2024届四川省成都市双流区物理高二下期末监测模拟试题含解析

2024届四川省成都市双流区物理高二下期末监测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、1842年,奥地利物理学家多普勒带着女儿在铁道旁散步时,发现波源与观察者互相靠近或者互相远离时,接收到的波的频率都会发生变化,并且做出了解释．人们把这种现象叫做多普勒效应．多普勒效应在科学技术中有广泛的应用．装有多普勒测速仪的监视器可以安装在公路上方,向行进中的车辆发射频率已知的超声波,同时测量反射波的频率,根据反射波频率变化的多少就能知道车辆的速度．在测速的同时把车辆牌号拍摄下来,并把测得的速度自动打印在照片上．下列说法正确的是（）A．当车辆驶向监视器时,监视器发射的超声波频率变大B．当车辆驶向监视器时,监视器接收到的超声波频率比发射出时小C．车速越大,监视器接收到的超声波频率比发射出时大得越多D．超声波能发生多普勒效应,光波也能发生多普勒效应2、如图所示，质量m1=10kg的木箱，放在光滑水平面上，木箱中有一个质量为m2=10kg的铁块，木箱与铁块用一水平轻质弹簧固定连接，木箱与铁块一起以v0=6m/s的速度向左运动，与静止在水平面上质量M=40kg的铁箱发生正碰，碰后铁箱的速度为v=2m/s,忽略一切摩擦阻力，碰撞时间极短，弹簧始终在弹性限度内，则A．木箱与铁箱碰撞后瞬间木箱的速度大小为4m/sB．当弹簧被压缩到最短时木箱的速度大小为4m/sC．从碰后瞬间到弹簧被压缩至最短的过程中，弹簧弹力对木箱的冲量大小为20N·sD．从碰后瞬间到弹簧被压缩至最短的过程中，弹簧弹性势能的最大值为160J3、如图所示，小球a的质量为小球b质量的一半，分别与轻弹簧A、B和轻绳相连接并处于平衡状态。轻弹簧A与竖直方向夹角为60°，轻弹簧A、B伸长量刚好相同，则下列说法中正确的是（）A．轻弹簧A、B的劲度系数之比为1：3B．轻绳上拉力与轻弹簧A上拉力大小之比为2：1C．剪断绳子瞬间时，小球a的加速度为3D．剪断轻弹簧A上端瞬时，小球a的加速度为2g4、如图所示，一沙袋用无弹性轻细绳悬于O点．开始时沙袋处于静止，此后弹丸以水平速度击中沙袋后均未穿出．第一次弹丸的速度为v1，打入沙袋后二者共同摆动的最大摆角为30°.当他们第1次返回图示位置时，第2粒弹丸以水平速度v2又击中沙袋，使沙袋向右摆动且最大摆角仍为30°.若弹丸质量是沙袋质量的140倍，则以下结论中正确的是A．v1:v2＝41:42B．v1:v2＝41:83C．v2＝v1D．v1:v2＝42:415、如图所示，质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶，一质量为m的救生员站在船尾，相对小船静止．若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为()A．v0＋(v0＋v) B．v0－vC．v0＋v D．v0＋(v0－v)6、用三种不同的单色光照射同一金属做光电效应实验，得到的光电流与电压的关系如图所示，则下列说法正确的是A．单色光A和B是颜色相同、强度不同的光B．单色光A的频率大于单色光C的频率C．单色光A的遏止电压大于单色光C的遏止电压D．A光对应的光电子最大初动能大于C光对应的光电子最大初动能二、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、如图所示，水平轻弹簧K的一端固定在竖直墙P上，在光滑水平面上有一质量为M的光滑弧形槽，底部与水平面平滑连接，M处于静止状态，一个质量为m(m<M)的小球从槽高h处开始自由下滑，则A．在以后的运动过程中，小球和槽的水平方向动量始终守恒B．在下滑过程中槽对小球的作用力始终不做功C．在下滑过程中，小球和槽构成的系统在水平方向上动量守恒D．被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，但小球不能回到槽高h处8、下列说法正确的是（）A．第二类永动机违背了热力学第二定律，也违背了热力学第一定律B．在毛细现象中，细管中的液面不一定会上升C．温度高的物体具有的内能一定比温度低的物体具有的内能多D．因为液体表面层分子分布比内部稀疏，因此液体表面有收缩趋势9、某电场在直角坐标系中的电场线分布情况如图所示，O、M、N为电场中的三个点，则由图可得（）A．M点的场强小于N点的场强B．M点的电势低于N点的电势C．将一负电荷由O点移到M点电势能增加D．将一正电荷从O点分别移到M点和N点，电场力做功相同10、如图所示，在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，金属框架ABCD固定在水平面内，AB与CD平行且足够长，BC与CD夹角θ（θ<90°），光滑导体棒EF（垂直于CD）在外力作用下以垂直于自身的速度v向右匀速运动，在滑动过程中导体棒始终保持与导轨良好接触，光滑导体棒EF经过C点瞬间作为计时起点。若金属框架与导体棒是由粗细相同的均匀的同种材料组成的导体，下列关于电路中电流大小I与时间t、消耗的电功率P与导体棒水平移动的距离x变化规律的图象中正确的是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）有两组同学利用假期分别去参观北京大学和南京大学的物理实验室，各自利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系．”（1）以下对实验的几点建议中，有利于提高测量结果精确度的是_____．A．实验中适当加长摆线B．单摆偏离平衡位置的角度大一些C．当单摆经过最大位移处开始计时D．测量多组周期T和摆长L，作关系图象来处理数据（2）他们交换了实验数据，并由计算机绘制了图象，如图甲所示，去北京大学的同学所测实验结果对应的图线是_____（选填“A”或“B”）．（3）在南京大学做探究的同学还利用计算机绘制了当地两种单摆的振动图象（如图乙），由图可知，两单摆摆长之比=_____．12．（12分）在“用单摆测定重力加速度”的实验中，某实验小组在测量单摆的周期时，测得摆球经过n次全振动的总时间为；在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆线长为l，再用游标卡尺测量摆球的直径为D，某次测量游标卡尺的示数如图甲所示．回答下列问题：(1)从甲图可知，摆球的直径为D=_____mm；(2)该单摆的周期为_______________.(3)为了提高实验的准确度，在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T，从而得出几组对应的L和T的数值，以L为横坐标、T2为纵坐标作出图线，但同学们不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆长，由此得到的图像是图乙中的______（选填①、②、③），由图像可得当地重力加速度g=____；由此得到的g值会______（选填“偏小”“不变”“偏大”）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）如图简谐横波在t时刻的波形如实线所示，经过，其波形如虚线所示。已知图中与相距1m，波的周期为T，求：这列波在可能传播的距离是多少？如果，且沿x轴负方向传播，则波的传播速度是多少？14．（16分）如图所示是铀核裂变的示意图.中子以速度v轰击静止的铀235产生激发态的铀236，再裂变成两个中等质量的核Kr、Ba，图示的核反应释放的核能为E.已知普朗克常量为h,光速为c(1)求激发态铀236的速度；(2)写出核反应方程，并计算反应中的质量亏损；(3)求核反应中产生频率为的光子能量和动量为p的中子的德布罗意波波长．15．（12分）如图所示，在水平桌面一端的边缘放置一个质量m=0.40kg的木块B,桌面的另一端有一块质量M=0.6kg的木块A以某一初速度开始向着木块B滑动，经过时间t=0.80s与B发生碰撞，碰撞时间极短，碰后两木块粘在一起以3m/s的速度水平抛出，恰好无碰撞的沿圆弧切线从C点进入竖直光滑圆弧轨道下滑．C、D为圆弧的两端点，其连线水平．已知圆弧半径R=1.0m，圆弧对应圆心角θ=106°，O为轨道的最低点．设两木块均可以看作质点，木块A与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，重力加速度取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，试求：(1)木块A的初速度大小v0；(2)桌面距地面的高度h；(3)木块B经过O点时对轨道压力的大小F．

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】（1）多普勒效应是波源和观察者有相对运动时观察者接收到的波的频率与波源发出的频率不相同的现象．但波源实际发出的频率并没有变化．所以A错误；（2）当波源和观察者靠近时，接收到的频率增大，当波源和观察者远离时，接收到的频率减小．所以当车辆驶向监视器时,监视器接收到的超声波频率比发射出时的大，B错；（3）车速越大，如果车辆靠近监视器的话，监视器接收到的超声波频率比发射出时大得越多，远离的话反而更小，C错误；（4）超声波，电磁波都可发生多普勒效应，光波属于电磁波所以可以发生多普勒效应．D正确．故本题选D.2、D【解题分析】对木箱和铁箱碰撞的瞬时，根据动量守恒定律：，解得v1=-2m/s，方向与原方向相反，选项A错误；当弹簧被压缩到最短时，木箱和铁块共速，由动量守恒：，解得v共=2m/s，选项B错误；从碰后瞬间到弹簧被压缩至最短的过程中，弹簧弹力对木箱的冲量大小为，方向向左，选项C错误；从碰后瞬间到弹簧被压缩至最短的过程中，弹簧弹性势能的最大值为，带入数据解得EP=160J，选项D正确；故选D.点睛：此题考查动量守恒定律以及能量守恒定律的应用；对三个物体的相互作用过程要分成两个小过程来分析，在木箱和铁箱作用时，认为铁块的动量是不变的；解题时注意选择研究过程，注意正方向.3、C【解题分析】

对小球b受力分析，受重力和拉力，受力平衡，弹簧B的弹力：FB=mbg；对小球a、b整体受力分析，如图所示：根据平衡条件，弹簧A的拉力：FA=2（ma+mb）g，mb=2ma，又由胡克定律F=kx，弹簧A、B伸长量刚好相同，轻弹簧A、B的劲度系数之比：kAkB=FAFB=31，故A错误；根据平衡条件，有：FB=mbg；FA=2（ma+mb）g；T=（ma+mb）gtan60°=3（ma+mb）g；故轻绳上拉力与轻弹簧A上拉力大小之比为：TFA=32，故B错误；剪断绳子瞬间时，小球a的合力等于绳子的拉力，故此时a的加速度为a=T【题目点拨】本题关键是采用整体法和隔离法灵活选择研究对象，然后根据平衡条件并结合合成法和胡克定律列式求解。4、B【解题分析】

设子弹的质量为m，沙袋质量为M=40m，取向右方向为正，第一次射入过程，根据动量守恒定律得：mv1=41mv根据系统沙袋又返回时速度大小仍为v，但方向向左，第2粒弹丸以水平速度v2击中沙袋过程：根据动量守恒定律mv2−41mv=42mv′子弹打入沙袋后二者共同摆动的过程中，设细绳长为L，由机械能守恒得(M+m)gL(1−cos30∘)=12(M+m)v得v=2gL(1-可见v与系统的质量无关，故两次最大摆角均为30∘，故v′=v故v1：v2=41：83，故ACD错误，B正确。故选：B【题目点拨】子弹射入沙袋过程，由于内力远大于外力，系统的动量守恒．子弹打入沙袋后二者共同摆动的过程机械能守恒，当他们第1次返回图示位置时，速度大小等于子弹射入沙袋后瞬间的速度，根据动量守恒定律求解．5、A【解题分析】

人在跃出的过程中船人组成的系统水平方向动量守恒，规定向右为正方向，由动量守恒定律得：（M+m）v0=Mv′-mv，解得：v′=v0+（v0+v）；A.v0＋(v0＋v)，与结论相符，选项A正确；B.v0－v，与结论不相符，选项B错误；C.v0＋v，与结论不相符，选项C错误；D.v0＋(v0－v)，与结论不相符，选项D错误；6、A【解题分析】由图象可知，单色光A和单色光B的遏止电压相同，所以它们是同一色光，相同电压时，单色光A对应的光电流更大，说明单位时间内照射的光电子数更多，即单色光A更强，故A正确；根据，可知入射光的频率越高，对应的截止电压越大，故单色光C的频率大于单色光A的频率，则单色光C的最大初动能大于单色光A的最大初动能，故BCD错误；故选A．【题目点拨】对于本题解题的关键是通过图象判定A、B、C三种单色光谁的频率大，反向截止电压大的则初动能大，初动能大的则频率高．逸出功由金属本身决定．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】当小球与弹簧接触后，小球与槽组成的系统在水平方向所受合外力不为零，系统在水平方向动量不守恒，故A错误；下滑过程中两物体都有水平方向的位移，而槽对小球的作用力是垂直于槽面的，故力和位移夹角不垂直，故槽对小球的作用力要对球做功，故B错误；球在槽上下滑过程系统水平方向不受力，系统水平方向动量守恒，球与槽分离时两者动量大小相等，由于m＜M，则小球的速度大小大于槽的速度大小，小球被弹簧反弹后的速度大小等于球与槽分离时的速度大小，小球被反弹后向左运动，由于球的速度大于槽的速度，球将追上槽并沿槽上滑，在整个过程中只有重力与弹力做功系统机械能守恒，由于球与槽组成的系统总动量水平向左，球滑上槽的最高点时系统的速度相等且水平向左，系统总动能不为零，由机械能守恒定律可知，，即小球上升的最大高度h′小于h，小球不能回到槽高h处，故D正确；故选CD．8、BD【解题分析】A项：第二类永动机仍然遵循能量守恒定律，所以不违反热力学第一定律，但能量的转化和转移具有一定的方向性，它违反了热力学第二定律，故A错误；B项：因为毛细现象，是液体表面对固体表面的吸引力．毛细管插入浸润液体中，管内液面上升，高于管外，毛细管插入不浸润液体中，管内液体下降，低于管外的现象，故B正确；C项：对不同物体来说，内能大小还与物体的质量有关，温度高的物体具有的内能不一定比温度低的物体具有的内能多，故C错误；D项：因液体分子表面层分子分布比内部稀疏，故分子间作用力表现为引力，液体表面有收缩趋势，故D正确．点晴：内能是指物体内所有做无规则运动的分子的动能和分子势能的总和．内能的大小跟物体的温度和物体的质量大小有关．同一物体温度升高，物体的内能增大；对不同物体来说，内能大小还与物体的质量有关．9、BC【解题分析】

A．M点的电场线较N点密集，故M点的场强大于N点的场强，故A错误；B．顺着电场线电势降低，故M点的电势低于N点的电势，故B正确；C．O点电势高于M点，故将一负电荷由O点移到M点电势能增加，故C正确；D．M点的电势低于N点的电势，故OM与ON之间的电势差不等，故将一正电荷从O点分别移到M点和N点，电场力做功不相同，故D错误。故选BC。10、BD【解题分析】

AB.设导轨间距为L，导体及导轨单位长度的电阻为。当导体棒移动距离时，感应电流一定；当导体棒移动距离时，感应电流，当x增大时，I减小，两者是非线性关系。故A错误B正确。CD.当导体棒移动距离时，，电路中消耗的功率与x成正比；当时，电路中消耗的功率，当x增大时，P减小，两者是非线性关系。故C错误D正确。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、ADB16:9【解题分析】

第一空：A.实验中适当加长摆线，增大单摆的振动周期，以利用减小周期的测量误差，A正确；B.单摆的振动周期与振幅无关，增大单摆偏离平衡位置的角度，不能提高测量结果精确度，B错误．C.当单摆经过最大位移处开始计时，摆球速度较慢，周期测量误差较大，应从单摆经过平衡位置时开始计时，C错误．D.测量多组周期T和摆长L，作关系图象来处理数据，可减小误差，提高精确度，D正确．第二空：由得，知图象的斜率越大，则重力加速度越小，因为南京当地的重力加速度小于北京，去北大的同学所测实验结果对应的图线的斜率小，应该是B图线．第三空：由振动图线知，两单摆的周期比为，由得两单摆摆长之比．12、16.4①不变【解题分析】

(1)由图示游标卡尺可知，主尺示数是16mm，游标尺示数是4×0.1mm=0.4mm，金属球的直径为16mm+0.4mm=16.4mm；(2)由于测得摆球经过次全振动的总时间为，所以该单摆的周期为；(3)由单摆周期公式可知，则图象的斜率，则加速度，但同学们不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆长，则有，由此得到的图像是图乙中的①，由于图线的斜率不变，计算得到的值不变，由图像可得，当地重力加速度；四、计算题：本题共2小