山西省大同市铁路第一中学2024届高二物理第二学期期末预测试题含解析

山西省大同市铁路第一中学2024届高二物理第二学期期末预测试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、如图所示，两相邻的宽均为20cm的匀强磁场区域，磁场方向分别垂直纸面向里和垂直纸面向外，一位于纸面内、边长为10cm的正方形导线框以垂直于磁场边界的恒定速度v=10cm/s通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场的时刻t=0，规定线框中电流逆时针方向为正方向．则下列绘出的表示线圈中感应电流i随时间t变化规律正确的是（）A． B． C． D．2、关于原子核与核反应，下列说法中正确的是（）A．汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内B．平均结合能越大，原子核越稳定C．轻核的聚变反应可以在任何温度下进行D．放射性元素的半衰期与温度和压强有关3、以下几个核反应方程中，粒子X代表中子的方程是()A．7B．4C．15D．64、如图所示电路中，L是电阻不计的电感器，C是电容器，闭合电键S，待电路达到稳定状态后，再断开开关S，LC电路中将产生电磁振荡．如果规定电感器L中的电流方向从a到b为正，断开开关的时刻t＝0，那么图中能正确表示电感线圈中电流i随时间t变化规律的是（）A． B． C． D．5、关于动量、冲量，下列说法正确的是（ ）A．物体动量越大，表明它受到的冲量越大B．物体受到合外力的冲量等于它的动量的变化量C．物体的速度大小没有变化，则它受到的冲量大小等于零D．物体动量的方向就是它受到的冲量的方向6、如图所示,带正电的A粒子和B粒子同时以同样大小的速度(速度方向与边界的夹角分别为30°、60°)从宽度为d的有界匀强磁场的边界上的O点射入磁场,又恰好都不从另一边界飞出,则下列说法中正确的是()A．A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为1:B．A、B两粒子的比荷之比是2+C．A、B两粒子的比荷之比是3D．A、B两粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为2+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、如图所示，间距为L、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置，导轨左端用一阻值为R的电阻连接导轨上横跨一根质量为m、电阻也为R的金属棒，金属棒与导轨接触良好．整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中．现使金属棒以初速度v沿导轨向右运动，若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为q．下列说法正确的是()A．金属棒在导轨上做匀减速运动B．整个过程中金属棒克服安培力做功为C．整个过程中金属棒在导轨上发生的移为D．整个过程中电阻R上产生的焦耳热为8、如图所示，氢原子在不同能级间发生跃迁时，释放光子的频率分别是va、vb、vc，对应的波长分别是λa、λb、λc，下列说法正确的是A．从n=3能级跃迁到n=1能级时，释放光子的波长可表示为λb=B．从n=2能级跃迁到n=1能级时，释放光子的能量可表示为hvaC．从n=3能级跃迁到n=2能级时，电子的势能减小，氢原子的能量增加D．用12.09eV的光子照射大量处于基态的氢原子，可能发出六种频率的光9、如图所示，理想变压器原线圈输入电压，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器，V1和V2是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示；A1和A2是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示，下列说法正确的是A．滑片P不动，滑片Q向上滑动过程中，U2变小，I1变小B．滑片P不动，滑片Q向上滑动过程中，U2不变，I1变小C．滑片Q不动，滑片P向下滑动过程中，U2变大，I1变大D．滑片Q不动，滑片P向下滑动过程中，U2变大，I1变小10、如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为介质中x＝2m处的质点P以此时刻为计时起点的振动图象．下列说法正确的是()A．这列波的传播方向是沿x轴正方向B．这列波的传播速度是20m/sC．经过0.15s，质点P沿x轴的正方向传播了3mD．经过0.1s，质点Q的运动方向沿y轴正方向三、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）某同学在探究合外力一定，物体的加速度与质量的关系时，采用图甲所示的装置及数字化信息系统获得了小车的加速度a与小车质量M（包括所放砝码及传感器的质量）的对应关系图象，如图乙所示。实验中所挂钩码的质量用m表示，且质量为30g，实验中选用的是不可伸长的轻绳和光滑的轻质定滑轮。（1）下列说法中正确的是_______________。A．本实验需要平衡摩擦力，且平衡摩擦力时把靠近滑轮的一侧垫高B．平衡摩擦力时不挂钩码C．平衡摩擦力后小车的合力为绳子上的拉力D．本实验不需要满足M（2）由图乙可知，a－1M图线不过原点O（3）该图线的初始段为直线，该段直线的斜率最接近的数值是________________。A．30B．0.3C．20D．0.212．（12分）某同学用图1所示电路，测绘标有“3.8V，0.3A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象．除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择：电流表：A1（量程100mA，内阻约2Ω）；A2（量程0.6A，内阻约0.3Ω）；电压表：V1（量程5V，内阻约5kΩ）；V2（量程15V，内阻约15Ω）；电源：E1（电动势为1.5V，内阻为0.2Ω）；E2（电动势为4V，内阻约为0.04Ω）．滑动变阻器：R1（最大阻值约为100Ω），R2（最大阻值约为10Ω），电键S，导线若干．（1）为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表_____，电压表_____，滑动变阻器_____，电源_____．（填器材的符号）（2）根据实验数据，计算并描绘出R﹣U的图象如图2所示．由图象可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为_____；当所加电压为3.00V时，灯丝电阻为_____，灯泡实际消耗的电功率为_____．（3）根据R﹣U图象，可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系．符合该关系的示意图是下列图中的_____．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）如图甲所示,正方形闭合线圈固定在纸面内,其边长为、总电阻为、匝数为200匝,匀强磁场的方向垂直于纸面向外,磁感应强度的大小随时间的变化关系如图乙所示.试求:(1)在内线圈中感应电动势的大小；(2)在时线圈的边所受安培力的大小和方向；(3)线圈中感应电流的有效值.14．（16分）如图所示为一种运动传感器工作原理示意图．这个系统工作时固定的测速仪向被测物体发出短暂的超声波脉冲，脉冲被运动物体反射后又被测速仪接收根据发射与接收超声波脉冲的时间差可以得到测速仪与运动物体的距离.某次试验时，=0时刻，测速仪发出一个超声波脉冲，脉冲波到达做匀加速直线运动的实验小车上，经过Δ=0.10s测速仪收到反射波；=1s时发出第二个脉冲，此后经过Δ=0.08s收到反射波；=2s时发射第三个脉冲，又经过Δ=0.04s收到反射波已知超声波在空气中传播的速度是v=340m/s，求：(1)实验小车在接收到第一个和第二个脉冲波之间的时间内运动的距离和平均速度大小；(2)实验小车的加速度大小．15．（12分）某村通过水电站发电对用户供电，输电线路如图所示，已知发电机的输出电压为500V，输出功率为9kW，用变压比(原、副线圈匝数比)为1∶3的理想变压器升压后向远处送电，输电导线的总电阻为10Ω.到达用户后再用变压比为72∶11的理想变压器降压后供给用户，求：（1）输电线上损失的电压和电功率；（2）用户得到的电压和电功率．

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】

根据楞次定律判断感应电流的方向．由感应电动势公式和欧姆定律分别研究各段感应电流的大小，再选择图象．【题目详解】由于线圈匀速进入磁场，根据楞次定律可知，线框中感应电流为逆时针方向，产生的电动势恒定，故感应电流恒定，故D错误；完全进入磁场且没跨过两磁场分界线的时候，磁通量不变，故电路中没有感应电流，故B错误；当线圈通过磁场分界线时，两个边都切割磁感线，相当于两个电源正串，感应电流是线圈进出磁场时的两倍，电流方向为顺时针方向；当线圈完全进入右边磁场时，感应电流为零；线圈从右边磁场出离时产生逆时针方向的电流，大小应该与开始刚进入左边磁场时电流相同，故C正确，A错误；故选C．【题目点拨】本题分过程分别研究感应电流大小和方向，是电磁感应中常见的图象问题．关键掌握电磁感应的基本规律：E=BLv、右手定则等等，并能正确运用．2、B【解题分析】A.汤姆生发现了电子，知道电子是原子的组成部分，提出了枣糕式模型．故A错误；B.比结合能即每一个核子的平均结合能越大，原子核越稳定，故B正确；C．只有在足够高的温度下，原子核有足够大的动能，相互间才能够到达足够近的距离，发生核聚变，故C错误；D．放射性元素的半衰期只与原子核自身有关，与温度和压强无关，故D错误．故选B3、B【解题分析】根据反应前后质量数和电荷数守恒可知：A反应中，X的质量数为1，电荷数为1，X为质子；选项A错误；B反应中，X的质量数为1，电荷数为0，X为中子；选项B正确；C反应中，X的质量数为0，电荷数为1，X为正电子；选项C错误；D反应中，X的质量数为0，电荷数为-1，X为电子；选项D错误；故选B.4、B【解题分析】S断开一瞬间，L线路产生感应电流，电流方向与原来方向相同，即从a到b，电流大小在减弱，电容器充电，右端为正极板，然后电容器放电，电流方向从b流向a，故选B．5、B【解题分析】据动量定理，物体受到合外力的冲量为动量的变化量，A错，B对；物体的速度大小没有变化，方向可以变化，它受到的冲量大小不等于零，C错；冲量的方向是动量变化量的方向，D错。6、B【解题分析】

AD.粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB=mv2r由几何关系得：rAcos30°+rA=d，rBBC.粒子轨道半径：r=mvqB可知，qm=vBr，由题意可知，两粒子的v大小与B都相同，则两粒子的q/m之比与轨道半径成反比，则A、B两粒子的q/m之比是二、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、BC【解题分析】

A．金属棒以速度向右运动，切割磁感线产生感应电动势线框中产生感应电流金属棒受到安培力水平向左大小为金属棒在安培力作用下做减速运动，速度变小，安培力变小，加速度变小，选项A错误．B．直到速度减小到0，安培力变为0，金属棒停止运动，此过程根据动能定理，克服安培力做功等于减少的动能即，选项B正确．C．金属棒通过的电荷量可得位移选项C正确．D．整个电路即金属棒和电阻R上产生的总热量等于克服安培力做的功，所以电阻R上面产生的热量小于，选项D错．故选BC。8、AB【解题分析】

A.因为Em-En=hv，知Eb=Ea+EC，所以得：λb=，故A正确；B.从n=2能级跃迁到n=1能级时，释放光子的能量可表示为hva，选项B正确；C.n=3能级跃迁到n=2能级时，释放能量，电子的势能减小，动能增加，氢原子的能量减小，故C错误；D.12.09eV的光子照射大量处于基态的氢原子时，电子能从n=1能级跃迁到n=3能级，大量氢原子从n=3的能级向基态跃迁的过程中，可以发出种频率的光，故D错误。9、BC【解题分析】滑片P不动，则变压器次级电压不变，即U2不变，滑片Q向上滑动过程中，R变大，则次级电流较小，则根据可知，初级电流I1变小，选项A错误，B正确；滑片Q不动，滑片P向下滑动过程中，初级匝数减小，根据则次级电压变大，即U2变大，次级电流I2变大，则初级电流I1变大，选项C正确，D错误；故选BC.10、AB【解题分析】

A．由乙图看出，t=0时刻质点P的速度向下，由波形的平移法可知，这列波沿x轴正方向传播．故A正确．B．由甲图知该波的波长λ=4m，由乙图知，周期T=0.2s，则波的传播速度为，故B正确．C．机械波传播过程中，质点只在自己平衡位置附近振动，而不随波迁移，选项C错误；D．图示时刻Q点正沿y轴正方向运动，因t=0.1s=，则经过0.1s，质点Q的运动方向沿y轴负方向．故D错误．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、BC平衡摩擦力使长木板的倾角过大B【解题分析】

（1）[1]AB.平衡摩擦力时，不挂钩码，把木板不带滑轮的一端垫高，故A错误，B正确；C.以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力，故C正确；D.本实验中绳子的拉力近似等于钩码的重力，所以本实验需要满足M≫m，故D错误。[2]由图乙可知，当拉力为0时，加速度不为0，说明衡摩擦力使长木板的倾角过大，重力沿斜面的分力大于滑动摩擦力。[3]根据牛顿第二定律a=所以a-1G=mg=0.3N故选B12、A1V1R1E11.511.50.78A【解题分析】

（1）[1][1][3][4]因小灯泡额定电流为0.3A，额定电压为3.8V，故电流表应选A1，电压表应选V1，又因测伏安特性曲线要求电压与电流调节范围大，故变阻器需用分压式接法，应选阻值小的变阻器，故变阻器应选R1，显然电源应选E1．（1）[5]由R﹣U图象知U＝0时R为1.5Ω；[6][7]U＝3V时R为11.5Ω；由得P＝0.78W．（3）[8]由知，U＝0时P＝0，P随U的增大而增大，故A正确，BCD错误。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、(1)(2)水平向右(3)【解题分析】

(1)根据法拉第电磁感应定律：(2)线框中电流，根据楞次定律，感应电流的方向是顺时针，安培力的大小，方向水平向右；(3)一个周期内，0−2s内感应电流为1A，2s−3s内感应电流为0，则感应电流的有效值14、(1)(2)3.56m/s2【解题分析】(1)由题意得，实验小车在时刻接收到第一个脉冲，设此时实验小车距测速仪x1，有①实验小车在时刻接收到第二个脉冲，设此时实验小车距测速仪x2，有②设实验小车在接收到第一个和第二个脉冲波之间的时间内运动的距离为Δx1，则有Δx1=x1－x2③由①②③式可得实验小车在接收到第一个和第二个脉冲波之间的时间内运动的距离Δx1=3.4m④设实验小车在