2024屆山西省太原市第二十一中學(xué)高二物理第二學(xué)期期末達(dá)標(biāo)檢測模擬試題含解析

2024屆山西省太原市第二十一中學(xué)高二物理第二學(xué)期期末達(dá)標(biāo)檢測模擬試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請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，長為11m繃緊的傳送帶以v=4m/s的速度勻速運(yùn)行，現(xiàn)將一質(zhì)量m=1kg的小物塊輕輕放在傳送帶左端，經(jīng)過4s小物塊運(yùn)動(dòng)到傳送帶的右端，已知小物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，取g=10m/s1．下列判斷正確的是（）A．此過程小物塊始終做勻加速運(yùn)動(dòng)B．此過程摩擦力對小物塊做功14JC．此過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量為8JD．此過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量為14J2、如圖所示，一根金屬棒兩端用細(xì)導(dǎo)線連接后懸掛于a、b兩點(diǎn)，棒中部處于方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，棒中通有電流，方向從M到N，此時(shí)懸線上有拉力．為了使拉力等于零，可以（）A．適當(dāng)減小磁感應(yīng)強(qiáng)度 B．使磁場反向 C．適當(dāng)減小電流 D．適當(dāng)增大磁場區(qū)域的寬度3、如圖所示，電阻R、電容C和電感L并聯(lián)后，接入輸出電壓有效值恒定、頻率可調(diào)的交流電源．當(dāng)電路中交流電的頻率為f時(shí)，通過R、C和L的電流有效值恰好相等．若將頻率降低為f/2，分別用I1、I2和I3表示此時(shí)通過R、C和L的電流有效值，則（）A．I1>I3B．I1<I2C．I3>I2D．I2=I34、關(guān)于動(dòng)量、沖量、動(dòng)能，下列說法正確的是A．物體的動(dòng)量越大，表明它受到的沖量越大B．物體的動(dòng)量變化，其動(dòng)能有可能不變C．物體受到合外力的沖量作用，則其動(dòng)能一定變化D．運(yùn)動(dòng)的物體在任一時(shí)刻的動(dòng)量方向不一定是該時(shí)刻的速度方向5、一個(gè)電阻為100Ω、匝數(shù)為1000匝的線圈，在0.5s內(nèi)通過它的磁通量從0.02Wb均勻增加到0.09Wb，把一個(gè)電阻為900Ω的電熱器連接在它的兩端則電熱器消耗的電功率為A．40W B．19.6WC．17.6W D．14W6、火星探測器從火星向地球發(fā)回成功著陸的信號，發(fā)回的信號屬于()A．電磁波 B．聲波C．超聲波 D．次聲波二、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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、帶電粒子垂直勻強(qiáng)磁場方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)受到洛倫茲力的作用．下列圖中粒子所受洛倫茲力的方向正確的是()A．B．C．D．8、如圖所示，abc為半徑為r的半圓，圓心為O，cde為半徑為2r的1/4圓弧，兩圓弧相切于c點(diǎn)，空間有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場．帶電微粒1、2分別由a、e兩點(diǎn)同時(shí)開始沿圓弧運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t1在c點(diǎn)相碰，碰撞時(shí)間很短，碰后結(jié)合成一個(gè)微粒3，微粒3經(jīng)時(shí)間t2第一次到達(dá)O點(diǎn)．不計(jì)微粒的重力和微粒間的相互作用，則A．微粒1帶正電B．微粒3可能沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)C．微粒1和2的電荷量之比為q1:q2＝3:1D．t1:t2＝2:59、如圖所示，在同一水平面內(nèi)有兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌，間距為，電阻不計(jì)，其左端連接一阻值為10Ω的定值電阻．兩導(dǎo)軌之間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度為lT的勻強(qiáng)磁場，磁場邊界虛線由多個(gè)正弦曲線的半周期銜接而成，磁場方向如圖．一接入電阻阻值為10Ω的導(dǎo)體棒AB在外力作用下以10m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)，交流電壓表和交流電流表均為理想電表，則A．電流表的示數(shù)B．電壓表的示數(shù)是1VC．導(dǎo)體棒上消耗的熱功率為0.1WD．導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到圖示虛線CD位置時(shí)，電流表示數(shù)為零10、如圖所示，質(zhì)量為的物塊A以速度沿粗糙水平面滑向靜止在水平面上質(zhì)量為的物塊B，物塊A和物塊B碰撞時(shí)間極短，碰后兩物塊粘在一起。已知物塊A和物塊B均可視為質(zhì)點(diǎn)，兩物塊間的初始距離，兩物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，重力加速度，則（）A．兩物塊碰撞前的瞬間，物塊A的速度為1B．兩物塊碰撞前的過程中，物塊A與水平面間產(chǎn)生的熱量為

C．兩物塊碰撞過程中，物塊A對物塊B的沖量為D．兩物塊碰撞過程中，系統(tǒng)損失的機(jī)械能為3J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）油酸酒精溶液的濃度為每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL，用滴管向量筒內(nèi)滴50滴上述溶液，量筒中的溶液體積增加1mL．若把一滴這樣的溶液滴入盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面展開，穩(wěn)定后形成單分子油膜的形狀如圖所示（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．(1)若每一小方格的邊長為30mm，則油酸薄膜的面積為________m2；(2)每一滴油酸酒精溶液含有純油酸的體積為____m3；(3)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估算出油酸分子的直徑為_____m．12．（12分）如圖所示，某同學(xué)用圖裝置做驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)．先將a球從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由靜止開始滾下，在水平地面上的記錄紙上留下壓痕，重復(fù)10次；再把同樣大小的b球放在斜槽軌道末端水平段的最右端附近靜止，讓a球仍從原固定點(diǎn)由靜止開始滾下，和b球相碰后，兩球分別落在記錄紙的不同位置處，重復(fù)10次．(1)本實(shí)驗(yàn)必須測量的物理量有________．A．斜槽軌道末端到水平地面的高度HB．小球a、b的質(zhì)量ma、mbC．小球a、b的半徑rD．小球a、b離開斜槽軌道末端后平拋飛行的時(shí)間tE.記錄紙上O點(diǎn)到A、B、C各點(diǎn)的距離OA、OB、OCF.a球的固定釋放點(diǎn)到斜槽軌道末端水平部分間的高度差h(2)小球a、b的質(zhì)量ma、mb應(yīng)該滿足的關(guān)系是________．(3)讓a球仍從原固定點(diǎn)由靜止開始滾下，和b球相碰后，下列說法正確的是________．A．兩小球碰后到落地在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同B．為保證實(shí)驗(yàn)成功，斜槽軌道應(yīng)盡量光滑C．兩小球碰后，小球a的落地點(diǎn)是圖中水平面上的A點(diǎn)D．兩小球碰后，小球b的落地點(diǎn)是圖中水平面上B點(diǎn)(4)按照本實(shí)驗(yàn)方法，驗(yàn)證動(dòng)量守恒的驗(yàn)證式是________________．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）圖示為固定在水平桌面上的兩根足夠長、相距為L、的電阻不計(jì)的金屬平行軌道P、Q，在軌道左端固定一根導(dǎo)體棒a，軌道上放置另一根質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒b，兩導(dǎo)體棒的電阻均為R，該軌道平面處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中。t=0時(shí)刻給b棒一個(gè)大小為v、沿軌道向右運(yùn)動(dòng)的初速度，在b棒運(yùn)動(dòng)的過程中，b棒產(chǎn)生的焦耳熱為Q。求：（1）t=0時(shí)刻，b棒兩端的電壓；（2）b棒運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中與軌道摩擦所產(chǎn)生的熱量。14．（16分）如圖甲所示,空間存在一有界勻強(qiáng)磁場,磁場的左邊界如虛線所示,虛線右側(cè)足夠大區(qū)域存在磁場,磁場方向豎直向下.在光滑絕緣水平面內(nèi)有一長方形金屬線框,ab邊長為l=0.2m,線框質(zhì)量m=0.1kg、電阻R=0.1Ω,在水平向右的外力F作用下,以初速度v0=1m/s勻加速進(jìn)入磁場,外力F大小隨時(shí)間t變化的圖線如圖乙所示.以線框右邊剛進(jìn)入磁場時(shí)開始計(jì)時(shí),求：(1)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B;(2)線框進(jìn)入磁場的過程中,通過線框的電荷量q;(3)若線框進(jìn)入磁場過程中F做功為WF=0.27J,求在此過程中線框產(chǎn)生的焦耳熱Q.15．（12分）如圖所示，一容器內(nèi)裝有深為h的某透明液體，容器底部為平面鏡，到容器底部的距離為處有一點(diǎn)光源L，可向各個(gè)方向發(fā)光。已知該透明液體的折射率為n，液面足夠?qū)?，真空中光的傳播速度為c，求：(i)能從液面射出的光，在液體中經(jīng)過的最短時(shí)間t；(ⅱ)液面上有光射出的區(qū)域的面積S。

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、C【解題分析】

A、設(shè)物塊速度達(dá)到皮帶速度時(shí)用時(shí)為t，運(yùn)動(dòng)的位移為s則：解得：所以物塊在皮帶上先勻加速后勻速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B、此過程摩擦力對小物塊做功,故B錯(cuò)；CD、當(dāng)物塊的速度等于皮帶的速度時(shí)所用的時(shí)間為皮帶在t時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移為此過程中因摩擦產(chǎn)生的熱量,故C正確；D錯(cuò)誤；故選：C【題目點(diǎn)撥】在處理皮帶類問題時(shí)要注意物塊和皮帶是否能共速，所以在此類題時(shí)一般要假設(shè)能共速，然后計(jì)算共速時(shí)發(fā)生的位移，從而判斷出是否共速．2、D【解題分析】

棒的中部處于方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，棒中通有電流，方向從M流向N，根據(jù)左手定則可得，安培力的方向豎直向上，由于此時(shí)懸線上有拉力，為了使拉力等于零，則安培力必須增加，由安培力公式可知，所以適當(dāng)增加電流強(qiáng)度，或增大磁場，或增大棒在磁場中的長度，故D正確。故選D。3、C【解題分析】

將頻率降低時(shí)，通過R的電流不變，電容器的容抗增大，通過C的電流減小，則有I1＞I1．電感線圈的感抗減小，通過L的電流增大，則有I3＞I1＞I1．故ABD錯(cuò)誤，C正確．故選C．【題目點(diǎn)撥】解決本題的關(guān)鍵是要掌握電容器和電感的特性，知道電流的頻率越低時(shí)，容抗越高；而線圈的頻率越低時(shí)，感抗越小．4、B【解題分析】

A.根據(jù)動(dòng)量定理可知，動(dòng)量的改變量越大，沖量越大，動(dòng)量和沖量無直接聯(lián)系，故A項(xiàng)與題意不相符；B.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度方向時(shí)刻變化，所以動(dòng)量變化，但動(dòng)能不變，故B項(xiàng)與題意相符；C.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合外力的沖量不為零，但動(dòng)能不變，故C項(xiàng)不符合題意；D.動(dòng)量是矢量，其方向與物體的速度方向相同，故D項(xiàng)與題意不相符。5、C【解題分析】由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，線圈中產(chǎn)生的電動(dòng)勢為，由閉合電路歐姆定律可知，回路中的電流為所以電熱器的電功率為故C正確．6、A【解題分析】電磁波可以在真空中傳播，即一般的無線通信都是利用電磁波進(jìn)行的，故A正確；聲波、超聲波是一種聲波，次聲波也是一種聲波，不能在真空中傳播，故BCD錯(cuò)誤．所以A正確，BCD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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AB【解題分析】

根據(jù)左手定則來判斷洛倫茲力方向．【題目詳解】A圖中，四指指向粒子運(yùn)動(dòng)方向，故可知粒子受到的洛倫茲力方向應(yīng)垂直速度方向指向上方，A正確；B圖中粒子帶負(fù)電，四指指向應(yīng)與粒子運(yùn)動(dòng)方向相反，根據(jù)左手定則可得粒子受到的洛倫茲力方向應(yīng)垂直速度方向指向上方，B正確；C圖中由于粒子運(yùn)動(dòng)方向和磁場方向平行，故不受洛倫茲力，C錯(cuò)誤；D圖中將速度分解為垂直磁場方向和平行磁場方向上的速度，而平行磁場方向不受洛倫茲力，根據(jù)左手定則可得粒子受到垂直紙面向里的洛倫茲力，D錯(cuò)誤．【題目點(diǎn)撥】需要注意粒子的正負(fù)，四指指向垂直磁場方向，且與正電荷運(yùn)動(dòng)方向相同，與負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)方向相反．8、CD【解題分析】

A．粒子運(yùn)動(dòng)過程只受洛倫茲力作用，故粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力做向心力；根據(jù)粒子偏轉(zhuǎn)方向，由左手定則可得：微粒1帶負(fù)電，微粒2帶正電，A錯(cuò)誤；BC．根據(jù)洛倫茲力做向心力可得所以粒子軌道半徑粒子運(yùn)動(dòng)周期故根據(jù)粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間及運(yùn)動(dòng)軌跡可得所以那么微粒1，2碰撞后結(jié)合成微粒3，故由質(zhì)量守恒可得：微粒3的質(zhì)量為；微粒3在c點(diǎn)的速度水平，且只受洛倫茲力，故由微粒3運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)可得，且微粒3的軌道半徑為；且微粒3在c點(diǎn)的洛倫茲力方向向下；故若，則微粒3沿逆時(shí)針做圓周運(yùn)動(dòng)，且所以與矛盾，故該情況不成立；若，則微粒3沿順時(shí)針做圓周運(yùn)動(dòng)，且所以B錯(cuò)誤C正確；D．根據(jù)可得D正確；故選CD?！绢}目點(diǎn)撥】帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)是高考中的熱點(diǎn)話題，每年都會(huì)涉及；動(dòng)量部分的內(nèi)容歸為必考內(nèi)容后，極有可能考查動(dòng)量與磁場相結(jié)合問題．本題考查帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)、動(dòng)量守恒的知識，學(xué)生可以根據(jù)幾何關(guān)系求得運(yùn)動(dòng)軌跡，或反過來由軌跡根據(jù)幾何關(guān)系求解半徑，進(jìn)而求得速度、磁感應(yīng)強(qiáng)度．本題考查了考生的推理能力和分類討論的思想．9、BC【解題分析】A、B、回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值為：，則電動(dòng)勢的有效值為：，電壓表測量R兩端的電壓，則有：，電流表的示數(shù)為有效值為：，故A錯(cuò)誤，B正確．C、導(dǎo)體棒上消耗的熱功率為：P=I2R=0.01×10W=0.1W，故C正確．D、電流表示數(shù)為有效值一直為0.1A，故D錯(cuò)誤；故選BC．【題目點(diǎn)撥】本題關(guān)鍵是明確切割的有效長度按照正弦規(guī)律變化導(dǎo)致電動(dòng)勢的瞬時(shí)值按照正弦規(guī)律變化，注意交流電壓表及交流電流表測量的是有效值，先求最大值，再根據(jù)最大值和有效值的關(guān)系求解．10、BD【解題分析】

A．物塊A運(yùn)動(dòng)到和物塊B碰撞前，根據(jù)動(dòng)能定理得：解得：v=3m/s故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．兩物塊碰撞前的過程中，物塊A與水平面間產(chǎn)生的熱量故B項(xiàng)正確；C．以物塊A和物塊B為系統(tǒng)，根據(jù)動(dòng)量守恒得：以物塊B為研究對象，根據(jù)動(dòng)量定理得：解得：故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．以物塊A和物塊B為系統(tǒng)，根據(jù)能量守恒得，系統(tǒng)損失的機(jī)械能故D項(xiàng)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、；；；【解題分析】試題分析：（1）油膜的面積共計(jì)占據(jù)約55個(gè)小格子，而每一小格子的面積為0.0009m1，油酸薄膜的面積約為4.95×10-1m1．每一滴油酸酒精溶液含有純油酸的體積為m2．估算出油酸分子的直徑為m．考點(diǎn)：本題考查用油膜法測量分子的大小的實(shí)驗(yàn)．12、BEAC【解題分析】

（1）要驗(yàn)證動(dòng)量守恒，就需要知道碰撞前后的動(dòng)量，所以要測量兩個(gè)小球的質(zhì)量及碰撞前后小球的速度，碰撞前后小球都做平拋運(yùn)動(dòng)，速度可以用水平位移代替．所以需要測量的量為：小球a、b的質(zhì)量ma、mb，記錄紙上O點(diǎn)到A、B、C各點(diǎn)的距離OA、OB、OC；故選BE．

（2）在小球碰撞過程中水平方向動(dòng)量守恒，故有

在碰撞過程中動(dòng)能守恒，故有mav02=mav12+mbv22

解得v1=v0

要碰后a的速度v1＞0，即ma-mb＞0，ma＞mb

（3）兩小球碰后做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直高度相同，則落地在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，選項(xiàng)A正確；斜槽軌道是否光滑，對實(shí)驗(yàn)無影響，只要到達(dá)底端的速度相等即可，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；兩小球碰后，小球a的落地點(diǎn)是圖中水平面上的A點(diǎn)，選項(xiàng)C正確；兩小