2024届天津市静海县第一中学物理高二下期末调研模拟试题含解析

2024届天津市静海县第一中学物理高二下期末调研模拟试题注意事项: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、如图示，圆形区域内存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，比荷相同的两个粒子沿直径AB方向从A点射入磁场中，分别从圆弧上的P，Q两点射出，则下列说法正确的是（）A．两粒子分别从A到P、Q经历时间之比为3∶1B．粒子在磁场中做匀速圆周运动周期之比为1∶1C．粒子在磁场中运动轨道半径之比为2∶1D．粒子在磁场中速率之比为1∶32、叠放在水平地面上的四个完全相同的排球如图所示，质量均为m，相互接触，球与地面间的动摩擦因数均为μ，则：A．上方球与下方3个球间均没有弹力B．下方三个球与水平地面间均没有摩擦力C．水平地面对下方三个球的支持力均为D．水平地面对下方三个球的摩擦力均为3、如图所示，长为a宽为b的矩形区域内（包括边界）有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外．0点有一粒子源，某时刻粒子源向磁场所在区域与磁场垂直的平面内所有方向发射大量质量为m电量为q的带正电的粒子，粒子的速度大小相同，粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T，最先从磁场上边界射出的粒子经历的时间为，最后从磁场中飞出的粒子经历的时间为，不计重力和粒子之间的相互作用，则（）A．粒子速度大小为B．粒子做圆周运动的半径为3bC．a的长度为（+1）bD．最后从磁场中飞出的粒子一定从上边界的中点飞出4、如图所示，A、B、C为一等边三角形的三个顶点，某匀强电场的电场线平行于该三角形所在平面。现将带电量为q的正电荷从B点移到A点，需克服电场力做功为W；将带电量为q的负电荷从B点移到C点，电场力做功为2W。则该匀强电场的场强方向为()A．平行于AC边，沿A指向C的方向B．平行于AC边，沿C指向A的方向C．平行于BC边，沿B指向C的方向D．平行于BC边，沿C指向B的方向5、如图，直线OP上方分布着垂直纸而向里的匀强磁场，从粒子源O在纸面内沿不同的方向先后发射速率均为v的质子1和2，两个质子都过P点。已知OP=a，质子1沿与OP成30°角的方向发射，不计质子的重力和质子间的相互作用力，则（）A．质子1在磁场中运动的半径为1B．质子2在磁场中的运动周期为2πaC．质子1在磁场中的运动时间为2πaD．质子2在磁场中的运动时间为5πa6、如图所示，有两个相同材料物体组成的连接体在斜面上向上运动，当作用力F一定时，m2所受绳的拉力（）A．与θ有关B．与斜面动摩擦因数有关C．与系统运动状态有关D．FT＝，仅与两物体质量有关二、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、下列说法中正确的是()A．汤姆孙发现电子揭示了原子是由原子核和电子组成的B．α粒子散射实验中，α粒子穿过原子时，只有少数α粒子发生大角度偏转的原因是原子核很小，α粒子接近原子核的机会很少C．进行光谱分析，可以利用线状谱也可利用吸收光谱D．高温物体发出的光通过低温物质后的光谱上的暗线反映了高温物体的组成成分8、如图所示，在倾角为α的传送带上有质量均为m的三个木块1、2、3，中间均用原长为L、劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与传送带间的动摩擦因数均为μ，其中木块1被与传送带平行的细线拉住，传送带按图示方向匀速运动，三个木块均处于平衡状态。则下列结论正确的是()A．2、3两木块之间的距离等于B．2、3两木块之间的距离等于C．1、2两木块之间的距离等于2、3两木块之间的距离D．如果传送带突然加速，相邻两木块之间的距离不变9、实验室里的交流发电机可简化为如图所示的模型，正方形线圈（电阻不计）在水平匀强磁场中，绕垂直于磁感线的OO′轴匀速转动。今在发电机的输出端接一个电阻R和理想电压表，并让线圈每秒转25圈，读出电压表的示数为10V。已知R＝10Ω，线圈电阻忽略不计，下列说法正确的是（）A．线圈位于图中位置时，线圈中的瞬时电流为零B．从线圈经过中性面开始计时，线圈中电压瞬时值表达式为U＝10sin50πt(V)C．流过电阻R的电流每秒方向改变50次D．电阻R上的热功率等于10W10、如图所示，物体A叠放在物体B上，B置于粗糙水平面上．A、B质量分别为mA＝4kg、mB＝4kg，A、B之间的动摩擦因数μ4＝4．4，B与水平面之间的动摩擦因数μ2＝4．45．t=4时F＝4．5N，此后逐渐增加，在增大到46N的过程中，则下列说法正确的是（认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（）A．图甲中，t=4时，两物体均保持静止状态B．图甲中，拉力达到4．5N时，两物体仍无相对滑动C．图乙中，t=4时，两物体均保持静止状态D．图乙中，拉力作用时间内，两物体始终没有出现相对滑动三、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，通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律，图中PQ是斜槽，QR为水平槽。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，然后用圆规画一个尽可能小的圆，把所有的落点圈在里面，圆心即平均位置，其目的是减小实验中的______填“系统误差”或“偶然误差”。再把B球放在水平槽上靠近水平槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次，用中同样的方法找出它们的平均落点位置。图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，A、B球落点痕迹如图所示，但未明确对应位置。碰撞后B球的水平射程应为______。在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量______A.水平槽上不放B球时，测量A球落点位置到O点的距离B.A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离C.测量A球或B球的直径D.测量A球和B球的质量、E.测量G点相对于水平槽面的高度F.测量水平槽末端P点离O点的高度若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为______用实验中测量的量表12．（12分）用如图甲所示装置验证“动量守恒定律”．A、B两球半径相同，A球质量为m1，B球质量为m2，轨道包括斜槽和水平槽，固定在桌面上，白纸铺在水平地面上，复写纸在白纸上．先让A球从斜槽上某一固定位置C由静止滚下，从轨道末端水平抛出，落到复写纸上，重复上述操作10次，在白纸上得到10个落点痕迹；再把B球放在水平轨道末端，让A球仍从位置C由静止滚下，A球和B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次．M、P、N为三个落点的平均位置，O点是水平槽末端在白纸上的竖直投影点，如图乙所示．（1）除了图甲中实验器材外，完成本实验还必须使用的测量仪器是________．（2）在下列实验操作中，符合要求的是________（选填序号）．A．入射小球与被碰小球必须大小相同、质量相等B．每次必须从同一高度由静止释放入射小球C．安装轨道时，必须让水平槽末端水平D．实验过程中，只要保持复写纸在白纸上位置不变，可以移动白纸（3）测量了A、B两个小球的质量m1、m2，记录的落点平均位置M、N、P和轨道末端投影点O几乎在同一条直线上，并测量出三个落点M、N、P与O点距离分别是LM、LN、LP．在实验误差允许范围内，若关系式________成立（用测得的物理量符号表示），则验证了动量守恒定律．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）质量M=0.5kg的木块静止在光滑的水平面上，一颗质量m=10g、速度大小v0=100m/s的子弹沿水平方向射入木块．子弹从木块穿出时的速度大小减为原来的1/1．求：（1）子弹穿透木块的过程中，阻力对子弹的冲量大小；（2）子弹穿出后，木块的速度大小．14．（16分）如图甲所示，倾角=37的粗糙斜面固定在水平面上，斜面足够长。一根轻弹簧一端固定在斜面的底端，另一端与质量m=1.0kg的小滑块(可视为质点)接触，滑块与弹簧不相连，弹簧处于压缩状态。当t=0时释放滑块，在0～0.24s时间内，滑块的加速度a随时间t变化的关系如图乙所示。已知弹簧的劲度系数k=2.0102N/m，当t=0.14s时，滑块的速度v1=2.0m/s。g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8。最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：（1）斜面对滑块的摩擦力Ff的大小；（2）t=0.14s时滑块与出发点间的距离d；（3）在0～0.44s时间内，滑块运动的位移x。15．（12分）如图，一封闭的圆柱形容器竖直放置在水平地面上，一重量不可忽略的光滑活塞将容器内的理想气体分为A、B两部分，A体积为。压强为；B体积为，压强为。现将容器缓慢转至水平，气体温度保持不变，求此时A、B两部分气体的体积。

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】B、粒子运动的周期为，比荷相同，则周期相同，两粒子运动的周期之比为1∶1，选项B正确；A、由时间公式，两粒子从P、Q两点射出的圆心角为1∶2，所以运动的时间为1∶2，选项A错误；C、设磁场区域半径为R，则，，所以粒子在磁场中运动轨道半径之比为3∶1，选项C错误；D、由，粒子运动的轨道半径之比等于运动的速率之比，粒子在磁场中速率之比为3∶1，选项D错误．综上本题选B．【题目点拨】求粒子的运动时间要分析清楚粒子运动过程，根据对称性沿半径方向入射磁场的粒子一定沿半径方向出射，运用洛伦兹力提供向心力球出去半径公式，结合两次粒子半径大小与粒子的周期公式可以求出粒子的运动时间．2、C【解题分析】对上方球分析可知，小球受重力和下方球的支持力而处于平衡状态，所以上方球一定与下方球有力的作用，故A错误；下方球由于受上方球斜向下的弹力作用，所以下方球有运动的趋势，故下方球受摩擦力作用，故B错误；对四个球的整体分析，整体受重力和地面的支持力而处于平衡，所以三个小球受支持力大小为4mg，每个小球受支持力为mg，故C正确；三个下方小球受到的是静摩擦力，故不能根据滑动摩擦力公式进行计算，故D错误．故选C．3、C【解题分析】试题分析：根据左手定则可知，粒子在磁场中受到的洛伦兹力的方向向右，将向右偏转．结合运动的特点可知，粒子向上的分速度越大，则越早从上边界飞出．所以最早从上边界飞出的粒子进入磁场的方向是竖直向上的．又由题最先从磁场上边界射出的粒子经历的时间为，根据：，则粒子偏转的角度：．做出这种情况下粒子运动的轨迹如图1，由图中几何关系可知：粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，即：所以：．故A错误，B错误；C、D、粒子的入射的方向在90°的范围以内，又r=2b，所以粒子运动的轨迹不会超过半个圆，运动的时间不超过半个周期，由可知，轨迹的圆心角越大，则运动的时间越长，而圆心角越大，对应的弦长越长，所以粒子运动的最长时间的轨迹，弦长也最长．所以最后射出磁场的粒子一定是从磁场的右边射出，最后从磁场中飞出的粒子经历的时间为，画出运动的最长轨迹如图2，则：所以：α=30°，β=90°﹣α=60°，由于最后从磁场中飞出的粒子经历的时间为，则偏转角等于90°，γ=90°﹣β=30°，由几何关系可得：．故C正确，D错误．故选C考点：带电粒子在磁场中运动【名师点睛】该题考查带电粒子在磁场中运动的几种临界问题，解题的关键是根据题目的条件，正确画出粒子运动的轨迹，然后从运动的轨迹中确定临界条件和几何关系．此题综合性较强，意在考查学生综合分析问题的能力.4、D【解题分析】

现将带电量为q的正电荷从B点移到A点，需克服电场力做功为W，则将带电量为q的负电荷从B点移到A点，电场力做功为W，将带电量为q的负电荷从B点移到C点，电场力做功为2W，则将该负电荷从B点移到BC的中点D，需电场力做功为W，A、D的电势相等，AD连线是一条等势线，根据电场线与等势线垂直，而且从电势高处指向电势低处，可知该匀强电场的场强方向垂直于AD，由几何知识得知，BC⊥AD，所以场强方向平行于BC边，由C指向B的方向．故D正确，ABC错误；故选D．5、B【解题分析】

由几何关系分别求出两质子做匀速圆周运动的半径分别为r1=r2=a2cos60°=a，故质子的运动运动周期为T=2πrv=2πav，而两质子从O【题目点拨】本题是把两个质子相同的速率沿以不同方向从磁场中的同一点射入磁场，经偏转后又到达同一点，显然要找出两质子运动的特征，即半径相同，但由圆的相关知识就能知道两质子的轨迹，及偏转角度，从而求出运动时间、周期．6、D【解题分析】

对整体分析，根据牛顿第二定律得，隔离对m析，有：FT-m2gsinθ-μm2gcosθ=m2a解得FT＝知绳子的拉力与θ无关，与动摩擦因数无关，与运动状态无关，仅与两物体的质量有关．故D正确，A、B、C错误．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、BC【解题分析】汤姆孙发现电子；卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子是由原子核和电子组成的，选项A错误；α粒子散射实验中，α粒子穿过原子时，只有少数α粒子发生大角度偏转的原因是原子核很小，α粒子接近原子核的机会很少，选项B正确；进行光谱分析，可以利用线状谱也可利用吸收光谱，选项C正确；高温物体发出的光通过低温物质后的光谱上的暗线反映了低温物体中含有与这些暗线对应的元素，选项D错误；故选BC.8、BD【解题分析】

AB.对木块3受力分析，受重力、支持力、滑动摩擦、弹簧的拉力，根据平衡条件，有：解得：故弹簧的长度为：A错误，B正确；C.对木块2、3整体受力分析，受重力、支持力、滑动摩擦力和弹簧的拉力，根据共点力平衡条件，有：解得：故弹簧的长度为：故，故C错误D.如果传送带突然加速，支持力不变，根据滑动摩擦力不变，弹簧弹力也不变，故合力不变，故物体全部保持静止，相邻两木块之间的距离都将不变，D正确。9、CD【解题分析】线圈平面与磁场平行时，线圈与中性面垂直时，感应电电动势为大，故线圈中的瞬时电流最大，故A错误；电压表的示数为10V，故电压的最大值为102V，角速度ω=2πn=2π×25=50πrad/s，故线圈经过中性面开始计时，线圈中电压瞬时值表达式为U=10210、ACD【解题分析】试题分析:A与B之间的最大静擦力：f4=μ4mAg=4N,B与地面的最大静摩擦力为f5=μ5（mA+mB）g=5．5N,A、B、图甲中，F<5．5N时，两物体均静止，F>5．5N时，两物体一起滑动；而当时，即F4=4．455N，则F>4．455N时两者相对滑动，故A正确，B错误．C、D、图乙中，t=4时F=4．5N<f5,则两物体相对静止，而当时，即时，两者相对滑动，故C、D均正确．故选ACD．考点：考查牛顿第二定律．【名师点睛】同属于牛顿第定律的临界问题，是判定最小拉力和最大拉力出现的条件，对物体运动来说匀速是受力最小的状态，而加度是受力最大的状态，且加速度越大受力越大．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、偶然误差；；ABD；；【解题分析】

明确实验原理和误差来源，知道多次测量求平均的方法只能减小偶然误差；根据碰撞的基本性质确定两小球的落点；根据动量守恒定律求出需要验证的表达式，然后根据表达式分析答题。【题目详解】（1）多次实验求平均值是为了减小偶然误差；（3）本实验中用质量较大的球去碰撞质量较小的球，因此碰后，被碰球的水平位移较大，故B球的水平射程应为；（4）水平槽上未放B球时，测量a球落点位置到O点的距离，即测量出碰撞前A球的速度，故A正确；A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离，即测量出碰撞后A球的速度，故B正确；本实验中不需要测量a球或b球的直径，故C错误；测量a球和b球的质量或两球质量之比，用来表示出球的质量，故D正确；不需要测量G点相对于水平槽面的高度，故E错误；实验中只需要每次让小球从同一点由静止滑下即可，不需要测量P点O点的高度，故F错误。故选ABD。（5）根据两小球从同一高度开始下落，故下落的时间相同，根据动量守恒定律可得：

故有：

即为：【题目点拨】本题考查验证动量守恒定律实验，要注意明确实验原理，掌握两球平抛的水平射程和水平速度之间的关系，是解决本题的关键。12、刻度尺，天平BCm1LP＝m1LM+m2LN【解题分析】

第一空．验证动量守恒定律实验，需要测出两球的质量与球做平抛运动的水平位移，因此需要的实验器材是：天平与刻度尺．第二空．A．为了防止入射小球碰后反弹，入射小球质量应大于被碰小球，A错误．B．为了保证每次入射小球碰撞前速度相同，每次必须从同一高度由静止释放入射小球，B正确．C．为了保证小球碰后做平抛运动，速度水平，安装轨道时，必须让水平槽末端水平，C正确．D．实验中，要准确记录小球平抛的水平位移，复写纸和白纸不可随意移动，D错误．第三空．两球离开轨道后，做平抛运动，它们在空中的运动时间t相等，由动量守恒定律可知，实验需要验证：，两边同时乘以时间t得：，则实验需要验证：．四、计算题