2024屆山西省運(yùn)城市物理高二下期末考試模擬試題含解析

2024屆山西省運(yùn)城市物理高二下期末考試模擬試題注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O上，乙分子位于r軸上距原點(diǎn)r3的位置。虛線分別表示分子間斥力F斥和引力F引的變化情況，實(shí)線表示分子間的斥力和引力的合力變化情況。若把乙分子由靜止釋放，則乙分子()A．從r3到r1，分子勢(shì)能先減小后增加B．從r3到r2做加速運(yùn)動(dòng)，從r2向r1做減速運(yùn)動(dòng)C．從r3到r1做加速運(yùn)動(dòng)，從r1向O做減速運(yùn)動(dòng)D．從r3到r1，分子勢(shì)能先增加后減小2、某同學(xué)質(zhì)量為60kg，在軍事訓(xùn)練中要求他從岸上以大小為2m/s的速度跳到一條向他緩緩漂來的小船上，然后去執(zhí)行任務(wù)，小船的質(zhì)量是140kg，原來的速度大小是0.5m/s，該同學(xué)上船后又跑了幾步，最終停在船上（船未與岸相撞），不計(jì)水的阻力，則（）A．該同學(xué)和小船最終靜止在水面上B．該過程同學(xué)的動(dòng)量變化量大小為105kg·m/sC．船最終的速度是0.95m/sD．船的動(dòng)量變化量大小為70kg·m/s3、常用的溫差發(fā)電裝置的主要結(jié)構(gòu)是半導(dǎo)體熱電偶。如圖所示，熱電偶由N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體串聯(lián)而成，N型半導(dǎo)體的載流子（形成電流的自由電荷）是電子，P型半導(dǎo)體的載流子是空穴，空穴帶正電且電荷量等于元電荷e。若兩種半導(dǎo)體相連一端和高溫?zé)嵩唇佑|，而另一端A、B與低溫?zé)嵩唇佑|，兩種半導(dǎo)體中的載流子都會(huì)從高溫端向低溫端擴(kuò)散，最終在A、B兩端形成穩(wěn)定的電勢(shì)差，且電勢(shì)差的大小與高溫?zé)嵩?、低溫?zé)嵩撮g的溫度差有確定的函數(shù)關(guān)系。下列說法正確的是（）A．B端是溫差發(fā)電裝置的正極B．熱電偶內(nèi)部非靜電力方向和載流子擴(kuò)散方向相反C．溫差發(fā)電裝置供電時(shí)不需要消耗能量D．可以利用熱電偶設(shè)計(jì)一種測(cè)量高溫?zé)嵩礈囟鹊膫鞲衅?、如圖所示，絕緣水平面上有兩條平行光滑長(zhǎng)直導(dǎo)軌，導(dǎo)軌左端接有電阻R，電阻為r的金屬棒AB垂直跨放在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌接觸良好，其他電阻不計(jì)。兩導(dǎo)軌間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。給AB以水平向右的初速度列并開始計(jì)時(shí)，下面四幅反映AB的速度隨時(shí)間變化規(guī)律的圖象中，可能正確的是A． B．C． D．5、關(guān)于傳感器工作的一般流程，下列說法中正確的是A．非電信息→敏感元件→處理電路→電信息B．電信息→處理電路→敏感元件→非電信息C．非電信息→敏感元件→電信息→處理電路D．非電信息→處理電路→敏感元件→電信息6、一質(zhì)量為m的炮彈在空中飛行，運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)炸裂成質(zhì)量相等的a、b兩塊，爆炸前瞬間炮彈速度為v，方向水平向右，爆炸后a的速度為2v，方向水平向左．爆炸過程中轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的化學(xué)能是A． B． C． D．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、在一次救災(zāi)活動(dòng)中，一輛救災(zāi)汽車由靜止開始做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，剛運(yùn)動(dòng)了8s，由于前方突然有巨石滾下，堵在路中央，所以又緊急剎車，勻減速運(yùn)動(dòng)經(jīng)4s停在巨石前．則關(guān)于汽車的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法正確的是A．加速、減速中的加速度大小之比為a1∶a2等于2∶1B．加速、減速中的平均速度大小之比∶等于1∶1C．加速、減速中的位移大小之比x1∶x2等于2∶1D．加速、減速中的加速度大小之比a1∶a2不等于1∶28、如圖所示的(a)、(b)兩圖分別表示兩個(gè)交流電壓，比較這兩個(gè)交變電壓，它們具有共同的()A．有效值 B．頻率C．最大值 D．均不一樣9、如圖是某化工廠為了測(cè)量污水排放量的設(shè)計(jì)圖，在排污管末端安裝了流量計(jì)，該裝置由絕緣材料制成，長(zhǎng)、寬高分別為a、b、c，左、右兩端開口，在垂直于前、后面的方向加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在上、下兩個(gè)面的內(nèi)側(cè)固定有金屬板M、N作為電極，污水充滿管道從左向右流經(jīng)該裝置時(shí)，電壓表將顯示兩個(gè)電極間的電壓U，若用Q表示污水流量(單位時(shí)間內(nèi)流出的污水體積)，下列說法中正確的是A．M板電勢(shì)一定低于N板的電勢(shì)B．污水流動(dòng)的速度越大，電壓表的示數(shù)越大C．污水中離子濃度越高，電壓表的示數(shù)越大D．電壓表的示數(shù)U與污水流量Q成正比10、下列說祛正確的是（）A．光導(dǎo)纖維束是利用光的全反射現(xiàn)象B．單反相機(jī)的增透膜利用了光的偏振現(xiàn)象C．在最簡(jiǎn)單的振蕩電路中,當(dāng)回路中的振蕩電流在增大時(shí)電容器-定處于放電狀態(tài)D．氡的半衰期約為天,則經(jīng)過天,個(gè)氨衰變后還剩個(gè)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）某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)的方法探究影響單擺周期的因素．（1）他組裝單擺時(shí)，在擺線上端的懸點(diǎn)處，用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架臺(tái)的鐵夾將橡皮夾緊，如圖所示．這樣做的目的是________（填字母代號(hào)）．A．保證擺動(dòng)過程中擺長(zhǎng)不變B．可使周期測(cè)量得更加準(zhǔn)確C．需要改變擺長(zhǎng)時(shí)便于調(diào)節(jié)D．保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動(dòng)（2）他組裝好單擺后在擺球自然懸垂的情況下，用毫米刻度尺從懸點(diǎn)量到擺球的最低端的長(zhǎng)度L=0.9990m，再用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑，結(jié)果如圖所示，則該擺球的直徑為_______mm，單擺擺長(zhǎng)為________m．（3）下列振動(dòng)圖象真實(shí)地描述了對(duì)擺長(zhǎng)約為1m的單擺進(jìn)行周期測(cè)量的四種操作過程，圖中橫作標(biāo)原點(diǎn)表示計(jì)時(shí)開始，A、B、C均為30次全振動(dòng)的圖象，已知，，這四種操作過程合乎實(shí)驗(yàn)要求且誤差最小的是________（填字母代號(hào)）．12．（12分）為了測(cè)定一節(jié)舊干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻（內(nèi)阻偏大），配備的器材有：A．電流表A（量程為0.6A）B．電壓表V（量程為1V，內(nèi)阻為1.2kΩ）C．滑動(dòng)變阻器R1（0-10Ω，1A）D．電阻箱R2（0-9999.9Ω）某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的電路．（1）實(shí)驗(yàn)中將量程為1V電壓表量程擴(kuò)大為2V，電阻箱R2的取值應(yīng)為____kΩ．（2）利用上述實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)出多組改裝后的電壓表讀數(shù)UV與對(duì)應(yīng)的電流表讀數(shù)IA，利用UV–IA的圖象如圖所示．由圖象可知，電源的電動(dòng)勢(shì)E=________V，內(nèi)阻r=________Ω．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）一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)的內(nèi)電阻，與的電阻串聯(lián)接在線圈上，如圖所示。已知線圈面積為，共匝，線圈的電阻為，線圈在的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞以轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在合上開關(guān)后電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，電壓表的示數(shù)為，求電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率。14．（16分）如圖所示，平板車P的質(zhì)量為M，質(zhì)量為m的小物塊Q大小不計(jì)，位于平板車的左端，系統(tǒng)原來靜止在光滑水平地面上。一不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩長(zhǎng)為R，一端懸于Q正上方高為R處，另一端系一質(zhì)量也為m的小球(大小不計(jì))。今將小球拉至懸線與豎直位置成60°角，由靜止釋放，小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)與Q的碰撞時(shí)間極短，且無能量損失。已知Q離開平板車時(shí)速度大小是平板車速度的兩倍，Q與P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，M∶m＝4∶1，重力加速度為g。求：(1)小物塊Q離開平板車時(shí)速度為多大？(2)平板車P的長(zhǎng)度為多少？15．（12分）如圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩磁極N、S間的磁場(chǎng)可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，為交流電流表，有一單匝線圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的水平軸OO′沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從圖示位置開始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的交變電流隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示．已知圖甲中電阻R＝9Ω，線圈內(nèi)阻r＝1Ω，求：(1)交流電流表的示數(shù)(2)寫出交變電流i的瞬時(shí)表達(dá)式(3)穿過線圈磁通量的最大值Φm

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】從r3到r1，分子力做正功，則分子勢(shì)能減小，選項(xiàng)AD錯(cuò)誤；在r＞r1時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，當(dāng)r＜r1時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力，故從r3到r1做加速運(yùn)動(dòng)，從r1向O做減速運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤，C正確；故選C。點(diǎn)睛：本題考查分子勢(shì)能的影響因素；要通過圖像理解分子力變化規(guī)律，理解分子力做功與分子勢(shì)能變化的關(guān)系是解決本題的關(guān)鍵．2、B【解題分析】

AC.規(guī)定該同學(xué)原來的速度方向?yàn)檎较?設(shè)該同學(xué)上船后，船與該同學(xué)的共同速度為v.由題意，水的阻力忽略不計(jì)，該同學(xué)跳上小船后與小船達(dá)到共同速度的過程，該同學(xué)和船組成的系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，則由動(dòng)量守恒定律得m人v人－m船v船=（m人+m船）v，代入數(shù)據(jù)解得v=0.25m/s，方向與該同學(xué)原來的速度方向相同，與船原來的速度方向相反，故A、C錯(cuò)誤；B.該同學(xué)的動(dòng)量變化量為Δp=m人v－m人v人=60×（0.25－2）kg·m/s=－105kg·m/s，負(fù)號(hào)表示方向與選擇的正方向相反，故B正確；D.船的動(dòng)量變化量為Δp＇=m船v－m船v船=140×[0.25－（－0.5）]kg·m/s=105kg·m/s，故D錯(cuò)誤.3、D【解題分析】A、N型半導(dǎo)體的載流子（形成電流的自由電荷）是電子，兩種半導(dǎo)體中的載流子都會(huì)從高溫端向低溫端擴(kuò)散，B端聚集電子，所以B端是溫差發(fā)電裝置的負(fù)極，故A錯(cuò)誤；B、熱電偶內(nèi)部非靜電力方向和載流子擴(kuò)散方向相同，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)能量守恒，溫差發(fā)電裝置供電時(shí)需要消耗熱量，故C錯(cuò)誤，D、可以利用熱電偶設(shè)計(jì)一種測(cè)量高溫?zé)嵩礈囟鹊膫鞲衅鳎蔇正確；故選D。4、D【解題分析】

金屬棒切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律，電流方向由B指向A，利用左手定則得到安培力水平向左，大小為：設(shè)回路中電流為I，根據(jù)閉合電路歐姆定律，有：由法拉第電磁感應(yīng)定律得到：設(shè)金屬棒加速度為，利用牛頓第二定律，得到：聯(lián)立以上方程可以得到：由分析可知，金屬棒做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，故D正確，ABC錯(cuò)誤。5、A【解題分析】

傳感器一定是通過非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量來傳遞信號(hào)的，工作處理的一般流程是：先由非電學(xué)量，比如：光信號(hào)、壓力信號(hào)等，通過敏感元件后，由電路處理，變?yōu)殡娦盘?hào)，從而得以工作，A正確BCD錯(cuò)誤。6、C【解題分析】

爆炸瞬間內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，有，解得b塊的速度為，根據(jù)能量守恒有，解得．A．與計(jì)算結(jié)果不符；A錯(cuò)誤．B．與計(jì)算結(jié)果不符；B錯(cuò)誤．C．與計(jì)算結(jié)果相符；C正確．D．與計(jì)算結(jié)果不符．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、BC【解題分析】

AD．設(shè)加速階段的末速度為v，則加速階段的加速度大小為：減速階段的加速度大?。簞t加速度大小之比為1：2，故A錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤；B．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度公式：得加速階段和減速階段的平均速度之比為1：1．故B正確；C．根據(jù)：知加速階段和減速階段的位移之比為2：1．故C正確．8、BC【解題分析】A：圖(a)為正弦交流電，電壓有效值；圖(b)為大小不變，方向改變的交流電，電壓有效值．故兩電流的有效值不同．B：由題圖可知，兩個(gè)交變電壓周期均為0.4s；周期相同，則頻率相同．故兩電流的頻率相同．C：由題圖可知，兩個(gè)交變電壓最大值均為2V．故兩電流的最大值相同．本題選兩交變電壓的相同量，答案是BC．9、BD【解題分析】

A.根據(jù)左手定則，知負(fù)離子所受的洛倫茲力方向向下，則向下偏轉(zhuǎn)，N板帶負(fù)電，M板帶正電，則M板的電勢(shì)比N板電勢(shì)高；故A錯(cuò)誤.BC.最終離子在電場(chǎng)力和洛倫茲力作用下平衡，有：，解得:U=vBc，與離子濃度無關(guān);故B正確；C錯(cuò)誤.D.根據(jù)，則流量，則，與污水流量成正比；故D正確.10、AC【解題分析】（1）我們常常聽到的“光纖通信”，就是利用了全反射的原理，光導(dǎo)纖維簡(jiǎn)稱光纖．光可以利用全反射的方式從纖維束的一端傳到另一端，A正確；（2）增透膜利用了光的干涉原理，利用膜的前后兩個(gè)表面產(chǎn)生的反射光，發(fā)生干涉相消，阻止反射，來增加透射的目的，B錯(cuò)誤；（3）根據(jù)電磁振蕩原理，振蕩電流增大的過程中，電容器正在放電，C正確；（4）對(duì)于一個(gè)特定的氡原子，它發(fā)生衰變的概率，不可預(yù)測(cè)，可能在下1s就衰變，也可能在10min之內(nèi)衰變，也可能在200萬年之后再衰變．而元素的半衰期，是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，D錯(cuò)誤；故本題選AC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、AC12.00.9930A【解題分析】

（1）[1]在擺線上端的懸點(diǎn)處，用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架臺(tái)的鐵夾將橡皮夾緊，是為了防止動(dòng)過程中擺長(zhǎng)發(fā)生變化，如果需要改變擺長(zhǎng)來探究擺長(zhǎng)與周期關(guān)系時(shí)，方便調(diào)節(jié)擺長(zhǎng)，故AC正確．（2）[2]游標(biāo)卡尺示數(shù)為：[3]單擺擺長(zhǎng)為：（3）[4]當(dāng)擺角小于等于5°時(shí)，我們認(rèn)為小球做單擺運(yùn)動(dòng)，所以振幅約為：當(dāng)小球擺到最低點(diǎn)時(shí)速度較大，此時(shí)開始計(jì)時(shí)，誤差較小，測(cè)量周期時(shí)要讓小球做30-50次全振動(dòng)，求平均值，所以A合乎實(shí)驗(yàn)要求且誤差最小，故選A．【題目點(diǎn)撥】掌握單擺的周期公式，從而求解加速度，擺長(zhǎng)、周期等物理量之間的關(guān)系；擺長(zhǎng)要注意是懸點(diǎn)到球心的距離，一般可利用擺線長(zhǎng)度加球的半徑的方式得到，題目中的方式不是特別常用；單擺的周期采用累積法測(cè)量可減小誤差．對(duì)于測(cè)量誤差可根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行分析．12、1.21.602.75【解題分析】（1）要使量程擴(kuò)大1倍，則應(yīng)串聯(lián)一個(gè)與電壓表內(nèi)阻相等的電阻，故應(yīng)使與之串聯(lián)的電阻箱的阻值為；②在U-I的圖象中縱軸截距表示電動(dòng)勢(shì)的大小，由圖可知，電源的電動(dòng)勢(shì)為1.6V；圖線斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)阻的大小，即.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、800W【解題分析】

線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的