江西省桑海中学等三校2024届物理高二下期末联考模拟试题含解析

江西省桑海中学等三校2024届物理高二下期末联考模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近。在此过程中，下列说法正确的是（）A．分子力先增大，后一直减小B．分子力先做负功，后做正功C．分子动能先增大，后减小D．分子势能先增大，后减小2、下列与物理学史相关的叙述正确的是（）A．开普勒发现了万有引力定律B．亚里士多德最早提出了惯性的概念C．卡文迪许测定了静电力常量D．牛顿第一定律是牛顿在伽利略和笛卡尔工作的基础上提出的3、如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B．电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动（O轴位于磁场边界）．则线框内产生的感应电流的有效值为A． B． C． D．4、下列哪些因素不会影响平行板电容器的电容（）A．两极板正对面积 B．两极板间的距离 C．两极板本身的厚度 D．两极板间的电介质5、如图所示，在竖直平面内有一匀强电场，其方向与水平方向成α＝30°斜向右上方，在电场中有一质量为m的带电小球，用长为L的不可伸长的绝缘细线挂于O点。当小球静止于M点时，细线恰好水平。现用外力将小球拉至最低点P，然后无初速释放，不计空气阻力，则以下判断中正确的有（）A．小球不能沿圆弧运动到O点的正上方B．小球从P到M的过程中，小球的机械能增加了3mgLC．以P所在水平面为零势能面，小球运动过程中的最大的机械能为3mgLD．如果小球运动到M点时细线突然断裂，此后小球运动的最大高度为3L6、各种不同频率范围的电磁波按频率由大到小的排列顺序是A．γ射线、紫外线、可见光、红外线B．γ射线、红外线、紫外线、可见光C．紫外线、可见光、红外线、γ射线D．红外线、可见光、紫外线、γ射线二、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、下列说法正确的是（）A．泊松亮斑是光的衍射现象，玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象B．根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场一定产生变化的磁场C．杨氏双缝干涉实验中观察到了明暗条纹，证明光是一种波，如果用激光进行实验则效果没有那么明显D．经典力学理论的成立具有一定的局限性E.真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源和观察者间的相对运动无关8、竖直的玻璃管，封闭端在上，开口端在下，中间有一段水银，若把玻璃管稍倾斜一些，但保持温度不变，则（）A．封闭在管内的气体压强增大B．封闭在管内的气体体积增大C．封闭在管内的气体体积减小D．封闭在管内的气体体积不变9、如图所示，形状和质量完全相同的两个圆柱体a、b靠在一起，表面光滑，重力为G，其中b的下半部刚好固定在水平面MN的下方，上边露出另一半，a静止在平面上。现过a的轴心施加一水平作用力F，可缓慢的将a拉离平面一直滑到b的顶端，对该过程分析，则应有（）A．拉力F先增大后减小，最大值是GB．开始时拉力F最大为G，以后逐渐减小为0C．a、b间的压力开始最大为2G，而后逐渐减小到GD．a、b间的压力由0逐渐增大，最大为G10、下列有关说法正确的是（）A．汽化现象是液体分子间因相互排斥而发生的B．固体中的分子是静止的液体、气体中的分子是运动的C．液体表面层中分子间的相互作用表现为引力D．一切与热现象有关的宏观自然(自发)过程都是不可逆的三、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）实验小组的同学们用如图所示的装置，做“用单摆测定重力加速度”的实验：(1)在实验时除用到秒表、刻度尺外，还应该用到下列器材为___________A．长约为1m的细线B．长约为1m的橡皮绳C．直径约为1cm的铁球D．直径约为10cm的木球(2)将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的是___________A．测出摆线长度作为单摆的摆长B．把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度后由静止释放，使之做简谐运动C．在摆球经过最高点时开始计时D．用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期T(3)某同学多次改变单摆的摆长L并测得相应的周期T，他根据测量数据画出了如图所示的图像，但忘记在图中标明横坐标所代表的物理量．你认为横坐标所代表的物理量是___________(国际单位)，若图线斜率为k，那么，重力加速度g=___________。(4)如果实验中采用的秒表比正常秒表偏快，会使得g测___________g真(选填“大于”、“小于”或“等于”)12．（12分）为了验证碰撞中动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞(碰撞过程中没有机械能损失)，某同学选取了两个体积相同、质量不相等的小球，按下述步骤做了如下实验:(1)用天平测出两个小球的质量(分别为m1和m2，且m1＞m2)．(2)按照如图所示的那样，安装好实验装置．将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端点的切线水平．将一斜面BC连接在斜槽末端．(3)先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置．(4)将小球m2放在斜槽前端边缘处，让小球m1从斜槽顶端A处滚下，使它们发生碰撞，记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置．(5)用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离．图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到B点距离分别为L0、L1、L2根据该同学的实验，回答下列问题：(1)小球m1与m2发生碰撞后，m1的落点是图中的_________点，m2的落点是图中的_________点．(2)用测得的物理量来表示，只要满足关系式____________，则说明碰撞中动量是守恒的．(3)用测得的物理量来表示，只要再满足关系式__________，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞．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，交流发电机的矩形金属线圈abcd的边长ab＝cd＝50cm，bc＝ad＝30cm，匝数n＝100，线圈的总电阻r＝10Ω，线圈位于磁感应强度B＝0.050T的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向平行．线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F(集流环)焊接在一起，并通过电刷与阻值R＝90Ω的定值电阻连接．现使线圈绕过bc和ad边中点且垂直于磁场的转轴OO′以角速度ω＝400rad/s匀速转动．电路中的其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计，求：(1)线圈中感应电流的最大值；(2)线圈转动过程中电阻R的发热功率；(3)从线圈经过图示位置开始计时，经过周期时间通过电阻R的电荷量．14．（16分）如图所示，竖直放置的均匀细U型试管，右管足够长且管口开口．初始时左管内被水银封闭的空气柱长16cm，气体温度为，左右两管水银面等高且水银面到U型试管底部的高度为12cm．已知大气压强为．①现对左侧封闭气体降温，直至两侧水银面形成10cm长的高度差．则此时气体的温度为多少摄氏度？②若将温度控制在，从右侧管口缓慢抽出水银，则至少抽出多少长度的水银，可以使得左侧管内气体恢复最初的长度？15．（12分）如图所示，在匝数、截面积的多匝线圈中存在方向竖直向下的匀强磁场，均匀变化．两相互平行、间距的金属导轨固定在倾角为的斜面上，线圈通过开关与导轨相连．一质量阻值的光滑金属杆锁定在靠近导轨上端的位置．、等高．一阻值的定值电阻连接在导轨底端．导轨所在区域存在垂直于斜面向上的磁感应强度的匀强磁场．金属导轨光滑且足够长，线圈与导轨的电阻忽略不计．重力加速度取，电子电量．（1）闭合开关时，金属杆受到沿斜面向下的安培力为，请判断磁感应强度的变化趋势是增大还是减小，并求出磁感应强度的变化率；（2）断开开关，解除对金属杆的锁定，从处由静止释放，经过，金属杆下滑，求该过程中金属杆上产生的焦耳热；（3）经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动的自由电子和金属离子（即金属原子失去电子后的部分）的碰撞，请建立合适的自由电子运动模型，求出第（2）问情境中，当金属杆最终匀速下滑时，金属杆中金属离子对一个自由电子沿杆方向的平均阻力的大小．

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、当分子间距大于平衡间距，分子力表现为引力时，随着距离的减小，分子间的作用力可能先增大，后减小，平衡位置时作用力为零；而小于平衡位置时，分子间为斥力，分子力一直增大；故A错误；B、两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近的过程中，分子力先是引力后是斥力，故先做正功后做负功，故B错误；C、只有分子力做功，先做正功后做负功，根据动能定理，动能先增加后减小，故C正确；D、分子力先做正功后做负功；分子力做功等于分子势能的减小量；故分子势能先减小后增加，故D错误；故选：C。2、D【解题分析】

A．牛顿在前人研究基础上总结出万有引力定律，故A错误；B．伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础，故B错误；C．卡文迪许通过扭秤实验验证了万有引力定律，并测出了引力常量，没有测出静电力常量，故C错误；D．牛顿在伽利略和笛卡尔工作的基础上提出了牛顿第一定律，故D正确．3、D【解题分析】

交流电流的有效值是根据电流的热效应得出的，线框转动周期为T，而线框转动一周只有的时间内有感应电流，则有，解得：．故D项正确，ABC三项错误．4、C【解题分析】

影响平行板电容器的电容大小的因素有两极板间的电介质、两极板正对面积以及两极板间的距离。与两极板本身的厚度无关。本题选不会影响平行板电容器的电容的因素，所以C符合题意，ABD错误。故选C。5、C【解题分析】

A.当小球静止于M点时，细线恰好水平，说明重力和电场力的合力方向水平向右，M点为等效最低点，OP方向与OM方向垂直，由对称性可知小球能上升的最大高度在O点正上方L高度处，故选项A错误；B.设电场力的大小为F，则F=mgsinα=2mg，小球从P到M的过程中，小球的机械能增加量等于电场力对小球做正功，为ΔE=FLcosα+FLC.以P所在水平面为零势能面，在P点机械能为0，当小球顺时针从P运动到细线与电场线重合时，电场力对小球做正功最多，则小球的机械能最大，根据小球的机械能增加量等于电场力对小球做功，可得小球运动过程中的最大的机械能E=F(Lsinα+L)=3mgL，故选项C正确；D.小球运动到M点时细线突然断裂，由于小球的合外力与此时的速度垂直，所以此后小球做类平抛运动，竖直方向做匀速直线运动，不能确定最大高度，故选项D错误。6、A【解题分析】在电磁波谱中，各电磁波按照频率从小到大的排列顺序是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、α射线、γ射线，所以选项A正确．电磁波谱【方法技巧】本题需要记得电磁波谱按照波长或频率的排列顺序，按照这个顺序就可以分析出答案．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、ADE【解题分析】泊松亮斑是光的衍射现象，玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象，选项A正确；根据麦克斯韦电磁场理论，周期性变化的电场一定产生周期性变化的磁场，均匀变化的电场可产生稳定的磁场，选项B错误；杨氏干涉观察到了明暗条纹证明光是一种波，如果用激光，由于是相干光源，则进行实验则效果更明显，故C错误；经典力学理论的成立具有一定的局限性，它只适应宏观低速物体的运动，选项D正确；根据性对论的原理，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源和观察者间的相对运动无关，选项E正确；故选ADE.8、AC【解题分析】

设大气压为p0，水银柱高度为h，则封闭气体的压强：p=p0-h；玻璃管稍倾斜一些时，水银的有效高度减小，气体的压强增大，气体温度不变，气体发生等温变化，由玻意耳定律可知，气体压强增大时，气体体积减小；A.封闭在管内的气体压强增大，与结论相符，选项A正确；B.封闭在管内的气体体积增大，与结论不相符，选项B错误；C.封闭在管内的气体体积减小，与结论相符，选项C正确；D.封闭在管内的气体体积不变，与结论不相符，选项D错误；9、BC【解题分析】

AB．据力的三角形定则可知，小球a处于初状态时，小球a受到的支持力拉力F=Ncos30°=G当小球a缓慢滑动时，θ增大，拉力F=Gcotθ所以F减小；当小球a滑到小球b的顶端时小球a还是平衡状态，此时它受到的拉力必定为0，所以A选项错误B选项正确；CD．小球a受到的支持力由可知，θ增大而支持力减小，滑到b球的顶端时由于小球处于平衡状态，支持力N=G，故选a、b间的压力开始最大为2G，而后逐渐减小到G，故C正确，D错误。故选BC。10、CD【解题分析】汽化是物质从液态变成气态的过程，汽化分蒸发和沸腾，而不是分子间的相互排斥而产生的，A错误；一切状态下的物质的分子都在做无规则运动，B错误；当分子间距离为r0时，分子引力和斥力相等，液体表面层的分子比较稀疏，分子间距大于，所以分子间作用力表现为引力，C正确；根据热力学第二定律可知一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，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、ACB小于【解题分析】

第一空、A、摆线选择较细且结实的线为便于测量周期和减小空气阻力，则选取1米左右的细线，故选择A线；为了减小空气阻力的影响，摆球选择质量大体积小的，故选择C球；故选AC；第二空、A．单摆的摆长是选点到球心的距离，所以测出摆线长度作为单摆的摆长是不对的，故A错误；B．单摆在摆角小于5°时的振动是简谐运动，所以把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度后由静止释放，使之做简谐运动，故B正确；C．摆球经过平衡位置时，速度最大，从平衡位置开始计时，误差较小．在摆球经过最高点时开始计时，误差较小，故C错误；D．用秒表测量单摆完成全振动30至50次所用的时间，求出完成一次全振动所用的平均时间，所以用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期T，有较大误差，故D错误。第三空、根据单摆周期公式，所以应该作用图像，故横坐标所代表的物理量是第四空、根据第三空可知斜率，解得第五空、如果实验中采用的秒表比正常秒表偏快，则测量的时间比真实时间长，测量的周期比真实周期大，根据单摆周期公式，解得，会使得g测小于g真12、DF【解题分析】

考查验证碰撞中动量守恒。【题目详解】（1）小球m1和小球m2相撞后，小球m2的速度增大，小球m1的速度减小，都做平抛运动，所以碰撞后m1球的落地点是D点，m2球的落地点是F点；

（2）碰撞前，小于m1落在图中的E点，设其水平初速度为v1．小球m1和m2发生碰撞后，m1的落点在图中的D点，设其水平初速度为v1′，m2的落点是图中的F点，设其水平初速度为v2．设斜面BC与水平面的倾角为α，

由平抛运动规律得：解得：

同理可解得：，所以只要满足,即，说明两球碰撞过程中动量守恒；（3）若为弹性碰撞，则碰撞前后机械能守恒，则需满足关系式：即。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