河北省邯郸市大名县一中2024届物理高二第二学期期末学业质量监测模拟试题含解析

河北省邯郸市大名县一中2024届物理高二第二学期期末学业质量监测模拟试题注意事项：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、质量为的小球竖直向下以的速度落至水平地面，再以的速度竖直向上弹回，小球与地面的接触时间为,取.则小球对地面的平均冲击力为（）A． B． C． D．2、甲为质量M=1kg的绝缘底板座静止在动摩擦因数μ1=0.1的粗糙水平地面上，位于磁场中的正方形金属框ABCD为动力源，其质量m=1kg，边长为1m，电阻为116Ω，与绝缘板间的动摩擦因数μ2=0.4，OO'为AD、BC的中线，在金属框内有可随金属框同步移动的磁场，OO'CD区域内磁场的磁感应强度B1随时间t的变化情况如图乙所示，CD恰在磁场边缘以外；OO'BA区域内磁场的磁感应强度B2随时间t的变化情况如图并所示，AB恰在磁场边缘以内，若绝缘板足够长且认为绝缘板与地面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，从t=0A．金属框产生的感应电动势为1VB．金属框受到的安培力大小16NC．若金属框固定在绝缘板上，金属框的加速度为6m/D．若金属框不固定，金属框的加速度为4m/s23、—个静止的放射性同位素的原子核衰变为,另一个静止的天然放射性元素的原子核衰变为,在同一磁场中,得到衰变后粒子的运动径迹1、2、3、4,如下图所示,则这四条径迹依次是()A．电子、、、正电子B．、电子、正电子、、C．、正电子、电子、D．正电子、、、电子4、小万做自感现象实验时，连接电路如图所示，则（）A．闭合开关S，L2逐渐变亮，然后亮度不变B．闭合开关S，L1立刻变亮，且亮度不变C．断开开关S，L1逐渐变暗至熄灭，L2变亮后再熄灭D．断开开关S，L1变亮后再熄灭，L2一直不亮5、图甲为交流发电机构造示意图，当线圈沿逆时针方向匀速转动时，产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示．若线圈的电阻为2Ω，外接灯泡的电阻为10Ω，则A．电流方向每秒钟改变50次 B．交流电压表的示数为6VC．灯泡的电功率为2.5W D．在t=0.01s时刻，穿过线圈的磁通量为零6、在一小型交流发电机中,矩形金属线圈abcd的面积为S,匝数为n,线圈总电阻为r,外电路如图所示,其中三个灯泡都可视为阻值相等的定值电阻,如果线圈在磁感应强度大小为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的OO'轴匀速转动，角速度为ω时灯泡L1最亮，灯泡L2、L3一样亮，现将线圈转动的角速度增大到2ω,则下列说法中正确的是()A．灯泡L1最亮，灯泡L3次之，L2最暗 B．灯泡L1最亮，灯泡L2次之，L3最暗C．还是灯泡L1最亮，灯泡L2、L3一样亮 D．灯泡L3最亮，灯泡L1次之，L2最暗二、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，竖直放置的∩形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d，磁感应强度为B．质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等．金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g．金属杆（）A．刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下B．穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间C．穿过两磁场产生的总热量为4mgdD．释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于m8、下列说法正确的是（）A．夏季天旱时，给庄稼松土是为了破坏土壤中的毛细管，防止水分蒸发B．给车轮胎打气，越打越吃力，是由于分子间存在斥力C．第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第一定律D．若一定质量的理想气体等压膨胀，则气体一定吸热E.与热现象有关的自发的宏观过程，总是朝着分子热运动状态无序性增加的方向进行9、如图所示，电路中L1、L2是两只相同的灯泡，A、B是电感线圈、电容器或电阻中的某一种元件．当a、b端加恒定电压时，L1发光，L2不发光；当加同样电压的交流电时，两灯都发光，但L2比L1亮，且L1比此前加恒定电压时较暗．则下列判断正确的是A．A中接的是电阻，B中接的是电容器B．A中接的是电容器，B中接的是电感线圈C．A中接的是电感线圈，B中接的是电容器D．若交流电压不变，频率增大，则L1更暗，L2更亮10、直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，电源的（）A．总功率一定减小 B．效率一定增大C．内部损耗功率一定减小 D．输出功率一定先增大后减小三、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）如图所示的电路图是利用半偏法测量一块电流计G(量程300μA，内阻100Ω到200Ω之间)的内阻Rg现有器材如下：A．直流电源(输出电压12V)B．电阻箱(999.9Ω)C．滑动变阻器(500Ω)D．电位器(5kΩ)E.电位器(50kΩ)①电阻器R2选用________，电阻器R1选用②为了测定电流计G的内阻，在接通电路前，先把电阻器R1、的阻值调到最大。然后操作步骤依次是________(填选项前的字母)，最后记录R2的阻值.A．闭合KB．闭合KC．调节R1D．调节R1E.调节R2F.调节R2③若电流计半偏时，R2的阻值为120.0Ω，则电流计内阻Rg的测量值为_________Ω，由于存在系统误差，该测量值________电流计内阻的真实值(填“大于”或“小于”)。造成这种误差的原因是________________________________________。12．（12分）在测定一组干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：A．待测的干电池B．电流传感器1C．电流传感器2D．滑动变阻器R（0－20Ω，2A）E.定值电阻R0（2000Ω）F.开关和导线若干某同学发现上述器材中虽然没有电压传感器，但给出了两个电流传感器，于是他设计了如图甲所示的电路来完成实验．（1）在实验操作过程中，该同学将滑动变阻器的滑片P向右滑动，则电流传感器1的示数将___________（选填“变大”或“变小”）．（2）图乙为该同学利用测出的实验数据绘出的I1-I2图线（I1为电流传感器1的示数，I2为电流传感器2的示数，且I2的数值远远大于I1的数值），则由图线可得被测电池的电动势E=___________V，内阻r=_____________Ω（结果取两位有效数字）．（3）若将图线的纵坐标改为_________________（选用“I1”、“I2”、“R”、“R0”等符号表示），则图线与纵坐标的交点的物理含义即为电动势的大小．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，在注满水的游泳池的池底有一点光源A，它到池边的水平距离为1.0m．从点光源A射向池边的光线AB与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为4/1．（i）求池内的水深；（ii）一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到地面的高度为2.0m．当他看到正前下方的点光源A时，他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45°．求救生员的眼睛到池边的水平距离（结果保留1位有效数字）．14．（16分）在水平面有一个导热气缸，如图甲所示，活塞与气缸之间密封了一定质量的理想气体，不计活塞与气缸间的摩擦。最初密封气体的温度为23，气柱长10cm；给气体加热后，气柱长变为12cm。已知气缸内截面积为0.001m2，大气压P0=1.0105Pa，g取10m/s2。（1）求加热后气体的温度；（2）若保持加热后气体温度不变，将气缸直立后（如图乙所示）气柱长度变为8cm，求活塞质量。15．（12分）如图所示，半径R=0.40m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A。一质量m=0.10kg的小球，以初速度v0=7.0m/s在水平地面上向左作加速度大小a=3.0m/s2的匀减速直线运动，运动4.0m后达到A点，冲上竖直半圆环，经过B点，然后小球落在C点。（取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力）．（1）求小球到达A点时的速率和在水平地面上运动时受到的摩擦力大小；（2）求小球在B点时受到的向心力；（3）试问：小球落在C时的速率和它在A点时的速率是否相等？为什么？

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】取竖直向下方向为正方向，则小球与地面碰撞过程中动量的变化为：△p=−mv2−mv1=−0.2×(6+4)kg.m/s=−2kg⋅m/s，负号表示方向竖直向上．代入动量定理的公式，得(mg-F)t=△P，代入数据求得：F=22N故选D.点睛：取竖直向下方向为正方向，分别表示出碰地前后小球的动量，小球动量的变化量等于末动量与初动量的差；代入动量定理的公式可以直接计算出小球受到地面的平均作用力大小．2、D【解题分析】ABC、金属框固定在绝缘板上，由题意得E=ΔB1Δt·1FAB-μ1(M+m)g=(M+m)aD、金属框不固定，对金属框进行受力分析，假设其相对绝缘板滑动，有：Ff1=μ2mg=0.4×1×10N=4N，对金属框应用牛顿第二定律得：FAB-Ff1=ma1，解得a1=4m/s2故选D。【题目点拨】面积O′OAB内磁通量发生变化，回路中有感应电流产生，由此可以求出回路中电流的大小，线框受安培力和摩擦力作用，由此可以求出线框的加速度大小以及安培力的大小。3、B【解题分析】试题分析：放射性元素的原子核，沿垂直于磁场方向放射出一个粒子后进入匀强磁场，在洛伦兹力的作用下都做匀速圆周运动．放射性元素放出粒子，动量守恒，由半径公式，分析α粒子和β粒子与反冲核半径关系，根据洛伦兹力分析运动轨迹是内切圆还是外切圆，判断是哪种衰变．放射性元素放出正电子时，正粒子与反冲核的速度方向相反，而电性相同，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相反，两个粒子的轨迹应为外切圆．而放射性元素放出β粒子时，β粒子与反冲核的速度方向相反，而电性相反，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相同，两个粒子的轨迹应为内切圆．放射性元素放出粒子时，两带电粒子的动量守恒．由半径公式，可得轨迹半径与动量成正比，与电量成反比，而正电子和β粒子的电量比反冲核的电量小，则正电子和β粒子的半径比反冲核的半径都大，故轨迹1、2、3、4依次是：、电子、正电子、，B正确．4、C【解题分析】

当开关接通和断开的瞬间，流过线圈的电流发生变化，产生自感电动势，阻碍原来电流的变化，根据自感现象的规律，以及二极管具有单向导电性进行分析。【题目详解】A．闭合开关的瞬间，由于二极管具有单向导电性，所以无电流通过L2，L2不亮，故A错误；B．闭合开关瞬间，由于线圈中的自感电动势的阻碍，L1逐渐变亮，电路稳定后，亮度不变，故B错误；CD．由于二极管具有单向导电性，电路稳定后，也无电流通过L2，L2不亮，断开开关S的瞬间，L由于产生自感电动势，相当于电源，灯泡L1、L2串联，所以L1逐渐变暗至熄灭，L2变亮后再熄灭，故C正确，D错误。【题目点拨】本题主要考查自感现象的应用，结合自感规律判断即可，较为简单。5、C【解题分析】A：由图乙可得，交流电的周期，交流电的频率；一个周期交流电的电流方向改变2次，则电流方向每秒钟改变100次．故A项错误．B：由图乙得，正弦式交流电的电动势最大值为，则电动势的有效值为，电压表测电源的路端电压，电压表读数．故B项错误．C：灯泡的电功率，故C项正确．D：由图乙得，在t=0.01s时刻，感应电动势为零；线圈处于中性面位置，磁通量最大．故D项错误．点睛：线圈在匀强磁场中匀速转动，产生正弦式交变电流．电表读数、用电器的电功率均由交流电的有效值确定．6、A【解题分析】当线圈转动的角速度变大时，感应电动势的最大值变大，交流电的频率变大，则电感线圈对交流电的感抗增加，电容器对交流电的容抗减小，灯泡L1最亮，灯泡L3次之，L2最暗，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、BC【解题分析】本题考查电磁感应的应用，意在考查考生综合分析问题的能力。由于金属棒进入两个磁场的速度相等，而穿出磁场后金属杆做加速度为g的加速运动，所以金属感进入磁场时应做减速运动，选项A错误；对金属杆受力分析，根据B2L2vR-mg=ma可知，金属杆做加速度减小的减速运动，其进出磁场的v-t图象如图所示，由于0~t1和t1~t2图线与t轴包围的面积相等（都为d），所以t1>（t2-t1），选项B正确；从进入Ⅰ磁场到进入Ⅱ磁场之前过程中，根据能量守恒，金属棒减小的机械能全部转化为焦耳热，所以Q1=mg．2d，所以穿过两个磁场过程中产生的热量为4mgd，选项C正确；若金属杆进入磁场做匀速运动，则B2L2vR点睛：本题以金属杆在两个间隔磁场中运动时间相等为背景，考查电磁感应的应用，解题的突破点是金属棒进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等，而金属棒在两磁场间运动时只受重力是匀加速运动，所以金属棒进入磁场时必做减速运动。8、ADE【解题分析】

A.夏季天旱时，给庄稼松土是为了破坏土壤中的毛细管，防止水分蒸发，选项A正确；B.给车轮胎打气，越打越吃力，是由于气体压强作用的缘故，与分子间的斥力无关，选项B错误；C.第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第二定律，选项C错误；D.若一定质量的理想气体等压膨胀，则气体对外做功，温度升高，内能增加，根据热力学第一定律可知气体一定吸热，选项D正确；E.根据熵原理，与热现象有关的自发的宏观过程，总是朝着分子热运动状态无序性增加的方向进行，选项E正确.9、CD【解题分析】

ABC.当a、b端加直流电压时，L2灯不发光，L1灯发光；当加同样电压的交流电源时，L2灯比L1灯发光亮，知线框B中为电容器，因为电容隔直通交，线框A中是电感线圈，因为电感线圈对交流电有阻碍作用，对直流电无阻碍作用，故选项C正确，D.感抗为XL=2πfL，容抗为XC=12πfc，当频率f增大时，感抗XL变大，对交流电的阻碍作用变大，所以L10、ABC【解题分析】

当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻变大，整个回路的电流变小，内部消耗的功率P=一定减小，C正确；总功率P=EI一定减小，A正确；而内电压降低，外电压升高，电源的效率增大，B正确；当内电阻等于外电阻时，输出功率最大，此题中无法知道内外电阻的关系，因此D不对三、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、①B，E；②ACBE；③120.0，小于，见解析【解题分析】

①根据实验原理可知，R2要选择电阻箱，故选B；要使得电流计G调节到满偏，则R=EIg②根据实验的原理可知，实验步骤依次是：ACBE；③由上一问可知，Rg=R2=120.0Ω；R2与电流计并联后，电路总电阻变小，干路电流I变大，I>Ig，电流计电流I计=12Ig，则R2电流I2>12Ig，所以R2<R12、变小3.02.0I1R0【解题分析】

（1）[1]滑动变阻器在电路中应起到调节电流的作用，滑片P向右滑动时R值减小，电流传感器2的示数变大，电流传感器1的示数变小．（2）[2]由闭合电路欧姆定律可得：,变形得：,由数学知可得,图象中的斜率，截距，由图可知：，解得：E=3.0V；[3]由图可知：，解得：r=2.0Ω；（3）[4]若图象纵坐标改为路端电压，即，则图象与纵坐标的交点为电源的电动势.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、（i）（ii）3.7m【解题分析】

（i）如图，设达到池边的光线的入射角为i．依题意，水的折射率n=，光线的折射角θ=93°．由折射定律有ns