2025年陕西省西安市西北工业大学物理高二第二学期期末经典模拟试题含解析

2025年陕西省西安市西北工业大学物理高二第二学期期末经典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，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．弹簧最大弹性势能为mghB．乙的最大速度为2ghC．乙在B点加速度大小为2gD．乙运动到O点下方h42、如图所示为某物体做简谐运动的振动图像，下列说法正确的是A．0.3s时刻与0.5s时刻物体的动能相同B．0.3s时刻与0.5s时刻物体的速度相同C．0.1s时刻与0.3s时刻物体的回复力方向相同D．0.1s时刻与0.3s时刻物体的回复力大小不同3、如图所示，边长为a的导线框ABCD处于磁感应强度为B0的匀强磁场中，BC边与磁场右边界重合．现发生以下两个过程：一是仅让线框以垂直于边界的速度v匀速向右运动；二是仅使磁感应强度随时间均匀变化．若导线框在上述两个过程中产生的感应电流大小相等，则磁感应强度随时间的变化率为()A． B． C． D．4、如图所示，质量分布均匀的细棒中心为O点，O1为光滑铰链，O2为光滑定滑轮，O与O2由一根轻质细绳连接，水平外力F作用于细绳的一端，用N表示铰链对杆的作用力，现在水平外力F作用下，

θ从π2缓慢减小到0的过程中，下列说法正确的是（A．F逐渐变小，N大小不变B．F逐渐变小，N逐渐变大C．F先变小再变大，N逐渐变小D．F先变小再变大，N逐渐变大5、汽车以20m/s的速度做匀速直线运动,见前面有障碍物立即刹车,刹车后加速度大小为5m/s2,则汽车刹车后2s内及刹车后5s内通过的位移之比为()A．1:9 B．1:3 C．5:13 D．3:46、如图所示电路，接在交变电流上的灯泡正常发光，则下列措施能使灯泡变亮的是()A．将电容器两极板间距离增大一些B．将电容器两极板正对面积减小一些C．把电介质插入电容器两极间D．把交变电流频率降低一些二、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，a、b、c、d是均匀媒介中x轴上的四个质点，相邻两点的间距依次为2m、4m和6m，一列简谐横波以2m/s的波速沿x轴正向传播，在t=0时刻到达质点a处，质点a由平衡位置开始竖直向下运动，t=3s时a第一次到达最高点.下列说法正确的是()A．在t=3s时刻波恰好传到质点d处B．在t=5s时刻质点c恰好经过平衡位置向上运动C．质点b开始振动后，其振动周期为4sD．该机械波遇到尺寸6m的障碍物能发生明显衍射8、下列说法正确的是（）A．雨后彩虹是由于太阳光入射到水滴中发生全反射形成的B．全息照相的拍摄利用了光的干涉原理C．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为紫光，则相邻亮条纹间距一定变小D．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光E.机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播9、如图所示，质量分别为m，M的物体A，B静止在劲度系数为k的弹簧上，A与B不粘连．现对物体施加竖直向上的力F使A、B一起上升，若以两物体静止时的位置为坐标原点，两物体的加速度随位移的变化关系如图乙所示．下列说法正确的是（）A．在乙图PQ段表示拉力F逐渐增大B．在乙图QS段表示B物体减速上升C．位移为x1时，A、B之间弹力为mg+kx1-Ma0D．位移为x3时，A、B一起运动的速度大小为10、如图所示，直角三角形ABC内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于△ABC平面向里的匀强磁场，O点为AB边的中点，θ=30°．一对正、负电子(不计重力)自O点沿ABC平面垂直AB边射入磁场，结果均从AB边射出磁场且均恰好不从两直角边射出磁场．下列说法正确的是A．正电子从AB边的O、A两点间射出磁场B．正、负电子在磁场中运动的时间相等C．正电子在磁场中运动的轨道半径较大D．正、负电子在磁场中运动的速率之比为(3+2)︰9三、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）如图所示，插针法“测定平行玻璃砖折射率”的实验中，P1、P2、P3、P4为所插的针，θ1为入射角，θ2为折射角．下列说法正确的是（）A．θ1过小会导致θ2不易准确测量B．θ1过大会导致P1、P2的像模糊C．P1与P2，P3与P4间的距离适当小些D．P3、P4的连线与P1、P2的连线不一定平行12．（12分）如图所示，用“碰撞试验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．①试验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通过仅测量______（单选）A.小球开始释放高度hB.小球抛出点距地面的高度HC.小球做平抛运动的射程②图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP，然后，把被碰小球m2静止于轨道的水平部分，再将入射小球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相撞，并多次重复．椐据图可得两小球质量的大小关系为m1_____m2A.用天平测量两个小球的质量m1、mB.测量小球m1开始释放高度hC.测量抛出点距地面的高度HD.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、E.测量平抛射程OM，ON③若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示______________________（用②中测量的量表示）四、计算题：本题共3小题，共38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,在地面附近平面内(轴水平,轴竖直),有沿方向的匀强电场和垂直于平面向外的匀强磁场,电场强度大小,磁感应强度大小.一质量,电荷量的带电小球从坐标原点射入第一象限,恰好做匀速直线运动.取.(1)求该小球的速度；(2)若把匀强电场的方向改为沿方向,其他条件不变,则小球从坐标原点射入第一象限后,经过多长时间能再次返回到点?(3)设粒子在时射入,当时撤去磁场,求小球在轴上方运动过程中,距离轴最远时的坐标.14．（16分）一个原来静止的锂核(Li)俘获一个速度为7.7×104m/s的中子后，生成一个氚核和一个氦核，已知氚核的速度大小为1.0×103m/s，方向与中子的运动方向相反．计算结果保留两位有效数字。(1)试写出核反应方程；(2)求出氦核的速度大小；(3)若让一个氘核和一个氚核发生聚变时可产生一个氦核，同时放出一个中子，写出该核反应方程，并求这个核反应释放出的能量．(已知氘核质量为mD＝2.014102u，氚核质量为mT＝3.016050u，氦核质量mHe＝4.002603u，中子质量mn＝1.008665u，1u＝1.6606×10－27kg)15．（12分）如图甲所示，U形气缸固定在水平地面上，用面积S=10cm2的活塞(该活塞重力不计)封闭着一定质量的气体，已知气缸不漏气，活塞移动过程无摩擦．外界大气压强为p0=1.0×105Pa，初始时活塞紧压小挡板.现缓慢升高缸内气体的温度.①请在乙图中作出能反映气缸内气体的压强p随热力学温度T变化的图像；②当温度缓慢升高到t1=27℃时，活塞与小挡板间恰好无作用力.现在活塞上加一质量为m=4kg的砝码，要使加砝码后的活塞与小挡板间恰好无作用力，则温度至少要升高到多少摄氏度?g取10N/kg.

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、D【解析】

A、M向下运动的过程中，M的重力势能转化为弹簧的弹性势能，M在B点的速度为0，所以在B点时，弹簧的弹性势能最大，为Mgh．故A错误；B、由自由落体运动的公式可得，m到达O点时的速度：v=2gh；m到达O点后，刚接触弹簧时，弹簧的弹力小于m的重力，所以m将继续向下做加速运动，所以m的最大速度一定大于2gh．故B错误；C、m向下运动的过程中，m的重力势能转化为弹簧的弹性势能，则从C到B的过程中：mg•2h=EP=Mgh所以：m=M/2在B点，弹簧的弹力：FB-Mg=Mg，FB=2Mg乙在B点的加速度：a=F联立得：a=3g。故C错误；D、甲在最低点时，kh-Mg=Mg，kh=2Mg乙受到的合外力等于0时，速度增大，此时：mg=kx′联立可得：x′=h/4，故D正确。故选：D。2、A【解析】

AB.由图知，物体在0.3s与0.5s时刻图线的切线斜率的绝对值相等，说明物体在这两个时刻的速度大小相同，方向不同，所以速度不相同，动能相等，故A正确，B错误；CD.由图可知，0.1s时刻与0.3s时刻位移大小相等，方向相反，根据回复力f=-kx，回复力大小相等，方向相反，故C错误，D错误．故选A【点睛】根据简谐运动的x-t图象中图线切线的斜率表示速度，正负表示方向，判断速度和动能；根据回复力f=-kx，判断回复力是否相同．3、B【解析】仅让线框以垂直于边界的速度v匀速向右运动时产生的感应电动势为E1=B0av；仅使磁感应强度随时间均匀变化产生的感应电动势为E1=a1；据题线框中感应电流大小相等，则感应电动势大小相等，即E1=E1．解得，故选B．4、A【解析】

对细棒受力分析可知，细棒受重力G、拉力F以及结点处的支持力N，根据平衡条件可知，支持力N与拉力F的合力与重力等大反向，如图所示；

则由图可知，ΔOFG'∽∆O1O2O，则可知：G´O2O1=FOO2=NOO1，在杆上移过程中，左侧绳长OO2变短，而O2O1及OO15、D【解析】

规定初速度方向为正方向，已知初速度v0=20m/s，a=-5m/s2，设汽车从刹车到停止所需的时间为t，根据匀变速运动速度时间公式得：v=v0+at，解得：t==4s，当t1=2s＜t，位移为：x1=v0t1+at12=30m；当t2=5s>t，说明5s内汽车的位移等于汽车从刹车到停止的位移，位移为：x2==40m，所以x1：x2=3：4，故D正确，ABC错误。故选D。6、C【解析】A：将电容器两极板间距离增大一些，电容器的电容减小，电容器的容抗增大，电路中电流减小，灯泡变暗．B：将电容器两极板正对面积减小一些，电容器的电容减小，电容器的容抗增大，电路中电流减小，灯泡变暗．C：把电介质插入电容器两极间，电容器的电容增大，电容器的容抗减小，电路中电流增大，灯泡变亮．D：把交变电流频率降低一些，电容器的容抗增大，电路中电流减小，灯泡变暗．能使灯泡变亮的措施是C．点睛：交流电是能够通过电容的，将电容器接入交流电路中时，电容器极板上所带电荷对定向移动的电荷具有阻碍作用，物理学上把这种阻碍作用称为容抗，且容抗．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、BCD【解析】（1）ad间距离为=12m，波在同一介质中以匀速传播，则波从a传播到d的时间为=6s，故A错误；（2）该播传播的周期为T，则=3s，T=4s．波从a传到c所用的时间，则在t=5s时刻，质点c已经振动了2s，而c的起振方向和a的起振方向相同，即竖直向下，则在t=5s的时刻，质点c恰好经过平衡位置向上振动，故B正确；（3）组成波的所有质点，振动周期相同，均为4s，故C正确；（4）根据波长和周期的关系得波长=8m，大于障碍物的尺寸，故能发生明显的衍射现象，D正确；故本题选BCD．8、BCE【解析】

A．雨后彩虹是由于太阳光入射到水滴中发生色散形成的，选项A错误；B．全息照相的拍摄利用了光的干涉原理，选项B正确；C．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为紫光，因紫光的波长小于红光，根据可知，则相邻亮条纹间距一定变小，选项C正确；D．用紫外线照射时大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光，利用紫外线的荧光效应，选项D错误；E．机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播，选项E正确；故选BCE。9、AC【解析】

A．开始时，质量分别为m，M的物体A，B静止在劲度系数为k的弹簧上，弹簧的弹力向上，大小为：F=（M+m）g随物体的向上运动，弹簧伸长，形变量减小，弹簧的弹力减小，而PQ段的加速度的大小与方向都不变，根据牛顿第二定律：F-（M+m）g+F弹=（M+m）a；F弹减小，所以F增大．故A正确；B．在乙图QS段，物体的加速度的方向没有发生变化，方向仍然与开始时相同，所以物体仍然做加速运动，是加速度减小的加速运动．故B错误；C．开始时，质量分别为m，M的物体A，B静止在劲度系数为k的弹簧上，弹簧的弹力：F1=（M+m）g；当弹簧伸长了x1后，弹簧的弹力：F1=F1-△F=F1-kx1=（M+m）g-kx1；以B为研究对象，则：F1-mg-Fx1=Ma1；得：Fx1=F1-mg-Ma1=mg-kx1-Ma1．故C正确；D．P到Q的过程中，物体的加速度不变，得：v12＝2a1x2；Q到S的过程中，物体的加速度随位移均匀减小，联立得：v22＝a1(x2+x3)．故D错误．故选AC．10、ABD【解析】

A、根据左手定则可知，正电子从AB边的O、B两点间射出磁场，故A正确；B、由题意可知，正、负电子在磁场中运动的圆心角为，根据可知正、负电子在磁场中运动的时间相等,故B正确；C、正、负电子在磁场中做匀速圆周运动，对正电子，根据几何关系可得，解得正电子在磁场中运动的轨道半径；对负电子，根据几何关系可得，解得正电子在磁场中运动的轨道半径，故C错误；D、根据可知，正、负电子在磁场中运动的速率之比为，故D正确；故选ABD．【点睛】根据左手定则可知，正电子从AB边的O、B两点间射出磁场，正、负电子在磁场中运动的圆心角为，正、负电子在磁场中运动的时间相等；正、负电子在磁场中做匀速圆周运动，根据几何关系解得在磁场中运动的轨道半径，根据可知，正、负电子在磁场中运动的速率之比．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、AB【解析】

A.入射角θ1过小，进入玻璃时折射角θ2更小，不易准确测量，故A正确；B．θ1过大会导致进入玻璃的折射光过弱，P1、P2的像模糊，故B正确；C.P1、P2及P3、P4之间的距离应适当大些，引起的角度的相对误差较小，可提高精度．故C错误；D.根据光路可逆性原理可知，P3、P4的连线与P1、P2的连线一定平行，故D错误；故选AB.12、（1）C（1）＞；ADE（3）m1OP=m1OM+m1ON；【解析】

（1）在做“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，所以要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平．

（1）由动量守恒定律求出需要验证的表达式，根据表达式以及实验过程分析实验中的步骤；

（3）根据（1）的分析确定需要验证的关系式．验证动量守恒定律实验中，质量可测而瞬时速度较难．因此采用了落地高度不变的情况下，水平射程来反映平抛的初速度大小，所以仅测量小球抛出的水平射程来间接测出速度．过程中小球释放高度不需要，小球抛出高度也不要求．最后可通过质量与水平射程乘积来验证动量是否守恒．根据机械能守恒确定验证是否为弹性碰撞的表达式．【详解】（1）验证动量守恒定律实验中，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，根据平抛运动规律，若落地高度不变，则运动时间不变，因此可以用水平射程大小来体现速度速度大小，故需要测量水平射程，故AB错误，C正确．故选C

（1）碰撞过程中动量、能量均守恒，因此有：m1v0=m1v1+m1v1，12mv02＝12mv12+12mv22因此有：v1＝m1-m2m1+m2v0，因此要使入射小球m1碰后不被反弹，应该满足m1＞m1．碰撞过程动量守恒，则m1v0=m1v1+m1v1，两边同时乘以时间t得：m1v0t=m1v1t+m【点睛】本题考查验证动量守恒定律实验的基本内容；实验的一个重要的技巧是入射球和靶球从同一高度作平抛运动并且落到同一水平面上，故下落的时间相同，所以在实验的过程当中把本来需要测量的速度改为测量平抛过程当中水平方向发生的位移，可见掌握了实验原理才能顺利解决此类题目．四、计算题：本题共3小题，共38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)方向与轴成斜向右上方(2)(3)