相距：x＝R−L＝L−L＝(−1)L．故D错误．故选B.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、CD【解题分析】

A.在A、C时刻，感应电动势最大，线圈与磁场平行，垂直于中性面，故A错误。B.正弦式交变电流，电动势的有效值是Em2；一个周期内磁通量的改变量为零，所以感应电动势的平均值为零，故C.根据感应电动势的瞬时表达式e=Emsinωt，当t=T12时，ωt=πD.感应电动势的最大值Em=NBSω=BSω，故B=E8、BD【解题分析】

A、C、从子弹射向木块到一起运动到最高点的过程可以分为两个阶段：子弹射入木块的瞬间系统动量守恒，但机械能不守恒，有部分机械能转化为系统内能，之后子弹在木块中与木块一起上升，该过程只有重力做功，机械能守恒但总能量小于子弹射入木块前的动能，因此A、C均错误；B、由子弹射入木块瞬间动量守恒可得子弹射入木块后的共同速度为mv0D、之后子弹和木块一起上升，该阶段机械能守恒12(M+m)v2=(M+m)gh故选BD.【题目点拨】子弹射木块是一种常见的物理模型，由于时间极短，内力远大于外力，故动量守恒；系统接下来的运动是摆动，也是一种常见的物理模型，机械能守恒，当然，能用机械能守恒定律解的题通常都能用动能定理解决！9、AD【解题分析】试题分析：以结点O为研究对象，分析受力：重力G、绳OA的拉力和绳BO的拉力，如图所示，根据平衡条件知，两根绳子的拉力的合力与重力大小相等、方向相反，作出轻绳OB在两个位置时力的合成图如图，由图看出，逐渐减小，先减小后增大，当时，最小．考点：共点力作用下物体平衡【名师点睛】本题运用图解法研究动态平衡问题，也可以根据几何知识得到两绳垂直时，轻绳OB的拉力最小来判断．10、AB【解题分析】气体的摩尔质量为M除以每个分子的质量m等于阿伏伽德罗常数NA，选项A正确；ρV为气体的摩尔质量M，再除以每个分子的质量m为NA，故B正确；摩尔体积为V除以一个分子占据的体积等于阿伏伽德罗常数NA，故C错误；ρV0不是每个分子的质量，故D错误．故选AB．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、（1）[Failedtodownloadimage:]；（2）0.39～0.41（3）不会【解题分析】

（1）根据表格中的数据在坐标纸上作出F-G图线．如图所示．

（2）由题意可知，稳定时，弹簧秤的示数等于滑块与木板间的滑动摩擦力，根据知，图线的斜率等于滑块与木板间的动摩擦因数，则．（3）滑动摩擦力与相对速度无关，则在A端向右水平拉动木板速度的大小对动摩擦因数的测量不会产生影响．12、BD；漏加小球半径；9.86【解题分析】

(1)A项：摆线与竖直方向的夹角不超过5°时，可以认为摆球的运动为简谐运动，故A错误；B项：细线上端应用铁夹子固定，防止松动引起摆长的变化，故B正确；C项：当小球运动到最低点时开始计时误差较小，故C错误；D项：实验时应该让小球自由下垂时测量摆线的长度，故D正确。(2)图象不通过坐标原点，将图象向右平移就会通过坐标原点，故相同的周期下，摆长偏小，故可能是漏加小球半径；由得，，则有：，解得：。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）运动员刷冰面的距离应大于10m（2）冰壶运动最短时间为s【解题分析】（1）设滑至O点速度为零，由动能定理 …………4分解得 …………3分运动员刷冰面的距离应大于10m（2）由（1）计算可知，在冰面上刷10m时，冰壶到达O处时速度为0在开始刷冰面10m时，冰壶到达O处运动时间最短刷过后的加速度为 …………1分 …………1分解得 …………2分运动d=10m后剩余20m距离以a1做匀减速运动 …………1分 …………1分 …………1分则冰壶运动最短时间为s。 …………2分14、（1）kt0SR【解题分析】试题分析：在金属棒未越过MN之前，t时刻穿过回路的磁通量为Φ=ktS①设在从t时刻到t+Δt的时间间隔内，回路磁通量的变化量为ΔΦ，流过电阻R的电荷量为Δq由法拉第电磁感应有ε=-ΔΦ由欧姆定律有i=ε由电流的定义有i=Δq联立①②③④可得|Δq|=kS由⑤可得，在t=0到t=t0的时间间隔内，流过电阻R的电荷量q的绝对值为|q|=（2）当t>t0时，金属棒已越过MN，由于金属棒在MN右侧做匀速运动，有式中f是外加水平恒力，F是匀强磁场施加的安培力。设此时回路中的电流为I，F的大小为F=B此时金属棒与MN之间的距离为s=v匀强磁场穿过回路的磁通量为Φ'回路的总磁通量为Φ1式中Φ仍如