2024届威海市重点中学物理高二下期末学业水平测试模拟试题含解析

2024届威海市重点中学物理高二下期末学业水平测试模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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，三个小球A、B、C的质量均为m，A与B、C间通过铰链用轻杆连接，杆长为L，B、C置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长．现A由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角α由60°变为120°，A、B、C在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g．则此下降过程中（）A．A、B、C系统机械能不守恒B．A、B、C系统动量守恒C．A、B、C系统，水平方向动量守恒D．在A的动能达到最大前A、B、C系统一直处于超重状态2、质量为m1=1kg和m2（未知的两个物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间极短，其x-t图象如图所示，则A．被碰物体质量为5kgB．此碰撞一定为弹性碰撞C．碰后两物体速度相同D．此过程有机械能损失3、有一正弦交流电，它的电流瞬时值的表达式为i＝141.4sin314t(A)，那么它的有效值是()A．100A B．70.7AC．314A D．50A4、一根弹性长绳沿x轴放置，左端点位于坐标原点，A点和B点分别是绳上x1=2m、x2=5m处的质点．用手握住绳的左端，当t＝1时使手开始沿y轴做简谐振动，在t＝1．5s时，绳上形成如图所示的波形．下列说法中正确的是（）A．此列波的波长为1m，波速为4m/sB．此列波为横波，左端点开始时先向上运动C．当t=2．5s时，质点B开始振动D．在t=3．5s后，A、B两点的振动情况总相同5、分别用波长为λ和的单色光照射同一金属板,发出的光电子的最大初动能之比为1∶2,以h表示普朗克常量,c表示真空中的光速,则此金属板的逸出功为A． B． C． D．6、氡气有天然放射性，其衰变产生的粒子可对人的呼吸系统造成辐射损伤．氡衰变方程为，衰变过程中同时产生γ射线，半衰期为3.8天，以下说法正确的是（）A．该衰变过程为α衰变B．对一个特定的氡核，在3.8天内一定会衰变C．γ射线的穿透性比α射线弱D．衰变后，核与X粒子的质量之和等于衰变前核的质量二、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，物体A放在水平桌面上，通过定滑轮悬挂一个重为10N的物体B，且已知物体A与桌面间的最大静摩擦力为4N．要使A静止，需加一水平向左的力，则力的取值可以为A．6N B．8NC．10N D．16N8、如图所示，某发电站的电能输送示意图，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n1、n2，降压变压器原副线圈匝数分别为n3、n4，两变压器均为理想变压器．若发电机的输出电压与负载的额定电压刚好相等，要使负载正常工作，下列判断正确的是A． B．C．升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率 D．升压变压器的输出电流等于降压变压器的输入电流9、回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用，其原理如图所示，和是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为、周期为的交流电源上，位于圆心处的粒子源能不断产生粒子（初速度可以忽略），它们在两盒之间被电场加速，当粒子被加速到最大动能后，再将它们引出，忽略粒子在电场中的运动时间，则下列说法正确的是（）A．粒子第次被加速前、后的轨道半径比为B．若只增大交变电压，则粒子在回旋加速器中运行的时间会变短C．若不改变交流电压的周期，仍可用此装置加速氘核D．若是增大交变电压，则粒子的最大动能会变大10、如图所示，CD、EF是两条水平放置的阻值可忽略的平行金属导轨,导轨间距为L,在水平导轨的左侧存在磁感应强度方向垂直导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B,磁场区域的长度为d,如图所示。导轨的右端接有一电阻R,左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接。将一阻值也为R的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放,导体棒最终恰好停在磁场的右边界处。已知导体棒与水平导轨接触良好,且动摩擦因数为μ,则下列说法中正确的是()A．导体棒在磁场中做匀减速直线运动B．导体棒的最大电动势为BL2ghC．电阻R中产生的焦耳热为mg(h-μd)D．整个过程中产生的内能为mgh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）(1)使用多用电表测电阻时，将多用电表挡位调到电阻“×100”挡，按正确操作步骤测量，若发现表头指针偏转角较小，应调到电阻________挡，___________再测量．（2）利用电流表、电压表、电阻箱结合，有三种常用的“测定电源电动势和内阻”的实验方法．请写出其中一个原理表达式：___________________，实验中至少需要______组数据．（3）某实验小组的同学利用图甲的电路测量电压表V的内阻Rv，E为内阻不计的电源，已知两电压表V，V1的读数分别为U，U1，定值电阻大小为R0，则电压表内阻的真实值为___________（用题中字母表示）．12．（12分）某小组做了“测定玻璃的折射率”实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸．(1)该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示，其中实验操作正确的是___________．ABCD(2)该小组选取了操作正确的实验记录，在自纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示，则玻璃的折射率n=____________．（用图中线段的字母表示）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）某公交车从站点出发，由静止开始做匀加速直线运动，行驶8.0m时，发现站点上还有一名乘客没有上车，司机立即刹车做匀减速直线运动至停车．公交车开始做减速运动1.0s时，该乘客发现公交车减速，立即匀速追赶，公交车停止运动时该乘客恰好赶到．公交车从启动到停止总共历时9.0s，行进了24m．人和车均可视为质点．求：（1）公交车运行的最大速度（结果保留两位有效数字）；（2）追赶公交车过程中该乘客的速度大小（结果保留两位有效数字）．14．（16分）在容积为20L的圆筒内装有氧气，温度是27℃时，它的压强是1.0×106Pa，在标准状态下，这些氧气的体积是多少L？15．（12分）一原长=20cm的轻弹簧的一端固定在倾角θ=30°的固定光滑斜面的底部，另一端压有一质量m=1kg的物块(视为质点），如图所示．用力沿斜面向下推物块，使弹藏的压缩量=10cm，然后由静止释放物块．已知弹簧的劲度系数k=250N/m，弹簧的形变始终在弹性限度内，弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量x的关系为，重力加速度g=10m/s².求：(1)从开始释放物块到物块的速度最大的过程中物块的位移；(2)物块上升到最高处时与水平地面的距离．

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】（1）A由静止释放后，ABC和弹簧组成的系统内，仅涉及重力势能、弹性势能和动能的相互转化，故系统机械能守恒，A选项错误；（2）ABC三个物体的系统，在A由静止下落运动的过程中，属于变速运动，受到外力外力的矢量和不为零，故系统动量不守恒；但在水平方向不受外力，故水平方向系统动量守恒，B错误C正确；（3）在A的动能达到最大前，其加速度竖直向下，系统受到地面的支持力小于它们的总重力，故系统一直处于失重状态，D错误；【题目点拨】（1）根据系统内只有弹性势能、重力势能和动能转化的情况，可以确定系统机械能守恒；（2）当系统不受外力，或受到外力的矢量和为零，系统动量守恒；或者系统在你某一方向不受外力，某一方向动量守恒；（2）系统具有向下的加速度，属于失重想象．2、B【解题分析】

AC．由图象可知，碰撞前m2是静止的，m1的速度为：碰后m1的速度为：m2的速度为：即碰后两物体速度大小相等，方向相反，速度不相同；两物体碰撞过程动量守恒，由动量守恒定律得：m1v1=m1v1′+m2v2′即：1×4=1×（-2）+m2×2解得：m2=3kg选项AC错误；BD．碰撞前总动能：碰撞后总动能：碰撞前后系统动能不变，故碰撞是弹性碰撞，故B正确，D错误；3、A【解题分析】

由表达式可知峰值为141.4A.根据故A正确，BCD错误．故选A4、C【解题分析】试题分析：由题意可知，1．5s是半个周期的时间，故周期T=1s，由图可知，半个波长为1m，故波长为2m，则波速为2m/s，选项A错误；因为绳子沿x轴正方向传播，由1．5s时最右端的质点向下振动，它应该与振源的振动方向相同，故左端点开始时应该先向下运动，选项B错误；当t=2．5s时，质点要向右再传播4×1．5m=2．1m的距离，此时B点正好开始振动，选项C正确；因为AB间相距3m，而波长为2m，故AB两点的振动方向总是相反的，选项D错误．考点：机械振动与机械波．5、B【解题分析】光子能量为：E=；根据爱因斯坦光电效应方程可知光电子的最大初动能为：Ek=-W

；根据题意：λ1=λ，λ2=λ，Ek1：EK2=1：2

；联立可得逸出W=，故BCD错误，A正确．6、A【解题分析】

A.根据电荷数守恒、质量数守恒得，X的电荷数为2，质量数为4，为α粒子，故A正确；B.对一个特定的氡核，半衰期没有意义，可能永远不衰变，也可能很快衰变，故B错误；C.γ射线的穿透性比α射线强，故C错误；D.由于衰变过程中同时产生γ射线，释放出能量，会发生质量亏损，衰变后，核与X粒子的质量之和小于衰变前核的质量，故D错误．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、ABC【解题分析】

物体静止时，根据平衡条件可得绳上的拉力；A、当时，设物体静止，则静摩擦力为，假设成立，摩擦力达到最大静摩擦力，且方向向左，故选项A正确；B、当时，假设物体静止，则静摩擦力为，假设成立，物体仍能静止，且的方向向左，故选项B正确；C、当时，假设物体静止，则静摩擦力为，假设成立，故选项C正确；D、当时，假设物体静止，则静摩擦力为，假设不成立，物体将滑动，故选项D错误．8、BD【解题分析】由变压器的电压比与匝数之比的关系得：，；因为线路电压损失，即U2＞U3，由题意U1=U4，所以，选项A错误，B正确；因是理想变压器，则其输入功率与输出功率相等，但由于电线电阻功率损失，所以升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率．故C错误．升压变压器的输出电流等于降压变压器的输入电流，故D正确；故选BD．点睛：理想变压器的输入功率与输出功率相等，且没有漏磁现象．远距离输电，由于导线通电发热导致能量损失，所以通过提高输送电压，从而实现降低电损．9、ABC【解题分析】

A．根据洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，则有：，解得：所以质子第n次被加速前后的轨道半径之比为，故A正确；B．若只增大交变电压U，则质子在回旋加速器中加速次数会减小，导致运行时间变短，故B正确；C．交流电压的周期与粒子在磁场中运动的周期相同，即则粒子的周期为假设该装置也能加速氘核（），则其周期为即粒子的周期相同，故不用改变交流电压的周期，也能加速氘核，故C正确；D．根据洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，则有：，解得：与加速电压无关，故D错误；故选ABC。【题目点拨】回旋加速器是通过电场进行加速，磁场进行偏转来加速带电粒子。带电粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同，根据比较周期。当粒子最后离开回旋加速器时的速度最大，根据求出粒子的最大速度，从而得出最大动能的大小关系。10、BD【解题分析】

金属棒在弯曲轨道下滑时，只有重力做功，其机械能守恒，由机械能守恒定律或动能定理可以求出金属棒到达水平面时的速度。导体棒进入水平导轨后做变减速运动，刚进入水平导轨时产生的感应电流最大，由E=BLv求出感应电动势；克服安培力做功转化为焦耳热，由动能定理（或能量守恒定律）可以求出克服安培力做功，得到电阻R产生的焦耳热。【题目详解】导体棒进入磁场后受到向左的安培力和摩擦力作用而做减速运动，随着速度的减小，感应电动势减小，回路的电流减小，安培力减小，加速度减小，则导体棒在磁场中做变减速直线运动，选项A错误；金属棒在弯曲轨道下滑过程中，由机械能守恒定律得：mgh=12mv2，可得，金属棒到达水平面时的速度v=2gh，金属棒到达水平面后进入磁场受到向左的安培力和摩擦力做减速运动，则导体棒刚到达水平面时的速度最大，产生的最大感应电动势为E=BLv=BL2gh，选项B正确；金属棒在整个运动过程中，由动能定理得：mgh-WB-μmgd=0-0，则克服安培力做功：WB=mgh-μmgd，所以整个电路中产生的焦耳热为Q=WB=mgh-μmgd；电阻与导体棒电阻相等，通过它们的电流相等，两者产生的焦耳热相等，则电阻R产生的焦耳热：QR=12Q=12mg（h-μd），故C错误。整个过程中产生的内能等于机械能的减小量，即mgh【题目点拨】此题关键是分析导体棒进入磁场后的受力情况和运动情况，结合法拉第电磁感应定律以及动能定理求解焦耳热.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、×1k，重新欧姆调零两组【解题分析】

（1）使用欧姆表进行测量时表头指针偏转角较小，说明电阻阻值较大，应调到大倍率的×1K档，换挡后要重新进行欧姆调零后再测量；（2）根据闭合电路欧姆定律即可写出实验原理的表达式：E=U+Ir，因为E和r未知，故实验中至少需要两组数据。（3）通过电压表V的电流：，则电压表内阻的真实值．12、B【解题分析】

(1)[1]因玻璃的折射率较大，故在玻璃中的折射角一定小于入射角；实验作出的入射角一定大于折射角；并且光线从玻璃中出来后，应与入射光平行A．与分析不符，故A项不符合题意；B．与分析相符，故B项符合题意；C．