陕西省咸阳市乾县二中2025届物理高二下期末学业质量监测模拟试题含解析.doc

陕西省咸阳市乾县二中2025届物理高二下期末学业质量监测模拟试题
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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、如图甲所示，弹簧振子以点O为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是

A．t = 0.2s时，振子在O点左侧10cm处
B．t = 0.1s和t = 0.3s时，振子的速度相同
C．t = 0.5s和t = 0.7s时，振子的加速度相同
D．从t=0.2s到t=0.4s，系统的势能逐渐增加
2、下列说法正确的是（ ）
A．中的X是中子
B．是α衰变
C．是核聚变
D．是核裂变
3、如图所示，斜面体A放置在水平地面上，物块B用平行于斜面的轻弹簧栓接在挡板P上，P固定于斜面上，A、B均保持静止状态．在物块B上施加水平向左的拉力F后，整个系统仍保存静止．则施加拉力F后，下列相互作用力一定存在的是（ ）

A．物块B与弹簧之间的弹力 B．地面与斜面体A之间的摩擦力
C．物块B与斜面体A之间的弹力 D．物块B与斜面体A之间的摩擦力
4、关于动量定理，下列说法正确的是（ ）
A．动量越大，合外力的冲量越大
B．动量变化越大，合外力的冲量越大
C．动量变化越快，合外力的冲量越大
D．冲量方向与动量方向相同
5、下列说法正确的是
A．最早将实验和逻辑推理（包括数学演算）和谐地结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法的科学家是牛顿
B．避雷针是利用了导体尖端的电荷密度很小，附近场强很弱，才把空气中的电荷导入大地
C．伽利略首先建立了描述运动所需的概念，如：瞬时速度、加速度等概念
D．安培首先发现了电流会产生磁场，并且总结出安培定则
6、真空中存在竖直向上的匀强电场，一质量为1.0×10﹣12kg、电荷量为1.4×10﹣15C的带负电粒子，以初速度40m/s斜向上射入电场，初速度与水平方向的夹角为53°，经过1s后，粒子的速度方向变成与水平方向成37°角斜向上。已知sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，不计粒子的重力，则电场的场强大小为（　　）
A．1.4×104N/C B．1.0×104N/C C．1.4×105N/C D．1.0×105N/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、如图所示，两根水平放置且相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1与I2，且I1> I2，与两根导线垂直的同一平面内有a、b、c、d四点，a、b、c在两根导线的水平连线上且间距相等，b是两根导线连线的中点，b、d连线与两根导线连线垂直，则

A．I2受到的安培力水平向右 B．b点磁感应强度为零
C．d点磁感应强度的方向竖直向下 D．a点和c点的磁感应强度不可能都为零
8、下列说法正确的是（ ）
A．第二类永动机违背了热力学第二定律，也违背了热力学第一定律
B．在毛细现象中，细管中的液面不一定会上升
C．温度高的物体具有的内能一定比温度低的物体具有的内能多
D．因为液体表面层分子分布比内部稀疏，因此液体表面有收缩趋势
9、两个氘核聚变产生一个中子和一个氦核（氦的同位素）．若反应前氘核的动能均为．它们正面对撞发生聚变，且反应后释放的核能全部转变为动能．已知氘核质量，氦核质量，中子质量（已知）．下列说法中正确的是（ ）
A．核反应释放的核能约为3.96MeV
B．反应后产生的氦核的动能约为0.99MeV
C．反应后产生的中子的动能约为3.26MeV
D．把两个氘核作为一个系统，对撞过程中满足动量守恒和总能量守恒
10、如图，用OA、OB两根轻绳将花盆悬于两竖直墙之间，开始时OB绳水平．现保持O点位置不变，改变OB绳长使绳右端由B点缓慢上移至B′点，此时OB′与OA之间的夹角θ＜90°．设此过程OA、OB绳的拉力分别为FOA、FOB，则下列说法正确的是(　　)

A．FOA一直减小 B．FOA先减小后增大
C．FOB一直减小 D．FOB先减小后增大
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）某学习小组通过下图实验装置来验证动量守恒定律。A是固定在光滑水平桌面上的光滑斜槽。斜槽末端与水平桌面平行，B是气垫导轨，C是光电门，D是带由小孔的滑块（孔内粘有胶带，小球进入小孔即粘在胶带上），滑块上方有一个很窄的挡光片。实验前将斜槽固定在水平桌面上，调整气垫导轨的高度，使滑块小孔下方与斜槽末端在同一高度处，同时调整气垫导轨水平，多次改变小球释放高度h，得到挡光片每次通过光电门的时间t，做出h图象，已测出小球质量为m、滑块总质量为M、挡光片宽度为d、重力加速度为g，小球由斜面进入水平面时没有机械能损失。

（1）若测得某次挡光片通过光电门的时间为t1，则可知此次滑块通过光电门的速度为v1＝_____。
（2）只要满足关系式h＝_____（用题中所给的物理量来表示），就可以说明碰撞过程动量守恒。
（3）如果实验中做出的图象是一条过原点的_____（填写“倾斜直线”或“抛物线”）同样可以验证动量守恒。
12．（12分）某同学利用单摆测定当地的重力加速度，按如下步骤进行操作：
（i）取一根符合实验要求的摆线，下端系一金属小球，上端固定在O点；
（ii）测量出悬点O到小球球心的距离L记为摆长；
（iii）拉动小球使细线偏离竖直方向一个较小的角度，然后静止释放小球；
（iv）用秒表记录小球完成n次全振动所用的时间t．
请你结合以上操作回答：

①用以上所测物理量的符号表示重力加速度的测量值，其表达式为g=_________．
②图（甲）中的秒表示数为一单摆完成45次全振动经历的时间，则该单摆振动周期的测量值为______s．（保留2位有效数字）
③为使重力加速度的测量结果更加准确，下列做法合理的有（______）
A．摆球运动过程中，必须保证悬点固定不动
B．测量摆长时，应测量水平拉直后的摆线长
C．摆球运动过程中，摆线与竖直方向的夹角不能太大
D．测量周期时，应该从摆球运动到最高点时开始计时
④在与其他同学交流实验数据处理方案后，他决定用图像法处理数据，并通过改变摆长，测得了多组摆长l和对应的周期T，并用这些数据作出T2-l图像如图（乙）所示．若图线的斜率为k，则重力加速度的测量值g=_________（用字母表示）．另一位同学利用图像法处理数据，得到的图像如图（丙）所示，这位同学通过分析发现图像不过原点的原因是：在计算摆长时未计入小球的半径，则该同学根据图像丙计算得到的加速度会______（填“偏大”、“不变”、“偏小”）．

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a所示，总长L=40 cm的粗细均匀的直玻璃管水平放置，用长为20 cm的水银柱封闭一定质量的理想气体，气体长度为16 cm．环境温度为t1=7℃，大气压强p0=75 cmHg．求：

(ⅰ)保持外界大气压强不变，缓慢升高环境温度，当环境温度升高到t2时，水银柱到达管口，求t2（℃）的大小；
(ⅱ)保持外界大气压强p0、环境温度为t2不变的情况下，将玻璃管缓慢转至竖直开口向下，如图b所示，稳定后管中水银柱的长度．
14．（16分）如图所示，一等腰直角三棱镜放在真空中，斜边BC长度为d，一束单色光以60°的入射角从AB侧面的中点D入射，折射后从侧面AC射出，不考虑光在AC面的反射。已知三棱镜的折射率，单色光在真空中的光速为c。求：
（1）画出单色光通过三棱镜的光路图；
（2）单色光通过三棱镜的时间。

15．（12分）如图甲所示，两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L＝1 m，两导轨的上端接有电阻，阻值R＝2 Ω.虚线OO′下方是垂直于导轨平面向里的匀强磁场，磁场磁感应强度为2 T．现将质量为m＝0.1 kg、电阻不计的金属杆ab，从OO′上方某处由静止释放，金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触，且始终保持水平，不计导轨的电阻．已知金属杆下落0.3 m的过程中加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示．(取g＝10 m/s2)求：

(1)金属杆刚进入磁场时速度为多大？下落了0.3 m时速度为多大？
(2)金属杆下落0.3 m的过程中， 在电阻R上产生多少热量？
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】根据图像可知，t = 0.2s时，振子在O点右侧处，选项A错误；因x-t图像的斜率等于速度，则t = 0.1s和t = 0.3s时，振子的速度方向相同，大小不同，选项B错误；t = 0.5s和t = 0.7s时，振子离开平衡位置的位移不同，则回复力不同，振子的加速度不相同，选项C错误；从t=0.2s到t=0.4s，弹簧长度增加，形变量增加，则系统的势能逐渐增加，选项D正确；故选D.
点睛；此题关键是能把振子的实际振动与图像结合起来；知道x-t图像的斜率等于速度；知道简谐振动的特点F=-kx；振子的加速度与位移是正比反向关系.
2、C
【解析】
试题分析: （1）根据核反应方程的质量数和电荷数守恒即可判断出X表示电子，所以A错；B是质子发现的核反应方程，所以B错；C轻核聚变是指把轻核结合成质量较大的核，C方程是核聚变方程，所以C对；
D方程是两次β衰变．所以D错．
考点： 核反应方程
3、B
【解析】
对物体B受力分析，受重力、弹簧的弹力（可能有）、A对B的弹力（可能有）、拉力F和静摩擦力（可能有），讨论：如果弹簧恰好等于原长，则物块B与弹簧之间没有相互作用力；如果拉力、重力和弹簧的弹力三力平衡，则没有静摩擦力和A对B的弹力，则物块P与斜面之间不存在弹力和摩擦力，故ACD错误；对整体受力分析，由于F在竖直方向，整体水平没有其他外力，根据平衡条件，地面对A必须有静摩擦力，故B正确；故选B．
4、B
【解析】合外力的冲量等于物体动量变化量，动量越大，动量变化量不一定越大，A错误B正确；，而动量变化越快，即越大，不一定大，即合力的冲量不一定大，C错误；冲量的方向和动量变化量的方向相同，即和外力的方向相同，D错误．
5、C
【解析】
最早将实验和逻辑推理（包括数学演算）和谐地结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法的科学家是伽利略，选项A错误；避雷针是利用了导体尖端的电荷密度很大，附近场强很强，从而把空气中的电荷导入大地．故B错误．伽利略首先建立了描述运动所需的概念，如：瞬时速度、加速度等概念,选项C正确；奥斯特首先发现了电流会产生磁场，安培总结出安培定则，选项D错误；故选C.
6、B
【解析】
初位置初速度在竖直方向的分量为：v1＝v0sin53°＝40×0.8＝32m/s
水平方向的分速度为：vx＝v0cos53°＝40×0.6＝24m/s，
t＝1s时竖直方向的速度大小为：v2＝vxtan37°＝24×0.75m/s＝18m/s
竖直方向根据动量定理可得：﹣qEt＝mv2﹣mv1，
解得：E＝1.0×104N/C。
A. 1.4×104N/C，与结论不相符，选项A错误；
B. 1.0×104N/C，与结论相符，选项B正确；
C. 1.4×105N/C，与结论不相符，选项C错误；
D. 1.0×105N/C，与结论不相符，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
【解析】
A.电流I1在I2处的磁场方向竖直向下，根据左手定则可知，I2受到的安培力的方向水平向右，故A正确；
B.因为两电流在b点磁场方向相同均向下，所以合磁场方向向下，不等于1．故B错误；
C.两根水平放置且相互平行的长直导线分别通有方向相反、大小相等的电流I1与I2．由右手螺旋定则判得，电流 I1在d处产生的磁场方向向右下，电流I2在d点产生的磁场的方向向左下，d点的磁感应强度的方向是竖直向下。当两个电流的大小不相等的时候，d点的合磁场方向不是竖直向下。故C错误；
D、当电流I2的大小比电流I1的大时，则a点的磁感应强度可能等于1，c点距离I2近，c点合磁感应强度不为零；当电流I2的大小比电流I1的小时，则c点的磁感应强度可能等于1，a点距离I1近，a点合磁感应强度不为零，故D正确；
8、BD
【解析】
A项：第二类永动机仍然遵循能量守恒定律，所以不违反热力学第一定律，但能量的转化和转移具有一定的方向性，它违反了热力学第二定律，故A错误；
B项：因为毛细现象，是液体表面对固体表面的吸引力． 毛细管插入浸润液体中，管内液面上升，高于管外，毛细管插入不浸润液体中，管内液体下降，低于管外的现象，故B正确；
C项：对不同物体来说，内能大小还与物体的质量有关，温度高的物体具有的内能不一定比温度低的物体具有的内能多，故C错误；
D项：因液体分子表面层分子分布比内部稀疏，故分子间作用力表现为引力，液体表面有收缩趋势，故D正确．
点晴：内能是指物体内所有做无规则运动的分子的动能和分子势能的总和．内能的大小跟物体的温度和物体的质量大小有关．同一物体温度升高，物体的内能增大；对不同物体来说，内能大小还与物体的质量有关．
9、BD
【解析】
（1）根据题意可知，该核反应方程为：，
根据爱因斯坦质能方程可知，核反应中释放的核能约为：
，A错误；
（2）由题意可知，两个氘核以相同的动能正面碰撞，则总动量为零；而该聚变过程动量守恒，总能量守恒，D正确；
（3）设聚变后氦核和中子的动量大小分别为和，则；设氦核的动能为，则，故中子的动能为；因为反应后释放的核能全部转变为动能，故根据能量守恒，，则氦核动能为，中子动能，故B正确，C错误；
故本题选BD
写出核反应方程，根据爱因斯坦质能方程可以求出该核反应中释放的核能；根据该核反应过程中总能量守恒，总动量守恒，可以求得反应后各原子核获得的动能Ek；
10、AD
【解析】
试题分析：以结点O为研究对象，分析受力：重力G、绳OA的拉力和绳BO的拉力，如图所示，根据平衡条件知，两根绳子的拉力的合力与重力大小相等、方向相反，作出轻绳OB在两个位置时力的合成图如图，由图看出，逐渐减小，先减小后增大，当时，最小．

考点：共点力作用下物体平衡
【名师点睛】本题运用图解法研究动态平衡问题，也可以根据几何知识得到两绳垂直时，轻绳OB的拉力最小来判断．

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、 倾斜直线
【解析】
（1）小球与滑块碰撞后在气垫导轨上做匀速运动，平均速度等于瞬时速度，则v1；
（2）根据动能定理得：mgh
得小球下滑到斜面底端的速度v0
小球与斜槽碰撞时动量守恒：mv0＝（m+M）v
又小球与斜槽通过光电门的速度v1
解得：h；
（3）由（2）分析可知h与成正比，所以图象是一条倾斜直线，同时可以验证动量守恒。
12、① ②1.6s ③AC ④， 不变
【解析】
(1)根据单摆的周期公式，得，而，故重力加速度.
(2)秒表的小盘读数为12.5s，大盘读数为60s，则秒表的读数为72.5s，则周期为.
(3) A、摆长应为绳长加小球的半径之和，则让小球连着绳自然下垂测量悬点到球心的距离，故A错误.B、实验时保证悬点固定，防止摆线松动带来摆长的变化，故B正确．C、摆线偏离平衡位置的角度不能太大，否则不能构成单摆的摆动规律，故C正确．D、测量周期应从摆球经过平衡位置时开始计时，故D错误．故选BC．
(4)根据周期公式，可得，则图象的斜率，故；若计算摆长时未算半径，则，可知图象的斜率不变，则求得重力加速度g不变.
【点睛】简谐运动是一种理想的运动模型，单摆只有在摆角很小，空气阻力影响不计的情况下单摆的振动才可以看成简谐运动，要知道影响实验结论的因素．应用单摆周期公式可以解题；要掌握应用图象法处理实验数据的方法.

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、 (ⅰ)77℃(ⅱ)15 cm
【解析】
(ⅰ)初状态的状态参量T1=273+t1，V1=l1S
末状态的状态参量为T2=273+t2，V2=(L-h)S
由盖吕萨克定律得：
代入数据解得：t2=77℃
(ⅱ)设稳定后管中水银柱的长度x，则
初状态：V2=(L-h)S，P2=p0=75cmHg
末状态：V3=(L-x)S，P3=p0-Px=(75-x)cmHg
由玻意耳定律得：P2V2=P3V3
代入数据得：x=15cm
14、（1） （2）
【解析】试题分析：单色光在AB面上发生折射，光路图如图，

根据折射定律得：，代入数据解得：，
DE∥BC，而且，光在三棱镜传播的速度为：，
所以此单色光通过三棱镜的时间为：
考点：考查了光的折射
【名师点睛】在分析几何光学时，一般步骤是，先画出光的传播路径，然后根据几何知识，结合光的折射定律，全反射定律，列式求解
15、 (1)1 m/s　0.5 m/s　(2)0.287 5 J
【解析】
(1)刚进入磁场时，a0＝10 m/s2，方向竖直向上
由牛顿第二定律有BI0L－mg＝ma0
若进入磁场时的速度为v0，有
I0＝ ，E0＝BLv0
得v0＝
代入数值有：v0＝m/s＝1 m/s
下落0.3 m时，通过a－h图象知a＝0，表明金属杆受到的重力与安培力平衡有mg＝BIL其中I＝，E＝BLv，
可得下落0.3 m时杆的速度v＝
代入数值有：v＝m/s＝0.5 m/s.
(2)从开始到下落0.3 m的过程中，由能量守恒定律有mgh＝Q＋mv2
代入数值有Q＝0.2875 J
本题要根据图象的信息读出加速度和杆的运动状态，由牛顿第二定律、安培力、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、能量守恒等多个知识综合求解，综合较强．