2024届河北衡水市安平中学物理高二下期末统考模拟试题含解析

2024届河北衡水市安平中学物理高二下期末统考模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、如图所示的容器中,A，B处各有一个可自由移动的活塞,活塞下面是水,上面是大气,大气压恒定,A，B的底部由带阀门K的管道相连,整个装置与外界绝热,原先A中水面比B中高,打开阀门,使A中的水逐渐向B中流,最后达到平衡,在这个过程中()A．大气压力对水做功,水的内能增加B．水克服大气压力做功,水的内能减少C．大气压力对水不做功,水的内能不变D．大气压力对水不做功,水的内能增加2、下列关于原子和原子核的说法正确的是()A．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子核是由质子和中子组成的B．某放射性原子核经过2次α衰变和一次β衰变，核内中子数减少3个C．β射线是原子核外电子挣脱原子核的束缚后而形成的电子流D．比结合能越大的原子核结合得越牢固3、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．4、一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，先让让座舱自由下落，落到一定位置时，制动系统启动，座舱做减速运动，到地面时刚好停下．下列判断正确的是A．座舱在自由下落的过程中，人处于超重状态B．座舱在减速运动的过程中，人处于超重状态C．座舱在整个运动过程中，人都处于失重状态D．座舱在整个运动过程中，人都处于超重状态5、关于天然放射性，下列说法正确的是A．天然放射现象说明原子是可分的B．放射性元素的半衰期与外界的温度有关，温度越高半衰期越短C．放射性元素发生β衰变时所释放出的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的D．机场、车站进行安检时，能发现箱内危险物品，是利用了α射线较强的穿透能力6、氢原子的能级示意图如图所示，现有大量的氢原子处于n＝4的激发态，当向低能级跃迁时，会辐射出若干种不同频率的光子，下列说法中正确的是（）A．从n＝2跃迁到n＝1时，辐射出的光的波长最大B．从n＝2跃迁到n＝1时，辐射出的光子能量最大C．氢原子的核外电子的电势能减小量等于动能的增加量D．会辐射出6种不同频率的光子二、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，为一定质量的某种气体在某两个确定的温度下，其分子速率的分布情况，由图可知A．两种温度下的分子速率都呈“中间多、两头少”的分布B．分子速率最大的分子数占的比例最大C．图中的T1>T2D．温度越高，分子的热运动越剧烈8、图甲为一列简谐波在时刻的波形图，P是平衡位置为x=1.0m处的质点，Q是平衡位置为x=4.0m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则A．质点Q简谐运动的表达式为（cm）B．从t=0.10s到t=0.20s，该波沿x轴负方向传播了4mC．在t=0.25s时，质点P的速度方向为y轴正方向D．从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30cm9、如图，倾角为30°的斜面体静止在水平地面上，轻绳一端连着斜面上的物体A(轻绳与斜面平行)，另一端通过两个滑轮相连于天花板上的P点.动滑轮上悬挂质量为m的物块B，开始时悬挂动滑轮的两绳均竖直.现将P点缓慢向右移动，直到动滑轮两边轻绳的夹角为90°时，物体A刚好要滑动.假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物体A与斜面间的动摩擦因数为．整个过程斜面体始终静止，不计滑轮的质量及轻绳与滑轮的摩擦.下列说法正确的是()A．物体A的质量为B．物体A受到的摩擦力一直增大C．地面对斜面体的摩擦力水平向左并逐渐减小D．斜面体对地面的压力逐渐减小10、如图所示，在xOy平面内存在着磁感应强度大小为B的匀强磁场，第一、二、四象限内的磁场方向垂直纸面向里，第三象限内的磁场方向垂直纸面向外．P（）、Q（）为坐标轴上的两个点．现有一电子从P点沿PQ方向射出，不计电子的重力：（）A．若电子从P点出发恰好经原点O第一次射出磁场分界线，则电子运动的路程一定为B．若电子从P点出发经原点O到达Q点，则电子运动的路程一定为C．若电子从P点出发经原点O到达Q点，则电子运动的路程一定为D．若电子从P点出发经原点O到达Q点，则电子运动的路程可能为，也可能为三、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）为了验证“两小球碰撞过程中的动量守恒”，某同学用如图所示的装置进行了如下的操作：①将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于靠近槽口处，使小球a从斜槽轨道上某固定点由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；②将木板向右平移适当的距离固定，再使小球a从原固定点由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹P；③把小球b静止放在斜槽轨道的水平段的最右端，让小球a仍从原固定点由静止释放，和小球b相碰后，两小球撞到木板并在白纸上留下痕迹M和N；④用天平测出a、b两个小球的质量分别为和，用刻度尺测量白纸上O点到M、P、N三点的距离分别为、和。根据上述实验，请回答下列问题：(1)为了减小实验误差，选择入射球、被碰球时，应该使_________（填“大于”、“等于”或“小于”）。(2)小球a和b发生碰撞后，小球a在图中白纸上撞击痕迹应是__________点。(3)小球a下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力，这对实验结论___________产生影响（填“会”或“不会”）。(4)用本实验中所测得的物理量来验证两小球碰撞过程中动量守恒，其表达式为__________。（用、、、、表示）12．（12分）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将6mL的油酸溶于酒精制成104mL的油酸酒精溶液。测得lmL油酸酒精溶液有80滴，将1滴该溶液滴入撒有痱子粉的水槽中，待油膜充分散开后，在玻璃板上描出油膜轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，正方形方格的边长为1cm.(1)油膜的面积为____cm2.(2)每滴酒精油酸溶液由含有纯油酸的体积是____mL。(计算结果保留两位有效数字)(3)求出油酸分子直径约为______

m；(计算结果保留两位有效数字)(4)关于该实验下列说法正确的是______

(选填字母代号)A．油酸未完全散开，计算结果偏大B．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，计算结果偏小C．求每滴油酸酒精溶液体积时，1mL的溶液的滴数多记了几滴，计算结果偏大D．若测定阿伏加德罗常数，还需已知油酸的密度和油酸的摩尔质量四、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）发电厂输出的交变电压为22kV，输出功率为2.2×106W．要求输电导线上损失的电功率为输送功率的10%．现在用户处安装一降压变压器，用户电压为220V．求：（1）发电厂到变压器间的输电导线总电阻．（2）变压器原、副线阍的匝数之比．14．（16分）一氧气瓶的容积为0.08m1，开始时瓶中氧气的压强为20个大气压．某实验室每天消耗1个大气压的氧气0.16m1．当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时，需重新充气．若氧气的温度保持不变，求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天．15．（12分）将一个长度L=100cm的长玻璃管竖直摆放，管的A端开口，B端封闭。利用水银在管的下部封闭着一段空气柱，各段初始长度如图，已知外界大气压p0=75cmHg，温度始终不变．①被封闭的气体压强是多大；②缓慢将管子绕通过B点的水平粥转动180°，使管倒立，求此时管内空气柱的长度．

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】

打开阀门K后，据连通器原理，最后A、B两管中的水面将相平，如下图所示：即A中水面下降，B中水面上升；设A管截面积为S1，水面下降距离为h1，B管截面积为S2，水面上升距离为h2，由于水的总体积保持不变，则有S1h1=S2h2，A管中大气压力对水做的功：W1=p0S1h1，B管中大气压力对水做的功：W2=-p0S2h2，大气压力对水做的总功：W=W1+W2=p0S1h1-p0S2h2，因为S1h1=S2h2，所以W=0，即大气压力对水不做功；由于水的重心降低，重力势能减小，由能量守恒定律知水的内能增加。故D正确，ABC错误。2、D【解题分析】卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子的核式结构，故A错误；根据衰变实质，可知原子核经过2次α衰变，中子少了4个，一次β衰变后，中子变为质子，中子又少1个，中子共少了5个，故B错误；β射线是原子核内的中子转化为质子同时释放一个电子，故C错误；比结合能越大的，平均拆开一个核子需要的能量更多，原子核越稳定，故D正确．3、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．4、B【解题分析】

（1）座舱在自由下落的过程中，座舱和人都做自由落体运动，a=g，人处于完全失重状态，A错误；（2）座舱在向下减速的过程中，加速度竖直向上，根据牛顿第二定律，座舱里的人处于超重状态，B正确；（3）座舱先处于完全失重，后处于超重状态，C、D错误．故本题选B．【题目点拨】当物体的加速度向上时，物体处于超重状态；当物体的加速度向下时，物体处于失重状态；当物体的加速度向下时，且a=g时，物体处于完全失重状态．5、C【解题分析】

A、天然放射现象说明原子核具有复杂的结构，A错误；B、放射性元素的半衰期由原子核决定，与外界的温度无关，B错误；C、放射性元素发生β衰变时所释放出的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的，C正确；D、机场、车站等地进行安全检查时，能轻而易举地窥见箱内物品，利用了X射线较强的穿透能力，D错误。6、D【解题分析】

n＝4和n＝3间的能级差最小，辐射的光子频率最小，波长最大，故A错误。n＝4和n＝1间的能级差最大，辐射的光子频率最大，能量最大，故B错误。氢原子向外辐射光子的过程中氢原子的能量减少，所以氢原子的核外电子的电势能减小量大于动能的增加量，故C错误。根据6知，这些氢原子总共可辐射出6种不同频率的光子，故D正确。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、AD【解题分析】

A.两种温度下的分子速率都呈“中间多、两头少”的分布，选项A正确；B.分子速率中等的分子数占的比例最大，选项B错误；C.温度是分子平均动能的标志，温度高则分子速率为中等的占百分比较大，所以有T1＜T1．选项C错误；D.温度越高，分子的热运动越剧烈，选项D正确；8、BC【解题分析】

A.角速度则质点Q简谐运动的表达式为y=10sin10πt（cm）故A项不符合题意；B.t=1.0s时刻，质点Q沿y轴负方向运动，则波沿x轴负方向传播，波长λ=8m，周期T=0.2s，则波速在t=0.10s到0.20s时间内，波沿x轴负方向传播了4m，故B项符合题意；C.t=0.10s时，质点P在平衡位置以上向上振动，当t=0.25s时，即在t=0.10s开始经过，质点P在平衡位置以下向上振动，即速度方向沿y轴正方向，故C项符合题意；D.由于P点不是在波峰或波谷，或平衡位置，经过0.15s，即经过个周期，质点经历的路程不等于3A，即经过0.15s质点经历的路程不等于30cm，故D项不符合题意．9、AB【解题分析】

同一条绳子上的拉力相等，对B分析，当两条绳子的夹角为90°时，绳子的拉力为，对A分析，在沿斜面方向上有：A受到最大静摩擦力，重力沿斜面向下的分力和绳子的拉力，故有，，解得，A正确；当两个轻绳都是竖直方向时，绳子的拉力最小，此时，所以一刚开始静摩擦力方向沿斜面向下，故，随着T的增大，摩擦力在增大，B正确；将斜面和A以及B看做一个整体，绳子受到最右边绳子的拉力作用，并且每条绳子在竖直方向上的分力恒等于，故有，随着的增大，摩擦力在增大，C错误；对斜面体分析，受最左边绳子斜向下的拉力，这个拉力在竖直方向上的分力恒等于，所以斜面体对地面的压力恒定不变，D错误。故选AB。10、AD【解题分析】A项：粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，设圆周运动半径为R，若电子从P点出发恰好经原点O第一次射出磁场分界线，如图甲所示则有半径R＝L，运动轨迹为四分之一圆周，所以运动的路程，故A正确；B、C、D项：若电子从P点出发经原点O到达Q点，若粒子恰好经原点O第一次射出磁场分界线，则轨迹如图甲，运动路程为一个圆周，即s＝2πR＝2πL，若粒子第N次离开磁场边界经过原点O，则要回到Q点，经过O点的速度必然斜向下45°，则运动轨迹如图乙，根据几何关系有，圆周运动半径，运动通过的路程为，故B、C错误，D正确．点晴：考查根据运动半径来确定运动轨迹，从而确定运动的路程，掌握左手定则与右手定则的区别，注意运用几何关系正确画出运动轨迹图是解题的关键．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、大于N不会【解题分析】

(1)[1]为防止碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即：应该使ma大于mb；(2)(4)[2][4]小球离开轨道后做平抛运动，设木板与抛出点之间的距离为x，由平抛运动规律得：水平方向：竖直方向：解得：碰撞前，小球a落在图中的P点，设其水平初速度为v1．小球a和b发生碰撞后，小球a的速度变小，下落的更多，a的落点在图中的N点设其水平初速度为v1，m2的落点是图中的M点，设其水平初速度为v2．小球碰撞的过程中若动量守恒，则有：即为则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为：(3)[3]只要由静止从同一位置释放小球，小球到达轨道底端时速度相等，小球a下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力，这对实验结果不会产生误差。12、（1）98～108（2）（3）（4）AD【解题分析】

（1）由图可知，油膜的格子数大约为100个，则油膜的面积为S=100×1cm2=100cm2.（2）每滴酒精油酸溶液由含有纯油酸的体积是。（3）油酸分子直径约为.（4）油酸未完全散开，得到的面积偏小，则计算出的分子直径结果偏大，选项A正确；计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，得到的面积偏小，则计算出的分子直径结果偏大，选项B错误；求每滴油酸酒精溶液体积时，1mL的溶液的滴数多记了几滴，计算的到的一滴油酸酒精溶液中含酒精的量偏小，则计算出的分子直径结果偏小，选项C错误；若测定阿伏加德罗常数，还需已知油酸的密度和油酸的摩尔质量，选项D正确