甘肃省兰州市第九中学2024届物理高二下期末综合测试模拟试题含解析

甘肃省兰州市第九中学2024届物理高二下期末综合测试模拟试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，一定质量的物体用轻绳AB悬挂于天花板上，用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，用T表示绳OB段拉力的大小，在O点向左移动的过程中（）A．F逐渐变大，T逐渐变大 B．F逐渐变大，T不变C．F逐渐变小，T不变 D．F逐渐变小，T逐渐变小2、图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与电阻R＝10Ω连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电表，示数是10V．图乙是穿过矩形线圈磁通量Φ随时间t变化的图象．则下列说法正确的是()A．电阻R上的电功率为20WB．0.02s时R两端的电压瞬时值为零C．R两端的电压随时间变化的规律是u＝14.1cos100πt(V)D．通过R的电流随时间变化的规律是i＝cos50πt(A)3、下列关于布朗运动的说法中正确的是（）A．布朗运动的激烈程度与液体温度无关B．布朗运动是否显著与悬浮在液体中的颗粒大小无关C．微粒的布朗运动的无规则性，反映了液体内部分子运动的无规则性D．将碳素墨水滴入清水中，观察到的布朗运动是碳分子无规则运动的反映4、一辆汽车在平直公路上突遇紧急情况刹车，从t=0时刻起，汽车在运动过程中的位移与速度的平方之间的关系如图所示，下列说法正确的是（）A．t=0时汽车的速度为20m/sB．刹车过程持续的时间为5sC．刹车开始，最初2s内汽车的位移为15mD．刹车过程汽车的加速度大小为5m/s25、原子能资源的综合利用已成为世界各国的发展方向，我国在综合利用原子能方面进展较快，目前我国核电站已建成9座、正在建设的3座、即将开建的有4座．届时将较好地改变我国能源结构．对有关原子核的下列说法中正确的是（

）A．太阳辐射的能量主要来源于重核裂变B．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时所产生的C．X射线是处于激发态的原子核辐射出来的D．核力是强相互作用的一种表现，在原子核内核力与库仑力差不多大6、质量为m的雨滴在空中竖直下落，设空气阻力的大小恒为f，则雨滴下落高度h的过程中空气阻力对其做的功为（）A．0 B．fh C．mgh D．﹣fh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，图甲为一简谐横波在t=2.25s时的波动图象，图乙为平衡位置x=5m的质点P的振动图象。下列说法正确的是A．t=ls时，质点P处于平衡位置且正在向y轴正方向运动B．该波沿x轴负方向传播C．该波的传播速度为2m/sD．每经过任意1s的时间间隔，质点P运动40cm的路程8、有一只相细均匀、直径为d、电阻为r的光滑金属圆环水平放置在磁感应强度大小为B、方向整直向下的匀强磁场中，其俯视图如图所示。一根长为d、电阻为的金属棒始终紧贴圆环以速度v匀速平动，当ab棒运动到圆环的直径位置时，下列说法正确的是A．ab棒两端电压大小为B．ab棒中的电流大小为C．ab棒受安培力大小为D．外力对ab棒的功率为9、如图所示，一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖，经折射后分为两束单色光a和b，下列判断正确的是（）A．a光的频率小于b光的频率B．在玻璃砖中a光的波长小于b光的波长C．若单色光a是蓝光，则b可能是紫光D．单色光a和b从下表面射出时一定平行10、如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨、间距为L，倾角θ=30°，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面，导轨的上端与水平放置的两金属板E、F相连，板间距离为板间固定有一带电微粒G。电阻与定值电阻R相等、质量为M的金属棒CD水平跨放在导轨上，下滑过程中与导轨接触良好，现将金属棒CD由静止释放，当金属棒的速度达到稳定时释放板间带电微粒，带电微粒恰好保持静止，不计金属导轨的电阻，重力加速度大小为g，则A．E板电势高于F板电势B．带电微粒一定带正电C．金属棒CD下滑的稳定速度大小为D．带电微粒的比荷等于三、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）如图所示为“探究加速度与物体受力的关系”的实验装置图．图中A为小车，质量为m1，连接在小车后面的纸带穿过电火花打点计时器B，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，P的质量为m2，C为弹簧测力计，实验时改变P的质量，读出测力计不同读数F，不计绳与滑轮的摩擦．（1）电火花打点计时器工作电压为________流（选填“交、直”）________V．（2）下列说法正确的是______A．一端带有定滑轮的长木板必须保持水平B．实验时应先接通电源后释放小车C．实验中m2应远小于m1D．测力计的读数始终为m2g/2（3）某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a－F图像，可能是图中的图线______12．（12分）如图（a）为某同学测量一节干电池的电动势和内电阻的电路图，其中虚线框内是用毫安表改装成双量程电流表的改装电路。已知毫安表表头的内阻为10W，满偏电流为100mA；R1和R2为固定电阻，阻值分别为R1=0.5，R2=2.0；由此可知，若使用a和b两个接线柱，电表的量程为0.5A；若使用a和c两个接线柱，电表的量程为2.5A；(1)电压表有两种规格，V1（量程1.5V，内阻约为2k）和V2（量程3V，内阻约为4k）；滑动变阻器有两种规格，最大阻值分别为20和500，则电压表应选用_____（填“V1”或“V2”），R应选用最大阻值为________的滑动变阻器。(2)实验步骤如下：①开关S2拨向b，将滑动变阻器R的滑动片移到______端（选填“左”或“右”），闭合开关S1；②多次调节滑动变阻器的滑动片，记下电压表的示数U和毫安表的示数I；某次测量时毫安表的示数如图（b）所示，其读数为_________mA。③以U为纵坐标，I为横坐标，作U－I图线（用直线拟合），如图（c）所示；④根据图线求得电源的电动势E=________V（结果保留三位有效数字），内阻r=________（结果保留两位有效数字）。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）如图所示，电阻不计且足够长的型金属导轨框架放置在倾角的绝缘斜面上，质量、电阻的导体棒垂直于导轨放在框架上，整个空间有垂直斜面向下的匀强磁场．导体棒光滑，与导轨间无摩擦:框架质量,宽度，与斜面间的动摩擦因数，与斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力．取,．将框架固定，导体棒从静止开始沿导轨无摩擦下滑，到速度的过程中，流过棒的电荷量;到速度后，棒一直做匀速直线运动．整个过程中导体棒始终与导轨垂直且接触良好．(1)求匀强磁场的磁感应强度;(2)求从静止开始下滑到速度的过程中，导体棒中产生的热量(3)若框架不固定，求当框架刚开始运动时导体棒的速度．14．（16分）一个振动，如果回复力大小与偏离平衡位置的位移大小成正比，回复力方向与位移方向相反，那么就能判定这个振动是简谐运动。如图所示，一质量为m，侧面积为S的正方体木块，放在水面上静止（平衡）。现用力向下将其压入水中一段深度后（未全部浸没）撤掉外力，木块在水面上下振动，请证明木块的振动为简谐运动。15．（12分）电视机中显像管（抽成真空玻璃管）的成像原理主要是靠电子枪产生高速电子束，并在变化的磁场作用下发生偏转，打在荧光屏不同位置上发出荧光而形成像。显像管的原理示意图（俯视图）如图1所示，在电子枪右侧的偏转线圈可以产生使电子束沿纸面发生偏转的磁场（磁场方向与纸面垂直），该磁场分布的区域截面为圆形，如图2所示。由于电子的速度极大，同一电子穿过磁场过程中可认为磁场没有变化，是稳定的匀强磁场。已知电子质量为m，带电荷量为-e，电子枪加速电压为U，偏转磁场区域的半径为R，其圆心为O点。当没有磁场时，电子束通过O点，打在荧光屏正中的M点，O点到荧光屏中心的距离OM=L。若电子被加速前的初速度和所受的重力、电子间的相互作用力以及地磁场对电子束的影响均可忽略不计，不考虑相对论效应及磁场变化所激发的电场对电子束的作用。（1）求电子束经偏转磁场后打到荧光屏上P点时的速率；（2）下图a、b为偏转磁场的磁感应强度B随时间t变化的两种图像，图c为屏幕示意图，请画出两种情况下屏幕上分别出现的图样。注：在该磁场作用下，电子只在水平方向有偏转，落点在屏幕中央水平轴上；（3）若使电子发生水平方向偏转的磁场磁感应强度大小为B，屏幕水平宽度为d，设d=2L。为使电子打在屏幕内，求B的大小范围。

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、B【解题分析】以结点O为研究对象受力分析如下图所示：

由题意知点O缓慢移动，即在移动过程中始终处于平衡状态，则可知：

绳OB的张力TB=mg

根据平衡条件可知：

Tcosθ-TB=0

Tsinθ-F=0

由此两式可得：

F=TBtanθ=mgtanθ

在结点O被缓慢拉动过程中，夹角θ增大，由三角函数可知：F和T均变大，故A正确，BCD错误．故选A.2、C【解题分析】

A.电压U=10V;根据公式P=得：P=100/10=10W，故A错误；B.由乙图可知，0.02s通过线圈的磁通量为零，电动势最大，R两端的电压瞬时值为10V，故B错误；C.由乙图可知，T=0.02s，R两端的电压最大值Um=10V，ω=2π/T=100π，又因为此交变电流是从垂直于中性面开始计时的，所以R两端的电压u随时间t变化的规律是u=10cos100πt(V)，故C正确；D.根据i=U/R得：通过R的电流i随时间t变化的规律是i=cos100πt(A)，故D错误．故选C．【题目点拨】由乙图可知，0.02s通过线圈的磁通量为零，电动势最大，根据有效值与最大值的关系求出最大值，写出R两端的电压u随时间t变化的规律，根据欧姆定律求出通过R的电流i随时间t变化的规律．根据公式P=求出电阻R上的电功率．3、C【解题分析】

A、温度越高，液体分子的热运动越剧烈，悬浮微粒受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用不平衡表现的越强，即布朗运动越显著，故A错误；B、当悬浮微粒越小时，悬浮微粒受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用不平衡表现的越强，即布朗运动越显著，所以布朗运动与悬浮的颗粒大小有关，故B错误；C、布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的，反映了液体内部分子运动的无规则性，故C正确；D、布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，是碳颗粒的运动，而不是碳分子的无规则运动，故D错误；故选C．【题目点拨】布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的，微粒越小，液体温度越高，布朗运动越显著．4、C【解题分析】根据0-v2=2ax得，，可知，解得刹车过程中加速度大小a=2.5m/s2，由图线可知，汽车的初速度为10m/s，则刹车过程持续的时间，故ABD错误．刹车过程中2s内的位移，，故C正确．

故选C．5、B【解题分析】

太阳辐射的能量主要来源于轻核聚变反应，故A错误；β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时所产生的，故B正确；X射线是因为原子的内层电子受到激发产生的，γ射线是激发态的原子核辐射的，故C错误；核力是强相互作用的一种表现，在原子核内核力远大于库仑力，故D错误。故选B。6、D【解题分析】

雨滴下落高度h的过程中，空气阻力方向与雨滴的位移方向相反，对其做负功，为W=-fh。故选D．【题目点拨】对功的公式W=Flcosα要加深理解，不同的力做功的含义不同，对于空气阻力做功与路径有关，且明确阻力是做负功的．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、CD【解题分析】

A.t=1s时，质点P的位移为0，正处于平衡位置。根据y-t图象的斜率表示速度，知质点P处于平衡位置且正在向y轴负方向运动，故A错误。B.t=2.25s时刻质点P正沿y轴正方向运动，根据波形平移法可知，该波沿x轴正方向传播。故B错误。C.由甲图得到波长为λ=4m，由乙图得到周期为T=2s，故波速：v=λT=2D.因t=1s=0.5T，则每经过任意1s的时间间隔，质点P运动的路程S=2A=40cm，故D正确。8、ABD【解题分析】金属棒始终紧贴圆环以速度v匀速平动，因此产生感应电动势大小为：E=Bdv，由于电阻为的光滑金属半圆环并联后，再与电阻为的金属棒进行串联，根据欧姆定律有：，则ab棒两端电压为为：，，故AB正确；根据安培力表达式，则有：，故C错误；因棒做匀速直线运动，则有安培力等于外力，所以外力对棒的功率等于安培力做的功率，即为：，故D正确；故选ABD.【题目点拨】棒在垂直切割磁感线，从而产生感应电动势，出现感应电流，导致棒受到安培阻力作用，由闭合电路欧姆定律可求出棒两端的电压与通过的电流，可根据安培力表达式F=BIL，可求出安培力的大小，最后由外力做功等于安培力做功，从而可求出外力做功的功率．9、BD【解题分析】

A.复色光进入玻璃砖时两光的入射角α相等，设折射角分别为βa、βb，由图知，βa＜βb，由n=sinαsinβ，得na＞nb，则fa＞fB.在玻璃砖中v=cn、v＝λf，则在玻璃砖中波长λ=vf=cnf，得C.因为fa＞fb，所以若单色光a是蓝光，则b不可能是紫光；故C错误.D.由光路可逆原理可知，离开玻璃砖时与进入玻璃砖时光线平行，故D正确.10、AC【解题分析】

A.根据右手定则可判断出E板电势高于F板，选项A正确；B.带电微粒重力方向竖直向下，受电场力方向竖直向上，故带电微粒一定带负电，选项B错误；CD.由金属棒下滑达到稳定速度时受力平衡有，由带电微粒受力平衡，解得，，选项C正确、D错误。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、交220VBC【解题分析】

(1)电火花打点计时器工作电压为交流220V；(2)A、该实验首先必须要平衡摩擦力，故A错误；B、为提高打点的个数，打点计时器的使用都要求先接通电源后释放小车，故B正确；C、由于该实验的连接方式，重物和小车不具有共同的加速度，小车是在绳的拉力下加速运动，此拉力可由测力计示数获得，不需要用重物的重力来代替，故不要求重物质量远小于小车质量，故C错误；D、由于重物向下加速度运动，如图：由牛顿第二定律：，解得：，故D错误；故选B．(3)若没有平衡摩擦力，则当F≠0时，a=0，也就是说当绳子上有拉力时小车的加速度还为0，所以可能是图中的图线C；故选C．12、V120右58.01.480.45（0.42～0.48之间均对）【解题分析】

(1)[1][2]一节干电池的电动势约为1.5V，故电压表选V1；因内阻较小，为了便于调节，滑动变阻器应选择20Ω的；(2)[3]为了让电流由最小开始调节，开始时滑动变阻器阻值滑到最大位置；故应滑到右端；[4]由图可知，电流表最小分度为1mA；故读数为58.0mA；[5][6]使用ab两接线柱时，R1与R2串联后与表头并联；则量程为且内阻为由串并联电路规律可知若毫安示数为I，则电路的总电流等于5I，则由闭合电路欧姆定律可知所以图象中与纵坐标的交点表示电源的电动势图象的斜率表示即解得由于误差0.42～0.48之间均对四、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)(3)【解题分析】（1）设导体棒做匀速直线运动时，棒中电动势为E1，回路中感应电流为I1，导体棒所受安培力为F