河北省安平县安平中学2024-2025学年高二物理第二学期期末统考模拟试题含解析.doc

河北省安平县安平中学2024-2025学年高二物理第二学期期末统考模拟试题
注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．

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、下列说法正确的是
A．外界对气体做功，气体的内能一定增大
B．气体从外界吸收热量，气体的内能一定增大
C．气体的温度越低，气体分子无规则运动的平均动能越大
D．温度一定，分子密集程度越大，气体的压强越大
2、一轻绳一端系在竖直墙M上，另一端系一质量为m的物体A，用一轻质光滑圆环O穿过轻绳，并用力F拉住轻环上一点，如图所示．现使物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置．则在这一过程中，力F、绳中张力FT及力F与水平方向夹角θ的变化情况是

A．F保持不变，FT逐渐增大，夹角θ逐渐减小
B．F逐渐增大，FT保持不变，夹角θ逐渐增大
C．F逐渐减小，FT保持不变，夹角θ逐渐减小
D．F保持不变，FT逐渐减小，夹角θ逐渐增大
3、质量为的物体从距地面高处落下，与地面相碰后被竖直弹起，弹起的高度为，碰撞的时间为，忽略运动过程中空气的阻力，物体与地面作用的过程中，对地面产生的压力大小为（）（ ）
A．24N
B．36N
C．120N
D．132N
4、下列各组物理量均为矢量的是：（ ）
A．位移、时间、速度
B．速度、加速度、质量
C．力、 速度、位移
D．力、位移、路程
5、如图甲所示，在竖直平面内有四条间距相等的水平虚线L1、L2、L3、L4，在L1与L2、L3与L4之间均存在着匀强磁场，磁感应强度的大小为1 T，方向垂直于竖直平面向里．现有一矩形线圈abcd，宽度cd＝L＝0.5 m，质量为0.1 kg，电阻为2 Ω，将其从图示位置(cd边与L1重合)由静止释放，速度随时间变化的图象如图乙所示，t1时刻cd边与L2重合，t2时刻ab边与L3重合，t3时刻ab边与L4重合，t2－t3之间的图线为与t轴平行的直线，t1－t2之间和t3之后的图线均为倾斜直线，已知t1－t2的时间间隔为0.6 s，整个运动过程中线圈始终位于竖直平面内．(重力加速度g取10 m/s2)则(　　)

A．在0－t1时间内，通过线圈的电荷量为2.5 C
B．线圈匀速运动的速度为8 m/s
C．线圈的长度ad＝1 m
D．0－t3时间内，线圈产生的热量为4.2 J
6、如图，物块A、B在外力F的作用下一起沿水平地面做匀加速直线运动的过程中，下列关于A对地面的滑动摩擦力做功W1和B对A的摩擦力做功W2的说法正确的是

A．W1>0，W2<0
B．W1<0，W2>0
C．W1=0，W2>0
D．W1=0，W2<0
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、下列说法正确的是（　　）
A．在同一地点，单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比
B．只要两列波的振幅相同，它们干涉时就会产生稳定的干涉图样
C．物体做受迫振动时，系统的固有频率一定和驱动力的频率相等
D．“闻其声不见其人”是声波的衍射现象
E.机械波不能在真空中传播
8、在两个力F1和F2的作用下，橡皮条结点被拉至图示位置，此时<90°。现保持F1大小不变，令角缓慢增大至90°，结点的位置不变，则F2以及角的大小在此过程中的变化情况是（　　）

A．F2先增大后减小 B．F2一直增大
C．角先增大后减小 D．角一直增大
9、下列说法正确的是（　　）
A．物体的内能是物体内所有分子的热运动动能和分子势能的总和
B．物体对外界做功，其内能可能增加
C．液体分子的无规则运动称为布朗运动
D．温度越高，布朗运动越显著
10、下列说法正确的是（　　）
A．核反应堆可以利用重水作为慢化剂减缓重核裂变的反应速度
B．当放射性元素的原子的核外电子具有较高能量时，将发生β衰变
C．氪90（）经过一系列衰变最终成为稳定的锆90（），这些衰变是4次β衰变
D．较重的核分裂成中等大小的核，或较轻的核聚合成中等大小的核，核子的比结合能都会增大
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）某实验小组利用下图甲所示器材测量滑块与木板之间的动摩擦因素．

实验步骤：
①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力，记作G；
②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上，通过水平细绳和固定弹簧秤相连，如图所示．在A端向右水平拉动木板，待弹簧秤示数稳定后，将读数记作F；
③改变滑块上橡皮泥的质量，重复步骤①②；
实验数据如下表所示：
次数
力
1
2
3
4
5
6
G/N
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
F/N
0.59
0.83
0.99
1.22
1.37
1.61
（1）根据表中数据在图乙坐标纸上作出F－G图线___________．
（2）由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数μ＝________(保留两位有效数字)．
（3）在A端向右水平拉动木板速度的大小对动摩擦因数的测量____________（选填“会”或“不会”）产生影响．
12．（12分）在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中：
（1）关于油膜面积的测量方法，下列说法中正确的是 （.填字母代号）
A．油酸酒精溶液滴入水中后，要立刻用刻度尺去量油膜的面积
B．油酸酒精溶液滴入水中后，要让油膜尽可能地散开，再用刻度尺去量油膜的面积
C．油酸酒精溶液滴入水中后，要立即将油膜的轮廓画在玻璃板上，再利用坐标纸去计算油膜的面积
D．油酸酒精溶液滴入水中后，要让油膜尽可能散开，等到状态稳定后，再把油膜的轮廓画在玻璃板上，用坐标纸去计算油膜的面积
（2）实验中，将1 cm3的油酸溶于酒精，制成200 cm3的油酸酒精溶液，又测得1 cm3的油酸酒精溶液有50滴，现将1滴溶液滴到水面上，水面上形成0.2 m2的单分子薄层由此可估算油酸分子的直径d＝________ m.
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）冬奥会短道速滑接力比赛中，在光滑的冰面上甲运动员静止，以10m/s运动的乙运动员从后去推甲运动员，甲运动员以6m/s向前滑行，已知甲、乙运动员相互作用时间为1s，甲运动员质量m1=70kg、乙运动员质量m2=60kg，求：

⑴乙运动员的速度大小；
⑵甲、乙运动员间平均作用力的大小。
14．（16分）如图所示，足够长的U型光滑导体框架的两个平行导轨间距为L，导轨间连有定值电阻R，框架平面与水平面之间的夹角为θ，不计导体框架的电阻．整个装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于框架平面向上，磁感应强度大小为B ．导体棒ab的质量为m，电阻不计，垂直放在导轨上并由静止释放，重力加速度为g.求：

(1)导体棒ab下滑的最大速度；
(2)导体棒ab以最大速度下滑时定值电阻消耗的电功率．
15．（12分）在一水平面上，放置相互平行的直导轨MN、PQ，其间距L＝0.2m，R1、R2是连在导轨两端的电阻，R1＝0.6Ω，R2＝1.2Ω，虚线左侧3m内(含3 m处)的导轨粗糙，其余部分光滑并足够长．ab是跨接在导轨上质量为m＝0.1kg，长度为L′＝0.3m的粗细均匀的导体棒，导体棒的总电阻r＝0.3Ω，开始时导体棒处于虚线位置，导轨所在空间存在磁感应强度大小为B＝0.5T，方向竖直向下的匀强磁场，如图甲所示．从零时刻开始，通过微型电动机对导体棒施加一个牵引力F，方向水平向左，使其从静止开始沿导轨做加速运动，此过程中棒始终与导轨垂直且接触良好，其运动的速度－时间图象如图乙所示．已知2 s末牵引力F的功率是0.9W．除R1、R2及导体棒的总电阻以外，其余部分的电阻均不计，重力加速度g＝10m/s2.

(1)求导体棒与粗糙导轨间的动摩擦因数及2s内流过R1的电荷量；
(2)试写出0～2s内牵引力F随时间变化的表达式；
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、外界对气体做功，W＞0，由于不知道气体是吸热还是放热，根据△U=W+Q无法确定气体的内能增加还是减小，故A错误。B、气体从外界吸收热量，Q＞0，由于不知道外界对气体做功还是气体对外界做功，根据△U=W+Q无法确定气体的内能增加还是减小，故B错误。C、温度是分子平均动能变化的标志，所以气体的温度越低，气体分子无规则运动的平均动能越小，故C错误。D、温度一定，分子平均动能不变，分子密集程度越大，单位面积撞击分子数增多，气体的压强越大，故D正确；故选D。
【点睛】在运用 来分析问题时，首先必须理解表达式的物理意义，掌握它的符号法则：①W＞0，表示外界对系统做功；W＜0，表示系统对外界做功；②Q＞0，表示系统吸热；Q＜0，表示系统放热；③△U＞0，表示系统内能增加；△U＜0，表示内能减少．我们判断内能变化时，做功和热传递都要考虑．
2、C
【解析】
轻质光滑圆环，所以OM上的力与物块的重力一直相等，即F T保持不变，向下移动过程∠A0M变大，二力的合力减小，所以F逐渐减小，方向是∠A0M的角平分线，所以夹角θ逐渐减小，故B正确．
综上所述本题答案是：B
3、D
【解析】
由动能定理得：小球下落过程：，解得v1=6m/s，方向竖直向下；小球上升过程：，解得v2=4m/s，方向竖直向上；以向下为正方向，由动量定理得：，解得：， 故D正确，A、B、C错误；
故选D．
由动能定理可以求出小球落地与反弹时的速度，然后由动量定理求出小球对地面的冲击力．
4、C
【解析】
A、位移和速度是矢量，而时间是标量，故A错误．B、速度和加速度是矢量，而质量是标量．故B错误．C、力和位移、速度都是矢量，故C正确．D、力和位移都是矢量，路程是标量，故D错误．故选C．
【点睛】矢量与标量有区别之一是：矢量有方向，而标量没有方向．
5、B
【解析】
根据平衡有：mg=BIL；而；联立两式解得：，故B正确．t1～t2的时间间隔内线圈一直做匀加速直线运动，知ab边刚进上边的磁场时，cd边也刚进下边的磁场．设磁场的宽度为d，则线圈的长度：L′=2d；线圈下降的位移为：x=L′+d=3d，则有：3d=vt-gt2，将v=8m/s，t=0.6s，代入解得：d=1m，所以线圈的长度为L′=2d=2m．故C错误．在0～t1时间内，cd边从L1运动到L2，通过线圈的电荷量为：．故A错误．0～t3时间内，根据能量守恒得：Q=mg（3d+2d）-mv2=0.1×10×(3+2)− ×0.1×82＝1.8J．故D错误．故选B．
点睛：解决本题的关键理清线圈的运动情况，选择合适的规律进行求解，本题的难点就是通过线圈匀加速直线运动挖掘出下落的位移为磁场宽度的3倍．
6、C
【解析】
因地面没有位移，可知A对地面的摩擦力对地面不做功，即W1=0；B对A的摩擦力向右，与位移的方向相同，则B对A的摩擦力对A做正功，W2>0，故选C.

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、ADE
【解析】
A．由

得

周期与摆长成正比，故A正确；
B．两列波发生干涉的条件是由相同的频率和恒定的相位差，故B错误；
C．物体做受迫振动时，实际振动频率与驱动力频率相等，而固有频率只有系统本身决定，与驱动力无关，故C错误；
D．“闻其声不见其人”是声波绕过障碍物，抵达听者耳朵，是声波的衍射现象，故D正确；
E．天文学中通过测量待测星体上电磁波被地球接受后频率（衍射）的改变，利用开普勒效应测量该星体相对地球的速度，故E正确。
故选ADE。
8、BC
【解析】
结点的位置不变，则F1和F2的合力不变，则当F1大小不变，使得角缓慢增大至90°时，F2一直变大；β角先增大后减小。

故选BC。
9、ABD
【解析】
A.物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和叫物体的内能；故A正确.
B.根据热力学第一定律，物体对外界做功，但物体和外界热交换不明确，所以其内能可能增加；故B正确.
C.布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的永不停息地做无规则运动，并非是液体分子的无规则运动称为布朗运动；故C错误.
D.颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈；故D正确.
10、CD
【解析】
A.核反应堆可以利用重水作为慢化剂减缓中子的速度，而是用镉棒控制重核裂变的反应速度，故选项A错误；
B.放射性元素的原子的核外电子具有较高能量时，将发射光子，故选项B错误；
C.氪核衰变为锆核的过程中，质量数不变，电荷数增加4，可知要经过4次衰变；故选项C正确；
D.较重的核分裂成中等质量大小的核或较轻的核合并成中等质量大小的核，即发生裂变与聚变反应，它们的比结合能都会增加，故选项D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、（1）[Failed to download image : ]； （2）0.39～0.41 （3）不会
【解析】
（1）根据表格中的数据在坐标纸上作出F-G图线．如图所示．

（2）由题意可知，稳定时，弹簧秤的示数等于滑块与木板间的滑动摩擦力，根据 知，图线的斜率等于滑块与木板间的动摩擦因数，则 ．
（3）滑动摩擦力与相对速度无关，则在A端向右水平拉动木板速度的大小对动摩擦因数的测量不会产生影响．
12、（1）D （2）5×10－10
【解析】
试题分析：为了测量油膜的面积，必须使油膜边界清晰，便于描绘油膜形状，可先在水面上均匀撒上痱子粉．根据浓度求出1滴溶液中所含的纯油酸的体积V，由求解油酸分子的直径．
（1）液滴入水中后，应让油膜尽可能散开，形成单分子油膜，再把油膜的轮廓画在玻璃板上，然后用坐标纸计算油膜的面积，由于油膜不规则，无法用刻度尺去量油膜的面积，D正确．
（2）在滴入油滴之前，要先在水面上均匀撒上痱子粉，这样做的目的是使油膜边界清晰，便于描绘油膜形状．
（3）一滴油酸的体积为：，油酸分子的直径为：

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)3m/s (2)F=420N
【解析】
（1）甲乙运动员的动量守恒，由动量守恒定律公式

得：

（2）甲运动员的动量变化：
①
对甲运动员利用动量定理：
②
由①②式可得：
F=420N
14、（1）vm＝；（2）P=．
【解析】
试题分析：(1)当导体棒下滑时，受力平衡，则它下滑的速度最大；
设最大速度为vm，
则导体棒在斜面方向共受到二个力的作用，重力沿斜面的分力，安培力；
故它们存在二力平衡的关系：mgsinθ＝BIL，而电流I＝，
代入上式得得vm＝．
(2)定值电阻消耗的电功率就是安培力做功的功率大小，
故P＝F安·vm＝mgsinθ·vm＝；
也可以通过电流求电功率：
P=I2R===．
考点：平衡力，安培力，感应电动势，电功率的简单计算．
15、 (1)μ＝0.1，q1＝0.33C (2)F＝0.025t＋0.25(N)
【解析】
(1)由速度图象可以看出导体棒做匀加速直线运动，加速度a＝1.5 m/s2

水平方向上导体棒受牵引力F、安培力和摩擦力，根据牛顿第二定律

又
R1、R2并联电阻为
R＝＝0.4 Ω
根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律得
I＝＝0.25t(A)
t＝2 s时，I＝0.5 A因为2 s末牵引力F的功率是0.9 W，根据P＝F′v可得
F′＝0.3 N
代入并联立解得μ＝0.1
根据法拉第电磁感应定律E＝，q＝Δt，则
q＝＝＝0.5 C
所以流过R1的电荷量为
q1＝＝0.33 C
(2)由(1)可知在0～2 s内

即
F＝0.025t＋0.25(N)