广东东莞市2024届物理高二下期末学业水平测试模拟试题含解析

广东东莞市2024届物理高二下期末学业水平测试模拟试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、下列各组物理量中，全部是矢量的是()A．时间、位移、速度B．功、动能、势能C．电场强度、磁感应强度、磁通量D．线速度、向心加速度、向心力2、甲、乙两车某时刻由同一地点、沿同一方向开始做直线运动，若以该时刻作为计时起点，得到两车的位移—时间图象如图所示．甲图线过O点的切线与AB平行，过C点的切线与OA平行，则下列说法中正确的是()A．在两车相遇前，t1时刻两车相距最近B．t3时刻甲车在乙车的前方C．0～t2时间内甲车的瞬时速度始终大于乙车的瞬时速度D．甲车的初速度等于乙车在t3时刻的速度3、氢原子发光时，能级间存在不同的跃迁方式，图中①②③三种跃迁方式对应的光谱线分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，下列A、B、C、D光谱图中，与上述三种跃迁方式对应的光谱图应当是下图中的（图中下方的数值和短线是波长的标尺）A．B．C．D．4、如下图所示，在光滑的水平桌面上放一根条形磁铁.在其上方与条形磁铁平行地固定一根通电导线，电流方向如图所示，以下说法正确的是()A．条形磁铁的N极向里、S极向外转动，且对桌面的压力增大B．条形磁铁的N极向里、S极向外转动，且对桌面的压力减小C．条形磁铁的N极向外、S极向里转动，且对桌面的压力增大D．条形磁铁的N极向外、S极向里转动，且对桌面的压力减小5、在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步，下列表述符合物理学史实的是A．普朗克通过对阴极射线的研究，最早发现了电子B．玻尔为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论C．贝可勒尔通过对天然放射性的研究，发现原子核是由质子和中子组成的D．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了的核式结构模型6、若有A、B、C三辆汽车同时同地出发沿笔直公路行驶，它们运动的情况在s-t图象中如图所示，则在20s内，它们的平均速度关系为()A．vA=vBC．vA>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、下列说法正确的是（）A．卢瑟福α粒子散射实验的结果证明了原子核是由质子和中子组成的B．无论光强多强，只要光的频率小于金属的极限频率就不能产生光电效应C．原子核衰变时释放出的β射线是原子的核外电子电离后形成的电子流D．目前核电站发电利用的是原子核的裂变E.如果某种元素发生β衰变，该元素原子核的质量数不会发生变化8、如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为1∶10，原线圈接通交流电源，理想电压表V示数为22V，理想电流表A1示数为5A，副线圈串联了电阻可忽略的熔断器、理想电流表A2以及虚线框内的某用电器，电路处于正常工作状态，下列说法正确的是()A．熔断器的熔断电流应该大于0.5AB．原、副线圈的电流频率之比为1∶10C．若虚线框内接入电容器，电容器的耐压值至少是220VD．若虚线框内接入电动机且正常工作，可知电动机内阻为440Ω，电流表A2示数为0.5A9、发现在月球上含有丰富的（氦3），它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料，其参与的一种核聚变反应的方程式为。关于和聚变下列表述正确的是（）A．的原子核内有一个中子两个质子B．聚变反应不会释放能量C．聚变反应一定有质量亏损D．目前核电站都采用聚变反应发电10、如图，平直路面上有A、B两块挡板，相距6m．一物块以8m/s的初速度从紧靠A板处出发，在A、B两板间做往复匀减速运动．物块每次与A、B板碰撞后以原速率被反弹回去，现要求物块最终停在距B板2m处．已知物块和A挡板只碰撞了一次，则物块的加速度大小可能为（）A．1.2m/s2 B．1.6m/s2C．2.0m/s2 D．2.4m/s2三、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）某同学用如图所示的装置测物块与水平桌面间的动摩擦因数μ,将物块放在水平桌面的最右端,在桌面最右端正上方O点处用悬线悬挂一个小球。①先将小球向右拉至与悬点O等高的位置,由静止释放小球,小球下落后恰好能沿水平向左的方向撞击物块,物块被撞击后,在桌面上向左最远滑到Q点,用刻度尺测量出Q点到桌面最右端的距离s.②再将物块放回桌面的最右端,将小球向左拉至与悬点O等高的位置,由静止释放小球,小球下落后恰好能沿水平向右的方向撞击物块,物块被撞击后从桌面上飞出,落点为P,测出桌面到水平地面的高度h,再测出P点到N点(桌面最右端M点在水平地面的投影)的距离x。.（1）要测量物块与桌面间的动摩擦因数,则（_______）A．需要测量物块的质量mB．需要测量小球的质量m0C．需要测量物块的质量m和小球的质量m0D．不需要测量物块的质量m和小球的质量m0（2）根据测得的物理量算出动摩擦因数的表达式为μ=____________;（3）若将小球向左拉时,小球释放的位置比悬点O略高,则测得的动摩擦因数与实际值相比____________(选填“偏大”或“偏小”）。12．（12分）在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，下列说法正确的是_______A．制作单摆时,应选用密度较大的实心金属小球B．记录摆长时,将摆线长与小球直径相加C．小球摆角应较小,近似满足简谐运动条件D．测出一次摆长和对应的周期,可以得出周期与摆长的关系四、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，将一只倒置的试管竖直地插入装水容器内，试管内原有的空气被压缩，此时，试管内外水面的高度差为h，若竖直向下移动试管，使试管口相对于水面的深度增大一些，试分析：（设管内气体温度保持不变，试管可视为一端封闭的粗细均匀的圆筒）(1)试管内外水面的高度差将如何变化；(2)若试管内外水面高度差的改变值为Δh，则试管口相对于水面的深度增大了多少。（已知：外界大气压为P0，水的密度为，重力加速度为g，当试管内外水面高度差为h时，试管内气柱长度为）。14．（16分）如图，在地面上方空间存在着两个水平方向的匀强磁场，磁场的理想边界ef、gh、pq水平，磁感应强度大小均为B，区域I的磁场方向垂直纸面向里，区域Ⅱ的磁场方向向外，两个磁场的高度均为L；将一个质量为m，电阻为R，对角线长为2L的正方形金属线圈从图示位置由静止释放(线圈的d点与磁场上边界f等高，线圈平面与磁场垂直)，下落过程中对角线ac始终保持水平，当对角线ac刚到达cf时，线圈恰好受力平衡；当对角线ac到达h时，线圈又恰好受力平衡(重力加速度为g).求：(1)当线圈的对角线ac刚到达gf时的速度大小；(2)从线圈释放开始到对角线ac到达gh边界时，感应电流在线圈中产生的热量为多少?15．（12分）一轻弹簧的一端固定在倾角θ=30°的固定光滑斜面的底部，另一端压有一质量m=1kg的物块（视为质点），如图所示。用力沿斜面向下推物块，使弹簧的压缩量x0=10cm，然后由静止释放物块。已知弹簧的劲度系数k=250N/m，弹簧的形变始终在弹性限度内，弹簧的弹性势能E求：（1）从开始释放物块到物块的速度最大的过程中物块的位移；（2）物块在上滑的过程中上升最大高度。

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．时间只有大小，没有方向，是标量；位移、速度既有大小，又有方向，是矢量，故A错误；B．功、动能、势能都是只有大小，没有方向，是标量，故B错误；C．磁通量只有大小，没有方向，是标量；电场强度、磁感应强度既有大小，又有方向，是矢量，故C错误；D．线速度、向心加速度、向心力都是既有大小，又有方向，是矢量，故D正确。故选：D2、D【解题分析】

A.图象的纵坐标表示物体所在的位置；由图可知t1时刻CA相距最大，即两车相距最远，故A错误；B.t3时刻两车的位置坐标相同，两车相遇，故B错误；C.图象斜率表示速度，由图可知，0-t1时间甲图线的斜率大于乙图线的斜率，t1时刻之后甲图线的斜率小于乙图线的斜率，所以甲车的瞬时速度先大于乙车的瞬时速度，后小于乙车的瞬时速度。t1时刻两者瞬时速度相等，故C错误；D.在x-t图象中，斜率代表速度，故甲车的初速度等于乙车在t3时刻的速，故D正确。3、A【解题分析】

由波尔的氢原子光谱原理可知由第四能级向基态跃迁的释放的光子的能量最大，三到基态的能量次之，二能级到基态的能量最小；由光子的能量公式可知能量越大波长越短，因此①②③的波长依次减少，Ａ符合题意4、B【解题分析】

据安培定则，电流下方的磁场，方向是垂直纸面向里的．磁铁N极受力方向与磁场方向相同，磁铁N极受力方向与磁场方向相反；条形磁铁的N极向里、S极向外转动．当磁铁转过，磁铁在导线处产生磁场方向向外，据左手定则，通电导线受到向下的安培力；所以在磁铁转动时，磁铁受到向上的吸引力，对桌面的压力减小，故B正确，ACD错误．5、D【解题分析】

A.汤姆生通过对阴极射线的研究，最早发现了电子，故A错误.B.普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论，故B错误.C.贝可勒尔发现了天然放射现象，但没有发现原子核是由质子和中子组成的，故C错误.D.卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型，故D正确.6、A【解题分析】

在20s内，三辆汽车的位移均为s0.因此，它们的平均速度相同。A.vA=vB.vA>vC.vA>vD.vA=v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、BDE【解题分析】

A、卢瑟福通过粒子散射实验，得出原子的核式结构模型，并不是原子核是由质子和中子组成的。故A错误；B、根据光电效应的条件，只要光的频率小于金属的极限频率就不能产生光电效应，不论光的强弱如何。故B正确；C、释放出的β射线是原子核内中子衰变成质子，而形成的电子流。故C错误；D、核电站发电利用的是原子核的裂变。故D正确；E、某种元素发生β衰变时，放出的电子，质量数为零，因此该元素原子核的质量数不会发生变化，故E正确。8、AC【解题分析】

电流表的读数为电流的有效值，原线圈的电流有效值为5A，根据电流与匝数成反比可知，副线圈的电流有效值为0.5A，所以熔断器的熔断电流应该大于0.5A，A正确；变压器不会改变交流电的频率，故原副线圈的电流频率之比为1：1，B错误；电压表的读数为电压的有效值，原线圈的电压有效值为22V，根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压有效值为220V，电容器的耐压至少为，C正确；若接入电动机且正常工作，则由于电动机为非纯电阻电路，消耗的电能转化为内能和机械能；故内阻一定小于，D错误．【题目点拨】根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，变压器的输入功率和输出功率相等，注意电动机为非纯电阻，不能直接利用欧姆定律求解；而电容器的耐压值应为交流电的最大值．9、AC【解题分析】

根据核子数与核电核数确定质子数和中子数，由于轻核聚变，放出能量，根据质能方程，推出质量变化。【题目详解】A．带2个单位正电荷，质量数为3，因此原子核内有一个中子两个质子，A正确；BC．轻核聚变反应放出大量核能，根据爱因斯坦质能方程因此，一定会出现质量亏损，B错误，C正确；D．目前核电站都采用重核的裂变反应而不是轻核的聚变，D错误。故选AC10、BC【解题分析】

物块以8m/s速度紧靠A出发，物块最终停在距B板2m处且和A挡板只碰撞了一次，故位移可能为16m，也可能为20m；物体每次与挡板碰撞后都是原速率返回，可以将整个过程看作匀减速率直线运动，根据速度位移关系公式,有0-解得a=-v当x=16m时，加速度a=−2m/s2当x=20m时，加速度a=−1.6m/s2.故物块的加速度大小可能为2m/s2或1.6m/s2故选BC．【题目点拨】物体每次与挡板碰撞后都是原速率返回，速率随时间均匀减小，故可以将整个过程看作匀减速直线运动；然后根据题意得到物体可能的位移；再根据运动学公式求解可能的加速度．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、D偏大【解题分析】

根据两次碰撞可知，物块被碰后向左滑行的速度与平抛初速度相同，根据平抛运动解得向左匀减速到零，根据动能定理可知解得第一空.根据分析可知，不需要测量物块的质量m和小球的质量m0，ABC错误D正确。第二空.动摩擦因数表达式。第三空.小球向左拉时，小球释放的位置比悬点O略高，则平抛初速度变大，根据可知，动摩擦因数计算结果偏大。12、AC【解题分析】

A．在制作单摆时，摆球直径要尽量远远小于摆线长，摆球质量的选择应远远大于摆线质量，这样才能接近单摆的理想条件，A正确；B．摆长为悬点到球心的距离，即摆长等于摆线长加小球半径，B错误；C．要保证单摆做简谐运动，摆角要小于5º，C正确；D．实验中为减小误差，测