河北省衡水市重点名校2024届物理高二下期末监测模拟试题含解析

河北省衡水市重点名校2024届物理高二下期末监测模拟试题注意事项：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，边长为的正方形闭合线圈，以垂直于磁场边界的恒定速度通过宽为（）的匀强磁场．设线圈的感应电动势为，感应电流为，所受安培力为，通过导线横截面的电荷量为．则下图中可能正确的是（）A． B． C． D．2、如图所示，a、b两根垂直纸面的直导线通有大小相等的电流，P点到a、b距离相等，要使P点产生图示方向的磁场，则a、b中电流的方向为A．都垂直纸面向里B．都垂直纸面向外C．a中电流垂直纸面向里，b中电流垂直纸面向外D．a中电流垂直纸面向外，b中电流垂直纸面向里3、根据热力学第二定律，下列说法正确的是（）A．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递而不造成任何影响B．机械能可以全部转化为内能，内能也可以自发地全部转化为机械能C．可以做成一种热机，由热源吸取一定的热量而对外做功D．冰可以融化为水，水也可以结成冰，这个现象违背了热力学第二定律4、光电效应实验装置示意图如图所示.用频率为ν的普通光源照射阴极K，没有发生光电效应.换用同样频率为ν的强激光照射阴极K，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压U，即将阴极K接电源正极，阳极A接电源负极，在K、A之间就形成了使光电子减速的电场.逐渐增大U，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U可能是下列的(其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电荷量)()A．U＝－ B．U＝－ C．U＝－W D．U＝5、如图所示，T为理想变压器，副线圈回路中的输电线ab和cd的电阻不可忽略，其余输电线电阻可不计，则当电键K闭合时(

)A．交流电压表V1和V2的示数一定都变小B．交流电压表只有V2的示数变小C．交流电流表A1、A2和A3的示数一定都变大D．只有A1的示数变大6、下列核反中，符号“X“表示电子的是A．+→+X B．+→+XC．→+X D．+→+2+X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，光滑绝缘水平面上有甲、乙两个点电荷。t=0时，甲静止，乙以6m/s的初速度向甲运动。此后，它们仅在静电力的作用下沿同一直线运动(整个运动过程中没有接触)，它们运动的v-t图象分别如图中甲、乙两曲线所示。则由图线可知()A．两电荷的电性一定相反B．甲、乙两个点电荷的质量之比为2：1C．在0～D．在0～8、1g、100℃的水与1g、100℃的水蒸气相比较，下述说法中正确的是()A．分子的平均动能与分子的总动能都相同B．分子的平均动能相同，分子的总动能不同C．内能相同D．1g、100℃的水的内能小于1g、100℃的水蒸气的内能9、如图所示，一定质量的理想气体，从状态A经绝热过程A→B、等容过程B→C、等温过程C→A又回到了状态A，则()A．A→B过程气体降温B．B→C过程气体内能增加，可能外界对气体做了功C．C→A过程气体放热D．全部过程气体做功为零10、下列说法正确的是A．绝热膨胀过程中，内能可能不变B．当分子间距离无穷大时，分子势能最大C．物体的温度升高，内能可能减小D．单晶体具有各向异性，是因为内部结构规则，在不同方向上物质微粒的排列情况相同E.液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，所以液体表面分子间的作用表现为相互吸引,即存在表面张力.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）某实验探究小组用如图所示的装置来验证碰撞中的动量守恒定律。（1）下列说法中不符合本实验要求的是______A．安装轨道时，轨道末端必须水平B．需要使用的测量仪器有天平和刻度尺C．在同一组实验的多次碰撞中，每次入射小球可以从斜槽上的不同位置由静止释放（2）若入射小球和被碰小球的质量分别为m1、m2，则小球质量应该满足m1______m2（填“大于”、“小于”或“等于”）；（3）实验中轨道末端在记录纸上的竖直投影为O点，经多次实验，两小球在记录纸上三个落地点的平均位置分别为M、P、N，并测得它们到O点的距离分别为OM、OP和ON，验证碰撞中动量守恒的表达式为________________________。12．（12分）某同学为估测摩托车在水泥路上行驶时所受的牵引力，设计了下述实验：将输液用的500mL玻璃瓶装适量水后，连同输液管一起绑在摩托车上，调节输液管的滴水速度，刚好每隔1.00s滴一滴．该同学骑摩托车，先使之加速至某一速度，然后熄火，让摩托车沿直线滑行．下图为某次实验中水泥路面上的部分水滴(左侧为起点)的图示．设该同学的质量为50kg，摩托车质量为75kg，g＝10m/s1，根据该同学的实验结果可估算：(1)摩托车加速时的加速度大小为________m/s1．(1)摩托车滑行时的加速度大小为________m/s1．(3)摩托车加速时的牵引力大小为________N．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，用特殊材料制成的PQ界面垂直于x轴，只能让垂直打到PQ界面上的电子通过．PQ的左右两侧有两个对称的直角三角形区域，左侧的区域分布着方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，右侧区域内分布着竖直向上的匀强电场．现有速率不同的电子在纸面上从坐标原点O沿不同方向射向左侧三角形区域，不考虑电子间的相互作用．已知电子的电荷量为e，质量为m，在ΔOAC中，OA＝l，θ＝60°.(1)求能通过PQ界面的电子所具有的最大速度及其从O点入射时与y轴的夹角；(2)若以最大速度通过PQ界面的电子刚好被位于x轴上的F处的接收器所接收，求电场强度E的大小；(3)在满足第(2)的情况下，求所有能通过PQ界面的电子最终穿越x轴的区间宽度．14．（16分）如图所示，在水平线ab下方有一匀强电场，电场强度为E，方向竖直向下，ab的上方存在匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，磁场中有一内、外半径分别为R、的半圆环形区域，外圆与ab的交点分别为M、N．一质量为m、电荷量为q的带负电粒子在电场中P点静止释放，由M进入磁场，从N射出，不计粒子重力．（1）求粒子从P到M所用的时间t；（2）若粒子从与P同一水平线上的Q点水平射出，同样能由M进入磁场，从N射出，粒子从M到N的过程中，始终在环形区域中运动，且所用的时间最少，求粒子在Q时速度的大小．15．（12分）质量均为M的A、B两个物体由一劲度系数为k的轻弹簧相连，竖直静置于水平地面上，现有两种方案分别都可以使物体A在被碰撞后的运动过程中，物体B恰好能脱离水平地面，这两种方案中相同的是让一个物块从A正上方距A相同高度h处由静止开始自由下落，不同的是不同物块C、D与A发生碰撞种类不同．如题9图所示，方案一是：质量为m的物块C与A碰撞后粘合在一起；方案二是物体D与A发生弹性碰撞后迅速将D取走．已知量为M，m，k，重力加速度g．弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力．求：(1)h大小；(2)C、A系统因碰撞损失的机械能；(3)物块D的质量大小．

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】A.在导体框进入磁场的过程中，根据Φ=BS知，穿过线圈中磁通量均匀增加，完全在磁场中运动时磁通量不变，穿出磁场时磁通量均匀减小，根据法拉第电磁感应定律，A图是不可能的，故A错误；B.由E=BLv和I=E/R知，线框进入和穿出磁场过程产生恒定不变的感应电流，由楞次定律知进入和穿出磁场的过程感应电流方向相反，B图是可能的，故B正确；C.根据楞次定律知，安培力阻碍线圈与磁场间的相对运动，进入和穿出磁场的过程安培力均向左，方向相同，则C是不可能的，故C错误；D.线圈进入和穿出磁场时感应电流不变，由Q=It知，通过线圈的电量均匀增加，完全在磁场中运动，没有电荷量通过线圈，则D不可能，故D错误．故选B点睛：根据磁通量的定义Φ=BS分析磁通量变化；再根据法拉第电磁感应定律或E=BLv分析感应电动势，由欧姆定律分析电流的变化；根据Q=It分析电量，由F=BIL可分析安培力．2、C【解题分析】

依据安培定则知，要使P点磁场方向向下，应使a中电流的磁场垂直aP斜向下，使b中电流的磁场垂直bP斜向下，又根据安培定则知，a中电流向纸里，b中电流向纸外．故C正确，ABD错误．3、C【解题分析】A、电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递，在该过程中压缩机做功，产生其他的变化，故A错误；B、机械能可以全部转化为内能，内能不可以自发地全部转化为机械能，故B错误；C、可以制成一种热机，由热源吸取一定的热量而对外做功，如各种内燃机，但注意不是全部用来对外做功，故C正确；D、冰可以熔化成水，水也可以结成冰，伴随能量的转移，不是自发进行的，故这个现象没有违背热力学第二定律，故D错误；故选C．【题目点拨】所有与热现象有关的过程都有一定的方向性，不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响；功和能的转化具有方向性，其逆过程是不可能自发实现的；只要不要求吸收的热量全部用来做功而产生其他影响，可以做成一种热机，由热源吸取一定热量而对外做功；热力学第二定律说明：热量可以自发地从较热的物体传递到较冷的物体，但不可能自发地从较冷的物体传递到较热的物体．4、B【解题分析】根据题意知，一个电子吸收一个光子不能发生光电效应，换用同样频率为ν的强激光照射阴极K，则发生了光电效应，即吸收的光子能量为nhv，n=2，3，4…则有：eU=nhv-W，解得：；n=2，3，4…；知B正确，ACD错误．故选B．点睛：解决本题的关键掌握光电效应方程Ekm=hv-W，以及知道最大初动能与遏止电压的关系Ekm=eU．5、B【解题分析】

输出电压是由输入电压和匝数比决定的，输入的功率的大小是由输出功率的大小决定的，电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，根据理想变压器的原理分析即可。【题目详解】AB．当S闭合时，两个电阻并联，电路的总电阻减小，由于输入电压和匝数比不变，所以副线圈的输出的电压不变，即V1示数不变，副线圈的电流变大，副线圈回路中的输电线ab和cd的电阻不可忽略，所以输电线ab和cd上的电压变大，所以V2的示数变小，故A错误，B正确；CD．副线圈的电流变大，所以A2和A1的示数变大，由于R1两端电压减小，所以A3的示数减小，故C、D错误。【题目点拨】本题主要考查了变压器在输电方面的的应用，较为简单。6、C【解题分析】

根据核反应中质量数和电荷数守恒可知，A中的X为中子，选项A错误；B中的X为中子，选项B错误；C中的X为电子，选项C正确；D中的X为中子，选项D错误；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】试题分析：由图象0-t1段，判定甲从静止开始与乙同向运动，则知甲的电性；根据动量守恒定律求解两球质量之间的关系；分析t1时刻前后两球距离的变化，判断电场力做功情况，分析两电荷的电势能．0～t2时间内，分析两电荷间距离变化，可知相互静电力的变化．t1～t3由图象0-t1段看出，甲从静止开始与乙同向运动，说明甲受到了乙的排斥力作用，则知两电荷的电性一定相同，A错误．两球相互作用时，受到的合外力为零，故动量守恒，设向左为正方向，t1时刻两球速度相等，v=2m/s；则有0-Mv0=M+mv，解得m=2M，即甲乙两个点电荷的质量之比为2：1，B正确；0-t8、AD【解题分析】试题分析：分子动能与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈，分子动能越大，100℃的水与1g100℃的水蒸气温度相同，故分子的平均动能相同和总动能都相同．故A正确，B错误；1g100℃的水要变为1g100℃的水蒸气，吸收热量，温度不变，但内能增大，故C错误，D正确．故选AD．考点：内能；分子动能和势能【名师点睛】此题考查了对内能的里理解，要分析内能的变化，需分析出分子动能和分子势能的变化；内能是物体内部所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和，一切物体都有内能；分子动能与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈，分子动能越大．9、AC【解题分析】A→B过程是绝热过程，Q=0，体积变大，气体对外做功，W<0，根据热力学第一定律ΔU=Q+W，得ΔU<0，内能减小，温度降低，故A正确；B→C过程中，气体体积不变，根据查理定律，压强增加，温度升高，内能增加，根据热力学第一定律ΔU=Q+W，体积不变不做功W=0，气体吸热，故B错误；C→A过程是等温变化，内能不变ΔU=0，体积减小，外界对气体做功W>0，根据热力学第一定律得Q<0，气体放热，C正确；全部过程分三个过程，A到B气体对外做功W1<0，B到C不做功，C到A外界对气体做功W2>0，根据p-V图象中，图线与坐标轴围成的图形的面积等于所做的到B做功小于【题目点拨】根据图象判断出气体体积如何变化，从而判断出气体做功情况，再应用热力学第一定律与题目所给条件即可正确解题；要知道：温度是分子平均动能的标志，理想气体内能由问题温度决定．10、ACE【解题分析】

A.向真空的膨胀不做功，内能不变，故A正确。B.当分子间距离非常小时，分子势能比无穷远时大，故B错误。C.内能包含分子动能和分子势能，温度升高，内能可能减小，故C正确。D.单晶体具有各向异性，是因为内部结构规则，在不同方向上物质微粒的排列情况不同，故D错误。E.液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，所以液体表面分子间的作用表现为相互吸引，即存在表面张力，故E正确。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、C大于m1OP=m1OM+m2ON【解题分析】

(1)[1]A．为了保证小球做平抛运动，安装轨道时，轨道末端必须水平，故A正确；B．在该实验中需要测量小球的质量以及小球的水平位移，需要的测量仪器是天平、刻度尺，故B正确；C．在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放，保证碰前的速度相同，故C错误。(2)[2]为了保证入射小球不反弹，则入射小球的质量大于被碰小球的质量；(3)[3]放上被碰小球后小球的落地点依次是图中水平面上的M点和N点，碰撞过程中，如果水平方向动量守恒，由动量守恒定律得小球做平抛运动时抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间t相等，两边同时乘以时间t，得即12、（1）3.79m/s1，（1）0.19m/s1，（3）497.5N【解题分析】试题分析：匀变速直线运动连续相等时间间隔内的位移之差即．根据题目信息每隔1秒钟滴一滴，所以，观察加速阶段的水滴痕迹，可得，即加速阶段的加速度，减少阶段的水滴痕迹，减速阶段加速度．熄火后仅有摩擦力，加速阶段根据牛顿第二定律有，质量为小车质量和驾驶员质量之和．带入数据得．考点：匀变速直线运动规律实验探究四、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），电子入射时与y轴的夹角为30°（2）（3）【解题分析】

（1）由，当，，电子入射时与y轴的夹角为；（2）由，，，解得；（3）电子进入电场后做类平抛运动，出电场后做匀速直线运动穿越x轴，设类平抛运动的水平分位移为x1，竖直分位移为y1，出电场时速度方向与水平方向的夹角为β，出电场后做匀速直线运动的水平分位移为x2，其轨迹与轴的交点到PQ界面的距离为s．则由，，，可得，；由，得，则，其中，当时有，当或时，有，所以宽度为14、（1）（2）【解题分析】试题分析：粒子在磁场中以洛伦兹力为向心力做圆周运动，在电场中做初速度为零的匀加速直线运动，据此分析运动时间；粒子进入匀强磁场后做匀速圆周运动，当轨迹与内圆相切时，所有的时间最短，粒子从Q射出后在电场中做类平抛运动，在电场方向上的分运动和从P释放后的运动情况相同，所以粒子进入磁场时沿竖直方向的速度同样为v，结合几何知识求解．（1）设粒子在磁场中运动的速度大小为v，所受洛伦兹力提供向心力，有①设粒子在电场中运动所受电场力为F，有F=qE②；设粒子在电场中运动的加速度为a，根据牛顿第二定律有F=ma③；粒子在电场中做初速度为零的匀加速直线运动，有v=at④；联立①②③④式得⑤；（