2024屆甘肅省金昌市永昌縣四中物理高二下期末綜合測試模擬試題含解析

2024屆甘肅省金昌市永昌縣四中物理高二下期末綜合測試模擬試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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、如圖所示為一交流電壓隨時(shí)間變化的圖象．每個(gè)周期的前三分之一周期內(nèi)電壓按正弦規(guī)律變化，后三分之二周期電壓恒定．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可得，此交流電壓的有效值為()A．7.5VB．8VC．VD．V2、關(guān)于電場強(qiáng)度定義式E=，下列說法正確的是（）A．該式適用于所有電場B．該式僅適用于勻強(qiáng)電場C．該式僅適用于點(diǎn)電荷形成的電場D．電場強(qiáng)度E的方向與F的方向相同3、如圖所示是汽車的速度計(jì)，某同學(xué)在汽車中觀察速度計(jì)指針位置的變化．開始時(shí)指針指示在如圖(甲)所示的位置，經(jīng)過8s后指針指示在如圖(乙)所示的位置，若汽車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，那么它的加速度約為()A．11m/s2 B．5.0m/s2 C．1.4m/s2 D．0.6m/s24、如圖所示，一絕熱容器被隔板K隔開成a、b兩部分。已知a內(nèi)有一定量的稀薄氣體，b內(nèi)為真空。抽開隔板K后，a內(nèi)氣體進(jìn)入b，最終達(dá)到平衡狀態(tài)。則在此過程中（）A．氣體分子勢能減少，內(nèi)能增加B．氣體對外界做功，內(nèi)能減少C．氣體壓強(qiáng)變小，溫度降低D．b中的氣體不可能自發(fā)地全部退回到a中5、半徑為r帶缺口的剛性金屬圓環(huán)豎直固定放置，在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導(dǎo)線，分別與兩塊水平固定放置的平行金屬板連接，兩板間距為d，如圖(a)所示．有一變化的磁場垂直于紙面，規(guī)定向內(nèi)為正，變化規(guī)律如圖(b)所示．在t=0時(shí)刻平板之間中心有一重力不計(jì)，電荷量為q的靜止微粒，則以下說法正確的是(微粒始終沒有觸碰到金屬板)A．第2秒內(nèi)上極板為負(fù)極B．第3秒內(nèi)上極板為正極C．第2秒末微?；氐搅嗽瓉砦恢肈．t=2.5s時(shí)兩極板之間的電場強(qiáng)度大小為6、以下說法正確的是（）A．射線是高速電子流,來源于原子的核外電子B．衰變?yōu)橐?jīng)過4次衰變和2次衰變C．10個(gè)經(jīng)過一個(gè)半衰期一定會有5個(gè)發(fā)生衰變D．重核裂變后核子的比結(jié)合能會增加,輕核聚變后核子的比結(jié)合能會減小二、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、圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場，為交流電流表．線圈繞垂直于磁場方向的水平軸沿逆時(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)間變化的圖像如圖乙所示，以下判斷正確的是（）A．電流表的示數(shù)為10AB．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為50πrad/sC．0.01s時(shí)線圈平面與磁場方向平行D．0.02s時(shí)電阻R中電流的方向自右向左8、如圖甲表示某金屬絲的電阻R隨攝氏溫度t變化的情況．把這段金屬絲與電池、電流表串聯(lián)起來(圖乙)，用這段金屬絲做測溫探頭，把電流表的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，于是就得到一個(gè)最簡單的電阻溫度計(jì)．如果電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻都是不變的．下列說法正確的是A．點(diǎn)應(yīng)該標(biāo)在電流值比較大的刻度上B．點(diǎn)應(yīng)該標(biāo)在電流值比較大的刻度上C．電阻溫度計(jì)的溫度刻度是均勻的D．電阻溫度計(jì)的溫度刻度是不均勻的9、如圖所示，A和B都是鋁環(huán)，環(huán)A是閉合的，環(huán)B是斷開的，兩環(huán)分別固定在一橫梁的兩端，橫梁可以繞中間的支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。下列判斷正確的是()A．用磁鐵的N極靠近A環(huán)，A環(huán)會有順時(shí)針方向的電流產(chǎn)生B．用磁鐵的N極靠近A環(huán)，A環(huán)會有逆時(shí)針方向的電流產(chǎn)生C．用磁鐵的N極靠近A環(huán)，A環(huán)會遠(yuǎn)離磁鐵D．用磁鐵的N極靠近B環(huán)，B環(huán)會遠(yuǎn)離磁鐵10、關(guān)于原子核的結(jié)合能，下列說法正確的是()A．原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B．一重原子核衰變成α粒子和另一原子核，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定等于原來重核的結(jié)合能C．自由核子組成原子核時(shí)，其質(zhì)量虧損所對應(yīng)的能量大于該原子核的結(jié)合能D．比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定三、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)用如圖所示的裝置“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”，其操作步驟如下A．將操作臺調(diào)為水平；B．用天平測出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB；C．用細(xì)線將滑塊A、B連接，滑塊A、B緊靠在操作臺邊緣，使A、B間的彈簧處于壓縮狀態(tài)；D．剪斷細(xì)線，滑塊A、B均做平拋運(yùn)動(dòng)，記錄A、B滑塊的落地點(diǎn)M、N；E.用刻度尺測出M、N距操作臺邊緣的水平距離x1、x2；F.用刻度尺測出操作臺面距地面的高度h.（1）上述步驟中，多余的步驟是________.（2）如果動(dòng)量守恒，須滿足的關(guān)系是_____________________________(用測量量表示).12．（12分）甲、乙、丙三個(gè)實(shí)驗(yàn)小組分別采用如圖甲、乙、丙所示的實(shí)驗(yàn)裝置，驗(yàn)證“當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與它所受的合力成正比”這一物理規(guī)律．已知他們使用的小車完全相同，小車的質(zhì)量為M，重物的質(zhì)量為m，試回答下列問題：(1)甲、乙、丙實(shí)驗(yàn)中，必須平衡小車和長木板之間的摩擦力的實(shí)驗(yàn)小組是________．(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須滿足“M遠(yuǎn)大于m”的實(shí)驗(yàn)小組是________．(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)，甲、乙、丙三組同學(xué)的操作均完全正確，他們作出的a-F圖線如圖丁中A、B、C所示，則甲、乙、丙三組實(shí)驗(yàn)對應(yīng)的圖線依次是________．(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)，乙組同學(xué)得到的一條紙帶如圖戊所示，從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，根據(jù)所標(biāo)的測量數(shù)據(jù)可算得：小車的加速度為________m/s2，打下2點(diǎn)時(shí)小車的速度為________m/s．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）一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒a從h高處由靜止起沿足夠長的光滑導(dǎo)電軌道滑下，另一質(zhì)量也為m的導(dǎo)體棒b靜止在寬為L的光滑水平導(dǎo)軌上，在水平軌道區(qū)域有垂直于軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，如圖所示，（a、b導(dǎo)體棒不會相碰）．試求：（1）a、b導(dǎo)體棒的最終速度V（2）回路中最多能產(chǎn)生多少焦耳熱Q14．（16分）為適應(yīng)太空環(huán)境，去太空旅行的航天員都要穿航天服．航天服有一套生命保障系統(tǒng)，為航天員提供合適的溫度、氧氣和氣壓，讓航天員在太空中如同在地面上一樣．假如在地面上航天服內(nèi)氣壓為1atm，氣體體積為2L，到達(dá)太空后由于外部氣壓低，航天服急劇膨脹，內(nèi)部氣體體積變?yōu)?L，使航天服達(dá)到最大體積．若航天服內(nèi)氣體的溫度不變，將航天服視為封閉系統(tǒng)．（1）求此時(shí)航天服內(nèi)的氣體壓強(qiáng)，并從微觀角度解釋壓強(qiáng)變化的原因．（2）由地面到太空過程中航天服內(nèi)氣體吸熱還是放熱，為什么？（3）若開啟航天服封閉系統(tǒng)向航天服內(nèi)充氣，使航天服內(nèi)的氣壓恢復(fù)到0.9atm，則需補(bǔ)充1atm的等溫氣體多少升？15．（12分）如圖所示，左端封閉、右端開口的等臂U形玻璃管豎直放置，管內(nèi)水銀在左管內(nèi)封閉一段長l015cm、溫度為300K的空氣柱，左右兩管水銀面高度差為h0=10cm，大氣壓強(qiáng)為75cmHg．（i）在溫度不變的條件下，需要從開口端加入多長的水銀柱才能使左右管的水銀面等高?（ii）左右兩管內(nèi)水銀面剛好相平后，即停止補(bǔ)充水銀，并給左管的氣體加熱，當(dāng)右管內(nèi)水銀面剛好上升到與管口齊平時(shí)，左管內(nèi)氣體的溫度為多少?

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】

取一個(gè)周期進(jìn)行分段，在0-1s是正弦式電流，則電壓的有效值等于3V。在1s-3s是恒定電流，則有效值等于9V。則在0-3s內(nèi)，產(chǎn)生的熱量解得：A．7.5V，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．8V，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．V，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D．V，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；2、A【解題分析】

公式是電場強(qiáng)度的定義式，采用比值法定義，適用于任何靜電場．E方向與正電荷受到電場力F的方向相同，與負(fù)電荷受到的電場力方向相反，A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。3、C【解題分析】試題分析：速度變化量：△v=v2-v1=60km/h-20km/h=40km/h≈11m/s，則加速度為．故選C．考點(diǎn)：加速度【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵是知道加速度的求解公式；解題時(shí)注意單位的換算；1．6km/h=1m/s；此題考查基本公式的掌握．4、D【解題分析】

絕熱過程，自由擴(kuò)散，體積變大，對外不做功，氣體的內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知溫度不變?！绢}目詳解】ABC．絕熱容器內(nèi)的稀薄氣體與外界沒有熱傳遞，Q=0，稀薄氣體向真空擴(kuò)散沒有做功，W=0，因而根據(jù)熱力學(xué)第一定律稀薄氣體的內(nèi)能不變，則溫度不變，故ABC錯(cuò)誤；D．根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，b中的氣體不可能自發(fā)地全部退回到a中，故D正確；【題目點(diǎn)撥】本題主要考查了熱力學(xué)第一定律和第二定律的應(yīng)用，較為簡單。5、B【解題分析】

A.第2s內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小，根據(jù)楞次定律知，上極板為正極；故A錯(cuò)誤.B.第3s內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直紙面向外且逐漸增大，根據(jù)楞次定律知，上極板為正極；故B正確.C.第1s內(nèi)下極板為正極，微粒開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，第2s內(nèi)，上極板為正極，微粒做勻減速直線運(yùn)動(dòng)到零，2s末未回到原位置；故C錯(cuò)誤.D.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，兩極板間的電勢差，則電場強(qiáng)度；故D錯(cuò)誤.6、B【解題分析】射線是高速電子流，來源于原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時(shí)放出的電子，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；衰變?yōu)橘|(zhì)量數(shù)減小16，而質(zhì)子數(shù)減小6，經(jīng)過一次α衰變，質(zhì)量數(shù)減小4，質(zhì)子數(shù)減小2，而一次β衰變質(zhì)量數(shù)不變，則質(zhì)子數(shù)增大1，因此要經(jīng)過4次α衰變和2次β衰變，故B正確；半衰期是大量原子核衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對少數(shù)的原子核衰變不適用，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；重核裂變后核子的比結(jié)合能會增加，輕核聚變后核子的比結(jié)合能也會增加，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B.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、AC【解題分析】

由題圖乙可知交流電電流的最大值是=A，交流電的周期T=0.02s，電流表的示數(shù)為交流電的有效值即=10A，選項(xiàng)A正確；線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度rad/s，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；0.01s時(shí)流過線圈的感應(yīng)電流達(dá)到最大，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢最大，磁通量的變化率最大，則穿過線圈的磁通量為0，即線圈平面與磁場方向平行，選項(xiàng)C正確；由楞次定律可知0.02s時(shí)流過電阻的電流方向自左向右，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．本題選AC．8、AD【解題分析】

A、由甲圖可知，t1點(diǎn)對應(yīng)的電阻阻值較小，由閉合電路歐姆定律知對應(yīng)電路中的電流較大小，故A正確；

B、同理，t2點(diǎn)應(yīng)該標(biāo)在電流值比較小的刻度上，故B錯(cuò)誤；

CD、由圖甲得R=R0+kt，根據(jù)閉合電路的歐姆定律：，聯(lián)立解得：，可知t與I不是一次線性關(guān)系，電流表的刻度是均勻的，所以電阻溫度計(jì)的刻度是不均勻的，故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD.9、BC【解題分析】AB.

用N極接近環(huán)A時(shí)，向里的磁通量最大，所以A環(huán)中感應(yīng)電流的磁場的方向向外，環(huán)A能產(chǎn)生逆時(shí)針的感應(yīng)電流，，故A錯(cuò)誤，B正確；C.A環(huán)閉合，磁鐵插向A環(huán)時(shí)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，環(huán)受力，A環(huán)會遠(yuǎn)離磁鐵。故C正確；故D.B環(huán)不閉合，磁鐵插向B環(huán)時(shí)，環(huán)內(nèi)不產(chǎn)生感應(yīng)電流，因此環(huán)不受到磁場的作用，橫桿不轉(zhuǎn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤；故選：BC10、AD【解題分析】

A.原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，選項(xiàng)A正確；B.重核衰變時(shí)釋放能量，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和大于原來重核的結(jié)合能，故B錯(cuò)誤；C.自由核子組成原子核時(shí)，其質(zhì)量虧損所對應(yīng)的能量等于該原子核的結(jié)合能，故C錯(cuò)誤；D.比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，選項(xiàng)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、FmAx1＝mBx2【解題分析】

燒斷細(xì)線后，兩球離開桌面做平拋運(yùn)動(dòng)，由于高度相等，則平拋的時(shí)間相等，水平位移與初速度成正比，把平拋的時(shí)間作為時(shí)間單位，小球的水平位移可替代平拋運(yùn)動(dòng)的初速度．將需要驗(yàn)證的關(guān)系速度用水平位移替代．【題目詳解】[1][2]．取小球A的初速度方向?yàn)檎较?，兩小球質(zhì)量和平拋初速度分別為，平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移分別為，平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，需要驗(yàn)證的方程又代入得到故不需要用刻度尺測出操作臺面距地面的高度h．所以多余的步驟是F．12、甲、乙、丙甲CAB0.160.36【解題分析】（1）甲和丙繩子的拉力可以由彈簧測力計(jì)和力傳感器直接得到，不需要用重物的重力代替，所以甲丙兩組不需要滿足，而乙組用重物的重力代替繩子的拉力，要滿足；（2）根據(jù)裝置可知，甲圖中小車受到的拉力大于彈簧測力計(jì)的示數(shù)，丙圖中受到的拉力等于力傳感器的示數(shù)，當(dāng)F相等時(shí)，甲組的加速度大，所以甲組對應(yīng)A，丙組對應(yīng)B，乙組用重物的重力代替繩子的拉力，要滿足，隨著m的增大，不滿足時(shí)，圖象出現(xiàn)彎曲，所以乙組對應(yīng)的是C；（3）每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔：，

由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論：可知，加速度：；

打點(diǎn)2時(shí)小車的速度：；

點(diǎn)睛：解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)，同時(shí)要熟練應(yīng)用所學(xué)基本規(guī)律解決實(shí)驗(yàn)問題．探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系實(shí)驗(yàn)要采用控制變量法，當(dāng)鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量時(shí)，可以近似認(rèn)為小車受到的拉力等于鉤碼的重力，若用力傳感器，則不需要滿足此條件．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、（1）（2）【解題分析】（1）對a導(dǎo)體棒，設(shè)從高處h滑到水平軌道時(shí)的速度為v0，由動(dòng)能定理有可得a棒進(jìn)入磁場后，a棒減速、b棒加速，最終速度相等，a、b系統(tǒng)動(dòng)量守恒，有：mv0=（m+m）va、b導(dǎo)體棒的最終速度為v=（2）整個(gè)過程中，系統(tǒng)減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，電能全部轉(zhuǎn)化為回路的內(nèi)能，即焦耳熱回路中最多能產(chǎn)生的焦耳熱為點(diǎn)睛：a從高處h滑到水平軌道，根據(jù)動(dòng)能定理可求進(jìn)入磁場時(shí)的速度．最終兩棒速度相等，以兩棒組成的系統(tǒng)為研究