河北省石家庄二中润德学校2024届高二物理第二学期期末学业质量监测模拟试题含解析

河北省石家庄二中润德学校2024届高二物理第二学期期末学业质量监测模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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、把墨汁用水稀释后取出一滴放在显微镜下观察，如图所示，下列说法中正确的是A．在显微镜下能看到水分子不停地撞击炭粒B．小炭粒在不停地做无规则运动，这就是所说的布朗运动C．当水结成冰后，炭粒不再运动，因为此时水分子已停止运动D．在显微镜下看起来连成一片的液体，实际上是由许许多多的静止不动的水分子组成的2、一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C，其图象如图所示，已知该气体在状态A时的温度为27℃，则（）A．该气体在状态B时的温度300KB．该气体在状态C时的温度600KC．该气体在状态A和状态C内能相等D．该气体从状态A经B再到C的全过程中从外界吸热3、“嫦娥三号”探测器即将在月球上着陆，己知“探测器”能承受在地球上高1m处自由下落的撞击，为保证“探测器”在月球着陆的安全，则其最大可从多高处自由下落，（己知地球和月球的半径比为a，质量比为b）A．b/a2 B．a2/b C．b/a D．a/b4、将一个闭合金属环用丝线悬于O点，如图所示．虚线左边有垂直于纸面向外的匀强磁场，而右边没有磁场．下列的现象能够发生的是（）A．金属环的摆动不会停下来，一直做等幅摆动B．金属环的摆动幅度越来越小，小到某一数值后做等幅摆动C．金属环的摆动会很快停下来D．金属环最后一次向左摆动时，最终停在平衡位置左侧某一点处5、如图所示，现在很多摄影师在拍摄汽车类广告时常常会采用“追拍法”。拍摄时，将相机顺着汽车的运动方向，平稳地移动相机，使汽车在取景框中的位置始终不变，并在移动的同时按下快门，这样能拍出清晰的汽车和模糊的背景。摄影师选择的参考系是（）A．汽车 B．地面 C．步行的人 D．太阳6、如图所示，a、b、c、O位于同一直线上，ab＝bc.在O点固定一点电荷Q，已知b点电势低于c点电势.一电子仅在电场力作用下先从c点运动到b点，再从b点运动到a点，经历两个运动过程.下列说法正确的是（）A．点电荷Q带负电B．两个运动过程，电场力做的功相等C．两个运动过程，电子运动的加速度相等D．整个运动过程，电子的动能不断减小二、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，竖直放置的∩形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d，磁感应强度为B．质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等．金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g．金属杆（）A．刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下B．穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间C．穿过两磁场产生的总热量为4mgdD．释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于m8、如图所示，倒悬的导热气缸中有一个可无摩擦上下移动且不漏气的活塞A，活塞A的下面吊着一个重物，汽缸中封闭着一定质量的理想气体．起初各部分均静止不动，大气压强保持不变．对于汽缸内的气体，当其状态缓慢发生变化时，下列判断正确的是A．若环境温度升高，则气体的压强一定增大B．当活塞向下移动时，外界一定对气体做正功C．保持环境温度不变，缓慢增加重物的质量，气体一定会吸热D．若环境温度降低，缓慢增加重物的质量，气体体积可能保持不变9、如图所示，空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为，足够长的光滑水平金属导轨，左侧间距为，右侧间距为。质量均为的金属棒M、N垂直导轨放置，开始时金属棒M、N均保持静止。现使金属棒M以的速度向右运动，两金属棒在运动过程中始终相互平行且与导轨保持良好接触，M棒总在宽轨上运动，N棒总在窄轨上运动，直到M、N达到稳定状态。，下列说法正确的是A．由M、N导体棒和导轨组成回路的磁通量先减小后不变B．由M、N两个导体棒组成的系统动量守恒C．在两棒运动的整个过程中，电路中产生的焦耳热为D．在两棒运动的整个过程中，通过M、N两个导体棒的电荷量相等，均为10、质量为的小球在竖直向上的拉力作用下从静止开始运动，其图象如图所示(竖直向上为正方向，段为直线，下列说法正确的是（）A．时间内，小球处于失重状态B．时间内，拉力的功率逐渐减小C．时间内，小球的平均速度一定为D．时间内，小球竖直向上做匀减速直线运动三、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）在如图所示的光滑水平面上，小明站在静止的小车上用力向右推静止的木箱，木箱离开手以5m/s的速度向右匀速运动，运动一段时间后与竖直墙壁发生弹性碰撞，反弹回来后被小明接住．已知木箱的质量为30kg，人与车的质量为50kg．求：①推出木箱后小明和小车一起运动的速度大小；②小明接住木箱后三者一起运动，在接木箱过程中系统损失的能量．12．（12分）某同学设计一个测定激光波长的实验，装置如甲图所示.激光器发出的直径很小的红色激光进入一个一端装有双孔、另一端装有感光片的遮光筒，感光片上出现一排等距的亮点.①这个现象说明激光具有____性.（选填“波动”或“粒子”）.②通过量出相邻光点的距离可算出激光的波长.设双孔间距离为a=0.22mm，双孔到感光片的距离为L=1.0000m，用带10分度游标的卡尺测量感光片上的点的距离时，第1个光点到第4个光点的距离如乙图所示，相邻光点间的距离是_____mm.该激光的波长=___m.（保留2位有效数字）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）一列波先后通过相距为4m的A、B两点,用时为0.01s,已知A、B两质点运动方向始终相反，问：(1)这列波的波速是多少?(2)这列波的最小频率可能是多少?14．（16分）如图所示，竖直放置的均匀细U型试管，右管足够长且管口开口．初始时左管内被水银封闭的空气柱长16cm，气体温度为，左右两管水银面等高且水银面到U型试管底部的高度为12cm．已知大气压强为．①现对左侧封闭气体降温，直至两侧水银面形成10cm长的高度差．则此时气体的温度为多少摄氏度？②若将温度控制在，从右侧管口缓慢抽出水银，则至少抽出多少长度的水银，可以使得左侧管内气体恢复最初的长度？15．（12分）如图所示，MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距L为0.5m，导轨左端连接一个阻值为R=2.5Ω的定值电阻R．将一质量为0.2kg的金属棒cd垂直放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒cd的电阻r=1.5Ω，导轨电阻不计，整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度B=2T．若金属棒以1m/s的初速度向右运动，同时对棒施加一个水平向右的拉力F，并保持拉力的功率恒为4W，从此时开始计时，经过2s金属棒的速度稳定不变，试求：（1）金属棒cd的电流方向，并分析金属棒的加速度变化情况；（2）金属棒稳定后速度是多少？此时电阻R上消耗的电功率是多少？（3）金属棒速度为2m/s时的加速度大小，并画出整个运动过程中大致的v-t图像，并标出t=0，t=2s时的坐标．

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、B【解题分析】AB：在显微镜下看不到水分子，能看到小炭粒在不停地做无规则运动，即布朗运动．故A项错误，B项正确．C：水结成冰后，炭粒不再运动．水由液态变为固态，分子热运动的激烈程度相对减小，但热运动不会停止，一切物质的分子都在永不停息地做无规则热运动．故C项错误．D：在显微镜下看起来连成一片的液体，实际上是由许许多多不停地做无规则运动的水分子组成的．故D项错误．点睛：布朗运动的现象是显微镜中看到的固体颗粒的无规则运动；布朗运动的实质反映了液体分子无规则的热运动．2、C【解题分析】

A．是等容变化，由查理定律得，解得，故A错误；B．过程中，根据理想气体状体方程可得，解得，故B错误；C．对于一定质量的理想气体，内能只与温度有关，所以该气体在状态A和状态C内能相等，故C正确；D．的过程中，气体体积减小，外界对气体做功，由于气体在状态A和状态C内能，根据热力学第一定律可知，所以该气体从状态A经B再到C的全过程放热，故D错误；故选C．3、A【解题分析】根据可知，；从h高度下落到星球表面的速度；由题意可知，即，则，故选A.点睛：此题关键是理解“探测器”在地球上和月球上能承受的撞击力相同，即落到地球和月球表面的速度相同，能推导地球以及月球表面重力加速度的关系.4、C【解题分析】试题分析：当金属环进入或离开磁场区域时磁通量发生变化，会产生电流，根据楞次定律得出感应电流的方向，从而阻碍线圈运动，即有机械能通过安培力做负功转化为内能；当环没有磁通量的变化时，无感应电流，只有重力做功，环的机械能守恒；据以上可知，环在运动过程中只有摆进或摆出磁场时有机械能转化为热能，所以与没有磁场相比，环会很快静止；故ABD错误，C正确．考点：电磁感应中的能量转化【名师点睛】本题考查楞次定律的应用和能量守恒相合．注意楞次定律判断感应电流方向的过程，先确认原磁场方向，再判断磁通量的变化，感应电流产生的磁场总是阻碍原磁通量的变化．5、A【解题分析】

追拍法是跟踪运动的物体，将运动的物体看做是静止的，该图片是运动的汽车被摄影师当做静止的，而用镜头跟踪，故参考系是汽车。A.汽车，与结论相符，选项A正确；B.地面，与结论不相符，选项B错误；C.步行的人，与结论不相符，选项C错误；D.太阳，与结论不相符，选项D错误；6、D【解题分析】A项：根据沿电场线方向电势越来越低，且b点电势低于c点电势可知，点电荷Q带正电，故A错误；B项：根据W=qU可知，由于ab=bc且ab两点间平均场强小于bc两点间平均场强，所以ab两点间的电势差小于bc两点间的电势差，所以两个过程中，电场力做功不相等，故B错误；C项：由公式可知，离点电荷越远场强越小，电场力越小，加速度越小，故C错误；D项：电子仅在电场力作用下运动，电场力做负功，电势能增大，动能减小，故D正确．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】本题考查电磁感应的应用，意在考查考生综合分析问题的能力。由于金属棒进入两个磁场的速度相等，而穿出磁场后金属杆做加速度为g的加速运动，所以金属感进入磁场时应做减速运动，选项A错误；对金属杆受力分析，根据B2L2vR-mg=ma可知，金属杆做加速度减小的减速运动，其进出磁场的v-t图象如图所示，由于0~t1和t1~t2图线与t轴包围的面积相等（都为d），所以t1>（t2-t1），选项B正确；从进入Ⅰ磁场到进入Ⅱ磁场之前过程中，根据能量守恒，金属棒减小的机械能全部转化为焦耳热，所以Q1=mg．2d，所以穿过两个磁场过程中产生的热量为4mgd，选项C正确；若金属杆进入磁场做匀速运动，则B2L2vR点睛：本题以金属杆在两个间隔磁场中运动时间相等为背景，考查电磁感应的应用，解题的突破点是金属棒进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等，而金属棒在两磁场间运动时只受重力是匀加速运动，所以金属棒进入磁场时必做减速运动。8、CD【解题分析】

解：A、以活塞为研究对象，若环境温度升高，气体等压膨胀，气体的压强不变，A错误；B、当活塞向下移动时，气体对外界做正功，B错误；C、保持环境温度不变，缓慢增加重物的质量，气体压强减小，体积增大，对外做功，内能不变，气体一定会吸热，C正确；D、若环境温度降低，气体温度降低，压强减小，缓慢增加重物的质量，气体体积可能保持不变，D正确．9、ACD【解题分析】

根据楞次定律或右手定则可以判断出感应电流的方向；开始金属棒M向右做减速运动、N向右做加速运动，当两金属棒产生的感应电动势相等时，回路没有感应电流，两金属棒做匀速直线运动，应用动量定理可以求出两金属棒做匀速直线运动的速度；应用能量守恒定律可以求出电路产生的焦耳热；应用动量定理可以求出通过金属棒M的电荷量【题目详解】A．开始金属棒M向右做减速运动、N向右做加速运动，回路的面积在减小，当回路没有感应电流时，面积不变，故由M、N导体棒和导轨组成回路的磁通量先减小后不变，故A正确；B．M棒受到的安培力始终是N棒的三倍，M、N组成的系统外力之和不为零，动量不守恒；C．M、N两金属棒产生的感应电动势大小相等时，回路感应电流为零，金属棒不受安培力，金属棒做匀速直线运动，即：BLMv1＝BLNv2时，两金属棒做匀速直线运动，由动量定理得：对M：﹣BILMt＝mv1﹣mv0，对N：BILNt＝mv2；由能量守恒定律得：mv02mv12mv22+Q，解得：Q＝0.9JD．回路中有电流时有电荷通过金属棒，导体棒做匀速运动时回路没有电流，从M开始减速到匀速运动过程，对M，由动量定理得：﹣BILMt＝mv1﹣mv0，电荷量：q＝It，则：﹣BLMq＝mv1﹣mv0，代入数据：q＝1.5C，故D正确【题目点拨】本题是双轨双棒问题，要注意分析两棒的运动过程，明确两棒都匀速运动时它们的感应电动势是相等的，知道动量定理是求电磁感应中电量常用的思路。10、BD【解题分析】

A．时间内，小球向上做加速运动，加速度竖直向上，故处于超重状态，A错误；B．小球在竖直方向上受到拉力和重力作用，在时间内，小球向上做减速运动，即加速度向下，所以图像的斜率增大，所以加速度增大，故F减小，根据可知拉力的功率减小，B正确；C．如果小球做初速度为零，末速度为的匀加速直线运动，则其平均速度一定为，而时间内，做变加速直线运动，加速度先增大，后减小，所以过程中的平均速度不一定为，C错误；D．时间内，斜率恒定，故加速度恒定，速度减小且为正，故向上做匀减速直线运动，D正确；故选BD。【题目点拨】本题的主要线索是v-t图像的物理意义：一、速度的正负表示运动方向，看运动方向是否发生变化，只要考虑速度的正负是否发生变化，二、图像的斜率表示物体运动的加速度。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、（1）3m/s（2）37.5J【解题分析】试题分析：①人在推木箱的过程，由动量守恒定律可得：解得：人车一起向左运动的速度②小明在接木箱的过程，由动量守恒定律可得：解得：三者的共同速度损失的能量：考点：动量守恒定律，能量守恒定律12、波动性2.87mm【解题分析】

①[1]这个现象是光的干涉现象．干涉现象是波独有的特征，所以说明激光具有波动性;②[2]主尺读数为8mm，游标读数为0.1×6=0.6mm，所以第一个光点到第四个光点的距离是8.6mm．第1到第4个光点的距离是8.6mm．相邻光点间的距离是[3]根据可知=6.3ⅹ10-7m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）400m/s（2）【解题分析】

（1）波从A到B匀速传播，故波速为=400m/s（2）根据题意，A、B两点的距离为半波长的奇数倍，即：，（n=0,1,2,3…）得：所以波速、频率和波速的关系，得：Hz