2024届甘肃省金昌市永昌县四中物理高二下期末综合测试模拟试题含解析

2024届甘肃省金昌市永昌县四中物理高二下期末综合测试模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、如图所示为一交流电压随时间变化的图象．每个周期的前三分之一周期内电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定．根据图中数据可得，此交流电压的有效值为()A．7.5VB．8VC．VD．V2、关于电场强度定义式E=，下列说法正确的是（）A．该式适用于所有电场B．该式仅适用于匀强电场C．该式仅适用于点电荷形成的电场D．电场强度E的方向与F的方向相同3、如图所示是汽车的速度计，某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化．开始时指针指示在如图(甲)所示的位置，经过8s后指针指示在如图(乙)所示的位置，若汽车做匀变速直线运动，那么它的加速度约为()A．11m/s2 B．5.0m/s2 C．1.4m/s2 D．0.6m/s24、如图所示，一绝热容器被隔板K隔开成a、b两部分。已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空。抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态。则在此过程中（）A．气体分子势能减少，内能增加B．气体对外界做功，内能减少C．气体压强变小，温度降低D．b中的气体不可能自发地全部退回到a中5、半径为r带缺口的刚性金属圆环竖直固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块水平固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图(a)所示．有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图(b)所示．在t=0时刻平板之间中心有一重力不计，电荷量为q的静止微粒，则以下说法正确的是(微粒始终没有触碰到金属板)A．第2秒内上极板为负极B．第3秒内上极板为正极C．第2秒末微粒回到了原来位置D．t=2.5s时两极板之间的电场强度大小为6、以下说法正确的是（）A．射线是高速电子流,来源于原子的核外电子B．衰变为要经过4次衰变和2次衰变C．10个经过一个半衰期一定会有5个发生衰变D．重核裂变后核子的比结合能会增加,轻核聚变后核子的比结合能会减小二、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、图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，为交流电流表．线圈绕垂直于磁场方向的水平轴沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示，以下判断正确的是（）A．电流表的示数为10AB．线圈转动的角速度为50πrad/sC．0.01s时线圈平面与磁场方向平行D．0.02s时电阻R中电流的方向自右向左8、如图甲表示某金属丝的电阻R随摄氏温度t变化的情况．把这段金属丝与电池、电流表串联起来(图乙)，用这段金属丝做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，于是就得到一个最简单的电阻温度计．如果电池的电动势和内阻都是不变的．下列说法正确的是A．点应该标在电流值比较大的刻度上B．点应该标在电流值比较大的刻度上C．电阻温度计的温度刻度是均匀的D．电阻温度计的温度刻度是不均匀的9、如图所示，A和B都是铝环，环A是闭合的，环B是断开的，两环分别固定在一横梁的两端，横梁可以绕中间的支点转动。下列判断正确的是()A．用磁铁的N极靠近A环，A环会有顺时针方向的电流产生B．用磁铁的N极靠近A环，A环会有逆时针方向的电流产生C．用磁铁的N极靠近A环，A环会远离磁铁D．用磁铁的N极靠近B环，B环会远离磁铁10、关于原子核的结合能，下列说法正确的是()A．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B．一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定等于原来重核的结合能C．自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能D．比结合能越大，原子核越稳定三、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“验证动量守恒定律”，其操作步骤如下A．将操作台调为水平；B．用天平测出滑块A、B的质量mA、mB；C．用细线将滑块A、B连接，滑块A、B紧靠在操作台边缘，使A、B间的弹簧处于压缩状态；D．剪断细线，滑块A、B均做平抛运动，记录A、B滑块的落地点M、N；E.用刻度尺测出M、N距操作台边缘的水平距离x1、x2；F.用刻度尺测出操作台面距地面的高度h.（1）上述步骤中，多余的步骤是________.（2）如果动量守恒，须满足的关系是_____________________________(用测量量表示).12．（12分）甲、乙、丙三个实验小组分别采用如图甲、乙、丙所示的实验装置，验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律．已知他们使用的小车完全相同，小车的质量为M，重物的质量为m，试回答下列问题：(1)甲、乙、丙实验中，必须平衡小车和长木板之间的摩擦力的实验小组是________．(2)实验时，必须满足“M远大于m”的实验小组是________．(3)实验时，甲、乙、丙三组同学的操作均完全正确，他们作出的a­F图线如图丁中A、B、C所示，则甲、乙、丙三组实验对应的图线依次是________．(4)实验时，乙组同学得到的一条纸带如图戊所示，从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，打点计时器所用电源的频率为50Hz，根据所标的测量数据可算得：小车的加速度为________m/s2，打下2点时小车的速度为________m/s．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）一质量为m的导体棒a从h高处由静止起沿足够长的光滑导电轨道滑下，另一质量也为m的导体棒b静止在宽为L的光滑水平导轨上，在水平轨道区域有垂直于轨道平面向上的匀强磁场磁感应强度为B，如图所示，（a、b导体棒不会相碰）．试求：（1）a、b导体棒的最终速度V（2）回路中最多能产生多少焦耳热Q14．（16分）为适应太空环境，去太空旅行的航天员都要穿航天服．航天服有一套生命保障系统，为航天员提供合适的温度、氧气和气压，让航天员在太空中如同在地面上一样．假如在地面上航天服内气压为1atm，气体体积为2L，到达太空后由于外部气压低，航天服急剧膨胀，内部气体体积变为4L，使航天服达到最大体积．若航天服内气体的温度不变，将航天服视为封闭系统．（1）求此时航天服内的气体压强，并从微观角度解释压强变化的原因．（2）由地面到太空过程中航天服内气体吸热还是放热，为什么？（3）若开启航天服封闭系统向航天服内充气，使航天服内的气压恢复到0.9atm，则需补充1atm的等温气体多少升？15．（12分）如图所示，左端封闭、右端开口的等臂U形玻璃管竖直放置，管内水银在左管内封闭一段长l015cm、温度为300K的空气柱，左右两管水银面高度差为h0=10cm，大气压强为75cmHg．（i）在温度不变的条件下，需要从开口端加入多长的水银柱才能使左右管的水银面等高?（ii）左右两管内水银面刚好相平后，即停止补充水银，并给左管的气体加热，当右管内水银面刚好上升到与管口齐平时，左管内气体的温度为多少?

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、C【解题分析】

取一个周期进行分段，在0-1s是正弦式电流，则电压的有效值等于3V。在1s-3s是恒定电流，则有效值等于9V。则在0-3s内，产生的热量解得：A．7.5V，与结论不相符，选项A错误；B．8V，与结论不相符，选项B错误；C．V，与结论相符，选项C正确；D．V，与结论不相符，选项D错误；2、A【解题分析】

公式是电场强度的定义式，采用比值法定义，适用于任何静电场．E方向与正电荷受到电场力F的方向相同，与负电荷受到的电场力方向相反，A正确，BCD错误。故选A。3、C【解题分析】试题分析：速度变化量：△v=v2-v1=60km/h-20km/h=40km/h≈11m/s，则加速度为．故选C．考点：加速度【名师点睛】解决本题的关键是知道加速度的求解公式；解题时注意单位的换算；1．6km/h=1m/s；此题考查基本公式的掌握．4、D【解题分析】

绝热过程，自由扩散，体积变大，对外不做功，气体的内能不变，根据热力学第一定律可知温度不变。【题目详解】ABC．绝热容器内的稀薄气体与外界没有热传递，Q=0，稀薄气体向真空扩散没有做功，W=0，因而根据热力学第一定律稀薄气体的内能不变，则温度不变，故ABC错误；D．根据热力学第二定律可知，b中的气体不可能自发地全部退回到a中，故D正确；【题目点拨】本题主要考查了热力学第一定律和第二定律的应用，较为简单。5、B【解题分析】

A.第2s内，磁感应强度均匀减小，根据楞次定律知，上极板为正极；故A错误.B.第3s内，磁感应强度垂直纸面向外且逐渐增大，根据楞次定律知，上极板为正极；故B正确.C.第1s内下极板为正极，微粒开始做匀加速直线运动，第2s内，上极板为正极，微粒做匀减速直线运动到零，2s末未回到原位置；故C错误.D.根据法拉第电磁感应定律可知，两极板间的电势差，则电场强度；故D错误.6、B【解题分析】射线是高速电子流，来源于原子核内的中子转化为质子时放出的电子，选项A错误；衰变为质量数减小16，而质子数减小6，经过一次α衰变，质量数减小4，质子数减小2，而一次β衰变质量数不变，则质子数增大1，因此要经过4次α衰变和2次β衰变，故B正确；半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数的原子核衰变不适用，选项C错误；重核裂变后核子的比结合能会增加，轻核聚变后核子的比结合能也会增加，选项D错误；故选B.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、AC【解题分析】

由题图乙可知交流电电流的最大值是=A，交流电的周期T=0.02s，电流表的示数为交流电的有效值即=10A，选项A正确；线圈转动的角速度rad/s，选项B错误；0.01s时流过线圈的感应电流达到最大，线圈中产生的感应电动势最大，磁通量的变化率最大，则穿过线圈的磁通量为0，即线圈平面与磁场方向平行，选项C正确；由楞次定律可知0.02s时流过电阻的电流方向自左向右，选项D错误．本题选AC．8、AD【解题分析】

A、由甲图可知，t1点对应的电阻阻值较小，由闭合电路欧姆定律知对应电路中的电流较大小，故A正确；

B、同理，t2点应该标在电流值比较小的刻度上，故B错误；

CD、由图甲得R=R0+kt，根据闭合电路的欧姆定律：，联立解得：，可知t与I不是一次线性关系，电流表的刻度是均匀的，所以电阻温度计的刻度是不均匀的，故C错误，D正确。故选AD.9、BC【解题分析】AB.

用N极接近环A时，向里的磁通量最大，所以A环中感应电流的磁场的方向向外，环A能产生逆时针的感应电流，，故A错误，B正确；C.A环闭合，磁铁插向A环时，产生感应电流，环受力，A环会远离磁铁。故C正确；故D.B环不闭合，磁铁插向B环时，环内不产生感应电流，因此环不受到磁场的作用，横杆不转动，故D错误；故选：BC10、AD【解题分析】

A.原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，选项A正确；B.重核衰变时释放能量，衰变产物的结合能之和大于原来重核的结合能，故B错误；C.自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能，故C错误；D.比结合能越大，原子核越稳定，选项D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、FmAx1＝mBx2【解题分析】

烧断细线后，两球离开桌面做平抛运动，由于高度相等，则平抛的时间相等，水平位移与初速度成正比，把平抛的时间作为时间单位，小球的水平位移可替代平抛运动的初速度．将需要验证的关系速度用水平位移替代．【题目详解】[1][2]．取小球A的初速度方向为正方向，两小球质量和平抛初速度分别为，平抛运动的水平位移分别为，平抛运动的时间为t，需要验证的方程又代入得到故不需要用刻度尺测出操作台面距地面的高度h．所以多余的步骤是F．12、甲、乙、丙甲CAB0.160.36【解题分析】（1）甲和丙绳子的拉力可以由弹簧测力计和力传感器直接得到，不需要用重物的重力代替，所以甲丙两组不需要满足，而乙组用重物的重力代替绳子的拉力，要满足；（2）根据装置可知，甲图中小车受到的拉力大于弹簧测力计的示数，丙图中受到的拉力等于力传感器的示数，当F相等时，甲组的加速度大，所以甲组对应A，丙组对应B，乙组用重物的重力代替绳子的拉力，要满足，随着m的增大，不满足时，图象出现弯曲，所以乙组对应的是C；（3）每5个点取一个计数点，计数点间的时间间隔：，

由匀变速直线运动的推论：可知，加速度：；

打点2时小车的速度：；

点睛：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，同时要熟练应用所学基本规律解决实验问题．探究加速度与力、质量关系实验要采用控制变量法，当钩码的质量远小于小车的总质量时，可以近似认为小车受到的拉力等于钩码的重力，若用力传感器，则不需要满足此条件．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）（2）【解题分析】（1）对a导体棒，设从高处h滑到水平轨道时的速度为v0，由动能定理有可得a棒进入磁场后，a棒减速、b棒加速，最终速度相等，a、b系统动量守恒，有：mv0=（m+m）va、b导体棒的最终速度为v=（2）整个过程中，系统减少的机械能转化为电能，电能全部转化为回路的内能，即焦耳热回路中最多能产生的焦耳热为点睛：a从高处h滑到水平轨道，根据动能定理可求进入磁场时的速度．最终两棒速度相等，以两棒组成的系统为研究