2024届吉林省长春市九台区四中物理高二下期末经典模拟试题含解析

2024届吉林省长春市九台区四中物理高二下期末经典模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、甲乙两小孩各乘一辆小车在光滑的水平冰面上匀速相向行驶，速度大小均为v0=6m/s，甲车上有质量为m=1kg的小球若干个，甲和他的小车及小车上小球的总质量为M1=50kg，乙和他的小车的总质量为M2=30kg．为避免相撞，甲不断地将小球以相对地面为v′=16.5m/s的水平速度抛向乙，且被乙接往，假如某一次甲将小球抛出且被乙接住后，刚好可保证两车不致相撞．则甲总共抛出的小球个数是A．12 B．13 C．14 D．152、如图所示，圆环a和b的半径之比r1：r2=2：1，且是粗细相同，用同样材料的导线构成，连接两环的导线电阻不计，匀强磁场的磁感应强度始终以恒定的变化率变化，那么，当只有a环置于磁场中与只有b环置于磁场中两种情况下，A、B两点的电势差之比为（）A．1：1 B．2：1 C．3：1 D．4：13、下列说法正确的是（）A．粒子散射实验的结果证明原子核是由质子和中子构成B．平均结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定C．核力是短程力，其表现一定为吸引力D．质子、中子、粒子的质量分别为、、质子和中子结合成一个粒子，释放的能量是：4、如图所示，将一个半圆形玻璃砖置于空气中，当一束单色光入射到玻璃砖的圆心O时，下列情况不可能发生的是A． B．C． D．5、一个氢原子从能级跃迁到能级，该氢原子（）A．吸收光子，能量减少 B．吸收光子，能量增加C．放出光子，能量增加 D．放出光子，能量减少6、2017年11月5日19时45分，中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第二十四、二十五颗北斗导航卫星．北斗卫星导航系统（BeiDouNavigationSatelliteSystem，BDS）是中国自行研制的全球卫星导航系统．北斗卫星导航系统空间段由35颗卫星组成，其中5颗是地球同步卫星．关于同步卫星绕地球运动的相关物理量，下列说法正确的是（）A．角速度等于地球自转的角速度B．向心加速度大于地球表面的重力加速度C．线速度大于第一宇宙速度D．运行周期一定大于月球绕地球运动的周期二、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、平面坐标系横、纵坐标轴的单位长度为lm,某次机器人大赛中,一机器人在平面内由点(0,0)出发,沿直线运动到点(3,1),然后又由点(3,1)沿直线运动到点(1,4),然后又由点(1,4)沿直线运动到点(5,5),最后又由点(5,5)沿直线运动到点(2,2).整个过程中机器人所用时间是22s,A．机器人不会两次通过同一点B．整个过程中机器人的位移大小为22C．机器人的运动轨迹是一条直线D．整个过程中机器人的位移与由点(5,5)运动到点(2,2)的位移方向相反8、如图所示，一斜面体始终静止在水平地面上，质量为m的木块沿粗糙斜面加速下滑h高度，速度大小由v1增大到v2，所用时间为t，木块与斜面体之间的动摩擦因数为μ.在此过程中(A．木块沿斜面下滑的距离为vB．斜面体受水平地面的静摩擦力为零C．如果给木块一个沿斜面向上的初速度v2，它将沿斜面上升到h高处且速度变为D．木块与斜面间摩擦产生的热量为mgh+9、如图所示，两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨的左端接有电阻R，导轨自身的电阻可忽略不计．斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上．质量为m、电阻可以不计的金属棒ab，在沿着斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑，并上升h高度，在这一过程中（）A．作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于零B．作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于mgh与电阻R上产生的焦耳热之和C．恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热D．恒力F与安培力的合力所做的功等于零10、一定质量的理想气体经历一个等压变化从状态1变化到状态1．在这两个状态下,各速率区间的气体分子数占总分子数的百分比与分子速率之间的关系分别如图中1、1所示．下列说法中正确的是（）A．气体在状态1时温度较高B．气体经历的是等压膨胀过程C．在此过程中外界对气体做正功D．在此过程中气体从外界吸热三、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）在用双缝干涉测量光的波长时，激光投射到两条相距为d的狭缝上，双缝到屏的距离为l．屏上P点到两狭缝距离相等，该点出现______（选填“亮”或“暗”）条纹．A、B两点分别为第2条和第6条亮纹的中心位置，它们间的距离为x，则激光的波长为________．12．（12分）用半径相同的小球1和小球2的碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图所示，斜槽与水平槽圆滑连接．安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重锤线所指的位置O．接下来的实验步骤如下：步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上．重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞．重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；步骤1：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度．（1）对于上述实验操作，下列说法正确的是___________A．实验过程中，白纸可以移动，复写纸不能移动B．小球1的质量应大于小球2的质量C．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下D．斜槽轨道必须光滑（2）本实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有_______．A．小球1和小球2的质量m1、m2B．小球1和小球2的半径rC．A、B两点间的高度差h1D．B点离地面的高度h2（1）入射球a的质量为m1，被碰球b的质量为m2，各小球的落地点如上图所示，下列关于这个实验的说法正确的是______A．轨道末端必须水平B．实验中必须测量两个小球的直径C．要验证的表达式是m1ON＝m1OM＋m2OPD．要验证的表达式是m1OP＝m1OM＋m2ON（4）完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图所示．在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接．使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下，重复实验步骤1和2的操作，得到两球落在斜面上的平均落点M′、P′、N′．用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为L1、L2、L1．则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为______________________（用所测物理量的字母表示）．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）一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，如图所示．玻璃的折射率为n＝，光在真空中的传播速度为c．①一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB上的最大宽度为多少？②第一问中最边界的入射光束在射出玻璃砖时经历的时间．14．（16分）一质量为8.00×104kg的太空飞船从其飞行轨道返回地面．飞船在离地面高度1.60×105m处以7.5×103m/s的速度进入大气层，逐渐减慢至速度为100m/s时下落到地面．取地面为重力势能零点，在飞船下落过程中，重力加速度可视为常量，大小取为9.8m/s2(结果保留两位有效数字)．(1)分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能；(2)求飞船从离地面高度600m处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功，已知飞船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的2.0%.15．（12分）如图，上端开口的竖直汽缸由大、小两个同轴圆筒组成，两圆筒高均为L．两圆筒中各有一个厚度不计的活塞，小活塞的横截面积为S、质量为m，大活塞的横截面积为2S、质量为2m。两活塞用长为L的刚性杆连接，两活塞间充有氧气，大活塞下方充有氮气。小活塞的导热性能良好，汽缸及大活塞绝热。开始时，氮气和外界环境的温度均为T0，大活塞处于大圆筒的中间位置，且刚性杆上恰无弹力。重力加速度用g表示，外界的大气压强恒为，氧气和氮气均可看做理想气体，则（1）开始时氮气的压强是多少？（2）若通过电阻丝缓慢加热氮气，当大活塞上升时，氮气的温度是多少？（3）当氮气的温度上升到3T0时，压强多大？

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】

规定甲的速度方向为正方向，两车刚好不相撞，则两车速度相等，由动量守恒定律得，解得v=1.5m/s，对甲及从甲车上抛出的小球，由动量守恒定律得解得n=1．A．12与计算结果不符，A错误．B．13与计算结果不符，B错误．C．14与计算结果不符，C错误．D．1与计算结果相符，D正确．2、B【解题分析】

a环与b环的半径之比为2：1，故周长之比为2：1，根据电阻定律，电阻之比为2：1；A、B两点间电势差大小为路端电压，为磁感应强度变化率恒定的变化磁场，又面积之比是4：1，故根据法拉第电磁感应定律公式得到两次电动势的大小之比为4：1；故两次的路端电压之比为故B正确；ACD错误故选B．3、B【解题分析】

α粒子散射实验的结果得出了原子的核式结构模型，故A错误。比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，故B正确。核力是短程力，不一定是吸引力，故C错误。质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m1．两个质子和两个中子结合成一个α粒子，根据爱因斯坦质能方程知，释放的能量△E=△mc2=(2m1+2m2-m1)c2，故D错误。4、A【解题分析】

A.当光由空气射入半圆形玻璃砖折射时，折射角应小于入射角，所以这种情况不可能发生。故A不可能，符合题意。B.当光由空气斜射进入半圆形玻璃砖时，既有反射又有折射，折射角小于入射角，是可能发生的。故B可能。不符合题意。C.当光由半圆形玻璃砖射入空气时，若入射角小于临界角，既有反射又有折射，是可能发生的。故C可能。不符合题意。D.当光由半圆形玻璃砖射入空气时，若入射角大于等于临界角时，会发生全反射，光线就不能进入空气，这种情况是可能发生的。故D可能。不符合题意。5、B【解题分析】

一个氢原子从能级跃迁到能级，即从低能级向高能级跃迁，需要吸收光子，能级的能量值为又能级值为负值，所以，能级越高，能量值越大，即此时能量增加。所以B正确，ACD错误。故选B。6、A【解题分析】A、地球同步卫星相对地球静止，其运行周期与地球自转的周期，地球同步卫星的角速度等于地球自转的角速度，故A正确；BCD、由万有引力等于向心力，则有，同步卫星绕地球运动的向心加速度小于地球表面的重力加速度，线速度小于第一宇宙速度，运行周期小于月球绕地球运动的周期，故BCD错误；故选A．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、BD【解题分析】

画出机器人的运动轨迹，如图所示：

图中有交点，说明机器人可能会两次通过同一点，故A错误；整个过程的初位置坐标为（0，0），末位置坐标为（2，2），故位移为22m，故B正确；机器人的运动轨迹是一条曲线，故C错误；整个过程中机器人的位移与由点（5，5）运动到点（2，2）的位移方向相反，与x轴成45°，故D正确；故选BD。8、AD【解题分析】由平均速度公式可知，物体的下滑的平均速度为：v=v1+v22；故下滑的位移为x=vt=v1+v22t9、AC【解题分析】

AB．导体棒匀速上升过程中，合力为零，则合力所作的功等于零，根据动能定理得：得克服安培力所做功即等于回路电阻中产生的热量，故有：金属棒上的各个力的合力所做的功等于零，恒力F等于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和，A正确，B错误；由得C．即恒力F与重力的合力所做的功等于克服安培力所做功，即等于电阻R上发出的焦耳热，故C正确；D．重力做功不改变金属棒的机械能，恒力F与安培力的合力所做的功等于金属棒机械能的增量，故D错误．10、BD【解题分析】

A．由图知气体在状态1时分子平均速率较小，则知气体在状态1时温度较低，A错误；B．气体发生等压变化，温度升高，由气态方程，知气体的体积增大，即气体经历的是等压膨胀过程，B正确；C．气体膨胀时对外界做功，C错误；D．温度升高，理想气体的内能增大，气体对外界做功，根据热力学第一定律可知气体从外界吸热，D正确．故选BD.【题目点拨】根据温度是分子平均动能的标志，分析温度的变化，由气态方程分析体积的变化．由热力学第一定律分析热量的变化．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、亮【解题分析】两狭缝到屏上距离相等的点将出现亮纹；A、B两点分别为第2条和第6条亮纹的中心位置，它们间的距离为x，则相邻条纹间距为，根知，激光的波长为；【题目点拨】当光屏上的点到双缝的路程差是半波长的偶数倍，出现明条纹；路程差是半波长的奇数倍，出现暗条纹．根据判断条纹间距的变化．12、(3)BC；(3)A；(3)AD；(4)；【解题分析】(3)A、实验过程中，白纸不可以移动．故A错误．B、根据动量守恒定律可知若碰撞小球3的质量小于3球的质量，则小球3可能被碰回，所以3球质量必须大于3球质量．故B正确．C、小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下，使得小球与另一小球碰撞前的速度不变．故C正确．D、斜槽的粗糙与光滑不影响实验的效果，只要到达底端时速度相同即行．故D错误.故选BC．(3)本实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量是两小球的质量，因为可以通过水平位移代表速度的大小，所以不必测量AB的高度和B点离地面的高度．小球的半径不需测量．故A正确．(3)A、要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故A正确;B、本实验只需满足正碰，即两个球的大小相同，必须测出小球的质量、小球的水平位置OB，OA，OC，故B错误；C、D、小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，则：m3v0=m3v3+m3v3，两边同时乘以t得：m3v0t=m3v3t+m3v3t，即，故D正确，C错误.故选AD.(4)碰撞前，m3落在图中的P′点，设其水平初速度为v3．小球m3和m3发生碰撞后，m3的落点在图中M′点，设其水平初速度为v3′，m3的落点是图中的N′点，设其水平初速度为v3．设斜面BC与水平面的倾角为α，由平抛运动规律得:,,解得：；同理，，可见速度正比于.所以只要验证即可.【题目点拨】解决本题的关键掌握实验的原理，以及实验的步骤，在验证动量守恒定律实验中，无需测出速度的大小，可以用位移代表速度.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）（2）【解题分析】在O点左侧，设从E点射入的光线进入玻璃砖后在上表面的入射角恰好等于全反射的临界角θ，则OE区域的入射光线经上表面折射后都能从玻璃砖射出，如图，由全反射条件有由几何关系有OE＝Rsinθ由对称性可知，若光线都能从上表面射出，光束的宽度最大为l＝2OE联立各式，代入已知数据得l＝R（2）路程或者s=Rcosθ速度得14、(1),(2)【解题分析】（1