2024届河南省郑州市第五中学物理高二第二学期期末考试模拟试题含解析

2024届河南省郑州市第五中学物理高二第二学期期末考试模拟试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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，三只完全相同的灯泡a、b、c分别与盒子Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的三种元件串联，再将三者并联，接在正弦交变电路中，三只灯泡亮度相同．若保持电路两端电压有效值不变，将交变电流的频率增大，观察到灯a变暗、灯b变亮、灯c亮度不变．则三个盒子中的元件可能是A．Ⅰ为电阻，Ⅱ为电容器，Ⅲ为电感器B．Ⅰ为电感器，Ⅱ为电阻，Ⅲ为电容器C．Ⅰ为电感器，Ⅱ为电容器，Ⅲ为电阻D．Ⅰ为电容器，Ⅱ为电感器，Ⅲ为电阻2、如图所示，设车厢长为l，质量为M，静止在光滑水平面上，车厢内有一质量为m的物体，以速度v0向右运动，与车厢壁来回碰撞n次后，静止于车厢中，这时车厢的速度为（）A．v0，水平向右B．0C．，水平向右D．，水平向右3、将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图所示．下列说法正确的是A．电路中交变电流的频率为0.25HzB．通过电阻的电流为AC．电阻消耗的电功率为2.5WD．用交流电压表测得电阻两端的电压是5V4、将一质点从静止开始做匀加速直线运动的总时间分成相等的三段，按从开始到最后的顺序，则质点经过这三段时间内的平均速度之比是（）A．1:4:9 B．1:3:5 C．1:: D．1:(+1):(+)5、如图所示，在竖直平面内有一匀强电场，其方向与水平方向成α＝30°斜向右上方，在电场中有一质量为m的带电小球，用长为L的不可伸长的绝缘细线挂于O点。当小球静止于M点时，细线恰好水平。现用外力将小球拉至最低点P，然后无初速释放，不计空气阻力，则以下判断中正确的有（）A．小球不能沿圆弧运动到O点的正上方B．小球从P到M的过程中，小球的机械能增加了3mgLC．以P所在水平面为零势能面，小球运动过程中的最大的机械能为3mgLD．如果小球运动到M点时细线突然断裂，此后小球运动的最大高度为3L6、下图表示一简谐横波波源的振动图象．根据图象可确定该波的（）A．波长，波速 B．周期，振幅C．波长，振幅 D．周期，波速二、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、下列说法正确的是()A．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号B．电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器作用是控制电路的通断C．电子秤所使用的测力装置是力传感器D．半导体热敏电阻常用作温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越大8、下列说法正确的是（）A．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大B．物体吸收热量，温度一定升高C．浸润与不浸润是分子力作用的表现D．热量可以自发地从分子平均动能大的物体传给分子平均动能小的物体9、图示为一弹簧振子的示意图，其中为振子偏离平衡位置的最大位移处，为平衡位置．在振子由向运动的过程中，下列说法正确的是______A．振子偏离平衡位置的位移方向向左B．振子偏离平衡位置的位移正在减小C．振子的速度正在增大D．弹簧的弹性势能正在减小E.弹簧的劲度系数正在减小10、如图所示，一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如p-V图中从a到b的直线段所示．在此过程中______．A．气体温度一直降低B．气体内能一直增加C．外界一直对气体做正功D．气体一直从外界吸热E.外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量三、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）如图甲所示.在“验证力的平行四边形定则”实验中.A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的力的图示.(1)图乙中的F与F'两力中，方向一定沿AO方向的是_______(2)本实验采用的科学方法是_________.A．理想实验法B．控制变量法C．等效替代法D．类比法(3)下列说法中正确的是_______A．OB和OC夹角应该为90°B．OB和OC两细线越短越好C．OB和OC两细线适当长些好D．两次拉橡皮筋只要长度相同就行12．（12分）某同学为了准确地测量个量程为3V，内阻约为3kΩ的电压表的内阻，实验中可供选择的实验器材有A特测电压表B．滑动变阻器：最大阻值1000ΩC．滑动变阻器：最大阻值10ΩD．电阻箱：最大阻值999.9ΩE电阻箱：最大阻值999.9ΩF.电池组：电动势约6V，内阻可忽略G.开关，导线若干（1）虚线框中已经完成了实验的部分电路图，请用笔画线代替导线将电路补充完整；____（2）要使测量更精确.滑动变阻器选用_________，电阻箱选用_________；(均填写器材前的字母序号)（3）使滑动变阻器的滑动片滑到b端，电阻箱的电阻调为0，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动片，使电压表示数为3V．保持其他条件不变，调整变阻箱接人电路中的阻值，使电压表示数为2V。若此时发现电阻箱的示数为1450Ω，则电压表的内阻为__________Ω；（4）电压表内阻的测量值_________真实值(填“大于“小于”或“等于”)。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）如图所示，倾角θ＝30°的足够长光滑斜面底端A固定有挡板P，斜面上B点与A点的高度差为h．将质量为m的长木板置于斜面底端，质量也为m的小物块静止在木板上某处，整个系统处于静止状态．已知木板与物块间的动摩擦因数，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．（1）若对木板施加一沿斜面向上的拉力F0，物块相对木板刚好静止，求拉力F0的大小；（2）若对木板施加沿斜面向上的拉力F＝2mg，作用一段时间后撤去拉力，木板下端恰好能到达B点，物块始终未脱离木板，求拉力F做的功W．14．（16分）放射性同位素C被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物体的年代，此项研究获得1960年诺贝尔化学奖。（1）宇宙射线中高能量的中子碰到空气中的氮原子后，会形成很不稳定的614C，它很容易发生衰变，放出β射线变成一个新核，其半衰期为（2）若测得一古生物遗骸中的614C含量只有活体中的15．（12分）如图所示，两条相距d=1m的平行光滑金属导轨位于同一水平面内，其左端接一阻值为R=9Ω的电阻，右端放置一阻值r=1Ω、质量m=1kg的金属杆，开始时，与MP相距L=4m．导轨置于竖直向下的磁场中，其磁感应强度B随时间t的变化规律如图2所示．给金属杆施加一向右的力F（F未知），使0~2s内杆静止在NQ处．在t=2s时杆开始做匀加速直线运动，加速度大小a=1m/s²，6s末力F做的功为30J（g取10m/s²）．求：（1）杆静止时，杆中感应电流的大小I和方向；（2）杆在t=6s末受到的力F的大小（3）0~6s内杆上产生的热量．

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】

将交流电频率变大，电感对交流电阻碍作用变强，所以灯a与电感相连；电容对交流电阻碍作用变弱，所以灯b与电容相连；电阻对交流电阻碍作用不变，所以灯c与电阻相连，ABD错误C正确．2、C【解题分析】

物块再车辆内和车发生碰撞满足动量守恒，最后物块和车共速，由动量守恒得解得，方向水平向右A.v0，水平向右不符合题意B.0不符合题意C.，水平向右符合题意D.，水平向右不符合题意3、C【解题分析】由图可知：，故A错误；该电源电动势的有效值为：，电压表的示数为有效值为，故D错误；所以电流为：，故B错误；功率为：,故C正确．所以C正确，ABD错误．4、B【解题分析】

质点从静止开始做匀加速直线运动，设每段时间为T，则有：第一个T末的速度为：v1=aT；第二个T末的速度为：v2=a•2T；第三个T末的速度为：v3=a•3T

，由匀变速直线运动的推论，可知，，，可得这三段时间内的平均速度之比是1：3：5，故选B．【题目点拨】熟练掌握匀变速直线运动的三个速度公式和四个位移公式，并灵活运用．5、C【解题分析】

A.当小球静止于M点时，细线恰好水平，说明重力和电场力的合力方向水平向右，M点为等效最低点，OP方向与OM方向垂直，由对称性可知小球能上升的最大高度在O点正上方L高度处，故选项A错误；B.设电场力的大小为F，则F=mgsinα=2mg，小球从P到M的过程中，小球的机械能增加量等于电场力对小球做正功，为ΔE=FLcosα+FLC.以P所在水平面为零势能面，在P点机械能为0，当小球顺时针从P运动到细线与电场线重合时，电场力对小球做正功最多，则小球的机械能最大，根据小球的机械能增加量等于电场力对小球做功，可得小球运动过程中的最大的机械能E=F(Lsinα+L)=3mgL，故选项C正确；D.小球运动到M点时细线突然断裂，由于小球的合外力与此时的速度垂直，所以此后小球做类平抛运动，竖直方向做匀速直线运动，不能确定最大高度，故选项D错误。6、B【解题分析】试题分析：振幅等于质点位移的最大值，由图知，周期，根据振动图象无法确定波长，则不能确定波速，故选项B正确．考点：简谐运动的振动图象【名师点睛】由振动图象能直接读出振幅和周期，不能准确反映波动特征的波长，难度不大．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、话筒是一种常用的声传感器，其作用是将声信号转换为电信号，故A正确；B、电熨斗温度自动控制装置能控制电源的通断，常温时，上、下触点应是接触的，当双金属片温度升高时，上下层形变不同，上层形变大，双金属片发生弯曲，使电路断开，所以电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器作用是控制电路的通断，故B正确；C、电子秤所使用的测力装置是力传感器，力传感器由金属梁和应变片组成，故C正确；D、热敏电阻能把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，属于热传感器，温度越高，电阻值越小，故D错误；故选ABC．8、ACD【解题分析】

A项：当分子间距从平衡位置以内增大时，分子力先是斥力做正功，后是引力做负功，分子势能随着分子间距离的增大，先减小后增大，A正确；B项：物体吸热温度不一定升高，例如晶体在熔化过程中吸收热量，但是温度不变，故B错误；C项：浸润和不浸润现象均是因为分子力作用的结果，故C正确；D项：热量总是自发的从温度高的物体传递到温度低的物体，而温度是分子平均动能的标志，故D正确．【题目点拨】分子力做正功时，分子势能减小；分子力做负功时，分子势能增大，浸润和不浸润均是分子力作用的表现．9、BCD【解题分析】

ABCD．振子由A向O运动的过程中，振子偏离平衡位置的位移方向向右，且正在减小，弹力做正功，则速度正在增大，弹性势能正在减小，选项A错误，BCD正确；E．弹簧的劲度系数由弹簧本身决定，与其他量无关，选项E错误；故选BCD.10、ACE【解题分析】

A．由理想气体状态方程：可知p-V图的两坐标围成的矩形面积表示温度，由题图可得面积一直减小，则从a到b温度降低，故A正确．B．一定量的理想气体的内能只跟温度有关：温度一直降低，气体的内能一直减小，故B错误．C．由图读出气体的体积减小，则外界一直对气体做功，故C正确．D．气体的内能一直减小，并且外界对气体做功，根据热力学第一定律：△U=W+Q可知气体向外界放热，故D错误．E．因：因最终内能减少可得，即外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量，E正确．故选ACE．【题目点拨】该题结合图象考查气态方程和热力学第一定律△U=W+Q结合的分析，能够运用控制变量法研究多个物理量变化时的关系．要注意热力学第一定律△U=W+Q中，△U、W、Q取正负号的含义．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、F'CC【解题分析】

第一空.由乙图可知，力F是根据平行四边形定则做出的F1和F2的合力的理论值，力F′是用一个弹簧秤沿AO方向拉橡皮条，使结点伸长到O点，使力F′的作用效果和F1和F2共同的作用效果相同，是F1和F2两个力合力的实际值，因此其方向沿着AO方向.第二空.合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的等效替代法；故填C.第三空.A.实验中对两弹簧之间的夹角没有具体要求，只要夹角适当，便于作图即可，有利于减小误差即可，故A错误；BC.实验中所用的两根细线适当长一点可以减少因描点不准确而带来的误差，故B错误，C正确；D.两次拉橡皮筋，要使橡皮筋的结点到达同一位置，并不是两次拉橡皮筋的伸长量相同，故D错误；故填C.12、CD2900大于【解题分析】

（1）[1]根据串联分压，知变阻器需要与电压表串联，补充完整电路图如图（2）[2][3]采用电压表半偏法测量电压表内电阻，要保证电压表与电阻箱的总电压保持不变，需要使电压表电阻远大于滑动变阻器的电阻，故滑动变阻器选择小电阻，即选择C；电阻箱最大电阻不能小于电压表电阻，电压表内电阻约为3000欧姆，故电阻箱选择D；（3）[4]由电压表与电阻器串联，所以电流相等，电压表的示数2V，由总电压为3V，所以电阻箱两端电压为1V，所以电压表的内阻为电阻箱的两倍，即为2900Ω；（4）[5实验中要保证电压表与电阻箱的总电压不变，但实际上该电压是变化的；当电阻箱电阻增加时，电压表与电阻箱的总电压略微增加，故调节电阻箱R0的阻值使电压表指针指到2V位置，此时电阻箱的电压大于1V，故测量值偏大。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)【解题分析】（1）木板与物块整体：F0−2mgsinθ＝2ma0对物块，有：μmgcosθ−mgsinθ═ma0解得：F0＝mg

（2）设经拉力F的最短时间为t1，再经时间t2物块与木板达到共速，再经时间t3木板下端到达B点，速度恰好减为零．

对木板，有：F−mgsinθ−μmgcosθ＝ma1mgsinθ+μmgcosθ＝ma3对物块，有：μmgcosθ−mgsinθ＝ma2对木板与物块整体，有2mgsinθ＝2ma4另有：解得W＝mgh点睛：本题考查牛顿第二定律及机械能守恒定律及运动学公式，要注意正确分析物理过程，对所选研究对象做好受力分析，明确物理规律的正确应用即可正确求解；注意关联物理过程中的位移关系及速度关系等．14、(1)714N+0【解题分析】试题分析：根据电荷数守恒、质量数守恒写出核反应方程；经过一个半衰期，有半数发生衰变，通过剩余的量确定半衰期的次数，从而求出遗骸距今约有多少年。（1）根据电荷数