2023-2024学年海南省海口市龙华区农垦中学高二（上）期末物理模拟试卷
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3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。
1．（3分）如图，轻质光滑滑轮两侧用细绳连着两个物体A与B，物体B放在水平地面上，A、B均静止．已知A和B的质量分别为mA、mB，绳与水平方向的夹角为θ，则（ ）
A．物体B受到的摩擦力可能为0
B．物体B受到的摩擦力为mAgcosθ
C．物体B对地面的压力可能为0
D．物体B对地面的压力为mBg+mAgsinθ
2．（3分）滑草，是如今一些度假村推出的一项前卫运动，和滑雪一样能给运动者带来动感和刺激。特别对少雪地区的人们来说，滑草更新鲜了，因为它比滑雪更具有娱乐休闲性，更能体验人与大自然的和谐。“双人滑草”项目可以简化为如下模型：如图所示，A、B物块紧靠在倾角为α粗糙斜面上一起从静止开始加速下滑，斜面与A之间的动摩擦因数为3μ，与B之间的动摩擦因数为μ，A物块的质量为m，B物块的质量为3m，已知重力加速度为g。则在下滑过程中，物块A、B之间作用力的大小等于（ ）
A． B． C． D．
3．（3分）如图所示，A为一水平匀速旋转的橡胶盘，其均匀分布有大量的正电荷，在圆盘正下方水平放置一通电直导线，电流的方向如图所示，当圆盘绕中心轴高速顺时针（从上向下看）转动时，通电直导线所受磁场力的方向是（ ）
A．竖直向上 B．竖直向下 C．水平向外 D．水平向里
4．（3分）弹簧振子的振动图象如图所示。在t＝2s～3s的时间内，振子的动能Ek和势能Ep的变化情况是（ ）
A．Ek变小，Ep变大 B．Ek变大，Ep变小
C．Ek、Ep均变小 D．Ek、Ep均变大
5．（3分）下列说法正确的是（ ）
A．水池底部装有不同颜色的彩灯，紫光灯看起来最深
B．被冰雪覆盖的夜晚感觉没有那么黑是因为雪对光的全反射造成的
C．用同一装置观测红光和绿光双缝干涉条纹，绿光条纹间距较小，说明绿光波长较长
D．向人体内发射一定频率的超声波，被血管中的血液反射后，测得反射波频率的变化，即可知道血液的流速和血管的情况，这是利用了波的多普勒效应
6．（3分）在静水中有一以速度v0＝1m/s向左自行漂移的小船，质量m2＝300kg，长L＝3m，船尾站有质量m1＝60kg的人，不计水的阻力．若人用t＝5s的时间匀速从船尾向左走到船头，则在这段时间内船相对于岸的位移为（ ）
A．3.5m B．4.5m C．5.5m D．6.5m
7．（3分）下列关于“功与能”的说法正确的是（ ）
A．功分为正功和负功，因此功是矢量
B．功率是描述做功快慢的物理量
C．摩擦力对物体一定做负功
D．重力势能有相对性，选取不同的零势能面，将改变同一过程的重力做功大小
8．（3分）如图甲所示，水平桌面上一个物块在与桌面平行的外力牵引下做直线运动，其v﹣t图像如图乙所示，已知物块质量为2kg，物块与地面间动摩擦因数为0.3，重力加速度g大小取10m/s2，以下判断正确的是（ ）
A．物体在1﹣3s内摩擦生热36J
B．物体在0﹣1s内水平力F大小为14N
C．物体在0﹣1s内和3﹣5s内的合外力冲量大小之比为1：2
D．0﹣5s内水平力F对物体做的功大于摩擦力对物体做的功
二．多选题（共5小题，满分20分，每小题4分）
（多选）9．（4分）频率不同的两束单色光1和2均以45°角从同一点射入一厚玻璃砖，其光路如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．在玻璃砖中单色光1的波长大于单色光2的波长
B．在玻璃砖中单色光1的传播速度小于单色光2的传播速度
C．光从玻璃砖射向空气发生全反射时，单色光1的临界角大于单色光2的临界角
D．单色光1通过玻璃砖所需的时间大于单色光2通过玻璃砖所需的时间
10．（4分）如图所示，图甲为一列简谐横波在t＝2s时的波动图像，图乙为x＝4m处质点P的振动图像。下列说法正确的是（ ）
A．该波沿x轴负方向传播
B．该波的波速大小为1m/s
C．在0～2s内，质点P沿着波传播方向前进了2m
D．在0～2s内，质点P的速度和加速度的方向均未发生改变
（多选）11．（4分）在水平面上有一光滑的U 形金属框架，框架上跨接一金属杆ab，在框架的区域内有一竖直方向的匀强磁场（图中未画出），下面说法中正确的是（ ）
A．若磁场方向竖直向下，当磁场增强时，杆ab将向右运动
B．若磁场方向竖直向下，当磁场减弱时，杆ab将向右运动
C．若磁场方向竖直向上，当磁场增强时，杆ab将向右运动
D．若磁场方向竖直向上，当磁场减弱时，杆ab将向右运动
（多选）12．（4分）某干燥装置如图，在大导体板MN上铺一薄层中药材，针状电极O和平板电极MN接高压直流电源，其间产生较强势电场，水分子是极性分子，可以看成棒状带电体，一端带正电，另一端带等量负电；水分子在电场力的作用下会加速从中药材中分离去，在鼓风机的作用下飞离电场区域从而加速干燥。图中虚线ABCD是某一水分子从A处由静止开始的运动轨迹，下列说法正确的是（ ）
A．B处的电势高于C处
B．水分子做匀速运动
C．A处的电场强度小于D处
D．水分子由A运动到C的过程中电势能减少
（多选）13．（4分）如图所示，虚线上方空间分布着垂直纸面向里的匀强磁场，在纸面内沿不同的方向从粒子源O先后发射速率均为v的A和B两个粒子，A、B均带正电且电荷量相同，B的质量是A的质量的2倍，两个粒子同时到达P点。已知OP＝L，B粒子沿与PO成30°角的方向发射，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力，则下列说法正确的是（ ）
A．A粒子沿与PO成150°角的方向发射
B．A、B两个粒子在磁场中运动的半径之比为1：2
C．A、B两粒子在磁场中运动的时间之比为3：10
D．A粒子和B粒子发射的时间间隔为
三．实验题（共2小题，满分18分）
14．（6分）某同学用图甲中的装置研究单摆的运动。
（1）测量单摆的周期时用秒表记下了单摆做50次全振动的时间，如图乙所示，秒表的读数为 s。
（2）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．在摆球运动的过程中，必须保证悬点固定
B．摆线偏离平衡位置的角度不能太大
C．摆球用直径为2cm的钢球，不用木球
D．测量周期时，应该从摆球运动到最高点时开始计时
（3）该同学经测量得到6组摆长L和对应的周期T，画出L﹣T2图线，然后在图线上选取A、B两个点，坐标如图丙所示。则当地重力加速度的表达式g＝ 。
（4）某同学在家里测重力加速度，他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图丁所示。他计划利用手机的秒表计时功能和刻度尺测量重力加速度，但家里只有一把量程为30cm的刻度尺，为准确测量重力加速度，请写出需要测量的物理量及对应的测量方法 。
15．（12分）某小组设计实验对电流表内阻进行测量，电路如图甲，其中A1是标准电流表（量程100mA，内阻约15Ω），电流表A2（量程略小于100mA，内阻约18Ω）表刻度盘刻度完整但缺少刻度值。R1、R2为电阻箱，实验步骤如下：
①使用螺丝刀，调整A2机械调零旋钮，使指针指向“0”刻度；
②分别将R1和R2的阻值调至最大；
③断开S2，合上开关S1，调节R1使A2的指针达到满偏刻度，记下此时A1的示数I0；
④开关S2接到1，反复调节R1和R2，使A1的示数仍为I0，记录不同R2阻值和对应电流表A2示数为I0的n倍（n＜1）即nI0；
⑤做出n﹣1﹣R2﹣1图象，如图乙所示。
（1）根据图甲和题给条件，将图丙中的实物连线补充完整。
（2）电流表A2的量程为 （用所测物理量表示）；根据图象可计算电流表A2内阻为 Ω（保留两位有效数字）
（3）一同学认为该电路可以进一步测量电流表A1内阻，他把单刀双掷开关接到2，调整电阻箱R1和R2阻值，使电流表A1和电流表A2示数恰当，并分别记下电流表示数I1，I2，请用R1、R2、I1和I2表示电流表A1内阻R＝ 。
四．解答题（共3小题，满分38分）
16．（10分）滑雪俱乐部内的U形池轨道如图1所示，图2为简化图，由两个完全相同的圆弧滑道AB、CD和水平滑道BC构成，圆弧滑道的半径R＝2m，B、C分别为圆弧滑道的最低点，B、C间的距离x＝9.5m。假设滑雪爱好者以某一初速度从A点进入U形池轨道，经过水平滑道B点的速度为vB＝10m/s，从B点匀减速运动到C点，已知滑板与BC之间的动摩擦因数为μ＝0.1，从D点跃起时的速度vD＝6m/s。设滑雪者（连同滑板）的质量m＝50kg，忽略空气阻力的影响，圆弧上A、D两点的切线沿竖直方向。重力加速度大小为g＝10m/s2。求：
（1）滑雪者从D点跃起后在空中上升的最大高度；
（2）滑雪者在C点时的速度大小；
（3）滑雪者从C点到D点运动的过程中克服摩擦阻力所做的功。
17．（12分）如图所示，在光滑的水平面上放置一质量为m的小车，小车上有一半径为R的光滑的弧形轨道，设有一质量为m的小球，以v0的速度，方向水平向左沿圆弧轨道向上滑动，达到某一高度h后，又沿轨道下滑，试分析：
（1）h的大小
（2）轨道的最大速度．
18．（16分）如图所示，在竖直分界线MN的左侧有垂直纸面的匀强磁场，竖直屏与MN之间有方向向上的匀强电场。在O处有两个带正电的小球A和B，两小球间不发生电荷转移。若在两小球间放置一个被压缩且锁定的小型弹簧（不计弹簧长度），解锁弹簧后，两小球均获得沿水平方向的速度。已知小球B的质量是小球A的n1倍，电荷量是小球A的n2倍。若测得小球A在磁场中运动的半径为r，小球B击中屏的位置的竖直偏转位移也等于r。两小球重力均不计。
（1）将两球位置互换，解锁弹簧后，小球B在磁场中运动，求两球在磁场中运动半径之比、时间之比；
（2）若A小球向左运动求A、B两小球打在屏上的位置之间的距离。
2023-2024学年海南省海口市龙华区农垦中学高二（上）期末物理模拟试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3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。
1．【解答】解：A、物体B在绳子拉力作用下有向右运动的趋势而保持相对于地静止，地面对B一定有静摩擦力。故A错误。
B、D、以B为研究对象，分析受力，作出受力图如图所示。根据平衡条件得
物体B受到的摩擦力：f＝Fcosθ
物体B受到的支持力：FN＝mBg﹣Fsinθ
又F＝mAg
得到：f＝mAgcosθ，FN＝mBg﹣mAgsinθ．故B正确D错误。
C、物体B受到地面的摩擦力不零，则物体B对地面的压力一定不为0．故C错误。
故选：B。
2．【解答】解：对AB整体受力分析，根据牛顿第二定律可知：
4mgsinθ﹣3μmgcosα﹣μ 3mgcosα＝4ma
解得：a＝gsin
对B受力分析，根据牛顿第二定律可知：
3mgsinα﹣μ 3mgcosα﹣F＝3ma
解得：F，故D正确
故选：D。
3．【解答】解：带正电圆盘以题图所示方向转动时，从上向下看，形成顺时针方向的电流，根据右手螺旋定则可知，在圆盘下方形成的磁场方向竖直向下，根据左手定则，伸开左手，让四指和电流方向一致，磁感线穿过手心，则大拇指指向纸面里侧，因此安培力的方向水平向里，故ABC错误，D正确。
故选：D。
4．【解答】解：弹簧振子的振动图象可看出，在t＝2s～3s的时间内，振子的位移减小，振子衡位置，则动能Ek不断增大，势能Ep不断减小，故B正确，ACD错误。
故选：B。
5．【解答】解：A、紫光的折射率最大，所以以相同的入射角从水中射入空气的光，紫光的折射角最大，根据光的可逆原理可知，紫光灯看起来最浅，故A错误；
B、被冰雪覆盖的夜晚感觉没有那么黑是因为雪对光的反射造成的，而不是因为雪对光的全反射造成的，故B错误；
C、由双缝干涉条纹间距公式Δxλ可知，在相同条件下，双缝干涉条纹间距与波长成正比。用同一装置观测红光和绿光双缝干涉条纹，绿光条纹间距较小，说明绿光波长较短，故C错误
D、利用反射波频率的变化可以测量速度，这是多普勒效应的应用，故D正确。
故选：D。
6．【解答】解：A、船和人组成的系统，在水平方向上动量守恒，选取向左为正方向，人在船上行进，由动量守恒定律得：
（m1+m2）v0＝m1v1+m2v2。
人用t＝5s的时间匀速从船尾向左走到船头，则有：（v1﹣v2） t＝L
代入数据得：v1＝1.5m/s；v2＝0.9m/s
人从船头走到船尾，设船的位移大小为x，有：x＝v2t＝0.9×5＝4.5m。
故ACD错误，B正确
故选：B。
7．【解答】解：A、功有正、负，但功是标量，负功表示物体克服力做功，故A错误；
B、功率是描述做功快慢的物理量，故B正确；
C、摩擦力方向可以与位移方向相同，也可以相反，还有可能垂直，故可能做正功，也可能做负功，也可以不做功，故C错误；
D、重力势能有相对性，选取不同的零势能面，重力势能不一定相同，但重力做的功与零势能面的选取无关，故D错误。
故选：B。
8．【解答】解：A、由乙图知1﹣3s物体匀速运动，位移x＝2×4m＝8m，摩擦力f＝μmg＝0.3×2×10N＝6N，摩擦生热Q＝fx＝6×8J＝48J，故A错误；
B、0﹣1s内物体做匀加速运动，加速度am/s2＝4m/s2，由牛顿第二定律：F1﹣f＝ma1，解得水平力大小为F1＝14N，故B正确；
C、由图像知物体在0﹣1s内和3﹣5s内速度变化量大小相同，所以动量变化量大小相同，由动量定理知合外力冲量大小相同，故C正确；
D、0﹣5s，由动能定理：WF﹣Wf＝0﹣0，所以WF＝Wf，即水平力F对物体做的功等于摩擦力对物体做的功，故D错误；
故选：B。
二．多选题（共5小题，满分20分，每小题4分）
9．【解答】解：AB、由图看出光在玻璃板上表面发生折射时，入射角相等，单色光1的折射角小于单色光2的折射角，根据折射定律n得知，玻璃对单色光1的折射率大于单色光2的折射率，单色光1的频率大于单色光2的频率，由c＝λf得知单色光1的波长小于单色光2的波长，故A错误；
B、由v分析得知，在玻璃中单色光1的传播速度小于单色光2的传播速度，故B正确；
C、玻璃对单色光1的折射率大于单色光2的折射率，由临界角公式sinC分析得知，单色光1从玻璃空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角，故C错误；
D、设玻璃的厚度为d，折射光线在玻璃内传播的距离为l，传播的时间为t，由几何关系可得：l；又：n，v，则：t，由于光线1的折射角小，则单色光1通过玻璃砖所需时间较长，故D正确；
故选：BD。
10．【解答】解：A、由图像可知，t＝2s时P点沿y轴负向振动，可知该波沿x轴正方向传播，故A错误；
B、该波的波速大小为
，故B正确；
C、质点只能在自己平衡位置附近振动，不随波迁移，故C错误；
D、在0～2s内，质点P的加速度方向均为y轴负向，方向未发生改变，但是速度方向先沿y轴正向后沿y轴负向，故D错误。
故选：B。
11．【解答】解：A、若磁场方向垂直纸面向下，并且磁感应强度增大时，根据楞次定律，感应电流的方向为逆时针方向，根据左手定则，杆子所受的安培力方向向左，将向左运动。故A错误。
B、若磁场方向垂直纸面向下，并且磁感应强度减小时，根据楞次定律，感应电流的方向为顺时针方向，根据左手定则，杆子所受的安培力方向向右，将向右运动。故B正确。
C、若磁场方向垂直纸面向上，并且磁感应强度增大时，根据楞次定律，感应电流的方向为顺时针方向，根据左手定则，杆子所受的安培力方向向左，将向左运动。故C错误。
D、若磁场方向垂直纸面向上，并且磁感应强度减小时，根据楞次定律，感应电流的方向为逆时针方向，根据左手定则，杆子所受的安培力方向向右，将向右运动。故D正确。
故选：BD。
12．【解答】解：A、顺着电场线电势降低，知B处的电势低于C处，故A错误；
BC、由于电场的分布不均匀，由图可知，上端的电场强度大于下端电场强度，即A处电场强度小于D处，根据F＝qE可得，水分子受到电场力大小变化，加速度变化，做变加速运动，故B错误C正确；
D、水分子由静止开始由A运动C过程中，电场力做正功，故电势能减小，故D正确
故选：CD。
13．【解答】解：AB、粒子在磁场中运动，根据洛伦兹力提供向心力有qvB＝m，解得r，由于A、B均带正电且电荷量相同，B的质量是A的质量的2倍，得rA：rB＝1：2；对于B粒子而言，根据其在磁场中运动的轨迹，结合几何关系得其轨迹对应的圆心角为300°，则B粒子做圆周运动的轨迹半径为L，则A粒子做圆周运动的轨迹半径为rA＝0.5L，如图所示：
所以PO为A粒子的直径，A粒子沿与PO成90°角的方向发射，故A错误、B正确；
CD、粒子A从O点射入从P点射出，在磁场中运动的时间tA；B粒子的运动时间tB，所以A、B两粒子在磁场中运动的时间之比为tA：tB＝3：10，两粒子的发射时间间隔为Δt＝tB﹣tA，故C正确、D错误。
故选：BC。
三．实验题（共2小题，满分18分）
14．【解答】解：（1）小圈刻度的最小分度为0.5min，读数为1.5min＝90s，大圈刻度的最小分度为0.1s，读数为5.2s，秒表的读数为：90s+5.2s＝95.2s；
（2）A．在摆球运动的过程中，必须保证悬点固定，悬点不固定会引起摆长变化，故A正确；
B．摆线偏离平衡位置的角度不大于5°，可看作简谐运动，故B正确；
C．摆球用直径为2cm的钢球，不用木球，空气对木球运动的阻力影响大，故C正确；
D．测量周期时，摆球运动到最高点不易观察，计时误差大，应从摆球通过最低点时开始计时，故D错误。
故选：ABC。
（3）根据单摆周期公式，可得
根据图像可知：
则：
（4）可以在细线上做一个标记A点，使悬点O到A点的细线长度小于刻度尺量程，保持该标记以下的细线长度不变，通过改变OA间细线的长度来改变摆长，设A点到铁锁重心之间的距离为L0，由单摆周期公式可得
，
解得
需要测量的物理量为两次OA间细线的长度及对应的周期。
故答案为：（1）95.20；（2）ABC；（3）；（4）见解析
15．【解答】解：（1）根据图甲和题中给出的条件，实物连接图如图所示：
（2）根据题意可得：断开S2，合上开关S1，调节R1使A2的指针达到满偏刻度，记下此时A1的示数I0；所以电流表A2的量程为I0；
根据并联电路的特点可得：nI0I0，解得：1，所以n﹣1﹣R2﹣1图象的斜率表示A2内电阻，解得RA220Ω；
（3）把单刀双掷开关接到2，调整电阻箱R1和R2阻值，使电流表A1和电流表A2示数恰当，并分别记下电流表示数I1，I2，根据并联关系可得：
，所以RR1﹣R2。
故答案为：（1）如图所示；（2）I0；20；（3）R1﹣R2。
四．解答题（共3小题，满分38分）
16．【解答】解：（1）滑雪者从D点跃起后做竖直上抛运动，根据v2＝2gh
可得上升的最大高度
（2）从B到C，做匀减速运动，根据牛顿第二定律可知μmg＝ma
根据速度与位移的关系可知
联立可得vC＝9m/s
（3）雪者从C点到D点运动的过程中，根据动能定理可知
可得克服摩擦力做的功Wf＝125J
答：（1）滑雪者从D点跃起后在空中上升的最大高度1.8m；
（2）滑雪者在C点时的速度大小9m/s；
（3）滑雪者从C点到D点运动的过程中克服摩擦阻力所做的功125J。
17．【解答】解：（1）小球到达最大高度h时，小球与小车的速度相同，在小球从滑上小车到上升到最大高度过程中，系统水平方向动量守恒，以水平向左方向为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得：
mv0＝（ m+m）v
系统的机械能守恒，由机械能守恒定律得：
mv02（ m+m）v2+mgh
解得物体上升的最大高度：h；
（2）当小球离开小车时，小车的速度最大．由动量守恒定律得：
mv0＝mv1+mv2
由机械能守恒定律得：
mv02mv12mv22
解得：轨道的最大速度 v2＝v0．
答：
（1）h的大小是；
（2）轨道的最大速度是v0．
18．【解答】解：（1）两小球静止反向弹开过程，系统动量守恒有：mvA＝n1mvB①
小球A、B在磁场中做圆周运动，
分别有：，
②
解①②式得：n2
磁场运动周期分别为：TA，TB
解得运动时间之比为：
（2）如图所示，小球A经圆周运动后，在电场中做类平抛运动。
水平方向有：L＝vAtA③
竖直方向有：④
由牛顿第二定律得：qE＝maA⑤
解③④⑤式得：yA⑥
小球B在电场中做类平抛运动，同理有：yB⑦
由题意知：yB＝r ⑧
应用几何关系得：Δy＝yB+2r﹣yA⑨
解①⑥⑦⑧⑨式得：Δy＝3r
答：（1）两球在磁场中运动半径之比为n2、时间之比为；
（2）A、B两小球打在屏上的位置之间的距离为3r。
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