2024届陕西省西安市高二物理第二学期期末学业水平测试模拟试题含解析

2024届陕西省西安市高二物理第二学期期末学业水平测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、汽车发动机的额定功率为40KW，质量为2000kg，汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的0.1倍，取g=10m/s2，若汽车从静止开始保持1m/s2的加速度作匀加速直线运动，达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了800m，直到获得最大速度后才匀速行驶，则下列说法错误的是A．汽车在水平路面上能达到的最大速度为20m/sB．汽车匀加速的运动时间为10sC．当汽车速度达到16m/s时，汽车的加速度为0.5m/s2D．汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间为57.5s2、下列说法中正确的是A．第一类永动机违背能量守恒定律B．热量不能从低温物体传到高温物体C．单晶体和多晶体都表现为各向异性，非晶体则表现为各向同性D．一定质量的10°C的水变成10°3、如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一根不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为，现用水平拉力F拉其中一个质量为3m的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是（）A．质量为2m的木块受到四个力的作用B．当F逐渐增大到时，轻绳刚好被拉断C．当F逐渐增大到1.5时，轻绳还不会被拉断D．轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为4、关于动量的概念，以下说法中正确的是()．A．速度大的物体动量一定大B．质量大的物体动量一定大C．两个物体的质量相等，速度大小也相等，则它们的动量一定相等D．两个物体的速度相等，那么质量大的物体动量一定大5、如右图所示是甲、乙两物体的v-t图，则下列说法不正确的是（

）A．第5s末甲、乙两物体相遇B．甲、乙两物体的运动方向相同C．甲、乙两物体都做匀变速直线运动D．甲的加速度大于乙的加速度6、街头变压器（视为理想变压器）通过降压给用户供电的示意图如图所示．变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动（可认为V1的示数不变）．输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的等效总电阻用R表示，图中电压表和电流表均为理想电表．当用户的用电器增加时，下列说法正确的是A．电压表V2的示数不变B．电流表A1的示数不变C．电流表A2的示数不变D．输电线电阻R消耗的功率不变二、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，空间某处存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，一个带负电的金属小球从M点水平射入场区，经一段时间运动到N点，关于小球由M到N的运动，下列说法正确的是()A．小球可能做匀变速运动 B．小球一定做变加速运动C．小球动能可能不变 D．小球机械能守恒8、甲、乙两船在同一条河流中同时开始渡河，河宽为H，河水流速为ν0，划船速度均为ν，出发时两船相距H，甲、乙两船船头均与河岸成60°角，如图所示．已知乙船恰好能垂直到达对岸A点．则下列说法中正确的是（）A．甲、乙两船到达对岸的时间不同B．ν=2ν0C．两船可能在未到达对岸前相遇D．甲船也在A点靠岸9、工业部门经常使用射线来测量物体的厚度．例如轧钢厂的热轧机上可以安装射线测厚仪，将射线测厚仪接收到的信号输入计算机，就可以对钢板的厚度进行自动控制，关于控制装置和控制原理，下列说法中正确的是（）A．探测器探测到的放射线可以是ɑ射线、β射线、γ射线中的任何一种B．轧出的钢板越厚，透过的射线越强C．轧出的钢板越薄，透过的射线越强D．探测器得到的射线变弱时，应当减小热轧机两轮之间的厚度间隙10、如图所示，一轻弹簧直立于水平面上，弹簧处于原长时上端在O点，将一质量为M的物块甲轻放在弹簧上端，物块下降到A点时速度最大，下降到最低点B时加速度大小为g，O、B间距为h.换用另一质量m的物块乙，从距O点高为h的C点静止释放，也刚好将弹簧压缩到B点，不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度大小为g，则A．弹簧的最大弹性势能为MghB．乙的最大速度为C．乙在B点的加速度大小为2gD．乙运动到O点下方处速度最大三、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）某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验：在一长木板右端垫一小木块，使板上甲、乙小车恰能平衡，在小车甲的前端粘有橡皮泥轻推小车甲后，小车甲做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车乙相碰并粘合成一体，而后两车继续做匀速直线运动，他设计的具体装置如图所示在小车甲后连着纸带，打点计时器打点频率为．已测得小车甲的质量，小车乙的质量，已得到打点纸带如图所示，并测得各计数点间距并标在图上，为运动起始的第一点由以上测量结果可得：（保留三位有效数字）（1）碰前小车甲的速度为____________；碰后小车甲的速度为____________；（2）碰前两小车系统的总动量为____________；碰后两小车系统的总动量为___________．12．（12分）如图所示，是用光传感器做双缝干涉的实验装置．激光光源在铁架台的最上端，中间是刻有双缝的挡板，下面是光传感器．光传感器是一个小盒，在图中白色狭长矩形部分，沿矩形的长边分布着许多光敏单元．这个传感器各个光敏单元得到的光照信息经计算机处理后，在荧光屏上显示出来．①下列关于本实验的操作与叙述正确的是______（填字母）；A．应该在光源和双缝之间加一个单缝，才能使实验成功B．下移光源，使之更靠近刻有双缝的挡板，则干涉条纹间距减小C．光源不动，下移双缝挡板，使之更靠近光传感器，则干涉条纹间距减小D．保持光源和双缝挡板的距离不变，同时下移它们，使它们靠近光传感器，则干涉条纹间距不变②用激光替代普通光源来做本实验，最主要是利用了激光的______（填字母）；A．相干性高B．平行度好C．亮度高四、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，倾角=37的粗糙斜面固定在水平面上，斜面足够长。一根轻弹簧一端固定在斜面的底端，另一端与质量m=1.0kg的小滑块(可视为质点)接触，滑块与弹簧不相连，弹簧处于压缩状态。当t=0时释放滑块，在0～0.24s时间内，滑块的加速度a随时间t变化的关系如图乙所示。已知弹簧的劲度系数k=2.0102N/m，当t=0.14s时，滑块的速度v1=2.0m/s。g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8。最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：（1）斜面对滑块的摩擦力Ff的大小；（2）t=0.14s时滑块与出发点间的距离d；（3）在0～0.44s时间内，滑块运动的位移x。14．（16分）如图，两根相距L且足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ倾斜固定放置，与水平面成θ角，顶端接一阻值为R的电阻，轨道平面内有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直轨道平面向上。现有一质量为m、电阻为r的金属杆ab与金属导轨垂直，以一定初速度v0从导轨底端NQ沿导轨向上运动。已知金属杆ab与导轨始终接触良好，导轨电阻不计，重力加速度为g。(1)求杆ab刚开始运动时的加速度大小a；(2)若已知杆ab上升的最大高度为H，求该上升过程中电阻R产生的热量QR和通过电阻R的电荷量q。15．（12分）2018年5月13日我国第一艘国产航空母舰下水海试，预计航母上的弹射器可以使舰载战斗机在较短距离内获得较大的发射速度以保证顺利起飞；一架质量为2×104kg的战斗机在蒸汽式弹射器牵引下加速，假设牵引器对战斗机的牵引力恒定，且牵引器有效作用距离为87.5m，加速过程战斗机发动机推力恒为1.0×l05N．要求战斗机在水平弹射过程结束时速度大小达到70m/s．弹射过程中战斗机所受总推力为弹射器牵引力和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的20%，求：（1）战斗机在弹射过程中的加速度大小；（2）加速过程所用的时间；（3）弹射器对战斗机的牵引力大小．

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、C【解题分析】汽车发动机的额定功率P额=40kW=4×104W，由题意知，阻力f=0.1mg=0.1×2000×10N=2000N，A.当汽车有最大速度时，此时牵引力与阻力二力平衡，由P额=F牵vm=fvm得，汽车的最大速度：vm=P额/f=（4×104）/2000m/s=20m/s，故A正确；B.若汽车从静止作匀加速直线运动，则当P=P额时，匀加速结束，则有：P额=F′牵vt…①根据牛顿第二定律有：F′牵−f=ma…②联立①②可解得：vt=10m/s，由vt=at得，汽车匀加速的运动时间：t=vt/a=10/1s=10s，故B正确；C.当速度v=16m/s时，由P=Fv得，此时汽车的牵引力：F=P额/v=（4×104）/16N=2500N，则汽车的加速度：a=（F−f）/m=（2500−2000）/2000m/s2=0.25m/s2，故C错误；D.设匀加速后的800m过程所用的时间为t′，根据动能定理得：解得：t′=47.5s，汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间：t总=t+t′=10s+47.5s=57.5s，故D正确．本题选择错误的答案，故选C．点睛：当汽车有最大速度时，牵引力与阻力二力平衡，根据P=Fv求得最大速度；根据牛顿第二定律求得牵引力，由P=Fv求得达到额定功率时的速度，根据v=at求得匀加速的时间；根据P=Fv求得v=16m/s时的牵引力，根据牛顿第二定律求得加速度；根据动能定理列式即可求出匀加速后的800m过程所用的时间，进而得出总时间．2、A【解题分析】

A.第一类永动机违背了热力学第一定律，即能量守恒定律，故A项符合题意；B.热力学第二定律的实质在于揭示了：自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的，热量不能自发的从低温物体传到高温物体，除非引起其他变化，故B项不符合题意；C.所有的晶体都有确定的熔点，单晶体有规则的形状、在物理性质上表现为各向异性，多晶体没有规则的形状，在物理性质上各向同性，非晶体在物理性质上各向同性，故C项不符合题意；D.一定质量的10°C的水变为10°C的水蒸气，需要吸热，内能增加，故3、C【解题分析】

A．质量为2m的木块受重力、支持力、m对它的压力以及摩擦力，还有轻绳对它的拉力，总共五个力的作用，故A错误；BC．当轻绳对质量为2m的木块的拉力为时，根据牛顿第二定律质量为m和2m的木块的加速度：对整体进行受力分析，有：可知当拉力为2时，轻绳恰好被拉断，故B错误，C正确；D．以质量为m的木块为研究对象，当轻绳刚要被拉断时，由牛顿第二定律有：故D错误。故选C。4、D【解题分析】试题分析：动量（国际单位制中的单位为kg•m/s）表示为物体的质量和速度的乘积，是与物体的质量和速度相关的物理量，指的是这个物体在它运动方向上保持运动的趋势．动量也是矢量，它的方向与速度的方向相同．动量是质量与速度的乘积，所以速度大，动量不一定大，同理，质量大，动量也不一定大，故AB错误；动量是矢量，它的方向与速度的方向相同，速度方向不相同，则动量一定相等，故C错误；动量是质量与速度的乘积，速度相等，那么质量大的物体动量一定大，故D正确．5、A【解题分析】A．由图象可知末，甲乙两物体的速度相同，但乙的位移大于甲的位移，没有到达同一位置，故A错误；B．甲、乙两物体的速度图象始终在时间轴的上方，即方向相同，故B正确；C．图象中倾斜的直线表示匀变速直线运动，甲乙都是倾斜的直线，所以甲、乙两物体都做匀变速直线运动，故C正确；D．图象中斜率表示加速度，倾斜角越大表示加速度越大，由图可以看出甲的倾斜角大于乙的倾斜角，所以甲的加速度大于乙的加速度，故D正确．点睛：本题是速度--时间图象的应用，要明确斜率的含义，知道在速度--时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义，能根据图象读取有用信息．6、A【解题分析】

A.理想变压器的输出电压是由输入电压和匝数比决定的，由于输入电压和匝数比不变，所以副线圈的输出的电压也不变，所以V2的示数不变，故A正确；B.由于变压器的输入的功率和输出的功率相等，由于副线圈的电阻减小了，输出的功率变大了，所以原线圈的输入的功率也要变大，因为输入的电压不变，所以输入的电流要变大，所以A1的示数变大，故B错误．C.当用电器增加时，相当于R的值减小，电路中的总的电阻减小，所以电流要变大，即A2的示数变大，故C错误；D.原线圈的电流增大则副线圈的电流也变大，电阻R0消耗的功率变大故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】

小球从M到N，在竖直方向上发生了偏转，所以受到的竖直向下的洛伦兹力，并且速度方向变化，则洛伦兹力方向变化，所以合力方向变化，故不可能做匀变速运动，一定做变加速运动，A错误B正确；若电场力和重力等大反向，则过程中电场力和重力做功之和为零，而洛伦兹力不做功，所以小球的动能可能不变，重力势能减小，这种情况下机械能不守恒，若以电场力和重力不等大反向，则有电场力做功，所以机械能也不守恒，故小球的机械能不守恒，C正确D错误．【题目点拨】带电粒子在复合场中运动问题的分析思路1．正确的受力分析除重力、弹力和摩擦力外，要特别注意电场力和磁场力的分析．2．正确分析物体的运动状态找出物体的速度、位置及其变化特点，分析运动过程．如果出现临界状态，要分析临界条件带电粒子在复合场中做什么运动，取决于带电粒子的受力情况．（1）当粒子在复合场内所受合力为零时，做匀速直线运动（如速度选择器）．（2）当带电粒子所受的重力与电场力等值反向，洛伦兹力提供向心力时，带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动．（3）当带电粒子所受的合力是变力，且与初速度方向不在一条直线上时，粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子的运动轨迹既不是圆弧，也不是抛物线，由于带电粒子可能连续通过几个情况不同的复合场区，因此粒子的运动情况也发生相应的变化，其运动过程也可能由几种不同的运动阶段所组成．8、BD【解题分析】

由于两船的速度大小相等，且与河岸的夹角相同，所以船速在垂直于河岸方向上的分速度相等；根据运动的独立性原理，船速度平行于河岸的分量将不影响船行驶到对岸所用的时间，所以两船同时到岸，A错误；因乙船正对垂直河岸过河，故，故，故B正确；甲船沿水流方向的速度为，在相同的时间内，甲船通过的位移，船到达对岸的时间，故船沿水流方向通过的位移，故甲船也在A点靠岸，故D正确；因两船同一时间到达A点，故在两船靠岸以前不会相遇，故C错误；故选BD．【题目点拨】由运动的独立性可知，渡河时间取决于船垂直于河岸的速度，由两船的速度可求得渡河时间；根据乙船的合运动可知船速与水速的关系；先求得甲船沿水流方向的速度，根据渡河时间可求得甲过河时在水流方向上通过的距离，则可判断在何处靠岸．运动的合成与分解中要注意独立性的应用，两个分运动是相互独立，互不干扰的，但二者的合成决定了物体的实际运动．9、CD【解题分析】γ射线的穿透本领最强，则探测器探测到的放射线是γ射线，选项A错误；轧出的钢板越薄，透过的射线越强，选项B错误，C正确；探测器得到的射线变弱时，说明钢板厚度变大了，应当减小热轧机两轮之间的厚度间隙，选项D正确；故选CD.10、AD【解题分析】

A．对于物块甲的过程，根据能量守恒可知，弹簧压缩到B点时的弹性势能等于甲的重力势能的变化即Mgh，物块乙也刚好将弹簧压缩到B点，所以弹簧最大弹性势能为Mgh，故A正确；B．当乙下落到O点时，根据动能定理解得此时开始压缩弹簧，但弹簧弹力为零，所以物体将继续加速直到弹力等于重力时速度达到最大，所以乙的最大速度大于，故B错误；C．根据能量守恒有则在B点对M根据牛顿第二定律有对m根据牛顿第二定律有联立以上各式可得a=3g故C错误；D．设弹簧劲度系数为k，在最低点有kh=2Mg=4mg即可得乙运动到O点下方处速度最大，故D正确。故选AD。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）1.050.695（2）0.4200.417【解题分析】（1）碰前小车甲的速度为；碰后小车甲的速度为；（2）碰前系统的动量即A的动量，则：P1=m1v1==0.40×1.05=0.420

kg•m/s

碰后的总动量P2=（m1+m2）v2=（0.40+0.20）×0.695=0.417kg•m/s12、CA【解题分析】

①[1]A.因激光的相干性高，则光源和双缝之间不需要加一个单缝，故A错误；B.根据双缝干涉条纹的间距公式知，若下移光源，使之更靠近刻有双缝的挡板，即减小光源与双缝间距，与干涉条纹间距无关，故B错误；C.光源不动，下移双缝挡板，使之更靠近光传感器，根据双缝干涉条纹的间距公式知，即减小光源与双缝间距，那么干涉条纹间距会减小，故C正确；D.保持光源和双缝挡板的距离不变，同时下移它们，使它们靠近光传感器，根据双缝干涉条纹的间距公式知，则干涉条纹间距增大，故D错误；②[2]因激光的相干性高，因此可用激光替代普通光源来做实验；A.相干性高与分析相符，故A正确；B.平行度好与分析不符，故B错误；C.亮度高与分析