宁夏育才中学学益校区2024学年高二物理第二学期期末监测模拟试题(含解析)

宁夏育才中学学益校区2024学年高二物理第二学期期末监测模拟试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。

回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

3．考试结束后，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、在卢瑟福进行的α粒子散射实验中，少数α粒子发生大角度偏转的原因是()
A．正电荷在原子中是均匀分布的
B．原子的正电荷以及绝大部分质量都集中在一个很小的核上
C．原子中存在带负电的电子
D．原子核中有中子存在
2、如题图所示，闭合线圈abcd处在垂直于纸面向里的匀强磁场区域ABCD中，下列哪种情况线圈中会产生感应电流（）
A．线圈向右匀速运动且bc边未出磁场
B．线圈向下加速运动且cd边未出磁场
C．线圈向左匀速运动穿出磁场的过程中
D．线圈向上减速运动且ab边未出磁场
3、A、B两球沿一直线发生正碰，如图所示的s-t图象记录了两球碰撞前后的运动情况，图中的a、b分别为碰撞前的位移图象．碰撞后两物体粘合在一起，c为碰撞后整体的位移图象．若A球的质量m A=2kg，则下列说法中正确的是( )
A．B球的质量m B=1kg
B．相碰时，B对A所施冲量大小为3N•S
C．碰撞过程损失的动能为10J
D．A、B碰前总动量为-3kg•m/s
4、如图甲所示,光滑的平行金属导轨(足够长)固定在水平面内,导轨间距为l=20cm,左端接有阻值为R=1Ω的电阻,放在轨道上静止的一导体杆MN与两轨道垂直,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B=0.5T.导体杆受到沿轨道方向的拉力F做匀加速运动,测得力F与时间t的关系如图2所示。

导体杆及两轨道的电阻均可忽略不计,
导体杆在运动过程中始终与轨道垂直且两端与轨道保持良好接触,则导体杆的加速度大小和质量分别为( )
A．10 m/s2，0.5 kg
B．10 m/s2，0.1 kg
C．20 m/s2，0.5 kg
D．D． 20 m/s2，0.1 kg
5、如图所示，在粗糙的水平面上放一质量为2kg的物体，现用F=8N的力，斜向下推物体，力F与水平面成30角，物体与水平面之间的滑动摩擦系数为μ=0.5，则
A．物体对地面的压力为24N
B．物体所受的摩擦力为12N
C．物体加速度为2
m s
6/
D．物体将向右匀速运动
6、下列式子属于该物理量的定义式的是（）
A．加速度a=F/m
B．功率P＝Fv
C．电场强度E=F/q
D．电阻R=ρl/S
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，倾角θ的斜面上有一重为G的物体，在与斜面底边平行的水平推力作用下在斜面上做匀速直线运动，则
A ．物体可能沿虚线运动
B ．物体可能沿水平方向运动
C ．物体与斜面间的动摩擦因数μ=tanθ
D ．物体与斜面间的动摩擦因数μ>tanθ
8、如图所示的输电线路中，升压变压器T 1和降压变压器T 2均为理想变压器，电压表V 1、V 2分别接在T 1和T 2副线圈两端。

已知T 2原、副线圈匝数比为k ，输电线的总电阻为r ，T 1原线圈接在电压有效值恒定的交流电源上，电压表和电流表均为理想电表。

由于用户的负载变化，电流表A 2的示数增加ΔI ，则
A ．电流表A 1的示数增大I k ∆
B ．电压表V 2的示数减小2I r k ∆
C ．电压表V 1的示数增大I r ∆⋅
D ．输电线上损失的功率增加2
I r k ∆⎛⎫ ⎪⎝⎭
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x 1时，A 、B 之间弹力为mg +kx 1-Ma 0
D ．位移为x 3时，A 、B 一起运动的速度大小为()02312
a x x + 10、在均匀介质中坐标原点O 处有一波源做简谐运动，其表达式为52y sin t π⎛⎫= ⎪⎝⎭
，它在介质中形成的简谐横波沿x 轴正方向传播，某时刻波刚好传播到x =12 m 处，波形图象如图所示，则
A ．此后再经6 s 该波传播到x =24 m 处
B ．M 点在此后第3 s 末的振动方向沿y 轴正方向
C ．波源开始振动时的运动方向沿y 轴负方向
D ．此后M 点第一次到达y =-3 m 处所需时间是2 s
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）利用双缝干涉测光的波长实验中，双缝间距d=0.4 mm ，双缝到光屏的距离L=0.5 m ，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中A 、B 位置时游标卡尺读数也如图中所示，则：
（1）分划板在图中A 、B 位置时游标卡尺读数分别为x A =11.1 mm ，x B =_______mm ；相邻两条纹间距Δx=_________mm ；
（2）波长的表达式λ=_________（用Δx 、L 、d 表示），该单色光的波长λ=_________m ；
（3）若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将____（填“变大”、“不变”或“变小”）。

12．（12分）实验小组的同学们用如图所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验。

①测出悬点O 到小球球心的距离（摆长）L 及单摆完成n 次全振动所用的时间t ，则重力加速度g =_________（用L 、n 、t 表示）。

②实验时除用到秒表、刻度尺外，还应该用到下列器材中的_____(选填选项前的字母)。

A．长约1 m的细线
B．长约1 m的橡皮绳
C．直径约1 cm的均匀铁球
D．直径约10 cm的均匀木球
③选择好器材，将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，应采用图______中所示的固定方式。

④某实验小组组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图所示。

这样做的目的是___________(填字母代号)。

A．保证摆动过程中摆长不变
B．可使周期测量得更加准确
C．需要改变摆长时便于调节
D．保证摆球在同一竖直平面内摆动
⑤他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺量得从悬点到摆球的最低端的长度L=0.9990m，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图所示，则该摆球的直径为______mm。

⑥将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的是_________(选填选项前的字母)。

A．测出摆线长作为单摆的摆长
B．把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之做简谐运动
C．在摆球经过平衡位置时开始计时
D．用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期
⑦甲同学多次改变单摆的摆长并测得相应的周期，他根据测量数据画出了如图所示的图象，但忘记在图中标明横坐标
所代表的物理量。

你认为横坐标所代表的物理量是_____(选填“l2”“l”或“”)，若图线斜率为k，则重力加速度
g=_________(用k表示)。

⑧乙同学测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是___________(选填选项前的序号)。

A．开始摆动时振幅较小
B．开始计时时，过早按下停表
C．测量周期时，误将摆球(n-1)次全振动的时间记为n次全振动的时间
D．测量摆长时从悬点到小球下端边缘的距离为摆长
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，两根光滑水平导轨与一个倾角为α的金属框架abcd连接（连接处呈圆弧形）．匀强磁场仅分布于框架所在斜面，磁感应强度B跟框架面垂直．框架边ab、cd长均为L，电阻均为2R，框架其余部分电阻不计．有一根质量为m、电阻为R的金属棒MN平行于ab放置，让它以初速v0冲上框架，在到达最高点的过程中，框架边ab 发出的热量为Q．试求：
（1）金属棒MN受到的最大安培力的大小和方向；
（2）金属棒MN上升的最大高度；
（3）金属棒MN刚冲上框架时ab部分的发热功率．
14．（16分）如图所示，AOBC为某种透明介质的截面图，△AOC为直角三角形，∠A＝30°，BC是以O为圆心、半径R＝10cm的四分之一圆弧，AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点。

由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心O，在AB分界面上的入射角30°，结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑，2、2。

求屏幕MN上两个亮班间的距离(不考虑光的多次反射)
15．（12分）一客车从静止开始以加速度a=1.0m/s2做匀加速直线运动的同时，在车尾的后面离车头为s=30m远的地方有一乘客正以某一速度匀速追赶这辆客车。

已知司机从车头侧面的反光镜内能看到离车头的最远距离为s0=20m，保留时间为t0=1.0s及以上才能看清楚，这样才能制动客车使之停下来，该乘客要想乘坐上这辆客车，则其追赶客车的速度应满足什么条件？
2024学年模拟测试卷参考答案（含详细解析）
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
【答案解析】
少数α粒子大角度散射的原因是：原子的几乎全部质量和正电荷都集中在原子中心的一个很小的核上，α粒子散射实验证明了原子的核式结构模型。

故选项B正确，ACD三项错误。

2、C
【答案解析】
感应电流产生的条件：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，就会在线圈中产生感应电流；
ABD、磁通量不变，ABD不符合题意；
C、线圈向左匀速运动穿出磁场的过程中，磁通量减小，有感应电流产生，C正确。

3、C
【答案解析】
试题分析：在位移时间图象中，斜率表示物体的速度，由图象可知碰撞前后的速度，根据动量守恒定律可以求出B球的质量．由动量定理求B对A所施冲量大小．根据能量守恒求损失的动能．
由s-t图象的斜率等于速度，可得，碰撞前有：A球的速度
410
3/
2
A
v m s
-
==-，B球的速度为
4
2/
2
B
v m s
==，碰
撞后有A 、B 两球的速度相等，为24/1/2A B v v v m s m s -'='===-，对A 、B 组成的系统，根据动量守恒定律得：()A A B B A B m v m v m m v +=+，解得43B m kg =，A 错误；对A ，由动量定理得：B 对A 所施冲量为'4A A A A I m v m v N s =-=⋅，B 错误；碰撞中，A 、B 两球组成的系统损失的动能：
()222111222
k A A B B A B E m v m v m m v ∆=+-+，代入数据解得10J k E ∆=，C 正确；A 、B 碰前总动量为10/3
A A
B B P m v m v kg m s =+=-⋅，故D 错误． 4、B
【答案解析】
导体棒运动时切割磁感线产生感应电流，使棒受到向左的安培力，根据感应电流的大小写出安培力的表达式，结合牛顿第二定律求出F 与t 的关系式，然后将图象上的数据代入即可求解。

【题目详解】
导体杆在轨道上做匀加速直线运动，用v 表示其速度，t 表示时间，则有：v=at ；杆切割磁感线，将产生感应电动势为：E=Blv ；闭合回路中产生的感应电流为：
；杆受到的安培力大小为：F A =BIl ；根据牛顿第二定律，有：F-F A =ma ；联立以上各式得：F=ma+t ；由图线上取两点代入上式，可解得：a=10m/s 2；m=0.1kg ；故杆的质量为：m=0.1kg ，其加速度为：a=10m/s 2。

故选B 。

【答案点睛】
解答这类问题的关键是正确分析安培力的大小与方向，然后根据牛顿第二定律得到F 与t 的关系式。

这是常用的函数法，要学会应用。

5、A
【答案解析】
受力分析如图所示，在竖直方向上，由平衡条件得sin3024N N F mg =︒+=，物体与水平地面间最大静摩擦力max 12N F N μ==，水平方向上cos3043N x F F =︒= ，由于max x F F <，物体将静止不动，故物体所受的摩擦力为静摩擦力43N x f F ==，综上分析，正确答案为A ．
【答案解析】
A. 加速度
是牛顿第二定律表达式，不是加速度的定义式，故选项A 错误； B.功率
是功率的计算式，不是定义式，故选项B 错误； C.电场强度
是电场强度的定义式，采用的是比值定义法，故选项C 正确； D.电阻是电阻定律的决定式，不是定义式，故选项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、AD
【答案解析】
对物块进行受力分析，如图所示：
物块在重力G 、斜面的支持力N 、推力F 、若物体沿虚线向下运动，则有沿虚线方向向上的摩擦力f ；现将重力分解为沿斜面向下且垂直于底边（也垂直于推力F ）的下滑力G 1、垂直与斜面的力G 2，如图所示：
其中G 2恰好把N 平衡掉了，这样可视为物体在推力F 、下滑力G 1、摩擦力f 三个力作用下沿斜面上的虚线运动，根据三力的特点可知，三个力能够平衡，即物体可能沿虚线向下匀速运动，选项A 正确；同理，若物体沿水平方向运动，只能是水平向右运动，此时摩擦力沿F 的反方向，由图可知，F 、G 1和f 不可能平衡，即物体不可能沿水平方向匀速运动，选项B 错误；根据三力平衡特点，F 与G 1的合力必沿斜面向下，同时摩擦力f 只能沿斜面向上，根据平衡知识：1f G >即cos sin mg mg μθθ> ，即tan μθ>，故选项C 错误，D 正确；故选AD ．
点睛：本题具有一定的空间思维逻辑，画出受力分析图，然后进行受力分析，最后简化到斜面平面内的受力分析．
【答案解析】
A. T 2原、副线圈匝数比为k ，所以1I k I ∆=∆ ，所以电流表A 1的示数增大I k
∆，A 正确。

B. 因为电流表A 1的示数增大I k
∆，所以输电线上损失电压增加I r k ∆，变压器T 2原线圈电压减小I r k ∆ ，根据变压器原理2
I r k k U =∆∆ 得电压表V 2的示数减小2I r k ∆，B 正确。

C. 因为T 1原线圈接在电压有效值恒定的交流电源上，所以电压表V 1的示数不变，C 错误。

D. 因为输电线上电流增大I k ∆，根据功率方程可知，输电线损失功率增加量一定不是2I r k ∆⎛⎫ ⎪⎝⎭
，D 错误。

9、AC
【答案解析】
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：
F 1=（M +m ）g ；
当弹簧伸长了x 1后，弹簧的弹力：
F 1=F 1-△F =F 1-kx 1=（M +m ）g -kx 1；
以B 为研究对象，则：
F 1-mg-F x1=Ma 1；
得：
F x1=F 1-mg-Ma 1=mg-kx 1-Ma 1．
故C 正确；
D ．P 到Q 的过程中，物体的加速度不变，得：
v 12＝2a 1x 2；
Q 到S 的过程中，物体的加速度随位移均匀减小，
000 22
a a a +＝＝ ()222132 2v v a x x -⋅-＝
联立得：
v 22＝a 1(x 2+x 3)．
故D 错误．
故选AC ．
10、AB
【答案解析】
试题分析：波的周期T="4" s ，波长λ="8" m ，波速2?m/s v T λ
==，则再经过6 s ，波传播的距离为x="vt=12" m ，故
该波传到x="24" m 处，选项A 正确；M 点在此时振动方向向下，则第3 s 末，即经过了0.75T ，该点的振动方向沿y 轴正方向，选项B 正确；因波传到x="12" m 处时，质点向y 轴正方向振动，故波源开始振动时的运动方向沿y 轴正
方向，选项C 错误；因为
35<2="sin" 45°，故M 点第一次到达y="–3" m 位置时，振动的时间小于4T ="1" s ，选项D 错误。

【学科网考点定位】机械波的传播、质点的振动
【名师点睛】此题考查了质点的振动及机械波的传播；要知道质点振动一个周期，波向前传播一个波长的距离；各个质点的振动都是重复波源的振动，质点在自己平衡位置附近上下振动，而不随波迁移；能根据波形图及波的传播方向判断质点的振动方向。

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、15.6 0.75
x d L ∆ –7610⨯ 变小 【答案解析】
（1）图B 位置游标卡尺的主尺读数为15 mm ，游标读数为0.1×
6 mm=0.6 mm ，则最终读数为15.6 mm 。

则相邻条纹的间距为：∆x =(x B −x A )/6=(15.6−11.1)/6 mm=0.75 mm ；
（2）根据干涉条纹的宽度： l x d
λ∆=得： xd l λ∆=，代入数据得：7610m λ-=⨯； （3）若改用频率较高的单色光照射，它的波长较短，根据干涉条纹的宽度： l x d
λ∆=得：得到的干涉条纹间距将变
小。

12、AC 图3 AC 12.0 BC CD
【答案解析】
①[1]单摆的周期：
由单摆周期公式：
可知，重力加速度：
②[2]摆线选择较细且结实的线为便于测量周期和减小空气阻力，则选取1米左右的细线，故选择A线；为了减小空气阻力的影响，摆球选择质量大体积小的，故选择C球；故选AC；
③[3]为了避免运动过程中摆长发生变化，悬点要固定，不能松动，则为图3；
④[4]那样做的目的就是为了便于调节摆长，把摆线夹得更紧一些，使摆动过程中摆长不变。

因此A、C正确。

⑤[5]游标卡尺示数为d=12.0mm=0.0120m=12.0mm；
⑥[6]摆长等于摆线的长度加上摆球的半径，则A错误；把单摆从平衡位髓拉开一个很小的角度释放，使之做简谐运动，B正确；在摆球经过平衡位置时开始计时，C正确；把秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期，误差较大，应采用累积法测量周期，D错误；
⑦[7] [8]据单摆周期公式
所以应该作用图像，故横坐标所代表的物理量是，知斜率
解得；
⑧[9]由周期公式，得
振幅大小与g无关，故A错误；开始计时时，过早按下秒表，周期偏大，则g偏小，故B错误；测量周期时，误将摆球（n-1）次全振动的时间记为n次全振动的时间，则周期偏小，则g偏大，C正确；摆长等于摆线的长度加上摆球的半径，若测量摆长时从悬点到小球下端边缘的距离为摆长，摆长偏大，由，所以g偏大，故D正确
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）2202B L v R
沿斜面向下 （2）2082mv Q mg
- （3）22208B L v R
【答案解析】
（1）当金属棒MN 刚进入磁场时，金属棒受到的安培力最大
F BIL =
导体棒切割磁感线产生的电动势为
0E BLv =
此时电路总电阻为
122222R R R R R R R
⨯=+=+ 可求得
2202B L v F R
= 由右手定则可判断出金属棒MN 中的电流由M 流向N ，再由左手定则可判断出MN 受到的安培力方向沿斜面向下． （2）框架边cd 产生的热量与ab 边一样为Q 金属棒上升过程中通过MN 的电流总为通过ab 边电流的2倍，由焦耳定
律2Q I Rt =可知，金属棒产生的热量为2Q ，由能量守恒定律有
20122
mv mgh Q Q Q =+++ 解得
2082mv Q h mg
-= （3）金属棒刚进入磁场时，电路的总电流为
022BLv E I R R
== 边ab 的功率
2
2220228B L v I P R R ⎛⎫=⨯= ⎪⎝⎭
考点：安培力、左手定则、右手定则、焦耳定律、能量守恒定律等
14、10(33)cm + 【答案解析】 设红光和紫光的临界角分别为C 1、C 2，则
1112sin ,452C C n ︒===红 2211sin ,302
C C n 紫︒=== 所以i =30°
=C 2＜C 1，所以紫光在AB 面发生全反射，而红光在AB 面发生折射，设折射角为r 。

对红光的折射，由折射定律得sin sin r n i
=红，解得 r =45° 如图所示，红光经过折射后射到屏幕MN 上E 点，紫光经过反射后垂直AC 面射出，射到屏幕MN 上F 点。

由几何知识可得：屏幕MN 上两个亮斑间的距离tan 30
AO EF EA AF AO ︒=+=+
而tan 60AO R ︒=
解得：10(33)cm EF =+。

15、 4.5v ≥m/s
【答案解析】
从客车由静止开始运动计时，经过时间t ，客车前进的位移为
s 1＝12
at 2 乘客前进的位移为
s 2=vt
由题意有
s 1+s -s 2=s 0
△t =t 2-t 1≥t 0 得 12
at 2+s −vt −s 0＝0 即
t a =
所以有
210t t t t a a a =-==≥
得
v ≥ 代入数据求得 v ≥4.5 m/s。