2024届湖北省武汉市钢城四中物理高二下期末综合测试模拟试题含解析

2024届湖北省武汉市钢城四中物理高二下期末综合测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、一足够长的木板B静置于光滑水平面上，如图甲所示，其上放置小滑块A，木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用，木板加速度a随力F变化的a﹣F图象如图乙所示，g取10m/s2，下判定错误的是A．木板B的质量为1kgB．当F=10N时木板B加速度为4m/s2C．滑块A的质量为4kgD．当F=10N时滑块A的加速度为2m/s22、半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图（上）所示．有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图（下）所示．在t=0时刻平板之间中心有一重力不计，电荷量为q的静止微粒，则以下说法正确的是A．第3秒内上极板为正极B．第3秒内上极板为负极C．第2秒末微粒回到了原来位置D．第3秒末两极板之间的电场强度大小为0.23、如图所示区域内存在匀强磁场，磁场的边界由x轴和y＝2sinx曲线围成(x≤2m)，现把一边长为2m的正方形单匝线框以水平速度v＝10m/s水平匀速地拉过该磁场区，磁场区的磁感应强度为0.4T，线框电阻R＝0.5Ω，不计一切摩擦阻力，则A．水平拉力F的最大值为8NB．拉力F的最大功率为12.8WC．拉力F要做25.6J的功才能让线框通过此磁场区D．拉力F要做12.8J的功才能让线框通过此磁场区4、如图所示，在竖直向下的匀强磁场中有一根水平放置的通电长直导线，电流方向向左，abcdef是与直导线在同一平面内关于直导线对称的正六边形，且与磁场方向平行，下列关于各点的磁感应强度大小与方向的说法主确的是（）A．a、d两点的磁场方向相同B．b、e两点的磁场方向相同C．a点的磁感应强度大于b点的磁感应强度D．a点的磁感应强度大于f点的磁感应强度5、如图是某静电场的一部分电场线分布情况，A、B为该静电场中的两个点，则下列说法中正确的是（）A．A点的电场强度小于B点的电场强度B．A点的电势低于B点的电势C．将某一电荷从A点移到B点，电势能一定增加D．这个电场可能是负点电荷的电场6、如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，D是理想二极管，L是带铁芯的线圈，其直流电阻忽略不计.下列说法正确的是（）A．S闭合瞬间，B先亮A后亮B．S闭合瞬间，A先亮B后亮C．电路稳定后，在S断开瞬间，B闪亮一下，然后逐渐熄灭D．电路稳定后，在S断开瞬间，B立即熄灭二、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，物体A放在水平桌面上，通过定滑轮悬挂一个重为10N的物体B，且已知物体A与桌面间的最大静摩擦力为4N．要使A静止，需加一水平向左的力，则力的取值可以为A．6N B．8NC．10N D．16N8、A、B两只小球在空中某处，现同时以10m/s的速率抛出，A竖直上抛，B竖直下抛，不计空气阻力，g取10m/s2，则以下说法正确的是（）A．它们在运动过程中的平均速度相等B．当它们落地时，在空中运动的位移相等C．它们落地时间相差2sD．它们都在空中运动时，每秒钟它们之间的距离增加20m9、如图所示，用轻质活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间的摩擦忽略不计，开始时活塞距离汽缸底的高度。给汽缸加热，活塞缓慢上升到距离汽缸底的高度处，此过程中缸内气体吸收的热量。已知活塞的横截面积m2，大气压强Pa，那么A．汽缸内的气体对活塞所做的功为100JB．汽缸内的气体对活塞所做的功为150JC．此过程中汽缸内的气体增加的内能为300JD．此过程中汽缸内的气体增加的内能为200J10、如图所示，实线是一簇未标明方向的匀强电场的电场线，虚线是一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点．若带电粒子在运动中只受电场力作用，则根据此图可知()A．带电粒子所带电性B．带电粒子在a、b两点的受力方向C．带电粒子在a、b两点的速度何处较大D．带电粒子在a、b两点的电势何处较高三、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）某探究学习小组的同学欲以如图2装置中的沿块为对象验证“牛顿第二定律”，装置由弹簧测力计、气垫导轨、两个光电门、滑块和祛码盘(含珐码)等组成.光电门可以测出滑块的遮光条依次分别通过两个光电门的时间∆t1、∆t2，游标卡尺测出遮光条的宽度d，导轨标尺可以测出两个光电门间的距离L，另用天平测出滑块、祛码盘(含硅码)的质最分别为M和m.不计滑轮的重量和摩擦.(1)测量d时，某次游标卡尺(主尺的最小分度为1mm)的示数如图1所示.其读数为_____cm.(2)实验操作中.下列说法不正确的是________A．该装置可以不平衡摩擦力.只需要将气垫导轨调节水平B．为减小误差.实验中一定要保证质量m远小于质量MC．实验时，多次在同一条件下重复实验取遮光条通过两光电门时间的平均值减小偶然误差D．如果气垫导轨水平则轻推滑块匀速滑动时.通过两个光电门的时间∆t1和∆t2必相等(3)该装置中弹簧测力计的读数F,需要验证的表达式为F=______.(4)对质量保持不变的过程，根据实验数据绘出滑块的加速度a与弹簧测力计示数F的关系图象，图3中最符合本实验实际情况的是______12．（12分）热敏电阻包括正温度系数电阻器（PTC）和负温度系数电阻器(NTC).正温度系数电阻器(PTC)在温度升高时电阻值增大，负温度系数电阻器(NTC)在温度升高时电阻值减小，热敏电阻的这种特性，常常应用在控制电路中，某实验小组选用下列器材探究通过热敏电阻Rx(常温下阻值约为)的电流随其两端电压变化的特点，如图所示.A.电流表（量程100mA，内阻约）B.电流表A2（量程0.6A，内阻约）C.电压表（量程3.0V，内阻约）D.电压表V2（量程15.0V，内阻约E.滑动变阻器R（最大阻值为）F.滑动变阻器（最大阻值为G.电源E(电动势15V，内阻忽略)H.电键、导线若干①实验中改变滑动变阻器滑片的位置，使加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，请在所提供的器材中选择必需的器材，应选择的器材为：电流表________；电压表_________；滑动变阻器____________（只需填写器材前面的字母即可）②请在所提供的器材中选择必需的器材，在如图虚线框内画出该小组设计的电路图_________.③该小组测出热敏电阻的U-I图线如图曲线I所示，请分析说明该热敏电阻是______热敏电阻（填“PTC”或“NTC”）.④该小组又通过查阅资料得出了热敏电阻R2的U-I图线如图曲线Ⅱ所示.然后又将热敏电阻分别与某电池组连成电路如图所示.测得通过和的电流分别为0.30A和0.60A，则该电池组的电动势为________V，内阻为______（结果均保留三位有效数字）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）某发电厂输出的功率为200kW，输出电压为11kV。若采用220kV的高压输电，那么升压变压器（不计变压器能量损失）的原线圈和副线圈的匝数比为多少？输电电流为多少A？14．（16分）一定质量的理想气体经历如图所示循环过程，该过程每个状态视为平衡态．已知A态的温度为27℃．求：（1）B态的温度；（2）一次循环过程气体与外界的热交换Q为多少？是吸热还是放热？15．（12分）某时刻的波形图如图所示，波沿x轴正方向传播，质点p的坐标x＝0.32m.从此时刻开始计时.(1)若每间隔最小时间0.4s重复出现波形图，求波速.(2)若p点经0.4s第一次达到正向最大位移，求波速.(3)若p点经0.4s到达平衡位置，求波速.

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】

AC．当F等于8N时，加速度为a=2m/s2，对整体分析，由牛顿第二定律有F=（M+m）a，代入数据解得M+m=4kg当F大于8N时，对B由牛顿第二定律得：由图示图象可知，图线的斜率解得，木板B的质量M=1kg，滑块A的质量为m=3kg．故A正确，不符合题意；C错误，符合题意．B．根据F大于8N的图线知，F=6N时，a=0m/s2，由可知：解得μ=0.2由图示图象可知，当F=10N时，滑块与木板相对滑动，B的加速度为故B正确，不符合题意；D．当F=10N时，A、B相对滑动，木块A的加速度故D正确，不符合题意．故选C．【题目点拨】本题考查牛顿第二定律与图象的综合，知道滑块和木板在不同拉力作用下的运动规律是解决本题的关键，掌握处理图象问题的一般方法，通常通过图线的斜率和截距入手分析．2、A【解题分析】试题分析：（1）由楞次定律可以判断出两极板哪个是正极，哪个是负极；（2）由法拉第电磁感应定律可以求出感应电动势，然后由匀强电场场强与电势差的关系可以求出两极板间的场强大小．解：A、第2s内，磁感应强度均匀减小，根据楞次定律知，上极板为正极，故A正确．B、第3s内，磁感应强度垂直纸面向外且逐渐增大，根据楞次定律知，上极板为正极，故B错误．C、第1s内下极板为正极，微粒开始做匀加速直线运动，第2s内，上极板为正极，微粒做匀减速直线运动到零，2s末未回到原位置．故C错误．D、根据法拉第电磁感应定律可知，两极板间的电势差U=，则电场强度E=．故D错误．故选A．【点评】本题是一道综合题，考查了楞次定律、法拉第电磁感应定律、匀强磁场场强与电势差的关系的应用，难度较大，分析清楚图象、熟练应用基础知识是正确解题的关键．3、C【解题分析】A、B、线框切割磁感线产生的感应电动势为：；当y最大时，E最大，最大值为：感应电流最大值为：Im=安培力最大值：则拉力最大值：拉力的最大功率为：，故AB错误；C、D、整个过程拉力做功为：，C正确，D错误．故选C．4、C【解题分析】

根据安培定则知，通电直导线周围的磁场中，a、b、c三点的磁场方向都是垂直直面向里的，d、e、f都是垂直直面向外的．再加上原磁场，根据矢量合成知.a、d两点的磁场方向不同，b、e两点的磁场方向不同．所以A、B错误．又根据距离导线的距离相同，电流产生的磁感应强度大小相同，距离导线越近，磁感应强度越大．则知导线所产生的磁场中，a、c、d、f的磁感应强度大小相同，b、e的磁感应强度大小相同，而且a、c、d、f的磁感应强度大于b、e的磁感应强度，所以合成以后，a点的磁感应强度大于b点的磁感应强度，所以C正确．a点的磁感应强度和f点的磁感应强度大小相同．所以D错误．故选择C．【题目点拨】根据安培定则判断电流周围的磁场；磁感应强度是矢量，需按平行四边形定则合成来比较大小．5、B【解题分析】

A.电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，则知A点的电场强度大于B点的电场强度，故A不符合题意。B.沿着电场线方向电势降低，所以A点的电势低于B点的电势，故B符合题意；C.将正电荷从A点移到B点，电场力做正功，电势能减小，而将负电荷从A点移到B点，电场力做负功，电势能增加，故C不符合题意。D.负点电荷的电场线是从无穷远处沿不同方向指向负点电荷的直线，则知该电场不是负点电荷的电场，故D不符合题意。6、D【解题分析】

闭合瞬间线圈相当于断路，二极管为正向电压，故电流可通过灯泡AB，即AB灯泡同时亮，故AB错误．因线圈的电阻为零，则当电路稳定后，灯泡A被短路而熄灭，当开关S断开瞬间B立刻熄灭，线圈中的电流也不能反向通过二极管，则灯泡A仍是熄灭的，故C错误，D正确．故选D．【题目点拨】该题两个关键点，1、要知道理想线圈的特征：刚通电时线圈相当于断路，断开电键时线圈相当于电源；2、要知道二极管的特征是只正向导通．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、ABC【解题分析】

物体静止时，根据平衡条件可得绳上的拉力；A、当时，设物体静止，则静摩擦力为，假设成立，摩擦力达到最大静摩擦力，且方向向左，故选项A正确；B、当时，假设物体静止，则静摩擦力为，假设成立，物体仍能静止，且的方向向左，故选项B正确；C、当时，假设物体静止，则静摩擦力为，假设成立，故选项C正确；D、当时，假设物体静止，则静摩擦力为，假设不成立，物体将滑动，故选项D错误．8、BCD【解题分析】

位移为初位置到末位置的有向线段，可知落地时两个物体通过的位移相同，由于A在空中运动的时间长，所以A的平均速度比B的小，故A错误，B正确．设高度为h，对A，由；对B，由；联立解得：，故C正确；每秒钟位移的增加量为，故D正确；故选BCD．【题目点拨】物体A竖直上抛，物体B竖直下抛，加速度都是g，根据平均速度为初末速度喝的一半求的平均速度，位移只与初末位置有关，与运动路径无关，根据位移时间公式求的时间差，根据位移时间求的每秒的位移增加量．9、BC【解题分析】

A、气体做等压变化，气缸内的气体对活塞所做的功为：故A错误，B正确；C、根据热力学第一定律可知增加的内能为：故C正确，D错误。10、AC【解题分析】试题分析：根据做曲线运动的物体受力的方向指向曲线弯曲的方向，从而判断出电场力的方向，由于不知道电场线的方向，不能判断出粒子的电性．根据运动方向与电场力的方向关系判断出电场力做功与电势能的变化．解：A、B、根据做曲线运动的物体受力的方向指向曲线弯曲的方向，从而判断出电场力的方向向左，由于不知道电场线的方向，不能判断出粒子的电性．故A错误B正确；C、粒子受到的电场力的方向向左，若粒子从a运动到b，则受力的方向与运动的方向之间的夹角是钝角，所以电场力做负功，速度减小所以粒子在a处的速度大．故C正确；D、电场力做负功，电势能增大，所以粒子在b处的电势能大．故D错误；故选BC【点评】该题属于电场力粒子的运动轨迹的分析，先根据运动的轨迹与受力的方向之间的过程判断出粒子受到的电场力的方向，然后结合电场力做功与粒子的电势能的关系即可．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、1.130BA【解题分析】

第一空.游标卡尺的读数由主尺与游标尺的示数之和，所以；第二空.考察实验过程的操作细节问题：A.气垫导轨由于阻力几乎为零，所以不必平衡阻力，故选项A正确；B.弹簧秤与细绳串联的，所以拉力直接可以测量，不必满足钩码的质量远小于小车的质量；C.实验时，多次在同一条件下重复实验取遮光条通过两光电门时间的平均值减小偶然误差，此做法合理，所以选项C正确；D.如果气垫导轨水平则轻推滑块匀速滑动时。通过两个光电门的时间△t1和△t2必相等，选项D正确.本问选择错误的故填B.第三空.对滑块根据牛顿第二定律和运动学公式有：滑块通过光电门的速度，，又，从而求得加速度，对滑块有：2F=Ma，所以.第四空.对质量保持不变的过程，由牛顿第二定律，加速度应与作用力成正比，所以a-F图象是一条过原点的直线，根据实验数据绘出滑块的加速度a与弹簧测力计示数F的关系图象是图A.12、BDEPTC9.21~11.4V2.11~8.11Ω【解题分析】

①电源电压为15V，故电压表选D；电流表选择B；为方便实验操作，滑动变阻器应选E；②加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，滑动变阻器应采用分压接法，由于热敏电阻的阻值远小于电压表内阻，所以电流表应用外接法，电路图如图所示：③由图2曲线I所示图线可知，随电压增大，电流增大，电阻实际功率增大，温度升高，电压与电流比值增大，电阻阻值增大，即随温度升高，电阻阻值增大，该电阻是正温度系数（PTC）热敏电阻．④在闭合电路中，电源电动势：E=U+Ir，由图2曲线II所示可知，电流为1．3A时，电阻R1两端电压为8V，电流为1．21A时，电阻R2两端电压为2．1V，则有：E=8+1．3r，E=2+1．2r，解得：E=11．1V，r=2．27Ω；【题目点拨】本题考查了实验器材的选择、设计实验电路、判断