2024屆河北省張家口市宣化一中張北一中高二物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)模擬試題含解析

2024屆河北省張家口市宣化一中張北一中高二物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)模擬試題考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，變壓器輸入的交變電壓，副線圈匝數(shù)可調(diào)，電阻R=100Ω，均是額定電壓為20V，額定功率為20W的小燈泡，通過調(diào)節(jié)副線圈的匝數(shù)，使S閉合前后，均能正常發(fā)光，則S閉合前后副線圈的匝數(shù)之比為A．1：11 B．2：1 C．3：5 D．6：112、在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)原來靜止的碳14原子核，它放射出的粒子與反沖核的徑跡是兩個(gè)內(nèi)切的圓，兩圓的直徑之比為7：1，如圖所示，那么碳14的衰變方程為（）A．C→e+B B．C→He+BeC．C→H+B D．C→e+N3、質(zhì)量為m的小球用細(xì)線吊在斜面上，如圖所示。系統(tǒng)靜止時(shí)繩與斜面平行，不計(jì)一切摩擦。當(dāng)斜面體向右以a=0.75g的加速度（g為當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋﹦蚣铀龠\(yùn)動(dòng)時(shí)，小球與斜面剛好分離，則斜面體傾角α等于（）A．30°B．37°C．53°D．60°4、一粒鋼球從某高度處由靜止自由下落，然后陷入泥潭某一深度，若鋼球在空中下落時(shí)間為t，陷入泥潭中的時(shí)間為t′，且t∶t′＝2∶1，則鋼球所受重力G與泥潭對(duì)鋼球的平均阻力Ff之比等于（）A．1∶3B．1∶1C．2∶1D．3∶15、在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖1所示，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖2所示，則（）A．t=0.005s時(shí)線框的磁通量變化率最大B．t=0.01s時(shí)線框平面垂直于中性面C．線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為311VD．線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)頻率為100Hz6、如圖所示，電荷q均勻分布在半球面上，球面的半徑為R，CD為通過半球頂點(diǎn)C與球心O的軸線．P、Q為CD軸上在O點(diǎn)兩側(cè)，離O點(diǎn)距離相等的二點(diǎn)．如果是帶電量為Q的均勻帶電球殼，其內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零，電勢(shì)都相等．則下列判斷正確的是：（）A．P點(diǎn)的電勢(shì)與Q點(diǎn)的電勢(shì)相等B．P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與Q點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相等C．在P點(diǎn)釋放靜止帶正電的微粒（重力不計(jì)），微粒將作勻加速直線運(yùn)動(dòng)D．帶正電的微粒在O點(diǎn)的電勢(shì)能為零二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，小球以一定初速度沿粗糙斜面向上勻減速是線運(yùn)動(dòng)．依次經(jīng)，b，c，d到達(dá)最高點(diǎn)e。己知b=bd=6m，bc＝1m，小球從到c和從c到d所用時(shí)間都是2s。設(shè)小球經(jīng)過b，c時(shí)的速度分別為vb，vc．則（）A．vb=m/s B．xde=3m C．vc=3m/s D．從d到e所用時(shí)間為4s8、某復(fù)色光由空氣斜射入某介質(zhì)中后分解為a、b兩束單色光，如圖所示．以下說法正確的是___________A．a(chǎn)光的頻率比b光大B．a(chǎn)光在該介質(zhì)中的傳播速度比b光大C．光由介質(zhì)射人空氣時(shí)，a光的臨界角比b光小D．a(chǎn)、b通過相同的單縫衍射實(shí)驗(yàn)裝置，a光的衍射條紋較大E.a、b通過相同的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，b光的干涉條紋間距較大9、目前，在居室裝修中經(jīng)常用到花崗巖、大理石等裝修材料，這些巖石都不同程度地含有放射性元素，比如，有些含有鈾、釷的花崗巖等巖石會(huì)釋放出放射性惰性氣體氡，而氡會(huì)發(fā)生放射性衰變，放出α、β、γ射線，這些射線會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生癌變及呼吸道等方面的疾病，根據(jù)有關(guān)放射性知識(shí)可知，下列說法正確的是（）A．氡的半衰期為3.8天，若取4個(gè)氡原子核，經(jīng)7.6天后就一定剩下一個(gè)原子核了B．β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子時(shí)所產(chǎn)生的C．γ射線一般伴隨著α或β射線而產(chǎn)生，在這3種射線中，γ射線的穿透能力最強(qiáng)，但電離能力最弱D．發(fā)生α衰變時(shí)，生成核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了410、如圖所示，小車在光滑水平面上向左勻速運(yùn)動(dòng)，輕質(zhì)彈簧左端固定在A點(diǎn)，物體與固定在A點(diǎn)的細(xì)線相連，彈簧處于壓縮狀態(tài)（物體與彈簧未連接），某時(shí)刻細(xì)線斷開，物體沿車滑動(dòng)，脫離彈簧后與B端碰撞并粘合在一起，取小車、物體和彈簧為一個(gè)系統(tǒng)，下列說法正確的是（）A．若物體滑動(dòng)中不受摩擦力，則全過程系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．若物體滑動(dòng)中受摩擦力，全過程系統(tǒng)動(dòng)量不守恒C．不論物體滑動(dòng)中受不受摩擦力，小車的最終速度都相同D．不論物體滑動(dòng)中受不受摩擦力，全過程系統(tǒng)損失的總機(jī)械能都是相同的三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）利用單擺測(cè)當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊膶?shí)驗(yàn)中，單擺懸點(diǎn)至小球心的長度為l0.(1)利用游標(biāo)卡尺測(cè)得金屬小球直徑如圖甲所示，小球直徑d＝_____cm．(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)用拉力傳感器測(cè)得擺線的拉力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示，然后使單擺保持靜止，得到如圖丙所示的F–t圖象．①重力加速度的表達(dá)式g=____（用題目中的物理量d、l0、t0表示）．②設(shè)擺球在最低點(diǎn)時(shí)Ep=0，已測(cè)得當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，單擺的周期用T表示，那么測(cè)得此單擺擺動(dòng)到最低點(diǎn)的機(jī)械能E的表達(dá)式是____，擺動(dòng)到最高點(diǎn)的機(jī)械能E的表達(dá)式是____A．F1-F3C．F3-F212．（12分）如圖所示為“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置圖．(1)按照實(shí)驗(yàn)要求應(yīng)該_______A．先釋放小車，再接通電源B．先接通電源，再釋放小車C．同時(shí)釋放小車和接通電源(1)本實(shí)驗(yàn)必須________A．要平衡摩擦力B．要求懸掛物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量C．上述兩項(xiàng)要求都不需要(3)如圖為在“探究小車速度隨時(shí)間的變化規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，得到的紙帶，從中確定五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量得d1＝8.00cm，d1＝17.99cm，d3＝30.00cm，d4＝44.01cm．每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是0.1s．則打C點(diǎn)時(shí)小車的速度vC＝_______m/s，小車的加速度a＝_______m/s1．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，汽缸固定在水平面上且導(dǎo)熱性能良好，用橫截面積為S的活塞將一定質(zhì)量的理想氣體密封在汽缸內(nèi)。輕繩跨過定滑輪，下端系一裝有沙的小桶，左端與活塞相連，且系活塞的輕繩水平。當(dāng)桶及桶內(nèi)沙的總質(zhì)量為M時(shí)，封閉氣體的體積為?，F(xiàn)將桶內(nèi)的沙子逐漸取出，使氣體體積逐漸減小為（此過程封閉氣體的溫度可視為不變），然后保持桶內(nèi)的沙子不變，對(duì)封閉氣體加熱，直至其熱力學(xué)溫度為2T。重力加速度大小為g，外界大氣壓為，環(huán)境溫度為T，求：(1)加熱過程中桶及桶內(nèi)沙的總質(zhì)量m；(2)當(dāng)封閉氣體的溫度為2T時(shí)氣體的體積V。14．（16分）如圖所示，質(zhì)量為M=6kg的物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，細(xì)繩OB與水平方向夾角為37°，細(xì)繩OA沿水平方向．求：OA、OB兩根細(xì)繩的拉力大?。ㄈ=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）15．（12分）如圖，足夠長的平行金屬導(dǎo)軌彎折成圖示的形狀，分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)區(qū)域．Ⅰ區(qū)域?qū)к壟c水平面的夾角α=37°，存在與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；Ⅱ區(qū)域?qū)к壦?，長度x=0.8m，無磁場(chǎng)；Ⅲ區(qū)域?qū)к壟c水平面夾角β=53°，存在與導(dǎo)軌平面平行的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．金屬細(xì)桿a在區(qū)域I內(nèi)沿導(dǎo)軌以速度v0勻速向下滑動(dòng)，當(dāng)a桿滑至距水平導(dǎo)軌高度為h1=0.6m時(shí)，金屬細(xì)桿b在區(qū)域Ⅲ從距水平導(dǎo)軌高度為h1=1.6m處由靜止釋放，進(jìn)入水平導(dǎo)軌與金屬桿a發(fā)生碰撞，碰撞后兩根金屬細(xì)桿粘合在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)．已知a、b桿的質(zhì)量均為m=0.1kg，電阻均為R=0.1Ω，與導(dǎo)軌各部分的滑動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5，導(dǎo)軌間距l(xiāng)=0.1m，Ⅰ、Ⅲ區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B=1T．不考慮導(dǎo)軌的電阻，傾斜導(dǎo)軌與水平導(dǎo)軌平滑連接，整個(gè)過程中桿與導(dǎo)軌接觸良好且垂直于金屬導(dǎo)軌，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s1．求（1）金屬細(xì)桿a的初始速度v0的大??；（1）金屬細(xì)桿a、b碰撞后兩桿共同速度的大小；（3）a、b桿最終的位置．

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解題分析】由變壓器輸入的交變電壓可知有效值為；S閉合前是電阻R與L1串聯(lián)，L1正常發(fā)光可知其額定電流為，故,由變壓器原理可知；S閉合后L1和L2并聯(lián)后再與R串聯(lián)，，同樣可得，故聯(lián)立可得，故選D．【題目點(diǎn)撥】本題考查理想變壓器原理及應(yīng)用，要注意明確電路結(jié)構(gòu)，知道開關(guān)通斷時(shí)電路的連接方式．2、D【解題分析】原子核的衰變過程滿足動(dòng)量守恒，粒子與反沖核的速度方向相反，根據(jù)左手定則判斷得知，粒子與反沖核的電性相反，則知粒子帶負(fù)電，所以該衰變是β衰變，此粒子是β粒子，符號(hào)為e．可得兩帶電粒子動(dòng)量大小相等，方向相反，就動(dòng)量大小而言有：m1v1=m2v2，由帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式可得：，可見r與q成反比．由題意大圓與小圓的直徑之比為1:1，半徑之比為1:1，則得：粒子與反沖核的電荷量之比為1：1．所以反沖核的電荷量為1e，電荷數(shù)是1，其符號(hào)為．故D正確．故選D．【題目點(diǎn)撥】原子核的衰變過程類比于爆炸過程，滿足動(dòng)量守恒，而帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式中的分子恰好是動(dòng)量的表達(dá)式，要巧妙應(yīng)用.3、C【解題分析】

當(dāng)小球與斜面剛好分離時(shí)，斜面對(duì)小球沒有支持力，小球受力如圖所示：由牛頓第二定律得：mgcotθ=ma，解得cotθ=0.75，θ=53°，故ABD錯(cuò)誤，C正確。4、A【解題分析】鋼球下落過程中，小球受重力及阻力作用；則由動(dòng)量定理可得，G(T+t)-ft=0；因T:t=2:1；故Gf=【題目點(diǎn)撥】本題考查動(dòng)量定理的應(yīng)用，要注意全程進(jìn)行分析，由時(shí)間之比即可求得力之比．5、A【解題分析】由圖乙可知，t=0.005s時(shí)刻，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，由法拉第電磁感應(yīng)感應(yīng)定律可知，穿過線框的磁通量變化率最大，故A正確；t=0.01

s時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直，即線框平面位于中性面，故B正確；線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)最大值為311V，有效值為220V，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)周期為0.02s，則頻率為50Hz，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B.

點(diǎn)睛：解決本題時(shí)要抓住線框位于中性面磁通量最大，磁通量變化率為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，而線框通過與磁場(chǎng)平行位置時(shí)，磁通量為零，磁通量變化率最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大．6、B【解題分析】

B．本題考查的是半球面的靜電場(chǎng)問題．帶電量為Q的均勻帶電球殼，其內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零，左半球面在P、Q點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與右半球面在兩個(gè)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等方向相反，P、Q點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱，則左或右球面在P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與Q點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等，從P到Q場(chǎng)強(qiáng)先增大后減小，B正確；A．如果是整個(gè)球面，在P、Q的電勢(shì)均相等，現(xiàn)只有左球面，則P點(diǎn)的電勢(shì)高于Q點(diǎn)的電勢(shì)，A錯(cuò)誤；C．在P點(diǎn)釋放靜止帶正電的微粒（重力不計(jì)），微粒將作變加速直線運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤，D．因?yàn)殡妱?shì)零點(diǎn)并沒有選定，故不能確定O點(diǎn)電勢(shì)為零，帶正電的微粒在O點(diǎn)的電勢(shì)能不一定為零，D錯(cuò)誤．二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、ACD【解題分析】A、物體在a點(diǎn)時(shí)的速度大小為，加速度為a，

則從a到c有即，即物體從a到d有即，即故，

根據(jù)速度公式可得：。

從a到b有：解得，故AC正確；

B、根據(jù)速度公式可得

則從d到e有則，故B錯(cuò)誤；

D、由可得從d到e的時(shí)間：，故D正確。點(diǎn)睛：本題對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式要求較高，要求學(xué)生對(duì)所有的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式不僅要熟悉而且要熟練，要靈活，基本方法就是平時(shí)多練并且盡可能嘗試一題多解。8、ACE【解題分析】

由題中“某復(fù)色光由空氣斜射入某介質(zhì)中后分解為a、b兩束單色光”可知，根據(jù)光線的偏折程度比較折射率的大小，從而比較出頻率的大小，通過比較臨界角的大小，根據(jù)波長的大小，分析衍射現(xiàn)象．通過雙縫干涉條紋的間距公式比較條紋間距的大?。绢}目詳解】A、由圖看出，a光的偏折程度大于b光的偏折程度，則a光的折射率大于b光的折射率，所以a光的頻率大于b光的頻率，故A正確．B、因?yàn)閍光的折射率大，由公式，可知，a光在該介質(zhì)中的傳播速度比b光?。蔅錯(cuò)誤．C、a光的折射率大，根據(jù)知，a光的臨界角?。蔆正確．D、a光的頻率大，則波長小，波動(dòng)性比b光弱，則知a、b通過相同的單縫衍射實(shí)驗(yàn)裝置，a光的衍射條紋較小，故D錯(cuò)誤．E、a光的頻率大，則波長小，根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式知，b光比a光得到的干涉條紋間距大．故E正確．【題目點(diǎn)撥】決本題的突破口在于通過光線的偏折程度得出折射率的大小，以及知道折射率、頻率、波長、臨界角等大小之間的關(guān)系．9、BC【解題分析】半衰期具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)大量的原子核適用，故A錯(cuò)誤；β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子所產(chǎn)生的，故B正確；γ射線一般伴隨α或β射線產(chǎn)生，三種射線中，γ射線的穿透能力最強(qiáng)，電離能力最弱，故C正確；α衰變時(shí)，電荷數(shù)少2，質(zhì)量數(shù)少4，中子數(shù)少2，故D錯(cuò)誤．所以BC正確，AD錯(cuò)誤．10、CD【解題分析】

A．物體與橡皮泥粘合的過程，發(fā)生非彈性碰撞，系統(tǒng)機(jī)械能有損失，故A錯(cuò)誤.B．整個(gè)系統(tǒng)在水平方向不受外力，豎直方向上合外力為零，則全過程系統(tǒng)的合外力為零，系統(tǒng)的動(dòng)量一直守恒；故B錯(cuò)誤.C．不論物體滑動(dòng)中受不受摩擦力，全過程系統(tǒng)的合外力為零，系統(tǒng)的動(dòng)量一直守恒，原來物體和小車一起向左做勻速運(yùn)動(dòng)，速度相同，最終小車物體的速度仍然相同，由動(dòng)量守恒可得，系統(tǒng)的速度與初速度相等．即不論物體滑動(dòng)中受不受摩擦力，小車的最終速度都等于初速度，故C正確．D．由C項(xiàng)的分析可知，當(dāng)物體與B端橡皮泥粘在一起時(shí)，系統(tǒng)的速度與初速度相等，所以系統(tǒng)的末動(dòng)能與初動(dòng)能是相等的，系統(tǒng)損失的機(jī)械能等于彈簧的彈性勢(shì)能，與物體滑動(dòng)中有沒有摩擦無關(guān)；故D正確．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、2.26π2(l0-【解題分析】(1)游標(biāo)卡尺的固定刻度讀數(shù)為22mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.1×6mm=0.6mm，所以擺球的直徑d=22mm+0.6mm=22.6mm=2.26cm；(2)①由擺線的拉力F隨時(shí)間t變化的圖象知，單擺的周期為4t0，擺長l=l0-d/2，根據(jù)T=2πl(wèi)g，重力加速度為：g=4π2②單擺在最低點(diǎn)時(shí)F1?mg=mv2l，mg=F1，根據(jù)周期公式擺長L=gT24π2，聯(lián)立三個(gè)式子則機(jī)械能為：E=Ek+Ep=F1-F單擺在最高點(diǎn)時(shí)F2+mg=mv2l，mg=F1，根據(jù)周期公式擺長L=gT24π2，E=Ek+Ep點(diǎn)睛：游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀；由圖求得單擺的周期，根據(jù)單擺的周期公式T=2πl(wèi)g求解g的表達(dá)式．?dāng)[長L等于懸點(diǎn)到球心的距離；在最低點(diǎn)F1-mg=mv2l，mg=F1．單擺擺動(dòng)時(shí)的機(jī)械能等于最低點(diǎn)的動(dòng)能和勢(shì)能之和．根據(jù)單擺的周期公式，求出擺長，代入F112、BC1.11.0【解題分析】

第一空．在使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的實(shí)驗(yàn)中，為了在紙帶上打出更多的點(diǎn)，為了打點(diǎn)的穩(wěn)定，具體操作中要求先啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器然后釋放小車，故AC錯(cuò)誤，B正確．第二空．該實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖恰疤骄啃≤囁俣入S時(shí)間變化的規(guī)律”，只要小車能做勻變速直線運(yùn)動(dòng)即可，即使不平衡摩擦力，懸掛物的質(zhì)量沒有遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，小車依然做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故該二項(xiàng)操作均不需要，故AB錯(cuò)誤，C正確．第三空、第四空．勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，因此有：s4?s1＝1a1T1s3?s1＝1a1T1代入數(shù)據(jù)解得：a=1.0m/s