山西省重点中学协作体2024届物理高二第二学期期末统考模拟试题含解析

山西省重点中学协作体2024届物理高二第二学期期末统考模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、如图所示,物体从O点由静止开始做匀加速直线运动,途径A、B、C三点,其中|AB|=2m,|BC|=4m,若物体通过AB和BC这两段位移的时间相等,则O、A两点之间的距离等于()A．98mB．14mC．34m2、如图所示，a为水平输送带，b为倾斜输送带，当行李箱随输送带一起匀速运动时，下列判断中正确的是A．a、b上的行李箱都受到两个力作用B．a、b上的行李箱都受到三个力作用C．a上的行李箱受到三个力作用，b上的行李箱受到四个力作用D．a上的行李箱受到两个力作用，b上的行李箱受到三个力作用3、一列简谐横波以4m/s的波速沿x轴负方向传播，已知t=0时的波形如图所示，质点P此时在波谷位置，则A．x=0处质点在t=0时向y轴负方向运动B．时间内，质点P运动的路程为20cmC．时间内，质点P速度逐渐变小，x=0处的质点速度逐渐变大D．x=0处的质点在时速度方向与加速度方向一定相反4、如图甲所示，A、B为两个相同的导体线圈，它们共轴并靠近放置。A线圈中通有乙图所示的交变电流，下列说法正确的是(规定从左往右看顺时针方向为正)A．0~t1时间内，B线圈中的感应电流沿顺时针方向B．t2时刻，B线圈中没有感应电流C．t2时刻，A、B线圈之间存在相互吸引力D．0~t1和t3~t4时间内，B线圈中的感应电流方向相同5、如图所示，小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上，小球B用水平轻弹簧拉着系于竖直板上，两小球A、B通过光滑滑轮O用轻质细线相连，两球均处于静止状态，已知B球质量为m，O点在半圆柱体圆心O1的正上方，OA与竖直方向成30°角，OA长度与半圆柱体半径相等，OB与竖直方向成45°角，则下列叙述正确的是A．小球A、B受到的拉力TOA与TOB相等，且TOA＝TOB＝3B．弹簧弹力大小2C．A球质量为6D．光滑半圆柱体对A球支持力的大小为mg6、下列关于位移和路程的说法，正确的是（）A．位移是矢量，路程是标量，但位移的大小和路程总是相等B．位移描述直线运动，路程描述曲线运动C．质点做直线运动时，路程等于位移的大小D．位移的大小不会比路程还要大二、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、回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用，其原理如图所示，和是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为、周期为的交流电源上，位于圆心处的粒子源能不断产生粒子（初速度可以忽略），它们在两盒之间被电场加速，当粒子被加速到最大动能后，再将它们引出，忽略粒子在电场中的运动时间，则下列说法正确的是（）A．粒子第次被加速前、后的轨道半径比为B．若只增大交变电压，则粒子在回旋加速器中运行的时间会变短C．若不改变交流电压的周期，仍可用此装置加速氘核D．若是增大交变电压，则粒子的最大动能会变大8、光滑曲面与竖直平面的交线是如图所示的曲线，曲线下半部分处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y=a的直线（图中虚线所示），一个金属块从曲线上y=b（b>a）处以速度v沿曲线下滑，假设曲线足够长，重力加速度为g。则（）A．金属块最终将停在光滑曲线的最低点O处B．金属块只有在进出磁场时才会产生感应电流C．金属块最终将在虚线以下的光滑曲线上做往复运动D．金属块沿曲线下滑后产生的焦耳热总量是19、氢原子的能级图如图所示，关于大量氢原子的能级跃迁，下列说法正确的是（可见光的波长范围为，普朗克常量，真空中光速）A．氢原子从高能级跃迁到基态时，会辐射γ射线B．氢原子处在n=4能级，会辐射可见光C．氢原子从高能级向n=3能级跃迁时，辐射的光具有显著的热效应D．氢原子从高能级向n=2能级跃迁时，辐射的光在同一介质中传播速度最小的光子能量为1.89eV10、如图甲，交流发电机与一理想变压器连接，给“220V，1100W”的电饭煲和“220V，220W”的抽油烟机正常供电．交流发电机的两磁极间视为匀强磁场内阻不计的线圈绕垂直于匀强磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从中性面开始计时，产生的电动势如图乙所示．所有导线的电阻均不计，交流电流表是理想电表．下列说法正确的是（）A．变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为L=1100sinl00πt(V)B．正常工作时，电饭锅和抽烟机的发热功率之比为5︰1C．t=0时刻，穿过发电机线圈的磁通量和A表的示数均为零D．电饭锅和抽油烟机同时正常工作时，A表示数为1.2A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）用压敏电阻可制成压力传感器,它受到的压力越大,输出的电压就越大,用它可以对汽车称重．经实测,某压力传感器输出电压与力的关系如下表:压力/01.22.43.64.86.0输出电压/01.02.03.04.05.0将该压力传感器水平放置,并和电阻箱(最大电阻)及部分其它器材组成了图(a)所示的电路,闭合开关,当线圈中的电流时,电磁继电器的衔铁被吸合．已知继电器线圈的电阻为,继电器控制电路的电压由传感器的输出电压提供．(假设不受继电器电路影响)(1)根据表格中数据,请在图乙(b)给定的坐标系中描绘出压力传感器的输出电压随压力变化的图象________；(2)当压力增加到一定程度时,电铃报警,说明汽车超载,则图甲中电铃应接在__________(选填“”或“”)两端；(3)为使车重时启动报警系统,则电阻箱的电阻应调节到____________．(4)通过调整电阻箱R′的阻值,可以调整报警车重,能使该装置报的最小车重为_____________．12．（12分）表格中所列数据是测量小灯泡关系的实验数据：U/(V)0.00.20.51.01.52.02.53.0I/(A)0.0000.0500.1000.1500.1800.1950.2050.215（1）分析上表内实验数据可知，应选用的实验电路图是图____（填“甲”或“乙”）；（2）在方格纸内画出小灯泡的曲线______．分析曲线可知小灯泡的电阻随I变大而______（填“变大”、“变小”或“不变”）；（3）如图丙所示，用一个定值电阻R和两个上述小灯泡组成串并联电路，连接到内阻不计、电动势为3V的电源上．已知流过电阻R的电流是流过灯泡b电流的两倍，则流过灯泡b的电流约为_____A．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，用不可伸长的细线悬挂一质量为M＝1kg的小木块，木块处于静止状态．现有一质量为m＝0.01kg的子弹以初速度v0＝300m/s自左方水平地射穿木块，木块上升的最大高度h＝0.2m，求：(1)子弹射出木块时子弹和木块的速度分别为多少？(2)若子弹射穿木块的时间为Δt＝0.02s，子弹对木块的平均作用力F大小为多少？14．（16分）如图所示，半径为L1＝2m的金属圆环内上、下半圆各有垂直圆环平面的有界匀强磁场，磁感应强度大小均为．长度也为L1、电阻为R的金属杆ab，一端处于圆环中心，另一端恰好搭接在金属环上，绕着a端沿逆时针方向匀速转动，角速度为．通过导线将金属杆的a端和金属环连接到图示的电路中（连接a端的导线与圆环不接触，图中的定值电阻R1＝R，滑片P位于R2的正中央，R2的总阻值为4R），图中的平行板长度为L2＝2m，宽度为d＝2m．图示位置为计时起点，在平行板左边缘中央处刚好有一带电粒子以初速度v0＝0.5m/s向右运动，并恰好能从平行板的右边缘飞出，之后进入到有界匀强磁场中，其磁感应强度大小为B2，左边界为图中的虚线位置，右侧及上下范围均足够大．（忽略金属杆与圆环的接触电阻、圆环电阻及导线电阻，忽略电容器的充放电时间，忽略带电粒子在磁场中运动时的电磁辐射的影响，不计平行金属板两端的边缘效应及带电粒子的重力和空气阻力）求：(1)在0～4s内，平行板间的电势差UMN；(2)带电粒子飞出电场时的速度；(3)在上述前提下若粒子离开磁场后不会第二次进入电场，则磁感应强度B2应满足的条件．15．（12分）如图所示，质量为的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与放在水平面上的质量为的物体乙相连，轻绳OA与竖直方向的夹角，物体甲、乙均处于静止状态．已知，取．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．则：（1）轻绳OA、OB受到的拉力分别是多大？（2）物体乙受到的摩擦力是多大？方向如何？（3）若物体乙的质量，物体乙与水平面之间的动摩擦因数，欲使物体乙在水平面上不滑动，则物体甲的质量最大不能超过多少？

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、B【解题分析】试题分析：设物体通过AB、BC所用时间分别为T，则B点的速度：根据得：,则：,，则：，故选A。考点：匀变速直线运动规律的应用。【名师点睛】掌握匀变速直线运动的公式以及推论，并能进行灵活的运用是解决本题的基础，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，设相等的时间为T，求出B点的速度，从而得出A点的速度，根据连续相等时间内的位移之差是一恒量，求出加速度的大小，再根据速度位移公式求出0A间的距离。2、D【解题分析】分别对两个物体进行受力分析，分析受力个数时可借助平衡条件进行判断．分别对物体进行受力分析如图：受力分析：a中物体受重力支持力的作用，不会受到摩擦力的作用，如果物体受到摩擦力的作用的话，物体不会处于平衡状态，所以物体不会受到摩擦力的作用，故a中物体受到重力和支持力两个力的作用．b中物体与传送带保持相对静止，所以物体如果保持平衡的话受到重力、支持力、摩擦力三个力的作用．综上所述：a中物体受两个力的作用，b中物体受三个力的作用．故选D点评：物体受力分析时，可能有时需要根据平衡条件判断与之接触的物体对其有无支持力或摩擦力的情况，需要根据平衡平衡条件进行判断．3、B【解题分析】A、波沿x轴负方向传播，采用波形微平移法，可知x=0处的质点在t=0时向y轴正向运动，故A错误．B、因为，所以时间内，质点P运动的路程为S=5A=5×0.04m=0.2m=20cm，故B正确．C、时间内，质点P正向平衡位置运动，速度逐渐变大，x=0处的质点正远离平衡位置，速度逐渐变小，故C错误．D、因为T=1s，所以根据波的周期性可知：x=0处的质点在时与时的状态相同．x=0处的质点振动方程为，当该质点到达波峰时所用最短时间设为t，则，得，质点从波峰运动到平衡位置的时间为，因为，所以x=0处的质点在时位于平衡位置上方，正向平衡运动，所以速度方向与加速度方向一定相同，故D错误．故选B．【题目点拨】本题的关键是采用波形微平移法，从波形的运动得到质点P的运动情况．通过书写振动方程，分析任意位置质点的振动情况.4、D【解题分析】在0到t1时间内，线圈A电流方向顺时针且大小增大，所以根据右手螺旋定则可判定穿过线圈B方向向左的磁通量大小增大，由楞次定律可知，线圈B的电流方向逆时针方向，故A错误；在t2时刻，线圈A中的电流为零，而磁通量的变化率是最大的，所以线圈B感应电流也是最大，但由于A中电流为零，故A、B间的相互作用力为零，故BC错误；在t3到t4时间内，线圈A电流方向逆时针且大小减小，所以根据右手螺旋定则可判定穿过线圈B方向向右的磁通量大小减小，由楞次定律可知，线圈B的电流方向逆时针方向，与0~t1时间内B线圈中的感应电流方向相同，选项D正确；故选D.叠加：解决本题的关键掌握安培定则、楞次定律以及法拉第电磁感应定律等知识，知道感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化；电流为零时，电流变化率最大，感应电动势最大．5、C【解题分析】

A、B、隔离对B分析，根据共点力平衡得：

水平方向有：TOBsin45°=F

竖直方向有：TOBcos45°=mg，则TOB=2mg，弹簧弹力根据定滑轮的特性知：TOA与TOB相等；故A，B错误.C、D、对A分析，如图所示：由几何关系可知拉力TOA和支持力N与水平方向的夹角相等，夹角为60°，则N和T相等，有：2TOAsin60°=mAg，解得：mA=6m，由对称性可得：N=TOA故选C.【题目点拨】解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解．本题采用隔离法研究比较简便．6、D【解题分析】

ACD.只有在单向直线运动中，位移大小等于路程，其余都是位移大小小于路程，位移是矢量，路程是标量，故AC错误，D正确；B.位移和路程都可以描述直线运动，也都可以描述曲线运动，故B错误．故选D.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】

A．根据洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，则有：，解得：所以质子第n次被加速前后的轨道半径之比为，故A正确；B．若只增大交变电压U，则质子在回旋加速器中加速次数会减小，导致运行时间变短，故B正确；C．交流电压的周期与粒子在磁场中运动的周期相同，即则粒子的周期为假设该装置也能加速氘核（），则其周期为即粒子的周期相同，故不用改变交流电压的周期，也能加速氘核，故C正确；D．根据洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，则有：，解得：与加速电压无关，故D错误；故选ABC。【题目点拨】回旋加速器是通过电场进行加速，磁场进行偏转来加速带电粒子。带电粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同，根据比较周期。当粒子最后离开回旋加速器时的速度最大，根据求出粒子的最大速度，从而得出最大动能的大小关系。8、BC【解题分析】ABC．只要金属块进出磁场，就会产生感应电流，机械能就会减小，在磁场内运动时，不产生感应电流，所以金属块最终在y=a以下来回摆动，故A错误，BC正确；D．以y=b(b>a)处为初位置，y=a处为末位置，知末位置的速度为零，在整个过程中，重力势能减小，动能减小，减小的机械能转化为内能，根据能量守恒得：Q=mg(b−a)+12mv2故选：BC.9、BC【解题分析】A、γ射线是原子核通过衰变产生的高能电磁波，与核外电子无关，故A错误；B、根据可得，可见光光子的能量为，从n=4能级跃迁到n=2能级，在该能量范围内，故B正确；C.从高能级向n=3能级跃迁辐射的能量最大值为1.51eV，小于1.63eV，属于红外线，具有热效应，故C正确；D.传播速度越小，折射率越大，光子频率越大，能量越大，而从高能级向n=2能级跃迁时最大能量为3.4eV，故D错误．故选BC．【题目点拨】能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子频率越高，波长越短，然后结合各种光的频率的范围分析即可．10、AD【解题分析】

A、由图乙可知，该发电机产生的交流电的周期为0.02s，则圆频率为：，发电机的最大值为，所以其瞬时表达式为：，,即原线圈两端的电压瞬时表达式为：，故A正确；B、抽油烟机消耗的电能大部分转化为机械能，所以电饭锅的发热功率大于抽烟机发热功率的5倍，故B错误；CD、变压器的输出功率为1100W+220W=1320W，所以变压器的输入功率也是1320W，发电机电压的有效值：，所以电流表的读数：，故D正确；C、t=0时刻，变压器原线圈两端电压的瞬时值e=0，穿过发电机线圈的磁通量最大，电流表的示数为有效值，故电流表的读数为1.2A，故C错误；故选AD．【题目点拨】由题图乙可知交流电电流的最大值、周期，电流表的示数为有效值，感应电动势最大，则穿过线圈的磁通量变化最快．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、C、D100【解题分析】

（1）[1]横坐标表示压力，纵坐标表示输出电压，对应表中数据，绘制图象如下：（2）[2]当压力增大到一定程度时，压力传感器输出电压达到一定数值，线圈中电流大于或等于20mA时，电磁继电器的衔铁被吸合，C、D间的电路就会被接通，因此电铃应接在C、D之间；（3）[3]从图中可知当时，而使得电磁继电器的衔铁被吸合的最小电流为20mA，故电路总电阻，所以电阻箱接入电路的阻值；（4）[4]因为使电磁继电器衔铁闭合的最小电流，继电器线圈的电阻，所以要使该装置报警，压力传感器输出的电压最小值为，由图象可知，输出电压为0.5V时，对应的压力为．【题目点拨】此题需注意两点：（1）压力传感器的本质是可变电源，线圈和电阻箱串联，通过的电流相等；（2）电路中达到电磁继电器闭合的电流时，电磁铁才把衔铁吸下，发出超重报警信号，重点是电磁继电器的工作原理．12、（1）甲（2）如图；变大（3）0.13【解题分析】试题分析：(1)因为小灯泡两端的电压是从零开始的，所以滑动变阻器应采用分压接法，故选甲，(2)如图所示，图线的斜率表示小灯泡的电阻，所以小灯泡的电阻随I变大而变大(3)由电路的连接方式知，流过灯a的电流是流过灯b的3倍，这就相当于同一个灯泡两种不同的工作状态，这两种状态下，灯泡的电压之和为3V，电流满足3倍的关系，再在灯泡的工作曲线上找这样的两种状态，可确定灯泡b的电流值约为0.07A．考点：考查了测量小灯泡U—I关系的实验点评：本题的第3问考的非常的巧，需要分析两灯的工作电流，结合图中的数据分析四、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）2m/s，100m/s(2)100N【解题分析】【分析】木块上摆过程机械能守恒，应用机械能守恒定律可以求出子弹射穿木块后木块的速度，子弹射穿木块过程系统动量守恒，