浙江省杭州市杭州市第四中学2024届物理高二下期末联考模拟试题含解析

浙江省杭州市杭州市第四中学2024届物理高二下期末联考模拟试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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、下列说法正确的是A．物体的运动速度越大，加速度也一定越大B．物体的运动速度变化越快，加速度越大C．物体的运动速度变化量越大，加速度也一定越大D．物体的运动速度越小，加速度也一定越小2、关于近代物理知识，下列说法正确的是A．放射性元素的半衰期随温度升高而减小B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应C．在黑体辐射中，随着温度的升高，辐射强度的极大值向频率较大的方向移动D．原子核的结合能越大，原子核越稳定3、如图所示各图象中不表示交变电流的是（）A．B．C．D．4、如图是某品牌手机电池的铭牌，根据你所学的物理知识进行判断，下列说法正确的是A．“3000mAh”表示该电池储存的电能最多10800JB．“11.55Wh”表示该电池储存的电能最多为41580JC．一个标注为“3V，4000F”的超级电容器容纳的电荷量肯定比该电池能释放的电荷量多D．用匹配的充电器给电池充电，若把电池从电量为10%充电到40%花了30分钟，则充电器消耗的平均电功率为6.93W5、将一电源电动势为E，内阻为r的电池，与外电路连接，构成一个闭合电路，用R表示外电路电阻，I表示电路的总电流，下列说法正确的是A．由U外＝IR可知，外电压随I的增大而增大B．由U内＝Ir可知，电源两端的电压，随I的增大而增大C．由U＝E－Ir可知，电源输出电压，随输出电流I的增大而减小D．由P＝IU可知，电源的输出功率P随输出电流I的增大而增大6、一理想变压器的原、副线圈的匝数比为4:1，原线圈接在一个交流电源上，电压u随时间t变化的规律如图所示；副线圈所接的负载电阻是11Ω，则下列判断中错误的是()A．原线圈中的交变电流的频率是50HzB．流过副线圈的电流是5AC．副线圈的输出电压为55VD．变压器输入、输出的功率之比为4∶1二、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、科学家使用核反应获取氚，再利用氘和氚的核反应获得能量，核反应方程分别为X+Y→，下列说法正确的是（）A．X是中子 B．Y的质子数是3,中子数是6C．两个核反应都没有质量亏损 D．氘和氚的核反应是核聚变反应8、如图所示，有一玻璃管长L=100cm，内有一段水银柱h=20cm，封闭着长a=50cm长的空气柱，此时温度t1=27oC，大气压恒为p0=76cmHg，对气体加热使水银柱上升直到水银柱全部溢出的过程中，下列说法正确的是（）A．当气体温度升高到475K时，水银柱全部溢出B．当气体温度升高超过480K时，水银柱开始溢出C．在水银柱没有全部溢出前，气体温度最高不会超过484KD．为了保持水银柱溢出，必须要持续对气体加热9、如图，用一根电阻为2R粗细均匀的铜导线制成半径为r的圆环，PQ为圆环的直径，其左右两侧存在垂直于圆环所在平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，但方向相反．一根长度为2r、电阻为R的金属棒MN绕着圆环的圆心O点紧贴着圆环以角速度ω沿顺时针方向匀速转动，转动过程中金属棒MN与圆环始终接触良好，则下列说法(不计金属棒经过PQ位置瞬间)正确的是A．圆环消耗的电功率是变化的B．金属棒两端的电压大小为Bωr2C．圆环中电流的大小为D．金属棒旋转一周的过程中，电流经过金属棒产生的热量为10、甲、乙两物体由同一位置出发沿同一直线运动，其速度图象如图所示，下列说法正确的是（）A．甲做匀速直线运动，乙做匀变速直线运动B．两物体两次相遇的时刻分别为2s末和6s末C．2s后甲、乙两物体的速度方向相反D．乙在前4s内的平均速度大于甲的平均速度三、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）某探究小组险证机械能守恒定律的装置如图所示，细线端拴一个球，另一端连接力传感器，固定在天花板上，传感器可记录球在摆动过程中细线拉力大小，用量角器量出释放球时细线与竖直方向的夹角，用天平测出球的质量为m．重力加速度为g．（1）用游标卡尺测出小球直径如图所示，读数为_________mm；（2）将球拉至图示位置，细线与竖直方向夹角为θ，静止释放球，发现细线拉力在球摆动过程中作周期性变化．为求出球在最低点的速度大小，应读取拉力的_________(选填“最大值”或“最小值")，其值为F．（3）球从静止释放运动到最低点过程中，满足机械能守恒的关系式为_________(用测定物理量的符号表示)．（4）关于该实验，下列说法中正确的有_______．A．细线要选择伸缩性小的B．球尽量选择密度大的C．不必测出球的质量和细线的长度D．可以直接用弹簧测力计代替力传感器进行实验12．（12分）实验室中有一自制电子秤装置，其内部结构如图甲所示，某兴趣小组想测定内部弹簧的劲度系数k。已知电源的电动势为E，内阻可忽略不计，滑动变阻器全长为L，重力加速度为g。当托盘上没有放置重物时，滑片P位于图中a点，闭合开关S，当托盘上放置质量为m的重物时，滑片P随托盘一起下移，稳定后，由电压传感器（内阻无穷大）的示数U及其他给定条件，就可测定弹簧的劲度系数k。完成以下问题：(1)在弹簧的弹性范围内，随着m的增大，电压传感器的输出电压U_____（填“增大、减小、不变”），电路中的电流_____（填“增大、减小、不变”）。(2)写出输出电压U与m的关系U＝_____（用k，m，E，L，g表示）。(3)该兴趣小组通过多次测量的U和m的数值，作出U﹣m图象如图乙所示，若图象的斜率为b，则弹簧的劲度系数k＝_____.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）玻尔建立的氢原子模型，仍然把电子的运动视为经典力学描述下的轨道运动．他认为，氢原子中的电子在库仑力的作用下，绕原子核做匀速圆周运动．已知电子质量为m，元电荷为e，静电力常量为k，氢原子处于基态时电子的轨道半径为r1．（1）氢原子处于基态时，电子绕原子核运动，可等效为环形电流，求此等效电流值．（2）氢原子的能量等于电子绕原子核运动的动能、电子与原子核系统的电势能的总和．已知当取无穷远处电势为零时，点电荷电场中离场源电荷q为r处的各点的电势．求处于基态的氢原子的能量．（3）处在激发态的氢原子向能量较低的状态跃迁时会发出一系列不同频率的光，形成氢光谱．氢光谱线的波长可以用下面的巴耳末—里德伯公式来表示n，k分别表示氢原子跃迁前后所处状态的量子数．k=1，2，3，……对于每一个k，有n=k+1，k+2，k+3，……R称为里德伯常量，是一个已知量．对于的一系列谱线其波长处在紫外线区，称为赖曼系；的一系列谱线其波长处在可见光区，称为巴耳末系．用氢原子发出的光照射某种金属进行光电效应实验，当用赖曼系波长最短的光照射时，遏止电压的大小为U1；当用巴耳末系波长最长的光照射时，遏止电压的大小为U2．真空中的光速为．求：普朗克常量和该种金属的逸出功．14．（16分）潜水艇的贮气筒与水箱相连，当贮气简中的空气压入水箱后，水箱便排出水，使潜水艇浮起．某潜水艇贮气筒的容积是，其上的气压表显示内部贮有压强为的压缩空气，在一次潜到海底作业后的上浮操作中利用筒内的压缩空气将水箱中体积为水排出了潜水艇的水箱，此时气压表显示筒内剩余空气的压强是．设在排水过程中压缩空气的温度不变，已知海平面处的大气压强，海水的密度,，求：（1）若保持气体温度不变，将压强为的压缩空气变为压强是的空气，其体积将会是多少？（2）试估算此潜水艇所在海底位置的深度．15．（12分）如图所示，质量为m的物体A经一轻质弹簧与地面上的质量为4m的物体B相连，弹簧的劲度系数为k，一条不可伸长的轻绳绕过定滑轮，一端连物体A，另一端连一质量为2m的物体C，物体A、B、C都处于静止状态．已知重力加速度为g，忽略一切摩擦．（1）请你画出A物体的受力分析示意图；（2）求物体B对地面的压力；（3）把物体C的质量改为5m，这时C缓慢下降，经过一段时间系统达到新的平衡状态，这时B仍没离开地面，且C只受重力和绳的拉力作用，求此过程中物体A上升的高度．

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、B【解题分析】

A．物体的速度大，速度变化不一定快，加速度不一定大，故A错误。B．加速度是反映速度变化快慢的物理量，速度变化越快，加速度越大，故B正确。C．物体的速度变化量大，速度变化不一定快，加速度不一定大，故C错误。D．加速度和速度没有直接的关系，物体的运动速度越小，加速度不一定越小，故D错误。2、C【解题分析】A.放射性元素的半衰期只与原子核本身有关，与温度的高低没有关系，故A错误；B．太阳内部发生的核反应是核聚变反应，即热核反应，故B错误；C．在黑体辐射中，随着温度的升高，辐射强度的极大值向频率较高的方向移动，故C正确；D.原子核的比结合能越大，原子核越稳定，故D错误；故选C.3、A【解题分析】交变电流的是方向随时间做周期性变化的电流，而A中的电流方向不变化，故不属于交变电流，故A正确．4、B【解题分析】

A.3000mAh表示电池用3000mA的电流放电时，可以持续一个小时，其对应的是电荷量，不是电能，故A错误；B、“11.55Wh”表示该电池储存的电能最多为:故B正确；C.电容中容纳的电量取决于其电压值，如果充电后电压很小，则电量很小，故超级电容容纳的电量不一定比电池释放的电荷量多，故C错误；D、由可得:则对应的功率:故D错误。5、C【解题分析】

根据闭合电路欧姆定律得：U=E-Ir，外电压随I的增大而减小，故A错误，C正确；电源两端的电压实际上是路端电压，由A的分析可知电源两端的电压，随I的增大而减小，故B错误；根据数学知识分析得知，当电源的内电阻等于外电阻时，输出功率最大，而I=，所以电流增大时，电源的输出功率可能变大，也可能变小，故D错误。故选C。6、D【解题分析】

A.根据图像可看出交流电的周期为0.02s，所以原线圈中的交变电流的频率是50Hz，故A正确；BC.原线圈的电流为U=3112=220V，根据电压与匝数之间的关系可知副线圈的电压为U2=D.根据变压器的原理可知变压器输入、输出的功率之比为1∶1，故D错误；本题选不正确的，故选D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．根据核反应方程：，X的质量数：m1=2+1-4=1，核电荷数：z1=1+1-2=0，所以X是中子．故A正确；B．根据核反应方程：，X是中子，所以Y的质量数：m2=4+1-1=6，核电荷数：z2=2+1-0=1，所以Y的质子数是1，中子数是1．故B错误；C．根据两个核反应方程可知，都有大量的能量释放出来，所以一定都有质量亏损．故C错误；D．氘和氚的核反应过程中是质量比较小的核生成质量比较大的新核，所以是核聚变反应．故D正确．【题目点拨】该题考查常见的核反应方程，在这一类的题目中，要注意质量数守恒和核电荷数守恒的应用．基础题目．8、BC【解题分析】

开始温度升高时，气体压强不变，气体体积膨胀，水银柱上升。当水银柱上升至管口时，温度再升高，水银就会开始溢出，这时的气体压强随水银的溢出而减小，气体的体积在不断增大，温度不需要继续升高，设温度为T2时，剩余的水银柱的高度为x，玻璃管的横截面积为S，则：气体的初始状态为：P1=P0+h；V1=aS；T1=300K

气体的末状态为：P2=P0+x；V2=（100-x）S；T2=?

根据理想气体状态方程有：，即：

B.当水银将要逸出时，x=h=20cm，解得T2=480K，即当气体温度升高超过480K时，水银柱开始溢出，选项B正确；ACD.要使剩余水银全部溢出的温度T2最高，则（76+x）（100-x）必为最大。

又因为76+x+100-x=176为常数，所以当76+x=100-x，即x=12cm时，（76+x）（100-x）有最大值。据，解得：T2=484K，水银全部溢出。即在水银柱没有全部溢出前，气体温度最高不会超过484K，选项AD错误，C正确。9、BC【解题分析】

BC.由右手定则，MN中电流方向由N到M，根据法拉第电磁感应定律可得，产生的感应电动势为两者之和，即，保持不变.环的电阻由两个电阻为R的半圆电阻并联组成，所以环的总电阻为，所以通过导体MN的电流：;MN两端的电压：,所以流过环的电流：;故B正确，C正确.A.综上分析可知，流过环的电流不变，则环消耗的电功率不变;故A错误.D.MN旋转一周外力做功为;故D错误.10、BD【解题分析】A、甲做匀速直线运动，乙物体前2s做匀加速直线运动，加速度为正方向，后4s做匀减速直线运动，加速度为负方向，所以乙物体全程不是匀变速直线运动，故A错误。

B、甲、乙两物体由同一位置出发；在速度-时间图象中图象与坐标轴围成面积代表位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负；所以前2s内乙的三角形面积等于甲的正方形面积，即位移相同，此时两物相遇；前6s内甲的矩形面积等于乙三角形的面积，此时又相遇，故两物体两次相遇的时刻分别为2s末和6s末。故B正确。

C、由于在速度-时间图象中，某一点代表此时刻的瞬时速度，时间轴上方速度是正数，时间轴下方速度是负数；所以前6s内甲乙两物体的速度都为正方向，速度方向相同，故C错误。

D、前4s内乙的位移大于甲的位移，所以乙的平均速度大于甲的平均速度，故D正确。

故选：BD。【题目点拨】在速度-时间图象中，点代表此时刻的瞬时速度，速度正负表示速度的方向；图象的斜率表示加速度，图象与坐标轴围成面积代表位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负．平均速度等于位移与时间的比值．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、18.50最大值AB【解题分析】

选取体积小，阻力小的铁球；游标卡尺的读法，先确定分度数，从而确定精确度，进行读数；依据实验原理，结合减小的重力势能转化为动能，及球在最低点，则绳子的拉力与重力的合力提供向心力，从而即可求解；【题目详解】(1)游标卡尺的读数为：；(2)小球在最低点由牛顿第二定律可得：，由此可知，应读出小球在最低时绳的拉力即最大值；(3)由机械能守恒定律可得：，整理得：；(4)A．为了减小小球做圆周运动的半径的变化，所以细线要选择伸缩性小的，故A正确；B．为了减小阻力的影响，球尽量选择密度大的，体积小的，故B正确；C．球从静止释放运动到最低点过程中，满足机械能守恒的关系式为可知，应测出小球的质量，而不用测出细线的长度，故C错误；D．由于弹簧的弹力属于渐变，所以小球摆到最低点瞬间，弹力的测量准确，故D错误．故选AB．【题目点拨】考查圆周运动的处理规律，掌握牛顿第二定律与向心力表达式内容，理解验证机械能守恒定律的原理，知道游标卡尺的读数，注意没有估计值．12、增大不变【解题分析】

根据电路图可知，电压表测量ap段的电压，随m增大，p点下移，ap段电阻增大，则电压U增大，而电路中的总电阻为ac段，电阻不变，故总电流不变.第一空.由以上分析可知填增大.第二空.由以上分析可知填不变.第三空.重物放在托盘上静止时有：kx＝mg，根据串联电路特征知电压表的示数为.第四空.做U-m图象，图象的斜