2024届江西省重点中学协作体物理高二下期末考试模拟试题含解析

2024届江西省重点中学协作体物理高二下期末考试模拟试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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、电路中，每分钟有6×1013个自由电子通过横截面积为0.64×10－6mA．0.016mA B．1.6mAC．0.16μA D．16μA2、如题图所示，闭合线圈abcd处在垂直于纸面向里的匀强磁场区域ABCD中，下列哪种情况线圈中会产生感应电流（）A．线圈向右匀速运动且bc边未出磁场B．线圈向下加速运动且cd边未出磁场C．线圈向左匀速运动穿出磁场的过程中D．线圈向上减速运动且ab边未出磁场3、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＝42:414、圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴平行，筒的横截面如图所示．图中直径MN的两端分别开有小孔，筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动．在该截面内，一带电粒子从小孔M射入筒内，射入时的运动方向与MN成15°角．当筒转过90°时，该粒子恰好从小孔N飞出圆筒．不计重力．若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则带电粒子的比荷为（）A． B． C． D．5、如图所示的各图象中表示交变电流的是（）A． B． C． D．6、北京时间2019年4月10日21时，在全球七大城市同时发布由“事件视界望远镜”观测到位于室女A星系（M87）中央的超大质量黑洞照片，如图甲所示。宇宙中的天体在不断向外辐射电磁波，人们利用射电望远镜收集来自天体的电磁波进行观测，如图乙所示。天体甲距地球1万光年，M87的黑洞距离地球5500万光年，假设天体甲和M87的黑洞辐射功率相同，忽略电磁波在传播过程中的损耗，用一架射电望远镜接收到甲发出的电磁波功率为P1，则该望远镜接收到的来自M87的黑洞发出的电磁波功率为A． B． C． 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、下列说法正确的是A．半衰期越短，衰变越慢B．紫外线照射到金属锌板表面时能发生光电效应，则当増大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之増大C．核聚变和核裂变过程都有质量亏损D．卢瑟福的a粒子散射实验可以估测原子核的大小8、如图所示为速度选择器装置，场强为E的匀强电场与磁感应强度为B的匀强磁场互相垂直．一带电量为＋q，质量为m的粒子（不计重力）以速度v水平向右射入，粒子恰沿直线穿过，则下列说法正确的是A．若带电粒子带电量为＋2q，粒子将向下偏转B．若带电粒子带电量为－2q，粒子仍能沿直线穿过C．若带电粒子速度为2v，粒子不与极板相碰，则从右侧射出时电势能一定增大D．若带电粒子从右侧水平射入，粒子仍能沿直线穿过9、如图所示为一种质谱仪的示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成．若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场，在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外．一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点．不计粒子重力．下列说法正确的是()A．极板M比极板N的电势高B．加速电场的电压U=ERC．直径PQ=2BD．若一群粒子从静止开始经过题述过程都落在胶片上的同一点，则该群粒子具有相同的比荷10、据2006年12月12日报道，人们关心的青藏铁路贯通安然进入第一冬的运营，情况表明各项安全指标正常．这里面攻克冻土难关是最大的技术性课题．采用的技术路线为“主动降温，冷却地基，保护冻土”．其中一项措施被称为“热棒”的技术．如图所示，在路基内横向埋设水平管道，在冬季，管内工作介质由液态变为气态，冷空气在管内对流，加强了路基散发到空气中，这样有利于降低基底地温，提高冻土的稳定性．在暖季，热棒则停止工作．下列关于“热棒”工作原理的叙述中正确的是（）A．冬季在水平管道中，液体介质变为气体，内能不变B．冬季在水平管道中，液体汽化，吸收热量，降低了路基的温度C．在暖季，热棒停止工作，这说明热量不可能由低温物传到高温物体D．在暖季，热棒停止工作，防止热量由空气传到路基低部三、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）用双缝干涉测光的波长实验装置如图甲所示，已知双缝与屏的距离L，双缝间距d.用测量头来测量亮纹中心的距离测量头由分划板、目镜、手轮等构成，转动手轮，使分划板左右移动，让分划板的中心刻线对准亮纹的中心(如图乙所示)，记下此时手轮上的读数，转动测量头，使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心，记下此时手轮上的读数．(1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第4条亮纹的中心时，手轮上的读数如图丙所示，则对准第1条时读数x1=______mm(允许误差)、对准第4条时读数x2=______mm(允许误差)(2)写出计算波长的表达式，______(用x1、x2、L、d表示，不用计算)．(3)在屏上观察到了干涉条纹如果将双缝的间距变大，则屏上的干涉条纹的间距将变______；(选大或小)12．（12分）在利用图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系的实验中．（1）下列做法正确的是________（填字母代号）．A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行B．在长木板带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，使小车在不受牵引力时能匀速下滑C．实验时，先放开小车再接通打点计时器的电源D．增减小车上的砝码改变质量后，不需要重新调节木板倾斜度（2）为使砝码盘及盘内砝码受到的总重力近似等于小车运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码盘及盘内砝码的总质量________小车和小车上砝码的总质量．（选填“远大于”“远小于”或“近似等于”）（3）图2是实验中得到的一条纸带，纸带上已量出某些点间的距离．已知打点计时器的工作频率为，则小车的加速度________．（结果保留两位有效数字）（4）甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图1所示的装置放在水平桌面上，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度与拉力的关系，分别得到图3中甲、乙两条直线．设甲、乙用的小车及车上砝码的质量分别为，甲、乙用的小车及车上法码受到的阻力与重力之比分别为，则________，________．（选填“大于”“小于”或“等于”）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）两根足够长的固定平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为l，导轨上面垂直放置两根导体棒ab和cd，构成矩形回路，如图所示．两根导体棒的质量均为m，电阻均为R，回路中其余部分的电阻不计．在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B．两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行，开始时cd棒静止，棒ab有指向cd的速度v1．两导体棒在运动中始终不接触．求：（1）在运动中产生的最大焦耳热；（2）当棒ab的速度变为v1时，棒cd的加速度．14．（16分）如图所示，半径的竖直半圆形光滑轨道与水平面相切质量的小滑块放在半圆形轨道末端的点另一质量也为的小滑块以的水平初速度向滑行，滑过的距离，与相碰，碰撞时间极短，碰后粘在一起运动．已知木块与水平面之间的动摩擦因数，均可视为质点．求:(1)与碰撞后瞬间的速度大小;(2)在半圆形轨道的最高点，轨道对的作用力的大小；15．（12分）如图甲所示，用面积为S的活塞在气缸内封闭着一定质量的空气，活塞上放一砝码，活塞和砝码的总质量为m.现对气缸缓缓加热，使气缸内的空气温度从T1升高到T2，空气柱的高度增加了ΔL，已知加热时气体吸收的热量为Q，外界大气压强为p0.求：（1）此过程中被封闭气体的内能变化了多少？（2）气缸内温度为T1时，气柱的长度为多少？（3）请在图乙的V－T图上大致作出该过程的图象(包括在图线上标出过程的方向)．

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】试题分析：根据公式可得,C正确，考点：考查了电流的宏观表达式点评：关键是对公式的正确掌握，不被题中的无效信息迷惑2、C【解题分析】

感应电流产生的条件：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，就会在线圈中产生感应电流；ABD、磁通量不变，ABD不符合题意；C、线圈向左匀速运动穿出磁场的过程中，磁通量减小，有感应电流产生，C正确。3、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．4、B【解题分析】

粒子在磁场中做匀速圆周运动，其运动轨迹如图所示：根据几何关系，有，所以，即轨迹圆弧所对的圆心角为60°，粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期，粒子在磁场中匀速圆周运动的时间，圆筒转动90°所用时，粒子匀速圆周运动的时间和圆筒转动时间相等，代入得：，解得：，故B正确，ACD错误．5、D【解题分析】

ABC：图中电流的方向没有发生变化，不是交变电流。故ABC三项错误。D：图中电流大小和方向都随时间做周期性变化，是交变电流。故D项正确。6、B【解题分析】

根据图乙可知，电磁波向空间发射，设接受面积为S，接收到的电磁波功率与发射功率关系：，天体甲和M87的黑洞辐射功率相同，所以接受频率与半径平方成反比，所以来自M87的黑洞发出的电磁波功率为。A.与计算结果不符；A错误。B.与计算结果相符；B正确。C.与计算结果不符；C错误。D.与计算结果不符；D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、CD【解题分析】半衰期越短，则原子核有半数发生衰变用的时间越短，衰变越快，选项A错误；紫外线照射到金属锌板表面时能发生光电效应，则当増大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能不变，但是单位时间逸出的光电子数随之増大，选项B错误；核聚变和核裂变过程都放出能量，则都有质量亏损，选项C正确；卢瑟福的a粒子散射实验可以估测原子核的大小，选项D正确；故选CD.8、BC【解题分析】试题分析：粒子恰沿直线穿过，电场力和洛伦兹力均垂直于速度，故合力为零，粒子做匀速直线运动；根据平衡条件，有：，解得：，只要粒子速度为，就能沿直线匀速通过选择器；若带电粒子带电量为，速度不变，仍然沿直线匀速通过选择器；故A错误；若带电粒子带电量为，只要粒子速度为，电场力与洛伦兹力仍然平衡，仍然沿直线匀速通过选择器；故B正确；若带电粒子速度为，电场力不变，洛伦兹力变为2倍，故会偏转，克服电场力做功，电势能增加；故C正确；若带电粒子从右侧水平射入，电场力方向不变，洛伦兹力方向反向，故粒子一定偏转，故D错误．考点：带电粒子在复合场中的运动【名师点睛】在速度选择器中，粒子的受力特点：同时受到方向相反的电场力和洛伦兹力作用；粒子能匀速通过选择器的条件：电场力和洛伦兹力平衡，即，，只有速度为的粒子才能沿直线匀速通过选择器；若粒子从反方向射入选择器，所受的电场力和磁场力方向相同，粒子必定发生偏转．9、AD【解题分析】试题分析：带电粒子要打到胶片Q上，根据磁场方向和左手定则可知带电粒子需带正电，在加速电场能够得到加速，则极板M比极板N电势高，A对；在静电分析器中带电粒子做匀速圆周运动，电场力提供向心力，即，再根据可知，B错；带电粒子垂直进入磁分析器，直径PQ=2R，C错；若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，即半径相同，根据和可知，，即只与带电粒子的比荷有关．考点：本题考查了带电粒子在组合场中的运动．10、BD【解题分析】冬季在水平管道中，液体介质变为气体，吸收热量，这样就降低了路基的温度，A错B正确；热量不可能由低温物体传到高温物体而不引起其他变化，C错；在暖季，热棒停止工作，水平管道中为液体介质，防止热量由空气通过对流传到路基底部，使路基温度升高，造成冻土融化，给行车造成威胁，D对．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)2.190mm7.869(2)(3)小【解题分析】

（1）对准第4条亮纹时固定刻度读数为7.5mm，可动读数为0.01×36.9=0.369mm，所以最终读数为7.869mm.（2）根据，可得：。（3）根据知双缝间距d增大时条纹间距变小。12、AD远小于0.88小于大于【解题分析】

(1)A、使牵引木块的细绳与长木板保持平行可以保证拉力稳定，否则对小车的拉力只是绳子拉力的分力，故A正确；B.应该在打点计时器的一段垫上薄木块，故B错误；C.实验时，先接通打点计时器，然后再放开小车，故C错误；D.平衡摩擦力后重力沿斜面向下的分力等于摩擦力，与小车质量无关，以后改变小车质量不需要重新调节，故D正确．故选AD；(2)为使砝码盘及盘内砝码受到的总重力近似等于小车运动时受到的拉力，应满足的条件是砝