2024届陕西省四校物理高二第二学期期末学业质量监测模拟试题含解析

2024届陕西省四校物理高二第二学期期末学业质量监测模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、如图所示，在光滑的水平面上固定着两轻质弹簧，一弹性小球在两弹簧间往复运动，把小球和弹簧视为一个系统，则小球在运动过程中()A．系统的动量守恒，动能守恒B．系统的动量守恒，机械能守恒C．系统的动量不守恒，机械能守恒D．系统的动量不守恒，动能守恒2、如图所示，L为一自感系数很大的电感线圈，ab支路和cd支路的电阻相等，则A．刚合上开关S时，电流表A1的示数大于电流表A2的示数B．刚合上开关S时，电流表A1的示数小于电流表A2的示数C．断开开关S时，电流表A1的示数大于电流表A2的示数D．断开开关S时，电流表A1的示数小于电流表A2的示数3、关于原子物理知识，下列说法正确的是（）A．γ射线是高速运动的电子流B．太阳辐射能量的主要来源是太阳内部发生的轻核聚变C．83210Bi的半衰期为5天，10g83210D．由爱因斯坦质能方程E＝mc2可知质量与能量可以相互转化4、从高处跳到低处时，为了安全，一般都要屈腿(如图所示)，这样做是为了()A．减小冲量B．减小动量的变化量C．增大与地面的冲击时间，从而减小冲力D．增大人对地面的压强，起到安全作用5、现有1200个氢原子被激发到量子数为4的能级上，若这些受激氢原子最后都回到基态，则在此过程中发出的光子总数是多少？假定处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的．A．2200 B．2000 C．1200 D．24006、美国在2016年2月11日宣布“探测到引力波的存在”．天文学家通过观测双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在，证实了GW150914是两个黑洞并合的事件．该事件中甲、乙两个黑洞的质量分别为太阳质量的36倍和29倍，假设这两个黑洞，绕它们连线上的某点做圆周运动，且两个黑洞的间距缓慢减小.若该双星系统在运动过程中，各自质量不变且不受其他星系的影响，则关于这两个黑洞的运动，下列说法正确的是()A．随着甲、乙两个黑洞的间距缓慢减小，它们运行的周期在增加B．甲、乙两个黑洞运行的向心力大小之比为36：29C．甲、乙两个黑洞运行的线速度大小之比为29：36D．甲、乙两个黑洞做圆周运动的向心加速度大小始终相等二、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、假设高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶．甲车在前，乙车在后，速度均为v0=30m/s，距离s0=100m．t=0时刻甲车遇紧急情况后，甲、乙两车的加速度随时间变化图象如图所示，取运动方向为正方向，下列说法不正确的是（）A．t=6s时两车等速B．t=6s时两车距离最近C．0～6s内两车位移之差为90mD．两车0～9s内会相撞8、如图所示，桌面上固定一个光滑竖直挡板，现将一个长方形物块A与截面为三角形的垫块B叠放在一起，用水平外力F缓缓向左推动B，使A缓慢升高，设各接触面均光滑，则该过程中()A．A和B均受三个力作用而平衡 B．B对桌面的压力不变C．A对B的压力越来越小 D．推力F的大小恒定不变9、下列说法正确的是______________A．未见其人先闻其，是因为声波波长较长，容易发生衍射现象B．机械波的频率越高，传播速度越大C．在双缝干涉实验中，同等条件下用紫光做实验比用红光做实验得到的条纹更窄D．在同一地点，当摆长不变时，摆球质量越大，单位做简谐振动的周期越小E.与平面镜的反射相比，全反射的反射率更高10、如图所示，两竖直平行边界内，匀强电场方向竖直（平行纸面）向下，匀强磁场方向垂直纸面向里。一带电小球从P点以某一速度垂直边界进入，恰好沿水平方向做直线运动。若减小小球从P点进入的速度但保持其方向不变，则在小球进人的一小段时间内()A．小球的动能一定增大B．小球的机械能可能不变C．小球的电势能一定减小D．小球的重力势能一定减小三、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）在用单摆测量重力加速度的实验中，实验装置如图(a)所示，细线的上端固定在铁架台上，下端系一个小钢球，做成一个单摆．①实验过程有两组同学分别用了图(b)(c)的两种不同方式悬挂小钢球，你认为

______

(选填“b”或“c”)悬挂方式较好．②某同学在实验中测得的小球直径为d，测定了摆线的长度为l，用秒表记录小球完成n次全振动的总时间为t，则当地的重力加速度的表示式为g=

______

(用d、l、n、t表示)

③图(d)是某组同学根据实验数据画出的T2−L图线，其中L是摆长，现已测出图中直线斜率为k，则可得出当地重力加速度表达式g=______

．

④实验中有个同学发现他测得重力加速度的值偏大，其原因可能是

______

A．测摆线长时摆线拉得过紧

B．单摆所用摆球质量太大

C．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了

D．把n次全振动时间误当成(n+1)次全振动时间12．（12分）甲、乙、丙三个实验小组分别采用如图甲、乙、丙所示的实验装置，验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律．已知他们使用的小车完全相同，小车的质量为M，重物的质量为m，试回答下列问题：(1)甲、乙、丙实验中，必须平衡小车和长木板之间的摩擦力的实验小组是________．(2)实验时，必须满足“M远大于m”的实验小组是________．(3)实验时，甲、乙、丙三组同学的操作均完全正确，他们作出的a­F图线如图丁中A、B、C所示，则甲、乙、丙三组实验对应的图线依次是________．(4)实验时，乙组同学得到的一条纸带如图戊所示，从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，打点计时器所用电源的频率为50Hz，根据所标的测量数据可算得：小车的加速度为________m/s2，打下2点时小车的速度为________m/s．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）遥控电动玩具车的轨道装置如图所示，轨道ABCDEF中水平轨道AB段和BD段粗糙，AB=BD=2.5R，小车在AB和BD段无制动运行时所受阻力是其重力的0.02倍，轨道其余部分摩擦不计。斜面部分DE与水平部分BD、圆弧部分EF均平滑连接，圆轨道BC的半径为R，小段圆弧EF的半径为4R，圆轨道BC最高点C与圆弧轨道EF最高点F等高。轨道右侧有两个与水平轨道AB、BD等高的框子M和N，框M和框N的右边缘到F点的水平距离分别为R和2R。额定功率为P，质量为m可视为质点的小车，在AB段从A点由静止出发以额定功率行驶一段时间t（t未知）后立即关闭电动机，之后小车沿轨道从B点进入圆轨道经过最高点C返回B点，再向右依次经过点D、E、F，全程没有脱离轨道，最后从F点水平飞出，恰好落在框N的右边缘。（1）求小车在运动到F点时对轨道的压力；（2）求小车以额定功率行驶的时间t；（3）要使小车进入M框，小车采取在AB段加速（加速时间可调节），BD段制动减速的方案，则小车在不脱离轨道的前提下，在BD段所受总的平均制动力至少为多少。14．（16分）如图所示，电阻不计的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动．矩形线圈产生的交流电通过一理想变压器为标有“220V，22W”的灯泡和一电动机供电，此时灯泡正常发光．已知矩形线圈的匝数匝，面积，转速，内阻不计，磁场的磁感应强度，电动机的内阻为，电流表的示数为0.1A．求：（1）从图示位置开始计时，线圈产生的感应电动势的瞬时表达式；（2）电动机的输出功率．15．（12分）一半圆柱形透明物体横截面如图所示，底面AOB镀银(图中粗线)，O表示半圆截面的圆心，一束光线在横截面内从M点入射，经过AB面反射后从N点射出．已知光线在M点的入射角为30°，∠MOA＝60°，∠NOB＝30°.已知sin15(1)光线在M点的折射角；(2)透明物体的折射率．c

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】

小球和弹簧组成的系统受到重力和水平地面的支持力两个外力，小球与弹簧相互作用时，弹簧会用墙壁的作用力，所受合外力不等于零，动量不守恒；在运动过程中，小球和槽通过弹簧相互作用，但因为只有弹簧的弹力做功，动能和势能相互转化，而总量保持不变，机械能守恒。故C正确，A、B、D错误。故选C。【题目点拨】根据动量守恒的条件判断系统动量是否守恒，根据能的转化，知系统有动能和弹性势能相互转化，机械能守恒．2、B【解题分析】

AB．闭合S瞬间，由于线圈的电流变大，导致其产生自感电动势，从而阻碍电流的变大，所以电流表A1示数小于A2示数，故A错误，B正确；CD．断开S瞬间，线圈电流变小，从而产生自感电动势，相当于电压会变小的电源与电阻相串联，由于两电流表串联，所以电流表A1示数等于A2示数，故C错误，D错误；3、B【解题分析】

A.β射线是高速运动的电子流，γ射线为电磁波，故A项错误；B.太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的轻核聚变，故B项正确；C.83210Bi的半衰期是5天，10克83210Bi经过10D.爱因斯坦质能方程E＝mc2表明，物体具有的能量和它的质量之间有简单的正比关系，不能理解为质量与能量是可以相互转化的；故D项错误.4、C【解题分析】

从同一高度跳下，速度的变化量相等，所以动量的改变量相等，先让脚尖着地，可以增大人与地面的接触时间，根据公式，从而使在发生相等的动量变化量的情况下人受到地面的冲力减小，A.减小冲量与分析不符，故选项A不符合题意B.减小动量的变化量，故选项B不符合题意C.增大与地面的冲击时间，从而减小冲力,故选项C符合题意D.增大人对地面的压强，起到安全作用,故选项D不符合题意5、C【解题分析】由题意知量子数为4的能级上的氢原子分别向量子数为3、2、1的能级上跃迁的氢原子数占总氢原子数的三分之一，产生总共产生1200个光子；此时处于量子数为3的能级上的原子数目为：400个，处于n=3能级上的氢原子分别向量子数为2、1的能级上跃迁的氢原子数各占二分之一，产生400个光子；此时处于量子数为2的能级上氢原子总共有：400+200=600个，氢原子向基态跃迁产生600个光子．所以此过程中发出的光子总数应该是1200+400+600=2200，故BCD错误，A正确．6、C【解题分析】两个黑洞绕它们连线上的某点做圆周运动，那么由万有引力做向心力，甲、乙两个黑洞做圆周运动的向心力相等，向心力指向另一个黑洞可知：甲、乙两个黑洞运行的角速度ω相同，故B错误；由万有引力做向心力可得：，所以，甲、乙两个黑洞运行的线速度大小之比，故C正确；甲、乙两个黑洞做圆周运动的向心力相等，故有向心加速度a＝F/m可知：甲、乙两个黑洞做圆周运动的向心加速度大小之比为29：36，故D错误；又R甲+R乙=L，所以，R甲＝L，，故随着甲、乙两个黑洞的间距缓慢减小，它们运行的角速度增大，那么周期T＝2π/ω减小，故A错误；故选C．点睛：万有引力的应用问题一般由重力加速度求得中心天体质量，或由中心天体质量、轨道半径、线速度、角速度、周期中两个已知量，根据万有引力做向心力求得其他物理量．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、AB【解题分析】

由加速度图象可画出两车的速度图象，如图所示由图象可知，t=6s时两车等速，此时距离最近，故A正确，B正确；图中阴影部分面积为0～6s内两车位移之差：△x＝×30×3+×30×(6−3)m=90m＜100m，所以不会相撞，故CD错误．故选AB．【题目点拨】本题是追及问题，关键分析清楚两小车的运动情况，然后根据运动学公式列式求解或者画出速度时间图象进行分析，此题难度不大，意在考查学生认识图像及运用图像的能力．8、BD【解题分析】

A.先以A为研究对象，分析受力情况：重力、墙的弹力和斜面的支持力，共三个力；B受到重力、A的压力、地面的支持力和推力F四个力．故A错误；B.当B向左移动时，B对A的支持力和墙对A的支持力方向均不变，根据平衡条件得知，这两个力大小保持不变．则A对B的压力也保持不变．对整体分析受力如图所示：由平衡条件得知，F=N1，挡板对A的支持力N1不变，则推力F不变．桌面对整体的支持力N=G总，保持不变．则B对桌面的压力不变，故BD正确，C错误。故选BD．【题目点拨】先以A和B为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件，运用图解法得到B对A的弹力和挡板对A的弹力如何变化，再对整体研究，分析推力F和桌面的支持力如何变化．9、ACE【解题分析】

A．“闻其声不见其人”是因为声音比光波长长，声波发生了明显的衍射现象，而光波的衍射非常不明显．故A正确；B．机械波传播的速度与介质有关，与机械波的频率无关．故B错误；C．在双缝干涉实验中，根据干涉条纹间距公式，同种条件下，因紫光波长小于红光，则用紫光做实验比红光做实验得到的条纹更窄，故C正确；D．根据单摆的周期公式分析知，在同一地点，当摆长不变时，单摆做简谐振动的周期与摆球的质量无关．故D错误．E．全反射棱镜是根据全反射的原理制成，与平面镜相比，全反射棱镜的反射率高，几乎可达100%．故E正确；故选ACE．【题目点拨】“闻其声不见其人”是因为声音比光波长长，声波发生了明显的衍射现象，机械波传播的速度与介质有关，与机械波的频率无关，根据双缝衍射的条纹宽度的公式分析；根据单摆的周期公式分析，全反射棱镜的反射率高，几乎可达100%．10、AC【解题分析】如果小球带负电,则小球在金属板间受到向下的重力,向上的电场力,向下的洛伦兹力,则小球可能受力平衡,沿水平方向做匀速直线运动;若小球带正电,则小球受向下的重力、向下的电场力,向上的洛仑兹力,也可能平衡,故小球带正负电均可以;

若小球带负电,当减小小球从P点进入的速度但保持方向不变时，小球受到的向下的洛伦兹力变小，所以粒子会向上偏转，此时合力做正功，动能增大，电场力做正功，电势能减小，重力做负功，重力势能增加；若小球带正电，当减小小球从P点进入的速度但保持方向不变时，则粒子所受到的向上的洛伦兹力会变小，则粒子会向下发生偏转，则合外力做正功，动能增大，电场力做正功，电势能减小，重力做正功，重力势能减小；故AC正确；点睛：由于不确定小球的电性，所以本题需要分情况讨论小球的受力，然后再思考当小球的速度减小后球的受力状况，偏转状况，以及各个力做功情况，从而求出答案。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、①c；②；③；④AD【解题分析】(1)实验时，运用b悬挂方式，单摆在摆动的过程中，摆长在变化，对测量有影响，c悬挂方式，摆长不变．知c悬挂方式较好．因为在摆球在平衡位置时速度最大，在平衡位置计时误差较小．(2)单摆的周期为，摆长为，由单摆的周期公式得(3)根据，得：，故图象的斜率，则.(4)A、摆线拉得过紧，使摆线长度减小了，振动周期变小，则测得重力加速度偏大，故A正确.B、单摆的周期与摆球的质量无关，故对重力加速度的测量无影响，故B错误.C、摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，振动周期变大，而测得的摆长偏小，则测得重力加速度偏小,故C错误.D、把n次全振动时间误当成(n+1)次全振动时间，周期的测量值偏小，故重力加速度的测量值偏大，故D正确.故选AD．【题目点拨】解决本题的关键掌握单摆的周期公式，知道T2-L图线斜率表示的物理意义，会通过重力加速度的表达式分析误差．12、甲、乙、丙甲CAB0.160.36【解题分析】（1）甲和丙绳子的拉力可以由弹簧测力计和力传感器直接得到，不需要用重物的重力代替，所以甲丙两组不需要满足，而乙组用重物的重力代替绳子的拉力，要满足；（2）根据装置可知，甲图中小车受到的拉力大于弹簧测力计的示数，丙图中受到的拉力等于力传感器的示数，当F相等时，甲组的加速度大，所以甲组对应A，丙组对应B，乙组用重物的重力代替绳子的拉力，要满足，随着m的增大，不满足时，图象出现弯曲，所以乙组对应的是C；（3）每5个点取一个计数点，计数点间的时间间隔：，

由匀变速直线运动的推论：可知，加速度：；

打点2时小车的速度：；

点睛：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，同时要熟练应用所学基本规律解决实验问题．探究加速度与力、质量关系实验要采用控制变量法，当钩码的质量