山西省太原市第二十一中学2024届物理高二下期末经典模拟试题含解析

山西省太原市第二十一中学2024届物理高二下期末经典模拟试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、图中的D为置于电磁铁两极间的一段通电直导线，电流方向垂直于纸面向里．在开关S接通后，导线D所受磁场力的方向是A．向左 B．向右 C．向上 D．向下2、下列说法正确的是()A．布朗运动就是液体分子的热运动B．若两分子间距离增大，分子势能一定增大C．小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中靠的是液体的表面张力D．空气中的水蒸气凝结成水珠的过程中，水分子之间的斥力消失，引力增大3、图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示．一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是()A．向上 B．向下 C．向左 D．向右4、一物体做自由落体运动．从下落开始计时，重力加速度g取10m/s1．则物体在第5s内的位移为（）A．10m B．115m C．45m D．80m5、如图所示，A、B两物体的质量之比为mA∶mB=1∶2，它们原来静止在平板车C上，A、B两物体间有一根被压缩了的水平轻质弹簧，A、B两物体与平板车上表面间的动摩擦因数相同，水平地面光滑．当弹簧突然释放后，A、B两物体被弹开(A、B两物体始终不滑出平板车)，则有()A．A、B系统动量守恒B．A、B、C及弹簧整个系统机械能守恒C．小车C先向左运动后向右运动D．小车C一直向右运动直到静止6、关于分子动理论，下列说法正确的是A．墨汁在水中的扩散实际上是水分子的无规则运动过程B．当分子间的距离减小时，分子间的引力减小而斥力增大C．布朗运动的原因是液体分子永不停息地无规则运动D．磁铁可以吸引铁屑，这一事实说明分子间存在引力二、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，用OA、OB两根轻绳将花盆悬于两竖直墙之间，开始时OB绳水平．现保持O点位置不变，改变OB绳长使绳右端由B点缓慢上移至B′点，此时OB′与OA之间的夹角θ＜90°．设此过程OA、OB绳的拉力分别为FOA、FOB，则下列说法正确的是()A．FOA一直减小 B．FOA先减小后增大C．FOB一直减小 D．FOB先减小后增大8、下列有关热学知识的叙述中，正确的是____A．分子热运动各速率间的分子数占总分子数的比例是常数，与温度无关B．随着分子间距离的增大，分子间的引力和斥力都减小C．晶体沿不同方向的物理性质是一样的，具有各向同性D．—定质量的理想气体在等温变化过程中，内能一定不变E.—定条件下，热量也可以从低温物体传递给高温物体9、向空中发射一物体，不计空气阻力，当物体的速度恰好沿水平方向时，物体炸裂为a、b两块．若质量较大的a块的速度方向仍沿原来的方向，则()A．b的速度方向一定不与与原速度方向相同B．从炸裂到落地这段时间里，a飞行的水平距离不一定比b的大C．a、b一定同时到达地面D．炸裂的过程中，a、b中受到的爆炸力的冲量大小无法比较10、如图所示，粗糙绝緣的水平面附近存在一个平行于水平面的电场，其中某区域的电场线与轴平行，在轴上的电势与坐标的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点的切线。现有一质量为，电荷量为的滑块（可视作质点），从处由静止释放，其与水平面的动摩擦因数为。取重力加速度。则下列说法正确的是（）A．滑块运动的加速度先逐渐成小后逐渐增大B．处滑块运动的动能最大约为C．滑块运动过程中电势能先减小后增大D．滑块整个运动过程中克服摩擦力做功三、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）某同学采用DIS做“研究加速度和力的关系”这一实验，该实验装置如图甲所示．若DIS按图示方式显示得到了图乙所示的实验图象，请回答下列问题：（1）由图线中OA段可得出的实验结论是__________________________________．（2）造成图线中AB段明显偏离直线的主要原因是_____________（填选项前的字母）A．小车与轨道之间存在摩擦B．所挂钩码的总质量太大C．所用小车的质量太大12．（12分）在《利用电磁打点计时器研究匀变速直线运动》的实验中，如图所示是某同学“研究物体做匀变速直线运动规律”实验时得到的一条纸带(实验中打点计时器打点时间间隔T=0.02s)，依照打点的先后顺序取计数点为1、2、3、4、5、6、7，相邻两计数点间还有4个点未画出，测得：s2＝1.91cm，s3＝2.40cm．a．打第3个计数点时纸带的速度大小v3＝__________m/s；(保留两位有效数字)b．计算物体的加速度大小为______________m/s2(保留两位有效数字)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）某透明材料制成的长方体的截面如图所示，O为BC边的中点，AB、BC的长度分别为L和L．在O点放置一点光源，已知该透明材料对该光源发出的光的折射率，不考虑光的二次反射，求：①该光从透明材料射向空气发生全反射的临界角角；②长方形四边没有光射出的总长度x．14．（16分）如图所示，固定的、电阻不计的平行金属导轨与水平面成θ=53°角，导轨间距为L＝1m，上端接有电阻R＝3Ω，整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁场强度为B＝1T．质量m＝0.2kg、电阻r＝2Ω的金属杆垂直放置于导轨上，某时刻开始由静止释放金属杆，经过2s杆刚好匀速下滑．已知杆与金属导轨的动摩擦因数为μ=0.5，且下滑过程中杆与导轨始终垂直并保持良好接触．g＝10m/s2，sin53°=0.8，求：(1)杆匀速下滑时的速度大小；(2)前2s内通过电阻R的电荷量；(3)前2s内电阻R上产生的焦耳热．15．（12分）一客车从静止开始以加速度a=1.0m/s2做匀加速直线运动的同时，在车尾的后面离车头为s=30m远的地方有一乘客正以某一速度匀速追赶这辆客车。已知司机从车头侧面的反光镜内能看到离车头的最远距离为s0=20m，保留时间为t0=1.0s及以上才能看清楚，这样才能制动客车使之停下来，该乘客要想乘坐上这辆客车，则其追赶客车的速度应满足什么条件？

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】

由右手螺旋定则知，在铁芯中产生逆时针方向的磁场，即在导线处有从右向左的磁场．由左手定则可以判断，掌心向右，四指向里，则拇指向下代表所受磁场力向上．答案选C．2、C【解题分析】A.布朗运动是悬浮在液体中固体微粒的运动，是由于其周围液体分子的碰撞形成的，故布朗运动是液体分子无规则热运动的反映，但并不是液体分子的无规则运动．故A错误；B.当分子力表现为斥力时，分子距离增大时，分子斥力做正功，分子势能减小；当分子力表现为引力时，分子距离增大时，分子引力做负功，分子势能增加．故B错误；C.由于液体表面张力的作用，可以承受小昆虫的重力，使其能在水面上自由来往而不陷入水中，故C正确；D．空气中的水蒸气凝结成水珠的过程中，水分子之间的距离减小，引力和斥力都增大，故D错误；故选C3、B【解题分析】试题分析：带电粒子在磁场中受洛伦兹力，磁场为4根长直导线在O点产生的合磁场，根据右手定则，a在O点产生的磁场方向为水平向左，b在O点产生磁场方向为竖直向上，c在O点产生的磁场方向为水平向左，d在O点产生的磁场方向竖直向下，所以合场方向水平向左．根据左手定则，带正电粒子在合磁场中洛伦兹力方向向下．故选B．考点：洛伦兹力方向判定（左手定则）和直导线周围磁场的判定（右手螺旋定则）．4、C【解题分析】试题分析：自由落体运动是初速度0的加速度的匀变速直线运动．第5秒内时间是1秒钟．前5秒内的位移，前4秒内的位移为，那么第5秒内的位移为，选项C对．考点：自由落体运动5、D【解题分析】由题意可知，地面光滑，所以A、B和弹簧、小车组成的系统受合外力为零，所以系统的动量守恒．在弹簧释放的过程中，因，由摩擦力公式知，A、B所受的摩擦力大小不等，所以A、B组成的系统合外力不为零，A、B组成的系统动量不守恒，A对小车向左的滑动摩擦力小于B对小车向右的滑动摩擦力，在A、B相对小车停止运动之前，小车所受的合外力向右，会向右运动，因存在摩擦力做负功，最终整个系统将静止，则系统的机械能减为零，不守恒，故ABC错误，D正确；故选D．【题目点拨】在整个过程中合外力为零，系统动量守恒．物体机械能守恒的条件是没有机械能转化为其它形式的能，根据机械能守恒的条件逐个分析物体的受力的情况，即可判断物体是否是机械能守恒．6、C【解题分析】

A、墨水的扩散实际上是墨水分子和水分子的无规则运动的过程，故A错误；B、当分子间的距离减小时，分子间的引力和斥力都增大，故B错误；C、布朗运动是固体小颗粒受到不同方向的液体分子无规则运动产生的撞击力不平衡引起的，间接证明了分子永不停息地做无规则运动，故C正确；D、磁铁可以吸引铁屑，并非是分子力的作用，故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、AD【解题分析】试题分析：以结点O为研究对象，分析受力：重力G、绳OA的拉力和绳BO的拉力，如图所示，根据平衡条件知，两根绳子的拉力的合力与重力大小相等、方向相反，作出轻绳OB在两个位置时力的合成图如图，由图看出，逐渐减小，先减小后增大，当时，最小．考点：共点力作用下物体平衡【名师点睛】本题运用图解法研究动态平衡问题，也可以根据几何知识得到两绳垂直时，轻绳OB的拉力最小来判断．8、BDE【解题分析】

A项：温度是分子平均动能的标志，所以温度升高，分子平均动能增大，分子平均速率增大，故A错误；B项：如图可知，随着分子间距离的增大，分子间的引力和斥力都减小，故B正确；C项：单晶体具有各向异性，多晶体具有各向同性，故C错误；D项：由于理想气体不考虑分子势能，其内能只取于温度，当温度不变，内能则不变，故D正确；E项：根据热力学第三定律可知，热量，可以从低温物体传递给高温物体，但要引起其它变，故E正确．9、BC【解题分析】物体在炸成两块时，系统在水平方向动量守恒，由动量守恒定律可知，b的速度方向可能与原速度方向相同、相反或为零，但a和b两块的动量变化一定大小相等，方向相反，A错误D正确；在爆炸后，a和b在竖直方向做自由落体运动，二者在空中运动时间相等，同时到达地面，由于a和b的水平速度关系未知，所以二者落地时的水平距离关系不能确定，选项B错误C正确．10、AB【解题分析】

A．电势与位移x图线切线的斜率表示电场强度，则x=0.15m处的场强此时的电场力为滑动摩擦力大小为在x=0.15m前，电场力大于摩擦力，做加速运动，加速度逐渐减小，x=0.15m后电场力小于摩擦力，做减速运动，加速度逐渐增大，故A正确；B．在x=0.15m时，电场力等于摩擦力，速度最大，动能最大，根据动能定理得解得故B正确；C．由图可知，电势降低，故正电荷的电势能减少，则电场力一直做正功，故C错误；D．由数据图像可得，电势与x成反比关系，即，当x=0.45m时，电势，代入上述公式，得到，故沿x轴的电势与x的函数关系表达式，滑块运动的全部过程中，只有电场力和摩擦力做功，当速度为零时，滑块将停止运动，设滑块停止的位置为，根据动能定理得即可解得则滑块克服摩擦力做功为故D错误。故选AB。【题目点拨】电势与位移x图线的斜率表示电场强度，根据斜率判断电场强度的变化，从而判断出电场力的变化，根据牛顿第二定律判断出加速度的变化，根据加速度方向与速度方向的关系，判断出速度的变化，从而知道何时速度最大。根据图像求出电势与位移x的表达式，当滑块停止运动时，摩擦力做功最大，根据动能定理求出滑动的位移，再根据摩擦力做功的公式求解即可。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、小车的质量一定时，加速度a与合力F成正比B【解题分析】(1)由图象OA段可知，图象是一条直线，a与F成正比，即：在小车质量一定时，加速度a与小车受到的合力F成正比；(2)本实验要探索“加速度和力的关系”所以应保持小车的总质量不变，钩码所受的重力作为小车所受合外力；由于OA段a−F关系为一倾斜的直线，所以在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；设小车的质量为M，钩码的质量为m，由实验原理得：mg=Ma得：，而实际上，可见AB段明显偏离直线是由于没有满足M远大于m造成的，所以所挂钩码的总质量太大，故B正确，AC错误；故选B．12、0.220.49【解题分析】a、由于中间还有四个点没有画出，所以相邻两个计数