2024届山西省太原市第二十一中学高二物理第二学期期末达标检测模拟试题含解析

2024届山西省太原市第二十一中学高二物理第二学期期末达标检测模拟试题注意事项：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，长为11m绷紧的传送带以v=4m/s的速度匀速运行，现将一质量m=1kg的小物块轻轻放在传送带左端，经过4s小物块运动到传送带的右端，已知小物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1，取g=10m/s1．下列判断正确的是（）A．此过程小物块始终做匀加速运动B．此过程摩擦力对小物块做功14JC．此过程中因摩擦产生的热量为8JD．此过程中因摩擦产生的热量为14J2、如图所示，一根金属棒两端用细导线连接后悬挂于a、b两点，棒中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M到N，此时悬线上有拉力．为了使拉力等于零，可以（）A．适当减小磁感应强度 B．使磁场反向 C．适当减小电流 D．适当增大磁场区域的宽度3、如图所示，电阻R、电容C和电感L并联后，接入输出电压有效值恒定、频率可调的交流电源．当电路中交流电的频率为f时，通过R、C和L的电流有效值恰好相等．若将频率降低为f/2，分别用I1、I2和I3表示此时通过R、C和L的电流有效值，则（）A．I1>I3B．I1<I2C．I3>I2D．I2=I34、关于动量、冲量、动能，下列说法正确的是A．物体的动量越大，表明它受到的冲量越大B．物体的动量变化，其动能有可能不变C．物体受到合外力的冲量作用，则其动能一定变化D．运动的物体在任一时刻的动量方向不一定是该时刻的速度方向5、一个电阻为100Ω、匝数为1000匝的线圈，在0.5s内通过它的磁通量从0.02Wb均匀增加到0.09Wb，把一个电阻为900Ω的电热器连接在它的两端则电热器消耗的电功率为A．40W B．19.6WC．17.6W D．14W6、火星探测器从火星向地球发回成功着陆的信号，发回的信号属于()A．电磁波 B．声波C．超声波 D．次声波二、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、带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用．下列图中粒子所受洛伦兹力的方向正确的是()A．B．C．D．8、如图所示，abc为半径为r的半圆，圆心为O，cde为半径为2r的1/4圆弧，两圆弧相切于c点，空间有垂直于纸面向里的匀强磁场．带电微粒1、2分别由a、e两点同时开始沿圆弧运动，经时间t1在c点相碰，碰撞时间很短，碰后结合成一个微粒3，微粒3经时间t2第一次到达O点．不计微粒的重力和微粒间的相互作用，则A．微粒1带正电B．微粒3可能沿逆时针方向运动到O点C．微粒1和2的电荷量之比为q1:q2＝3:1D．t1:t2＝2:59、如图所示，在同一水平面内有两根足够长的光滑平行金属导轨，间距为，电阻不计，其左端连接一阻值为10Ω的定值电阻．两导轨之间存在着磁感应强度为lT的匀强磁场，磁场边界虚线由多个正弦曲线的半周期衔接而成，磁场方向如图．一接入电阻阻值为10Ω的导体棒AB在外力作用下以10m/s的速度匀速向右运动，交流电压表和交流电流表均为理想电表，则A．电流表的示数B．电压表的示数是1VC．导体棒上消耗的热功率为0.1WD．导体棒运动到图示虚线CD位置时，电流表示数为零10、如图所示，质量为的物块A以速度沿粗糙水平面滑向静止在水平面上质量为的物块B，物块A和物块B碰撞时间极短，碰后两物块粘在一起。已知物块A和物块B均可视为质点，两物块间的初始距离，两物块与水平面间的动摩擦因数均为，重力加速度，则（）A．两物块碰撞前的瞬间，物块A的速度为1B．两物块碰撞前的过程中，物块A与水平面间产生的热量为

C．两物块碰撞过程中，物块A对物块B的冲量为D．两物块碰撞过程中，系统损失的机械能为3J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）油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL，用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1mL．若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示（计算结果保留两位有效数字）．(1)若每一小方格的边长为30mm，则油酸薄膜的面积为________m2；(2)每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为____m3；(3)根据上述数据，估算出油酸分子的直径为_____m．12．（12分）如图所示，某同学用图装置做验证动量守恒定律的实验．先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次．(1)本实验必须测量的物理量有________．A．斜槽轨道末端到水平地面的高度HB．小球a、b的质量ma、mbC．小球a、b的半径rD．小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间tE.记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OCF.a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h(2)小球a、b的质量ma、mb应该满足的关系是________．(3)让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，下列说法正确的是________．A．两小球碰后到落地在空中运动时间相同B．为保证实验成功，斜槽轨道应尽量光滑C．两小球碰后，小球a的落地点是图中水平面上的A点D．两小球碰后，小球b的落地点是图中水平面上B点(4)按照本实验方法，验证动量守恒的验证式是________________．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）图示为固定在水平桌面上的两根足够长、相距为L、的电阻不计的金属平行轨道P、Q，在轨道左端固定一根导体棒a，轨道上放置另一根质量为m的导体棒b，两导体棒的电阻均为R，该轨道平面处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。t=0时刻给b棒一个大小为v、沿轨道向右运动的初速度，在b棒运动的过程中，b棒产生的焦耳热为Q。求：（1）t=0时刻，b棒两端的电压；（2）b棒运动的整个过程中与轨道摩擦所产生的热量。14．（16分）如图甲所示,空间存在一有界匀强磁场,磁场的左边界如虚线所示,虚线右侧足够大区域存在磁场,磁场方向竖直向下.在光滑绝缘水平面内有一长方形金属线框,ab边长为l=0.2m,线框质量m=0.1kg、电阻R=0.1Ω,在水平向右的外力F作用下,以初速度v0=1m/s匀加速进入磁场,外力F大小随时间t变化的图线如图乙所示.以线框右边刚进入磁场时开始计时,求：(1)匀强磁场的磁感应强度B;(2)线框进入磁场的过程中,通过线框的电荷量q;(3)若线框进入磁场过程中F做功为WF=0.27J,求在此过程中线框产生的焦耳热Q.15．（12分）如图所示，一容器内装有深为h的某透明液体，容器底部为平面镜，到容器底部的距离为处有一点光源L，可向各个方向发光。已知该透明液体的折射率为n，液面足够宽，真空中光的传播速度为c，求：(i)能从液面射出的光，在液体中经过的最短时间t；(ⅱ)液面上有光射出的区域的面积S。

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】

A、设物块速度达到皮带速度时用时为t，运动的位移为s则：解得：所以物块在皮带上先匀加速后匀速运动，故A错误；B、此过程摩擦力对小物块做功,故B错；CD、当物块的速度等于皮带的速度时所用的时间为皮带在t时间内运动的位移为此过程中因摩擦产生的热量,故C正确；D错误；故选：C【题目点拨】在处理皮带类问题时要注意物块和皮带是否能共速，所以在此类题时一般要假设能共速，然后计算共速时发生的位移，从而判断出是否共速．2、D【解题分析】

棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，根据左手定则可得，安培力的方向竖直向上，由于此时悬线上有拉力，为了使拉力等于零，则安培力必须增加，由安培力公式可知，所以适当增加电流强度，或增大磁场，或增大棒在磁场中的长度，故D正确。故选D。3、C【解题分析】

将频率降低时，通过R的电流不变，电容器的容抗增大，通过C的电流减小，则有I1＞I1．电感线圈的感抗减小，通过L的电流增大，则有I3＞I1＞I1．故ABD错误，C正确．故选C．【题目点拨】解决本题的关键是要掌握电容器和电感的特性，知道电流的频率越低时，容抗越高；而线圈的频率越低时，感抗越小．4、B【解题分析】

A.根据动量定理可知，动量的改变量越大，冲量越大，动量和冲量无直接联系，故A项与题意不相符；B.匀速圆周运动的速度方向时刻变化，所以动量变化，但动能不变，故B项与题意相符；C.匀速圆周运动的合外力的冲量不为零，但动能不变，故C项不符合题意；D.动量是矢量，其方向与物体的速度方向相同，故D项与题意不相符。5、C【解题分析】由法拉第电磁感应定律可知，线圈中产生的电动势为，由闭合电路欧姆定律可知，回路中的电流为所以电热器的电功率为故C正确．6、A【解题分析】电磁波可以在真空中传播，即一般的无线通信都是利用电磁波进行的，故A正确；声波、超声波是一种声波，次声波也是一种声波，不能在真空中传播，故BCD错误．所以A正确，BCD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、AB【解题分析】

根据左手定则来判断洛伦兹力方向．【题目详解】A图中，四指指向粒子运动方向，故可知粒子受到的洛伦兹力方向应垂直速度方向指向上方，A正确；B图中粒子带负电，四指指向应与粒子运动方向相反，根据左手定则可得粒子受到的洛伦兹力方向应垂直速度方向指向上方，B正确；C图中由于粒子运动方向和磁场方向平行，故不受洛伦兹力，C错误；D图中将速度分解为垂直磁场方向和平行磁场方向上的速度，而平行磁场方向不受洛伦兹力，根据左手定则可得粒子受到垂直纸面向里的洛伦兹力，D错误．【题目点拨】需要注意粒子的正负，四指指向垂直磁场方向，且与正电荷运动方向相同，与负电荷运动方向相反．8、CD【解题分析】

A．粒子运动过程只受洛伦兹力作用，故粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力做向心力；根据粒子偏转方向，由左手定则可得：微粒1带负电，微粒2带正电，A错误；BC．根据洛伦兹力做向心力可得所以粒子轨道半径粒子运动周期故根据粒子运动时间及运动轨迹可得所以那么微粒1，2碰撞后结合成微粒3，故由质量守恒可得：微粒3的质量为；微粒3在c点的速度水平，且只受洛伦兹力，故由微粒3运动到O点可得，且微粒3的轨道半径为；且微粒3在c点的洛伦兹力方向向下；故若，则微粒3沿逆时针做圆周运动，且所以与矛盾，故该情况不成立；若，则微粒3沿顺时针做圆周运动，且所以B错误C正确；D．根据可得D正确；故选CD。【题目点拨】带电粒子在磁场中的运动是高考中的热点话题，每年都会涉及；动量部分的内容归为必考内容后，极有可能考查动量与磁场相结合问题．本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动、动量守恒的知识，学生可以根据几何关系求得运动轨迹，或反过来由轨迹根据几何关系求解半径，进而求得速度、磁感应强度．本题考查了考生的推理能力和分类讨论的思想．9、BC【解题分析】A、B、回路中产生的感应电动势的最大值为：，则电动势的有效值为：，电压表测量R两端的电压，则有：，电流表的示数为有效值为：，故A错误，B正确．C、导体棒上消耗的热功率为：P=I2R=0.01×10W=0.1W，故C正确．D、电流表示数为有效值一直为0.1A，故D错误；故选BC．【题目点拨】本题关键是明确切割的有效长度按照正弦规律变化导致电动势的瞬时值按照正弦规律变化，注意交流电压表及交流电流表测量的是有效值，先求最大值，再根据最大值和有效值的关系求解．10、BD【解题分析】

A．物块A运动到和物块B碰撞前，根据动能定理得：解得：v=3m/s故A项错误；B．两物块碰撞前的过程中，物块A与水平面间产生的热量故B项正确；C．以物块A和物块B为系统，根据动量守恒得：以物块B为研究对象，根据动量定理得：解得：故C项错误；D．以物块A和物块B为系统，根据能量守恒得，系统损失的机械能故D项正确。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、；；；【解题分析】试题分析：（1）油膜的面积共计占据约55个小格子，而每一小格子的面积为0.0009m1，油酸薄膜的面积约为4.95×10-1m1．每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为m2．估算出油酸分子的直径为m．考点：本题考查用油膜法测量分子的大小的实验．12、BEAC【解题分析】

（1）要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量两个小球的质量及碰撞前后小球的速度，碰撞前后小球都做平抛运动，速度可以用水平位移代替．所以需要测量的量为：小球a、b的质量ma、mb，记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC；故选BE．

（2）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒，故有

在碰撞过程中动能守恒，故有mav02=mav12+mbv22

解得v1=v0

要碰后a的速度v1＞0，即ma-mb＞0，ma＞mb

（3）两小球碰后做平抛运动，竖直高度相同，则落地在空中运动时间相同，选项A正确；斜槽轨道是否光滑，对实验无影响，只要到达底端的速度相等即可，选项B错误；两小球碰后，小球a的落地点是图中水平面上的A点，选项C正确；两小