2024届山西省太原市迎泽区太原五中物理高二下期末考试模拟试题含解析

2024届山西省太原市迎泽区太原五中物理高二下期末考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、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环。小环由大圆环的最高点从静止开始下滑至最低点的过程中，大圆环对小环的作用力A．始终指向圆心B．有时做正功，有时做负功C．做功为零D．冲量为零2、下列说法正确的是()A．一般分子直径的数量级为10－10mB．如果气体温度升高，那么每一个分子热运动的速率都增加C．氢气和氧气的温度相同时，它们分子的平均速率相同D．气体压强的大小与气体分子的平均动能有关，与分子的密集程度无关3、如图所示，匀强磁场中有一个带电量为q的离子自a点沿箭头方向运动．当它运动到b点时，突然吸收了附近的若干个电子（电子质量不计）其速度大小不变，接着沿另一圆轨道运动到与a、b在一条直线上的c点．已知，电子电量为e．由此可知，离子吸收的电子个数为A． B． C． D．4、一个中子与质子发生核反应，生成一个氘核，其核反应方程为.若该核反应放出的核能为ΔE，则氘核的比结合能为（）A．B．C．D．ΔE5、如图所示，A、B、C、D是四个相同的白炽灯，都处于正常发光状态，则图中ab、cd两端电压U1与U2之比是：（）A．3∶1 B．4∶1 C．3∶2 D．2∶16、一个静止的质量为M的不稳定原子核，当它放射出质量为m、速度为v的粒子后，原子核剩余部分的速度为（）A．-v B． C． 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、如图，带电荷量为＋q、质量为m的滑块，沿固定的绝缘斜面匀速下滑．现加上一竖直向上的匀强电场，电场强度为E，且qE＜mg．物体沿斜面下滑的过程中，以下说法正确的是A．滑块将沿斜面减速下滑B．滑块仍沿斜面匀速下滑C．加电场前，系统机械能守恒D．加电场后，重力势能的减少量大于电势能的增加量8、如图所示，质量为m的物体在恒力F作用下沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力的大小为A．Fsinθ B．μ(mg-Fsinθ) C．Fcosθ D．μ(mg+Fsinθ)9、如图所示，在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间距为L，两导轨间连有一电阻R，导轨平面与水平面的夹角为θ，在两虚线间的导轨上涂有薄绝缘涂层．匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向与导轨平面垂直．质量为m的导体棒从h高度处由静止释放，在刚要滑到涂层处时恰好匀速运动．导体棒始终与导轨垂直且仅与涂层间有摩擦，动摩擦因数μ=tanθ，其他部分的电阻不计，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．导体棒到达涂层前做加速度减小的加速运动B．在涂层区导体棒做减速运动C．导体棒到达底端的速度为D．整个运动过程中产生的焦耳热为10、如图所示，光滑的水平地面上有两块质量均为m的木块A、B，A、B之间用轻绳水平连接，现在A上沿细绳所在直线施加一水平恒力F，A、B一起做匀加速运动，将质量为2m的木块C放在某一木块上面，再施加水平恒力F作用在A上，系统仍加速运动，且始终没有相对滑动，下列说法正确的是（）A．C放在A上比放在B上运动时的加速度大B．若C放在A上，绳上拉力减小C．若C放在B上，绳上拉力为D．若C放在B上，B、C间摩擦力为三、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）在暗室中用图甲所示的装置做“测定重力加速度”的实验。实验器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、接水铝盒、一根有荧光刻度的米尺、频闪仪。具体实验步骤如下：①在漏斗内盛满清水，旋松螺丝夹子，水滴会以一定的频率一滴滴地落下。②用频闪仪发出的白闪光将水滴流照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴。③用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度。④采集数据进行处理。（1）实验中看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时，频闪仪的闪光频率满足的条件是_____。（2）实验中观察到水滴“固定不动”时的闪光频率为30Hz，某同学读出其中比较远的水滴到第一个水滴的距离如图乙所示，根据数据测得当地重力加速度g＝_____m/s2；第8个水滴此时的速度v8＝_____m/s。（结果都保留3位有效数字）12．（12分）某学习小组做探究功和物体速度变化关系的实验如图所示，图中小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行．并将这时橡皮筋对小车加速过程做的功记为；当依次用条、条······完全相同的橡皮筋并在一起进行第次、第次实验时，若每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测算出．(1)除了图中已有的实验器材外，还需要的打点计时器器材是导线、开关、___________和_________．(2)实验中，小车会受到摩擦阻力的作用．为了使小车受到的合外力等于橡皮筋的拉力，通常采用的方法是：_________________________．然后向下轻推一下拖着纸带的小车．若小车____________________，则可判断摩擦阻力的影响已消除．(3)在某次实验中得到了如图所示的一条纸带．在、、、、五个计数点中，应该测算____________点的速度才符合实验要求．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）平衡位置位于原点O的波源发出简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播，P、Q为x轴上的两个点（均位于x轴正向），P与O的距离为35cm，此距离介于一倍波长与二倍波长之间，已知波源自t=0时由平衡位置开始向上振动，周期T=1s，振幅A=5cm．当波传到P点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5s，平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置，求：（ⅰ）P、Q之间的距离；（ⅱ）从t=0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过路程．14．（16分）气缸中气体的压强为4×105Pa,活塞的面积是40cm2,气体做等压膨胀,推动活塞移动了20cm,求气体做了多少功?15．（12分）质谱分析仪中，为解决带电粒子速度方向的发散问题，常使用准直管和偏转电场的小孔相配合的方式。如图甲所示的质谱分析仪中，离子源A产生的初速为零、带电量均为e、质量不同的正离子被电压为U0的加速电场加速后匀速通过准直管，从中轴线上的O点垂直射入匀强偏转电场，偏转后通过极板MN上的小孔S离开电场，经过一段匀速直线运动，垂直于边界O′P进入扇形匀强磁场区域O′PQ。质量为m的正离子恰好能够垂直打在O′Q的中点S1处，已知MO=d，MS=2d，O′T=R，∠PO′Q=90°。（忽略粒子所受重力）求：（1）正离子到达O点的动能；（2）偏转电场场强E0的大小以及MN与O′P的夹角；（3）扇形匀强磁场区域的磁感应强度B的大小；（4）能打在O′Q上的正离子的质量mx的范围；

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、C【解题分析】

A项：由于大环光滑，所以大环与小环之间只有弹力，由弹力方向可知，大圆环对小环的作用力方向始终沿大圆半径背离圆心，故A错误；B、C项：由于弹力方向始终与运动方向垂直，所以弹力不做功，故B错误，C正确；D项：由公式可知，弹力不为零，时间不为零，所以冲量不为零，故D错误。2、A【解题分析】A、一般分子和原子直径的数量级为10－10m，故A正确；B．气体温度升高，分子平均动能增大，分子的平均速率增大，不一定每一个分子热运动的速率都增加，故B错误；C、温度相同的氢气和氧气，分子的平均动能相同，由于氢气分子和氧气分子的分子质量不同，平均速率不相同．故C错误；D、根据对气体压强的微观解释，气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度有关．故D错误．故选：A3、D【解题分析】根据左手定则判断出粒子带正电，设ab等于2R，即粒子开始的轨道半径为R，又ac＝ab，则后来的轨道半径为2R；由洛伦兹力提供向心力得：，解得：，第二个过程中：，联立解得：，粒子吸收的电子所带电荷量：，粒子吸收的电子数：，故选C．【题目点拨】根据ac与ab的长度关系，可得知离子在吸收电子之前和吸收之后运动半径的变化，再由洛伦兹力提供向心力解出粒子做圆周运动的半径公式，根据公式判断出电量的变化情况．4、C【解题分析】

根据结合能的定义可知，质子与中子发生核反应，生成氘核的过程中放出的能量等于氘核的结合能，所以氘核的结合能等于△E；氘核有两个核子，所以氘核的比结合能为△E/1．故C正确，ABD错误．故选C．5、A【解题分析】

原副线圈的电流之比为：则，则，则U原=3U灯因U1=U灯+U原=4U灯，则故B正确，ACD错误；故选B．6、B【解题分析】

根据动量守恒定律得：，解得：，故B正确，ACD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、BD【解题分析】

质量为m的滑块，沿固定绝缘斜面匀速下滑，设斜面倾角为θ，摩擦因数为μ，故mgsinθ=μmgcosθ，当加一竖直向上的匀强电场，且qE＜mg，此时物体合力应为F=（mg-Eq）sinθ-μ（mg-Eq）cosθ，故F=0，物体仍保持匀速下滑，故A错误，B正确．加电场前，滑块要克服摩擦力做功，机械能减少，机械能不守恒，故C错误；由于qE＜mg，则qEh＜mgh，即克服电场力做功小于重力做功，重力势能的减少量大于电势能的增加量，故D正确；故选BD．【题目点拨】当加一竖直向上的匀强电场时，相当于减小了物体的重力，在摩擦因数不变的情况下，物体仍保持匀速下滑．注意这种等效观点的应用．8、CD【解题分析】

对物体受力分析如图，由于匀速运动所以物体所受的合力为零，在水平方向有摩擦力f=Fcosθ，所以C正确，A错误；再由f=μFN，FN=mg+Fsinθ可知，摩擦力f=μ（mg+Fsinθ），所以D正确B错误．故选CD．【题目点拨】解决动力学问题的关键是正确进行受力分析，根据物体的运动状态，结合正交分解法列方程求解．9、AC【解题分析】A、导体棒到达涂层前速度越来越大，由E=BLv得，感应电动势越来越大，根据和F=BIL得，所受的安培力越来越大，由F=mgsinθ-BIL=ma得，加速度越来越小，故A正确；B、当导体到达涂层时，所受力平衡，但是到达涂层后，安培力消失，受力分析得导体受力平衡，故导体匀速运动，故B错误；C、根据受力平衡条件得：BIL=mgsinθ，得：，所以，故C正确；D、由能量守恒产生的焦耳热，故D错误；故选AC.【题目点拨】研究导体棒在绝缘涂层上匀速运动过程，受力平衡，根据平衡条件即可求解动摩擦因数μ．据题导体棒在滑上涂层之前已经做匀速运动，推导出安培力与速度的关系，再由平衡条件求解速度v．10、BD【解题分析】

A.设原来的加速度为a0，根据牛顿第二定律可得F＝2ma0，因无相对滑动，所以，无论C放到哪块上，根据牛顿第二定律都有：F＝4ma，，都将减小，且C放在A上和放在B上运动时的加速度相同，故A错误。B.若C放在A木块上面，以B为研究对象，设绳子拉力T，则T＝ma，绳子拉力减小，故B正确；C.若C放在B上，以BC为研究对象，根据牛顿第二定律可得T＝3ma＝F，故C错误；D.若C放在B上面，以C为研究对象，根据牛顿第二定律可得B、C间摩擦力为f＝2ma＝F，故D正确。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、频闪仪频率等于水滴滴落的频率9.722.27【解题分析】

第一空.频闪仪频率等于水滴滴落的频率时，则每滴下来的一滴水，频闪仪都在相同的位置记录，故可看到一串仿佛固定不动的水滴。第二空.s67＝19.36﹣13.43＝5.93cm，s78＝26.39﹣19.36＝7.03cm，s89＝34.48﹣26.39＝8.09cm，s90＝43.67﹣34.48＝9.19cm，由逐差法可得：第三空.第8滴水的速度为：12、毫米刻度尺低压交流电源垫高木板的左端，平衡摩擦力匀速运动C【解题分析】

（1）除了图中已有的实验器材外，还需要的打点计时器器材是导线、开关、毫米刻度尺和低压交流电源．（2）为了使小车受到的合外力等于橡皮筋的拉力，通常采用的方法是：垫高木板的左端，平衡摩擦力．然后向下轻推一下拖着纸带的小车．若小车匀速运动，则可判断摩擦阻力的影响已消除．（3）要验证的是合力做功和物体速度变化的关系，小车的初速度为零，故需要知道做功完毕的末速度即最大速度v，此后小车做的是匀速运动，故应测纸带上的匀速运动部分，由纸带的间距可知，应该选择C点符合要求；【题目点拨】本题考查探究功与速度变化的关系实验，明确实验原理往往是解决实验问题的关键，该实验的一些操作和要求与探究力、加速度、质量之间关系的实验类似可以类比学