广东省惠州市第三中学2024届物理高二第二学期期末学业水平测试试题含解析

广东省惠州市第三中学2024届物理高二第二学期期末学业水平测试试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、质量分别为ma＝0.5kg，mb＝1.5kg的物体a、b在光滑水平面上发生正碰．若不计碰撞时间，它们碰撞前后的位移—时间图象如图，则下列说法正确的是()A．碰撞前a物体的动量的大小为零B．碰撞前b物体的动量的大小为6kg·m/sC．碰撞过程中b物体受到的冲量为1N·sD．碰撞过程中a物体损失的动量大小为1.5kg·m/s2、在如图所示的装置中，木块B与水平桌面的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内。从子弹射向木块到木块将弹簧压缩到最短的全过程中，下列说法正确的是（）A．全过程中弹簧、木块和子弹组成的系统动量守恒B．弹簧、木块和子弹组成的系统机械能守恒C．在木块压缩弹簧过程中，木块对弹簧的作用力大于弹簧对木块的作用力D．在弹簧压缩到最短的时刻，木块的速度为零，加速度不为零3、电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示．现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是A．从a到b，上极板带正电B．从a到b，下极板带正电C．从b到a，上极板带正电D．从b到a，下极板带正电4、关于温度和温标下列说法正确的有A．温度相同的氢气和氧气，它们的分子平均速率相等B．当温度等于0℃时，分子的动能为零C．摄氏温度t与热力学温度T之间的关系为t=T+273.15KD．物体温度上升1℃相当于热力学温度上升1K5、放射性的原子核A放出一个β粒子后变成原子核B，原子核B放出一个α粒子后变成原子核C，可以肯定的是原子核A比A．原子核B多2个中子 B．原子核C多2个中子C．原子核B少1个质子 D．原子核C少1个质子6、下列叙述中，符合物理学史事实的有（）A．卢瑟福通过人工转变的方法发现了中子B．汤姆孙在对阴极射线研究的过程中发现了质子C．卢瑟福通过对α粒子散射的研究，提出了原子的核式结构学说D．贝克勒尔通过对天然放射性的研究，发现了原子核是由质子和中子组成的二、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、如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处由静止释放.某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴Ox，做出小球所受弹力F大小随小球下落的位置坐标x的变化关系如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度为g．以下判断正确的是A．小球受到的弹力最大值等于2mgB．当x=h+x0，重力势能与弹性势能之和最小C．小球动能的最大值为D．弹力F随时间t变化的图象也应该是线性图象8、如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子沿x轴运动，两分子间的分子势能与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示．图中分子势能的最小值为若两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是（）A．乙分子在P点（时，其动能为B．乙分子在P点时，加速度最大C．乙分子在Q点时，处于平衡状态D．乙分子的运动范围为9、研究光电效应的电路图如图所示,以下说法正确的是（）A．光电效应现象说明了光具有粒子性B．若用红光照射时电流表示数不为零,则在其它条件不变的情况下,换用蓝光照射时电流表示数也一定不为零C．在光照条件一定的情况下,当阳极和阴极之间所加的电压为零时,电流表的示数也一定为零D．在光照条件一定的情况下,向右滑动变阻器的滑片,则电流表的示数一定随之增大10、如图甲所示，50匝矩形闭合导线框．ABCD处于磁感应强度大小B=T的水平匀强磁场中，线框电阻不计．线框匀速转动时所产生的正弦交变电压图象如图乙所示．把该交变电压加在图丙中理想变压器的P、Q两端．已知变压器的原线圈I和副线圈Ⅱ的匝数比为5:1，交变电流表为理想电表，电阻R=，其他各处电阻不计，以下说法正确的是A．t=0.1s时，电流表的示数为0B．副线圈中交变电流的频率为5HzC．线框面积为m2D．0.05s线圈位于图甲所示位置三、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）某同学用如图所示的实验装置来验证动量守恒定律，弹性球1用细线悬挂于天花板的O点，0点正下方地面上有一竖直固定立柱（其粗细不计）．实验时，把球2放在立柱上，再将球1拉到A点，并使球1由静止释放，当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞．实验过程中该同学发现，碰后球1恰好静止在立柱上，球2落到水平地面上的C点．现已测出球1在A点时其最低点到立柱的最上端的竖直高度为h，立柱的高度为H，球2在C点时其最右侧到立柱的水平距离为S，为了验证动量守恒定律，该同学完成如下事项：（1）本实验还需要测量的物理量是___________A．弹性球1的质量B．弹性球2的质量C．弹性球2的直径dD．细线的长度L（2）该同学根据以上实验过程和实验数据，以球1和球2为系统得到碰撞前系统的总动量表达式为________，碰撞后系统的总动量表达式________，代入相关数据验证在误差允许的范围内是否相等．12．（12分）某同学用如图所示的装置验证动量守恒定律。水平气垫导轨（轨道与滑块间的摩擦力忽略不计）上装有两个光电计时装置C和D，可记录遮光片的遮光时间；滑块A、B静止放在导轨上。实验步骤如下：①调节气垫导轨水平；②测量滑块A、B的质量分别为mA、mB；③测量滑块A、B上遮光片的宽度分别为d1、d2④给滑块A一个向右的瞬时冲量，让滑块A经过光电计时装置C后，再与静止的滑块B发生碰撞，之后B、A依次通过光电计时装置D：⑤待B、A完全通过光电计时装置D后用手按住：⑥记录光电计时装置C显示的时间t1和装置D显示的时间t2、t3.回答下列问题：（1）调节气垫导轨水平时，判断导轨水平的方法是_____（2）完成上述实验步骤需要的测量工具有_____（填选项前的字母代号）A．天平B．秒表C．刻度尺D．游标卡尺（3）按照该同学的操作，若两滑块相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_____（用实验中测量的量表示）。（4）通过实验来“验证动量守恒定律”，不论采用何种方案，都要测得系统内物体作用前后的速度。用光电计时装置，比用打点计时器测速度的优势是_____（写出一条即可）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）一辆轿车强行超车时，与另一辆迎面驶来的轿车相撞，两车相撞后，两车车身因相互挤压,皆缩短了，据测算两车相撞前速度约为．则：（1）试求车祸中车内质量约的人受到的平均冲力是多大？（2）若此人系有安全带,安全带在车祸过程中与人体的作用时间是，求这时人体受到的平均冲力为多大?14．（16分）在光滑水平地面上有一凹槽A，中央放一小物块B．物块与左右两边槽壁的距离如图所示，L为1.0m，凹槽与物块的质量均为m，两者之间的动摩擦因数μ为0.05.开始时物块静止，凹槽以v0＝5m/s初速度向右运动，设物块与凹槽槽壁碰撞过程中没有能量损失，且碰撞时间不计，g取10m/s2.求：(1)物块与凹槽相对静止时的共同速度；(2)从凹槽开始运动到两者相对静止，物块与槽的相对路程以及物块与右侧槽壁碰撞的次数；(3)从凹槽开始运动到两者刚相对静止所经历的时间．15．（12分）甲乙两车同时同地同向出发，在同一水平公路上做直线运动，甲以初速度v1=16m/s，加速度a1=2m/s2做匀减速运动，乙以初速度v2=4m/s，加速度a2=1m/s2做匀加速运动．求：（1）两车再次相遇前两者间的最大距离；（2）两车再次相遇所需的时间．

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【解题分析】A.由图示图象可知,碰撞前a的速度：va=sa/ta=16/4=4m/s,碰撞前a的动量：Pa=mava=0.5×4=2kg⋅m/s，故A错误；B.由图示图象可知，碰撞前b静止，碰撞前b的动量为零，故B正确；C.由图示图象可知,碰撞后a、b的速度相等,为：v=s/t=(24−16)/(12−4)=1m/s,碰撞后b的动量大小为：，根据动量定理：，故C错误；D.由图示图象可知,碰撞后a、b的速度相等,为：v=s/t=(24−16)/(12−4)=1m/s,碰撞后a的动量大小为：，碰撞过程中a物体损失的动量大小为，故D错误；故选B.2、D【解题分析】

A．弹簧、木块和子弹组成的系统受到墙壁的外力作用，系统动量不守恒，A错误；B．子弹击打木块的过程中摩擦生热，所以弹簧、木块和子弹组成的系统机械能减小，B错误；C．木块对弹簧的作用力与弹簧对木块的作用力是一对相互作用力，等大反向，C错误；D．在弹簧压缩到最短的时刻，木块的速度为零，弹簧弹力水平向右，加速度水平向右，D正确。故选D。3、D【解题分析】

由图知，穿过线圈的磁场方向向下，在磁铁向下运动的过程中，线圈的磁通量在增大，故感应电流的磁场方向向上，再根据右手定则可判断，流过R的电流从b到a，电容器下极板带正电，所以A、B、C错误，D正确．4、D【解题分析】

A.温度相同的氢气和氧气，它们的分子平均动能相等，但是由于氢和氧的分子质量不同，则分子的平均速率不相同，选项A错误；B.分子在永不停息的做无规则运动，则当温度等于0℃时，分子的动能不为零，选项B错误；C.摄氏温度t与热力学温度T之间的关系为T=(t+273.15)K，选项C错误；D.物体温度上升1℃相当于热力学温度上升1K，选项D正确；5、C【解题分析】AB．一个具有放射性的原子核A放射一个β粒子后变成原子核B，质量数不变，质子数增加1，中子数减1，原子核A比原子核B多1个中子，少1个质子，故A错误，C正确；CD．原子核B再放射一个α粒子后变成原子核C，质子数减2，质量数减1．原子核A比原子核C多1个质子，多3个中子，故B错误，D错误．故选C6、C【解题分析】

A．查德威克在原子核人工转变的实验中，首先发现了中子，A错误；B．卢瑟福通过原子核的人工转变发现了质子，汤姆生发现了电子，说明原子可以再分，B错误；C．卢瑟福通过对α粒子散射的研究，提出了原子的核式结构学说，C正确；D．卢瑟福发现了质子，但到1932年查德威克发现了中子才使人们认识到原子核是由质子和中子组成的，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、ACD【解题分析】A、小球、地球和弹簧组成的系统机械能守恒，当x=h+x0，弹力等于重力，加速度为零，速度最大，重力势能与弹性势能之和最小，A正确；B、根据简谐运动的对称性，x=h+2x0与x=h处速度相等，x=h+2x0处不是最低点，B错误；C、根据胡克定律，弹簧压缩x0时弹力等于mg，x=h+2x0处弹力等于2mg，但不是最低点，所以小球受到的弹力最大值大于2mg，C正确；D、在x=h+x0处速度最大．由图知，mg=kx0，根据动能定理：，，D正确．故选ACD．8、AD【解题分析】试题分析：两分子所具有的总能量为0，乙分子在P点时，分子势能为-E0，故分子动能为E0，故A正确；乙分子在P点时，分子力为零，故加速度为零，最小，故B错误；Q点时分子势能为零，但此时受分子力不为零，故不是平衡状态，故C错误；当乙分子运动至Q点（x=x1）时，其分子势能为零，故其分子动能也为零，分子间距最小，而后向分子间距变大的方向运动，故乙分子的运动范围为x≥x1，故D正确．故选AD．考点：分子力【名师点睛】分子间的引力和斥力总是同时存在，并且都随分子间的距离的增大而减小．当分子间距离等于平衡距离时，引力等于斥力，分子间作用力为零；当分子间距离小于平衡距离时，斥力、引力随分子间距离减小而增大，但斥力增加得快，所以表现出斥力；当分子间距离大于平衡距离时，斥力、引力随分子间距离增大而减小，但斥力减小得快，所以表现出引力．同时还要掌握分子力做功与分子势能之间的关系，明确分子力做正功时分子势能减小，分子力做负功时，分子势能增大．9、AB【解题分析】光电效应现象说明了光具有粒子性，选项A正确；蓝光的频率大于红光，则若用红光照射时电流表示数不为零，说明能发生光电效应，则在其它条件不变的情况下，换用蓝光照射时也一定能发生光电效应，则电流表示数也一定不为零，选项B正确；在光照条件一定的情况下,当阳极A和阴极K之间所加的电压为零时，同样会有光电子到达阳极A，形成光电流，则电流表的示数不为零，选项C错误；在光照条件一定的情况下，向右滑动变阻器的滑片，则光电管的正向电压变大，则达到A极的光电子数会增加，即电流表的示数随之增大，但当电压增加到一定值，单位时间内逸出的光电子全部能到达A极时，此时光电流达到饱和状态，此时即使再增加电压，光电流也不会再增加，选项D错误；故选AB.点睛：本题考查用光电管研究光电效应，关键是要掌握电路的结构和原理，注意理解饱和光电流的含义及掌握各种色光的频率高低．10、BC【解题分析】

原线圈中电压的有效值，根据，解得U2=2V，故副线圈中的电流，电流表的电流为I1，则，解得I1=0.4A，故A错误；交流电的周期T=0.2s，故交流电的频率f=＝5Hz，故B正确；根据Em=nBSω可知，故C正确；0.05s时线圈产生的感应电动势最大，线圈平面与中性面垂直，故D错误；故选BC.【题目点拨】解决本题的关键掌握交流电电动势峰值的表达式，以及知道峰值与有效值的关系，知道原副线圈电压、电流与匝数比的关系.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）ABC（2），【解题分析】

要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量1、2两个小球的质量，1球下摆过程机械能守恒，根据守恒定律列式求最低点速度；碰撞后小球2做平抛运动，根据平抛运动的分位移公式求解碰撞后2球的速度，然后验证动量是否守恒即可；【题目详解】(1)要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量1、2两个小球的质量m1、m2，要通过平抛运动的分位移公式求解碰撞后2球的速度，所以要测量立柱高H，球2在C点时到立柱的水平距离为，故ABC正确，D错误；故选ABC．(2)小球1从A处下摆过程只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律，有，解得：，碰撞后小球1静止，小球2做平抛运动,运动时间：，所以2球碰后速度，以球1和球2为系统得到碰撞前系统的总动量表达式为，，碰撞后系统的总动量表达式为．12、在调整气垫导轨水平时。滑块不挂钩码和细线，接通气源后，给滑块一个初速度，使它从轨道左端向右运动，发现滑块通过光电门1的时间等于通过光电门2的时间即可ADmAd1【解题分析】

（1）[1]在调整气垫导轨水平时。滑块不挂钩码和细线，接通气源后，给滑块一个初速度，使它从轨道左端向右运动，发现滑块通过光电门1的时间等于通过光电门2的时间即可。（2）[2]根据题目中实验的步骤，结合实验的原理可知，还没有测量的物理量为滑块的质量以及遮光片的宽度，所以需要的实验器材为托盘天平（带砝码）、刻度尺（或游标卡尺）；故AD符合题意BC不符合题意。（3）[3]若两滑块相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为：mAv1＝mAv2+mBv3三个速度分别为：v1=d1t1，v2=d2t联立可得：mA（4）[4]打点计时器还需要测量各段的位移大小，存在一定偶然的误差，而光电计数器时间的误差更小。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）5.4×104N（2）1.8×103N【解题分析】

人随车一起做匀减速直线运动，根据动量定理求解平均冲击力即可．(1)两车碰撞时