2024届全国18名校大联考物理高二第二学期期末学业水平测试试题含解析

2024届全国18名校大联考物理高二第二学期期末学业水平测试试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、如图所示，空间有一水平方向的匀强电场，初速度为v0的带电粒子从A点射入电场，在竖直平面内沿直线从A运动到B，在此过程中粒子A．作匀速直线运动B．粒子带正电C．机械能守恒D．作匀变速直线运动2、如图所示，A、B两闭合圆形线圈用同样导线且均绕成100匝。半径，内有以B线圈作为理想边界的匀强磁场。若磁场均匀减小，则A、B环中感应电动势与产生的感应电流分别是（）A．；B．；C．；D．；3、将两个质量均为m的小球a、b用细线相连后，再用细线悬挂于O点，如图所示．用力F拉小球b，使两个小球都处于静止状李，且细线Oa与竖直方向的夹角保持，则F的最小值为（）A． B．mg C． D．4、2015年7月23日凌晨，美国宇航局（NASA）发布消息称其天文学家们发现了迄今“最接近另一个地球”的系外行星，因为围绕恒星Kepler452运行，这颗系外行星编号为Kepler452b，其直径约为地球的1.6倍，与恒星之间的距离与日地距离相近，其表面可能存在液态水，适合人类生存．设Kepler452b在绕恒星Kepler452圆形轨道运行周期为T1，神舟飞船在地球表面附近圆形轨道运行周期为T2，恒星Kepler452质量与地球质量之比为p，Kepler452b绕恒星Kepler452的轨道半径与地球半径之比为q，则T1、T2之比为（）A． B． C． D．5、关于布朗运动，下列说法中正确的是A．布朗运动就是液体分子的运动B．液体中悬浮微粒越大，布朗运动越明显C．如果液体温度降到0℃，布朗运动都会停止D．布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动6、小汽车在嘉峪关至山丹高速公路上行驶限速120km/h，冬天大雾天气的时候高速公路经常封路，以免发生严重的交通事故．如果某人大雾天开车在此段高速公路上行驶时，能见度（观察者与能看见的最远目标间的距离）为50m，该人的反应时间为0.5s，汽车刹车时能产生的最大加速度的大小为5m/s2，为安全行驶，汽车行驶的最大速度是()A．10m/s B．15m/s C．m/s D．20m/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、室外天线放大器能将室外接收到的微弱电视信号放大，使得电视机更清晰。放大器放置在室外的天线附近，为它供电的电源盒放置在室内，连接电源盒与放大器的两条电线兼有两种功能：既是天线放大器的50Hz低频电源线，同时又将几百兆赫兹高频电视信号送入室内，供电视机使用。即低频电流和高频电流共用一个通道，室内电源盒的内部电路如图所示，关于电容器C和电感线圈L的作用，下面说法中正确的是（）A．电容器C的作用是阻高频电视信号、通低频电流B．电容器C的作用是阻低频电流、通高频电视信号使之输送到电视机C．电感线圈L的作用是阻碍高频电视信号进入变压器D．电感线圈L的作用是阻低频电流、通高频电视信号8、如图甲所示电路，理想变压器原线圈输入电压如图乙所示，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器，C为耐压值为22V的电容器，所有电表均为理想电表．下列说法正确的是A．副线圈两端电压的变化频率为50HzB．电流表的示数表示的是电流的瞬时值C．原副线圈匝数比为10:1时，可保证电容器C不被击穿D．滑动片P向下移时，电流表A1和A2示数均增大9、有两束均由质子和氘核混合组成的粒子流，第一束中的质子和氘核具有相同的动量，第二束中的质子和氘核具有相同的动能。现打算将质子和氘核分开，有以下一些做法，这些方法中可行的是（）A．让第一束粒子流垂直电场方向进入匀强电场后穿出B．让第一束粒子流垂直磁场方向进入匀强磁场后穿出C．让第二束粒子流垂直电场方向进入匀强电场后穿出D．让第二束粒子流垂直磁场方向进入匀强磁场后穿出。10、如图，在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R，R在PQ的右侧．导线PQ中通有正弦交流电i，i的变化如图所示，规定从Q到P为电流正方向．导线框R中的感应电动势A．在时为零B．在时改变方向C．在时最大，且沿顺时针方向D．在时最大，且沿顺时针方向三、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．（6分）为了探究弹力F与弹簧伸长量x的关系，李强同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图所示的图象，从图象上看，该同学没能完全按实验要求做，使图象上端成为曲线，图象上端成为曲线是因为________________．甲、乙两根弹簧的劲度系数分别为：________N/m、________N/m．若要制作一个精确度较高的弹簧测力计，应选弹簧________（填“甲”或“乙”）．12．（12分）如图所示，用“碰撞试验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．（1）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置由静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP，然后，把被碰小球m2静置于轨道的末端，再将入射球m1从斜轨S位置静止释放，与小球m2相撞，并多次重复，接下来要完成的必要步骤是_______．（填选项的符号）A．用天平测量两个小球的质量m1、m2B．测量小球m1开始释放高度h和抛出点距地面的高度HC．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、ND．测量平抛射程OM、ON（2）若两球相碰前后的动量守恒，则表达式可表示为_____（用（1）问中测量的量字母表示）（3）若m1=45.0g、m2=9.0g、OP=46.20cm,则ON可能的最大值为_____cm．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，透热的气缸内封有一定质量的理想气体，缸体质量M=200kg，活塞质量m=10kg，活塞面积S=100cm2活塞与气缸壁无摩擦且不漏气。此时，缸内气体的温度为27，活塞正位于气缸正中，整个装置都静止。已知大气压恒为p0=1.0×105Pa，重力加速度为g=10m/s2求：(a)缸内气体的压强p1；(b)缸内气体的温度升高到多少时，活塞恰好会静止在气缸缸口AB处？14．（16分）一个直角三角形的玻璃棱镜ABC，∠A=30°，截面如图。一条光线从D点垂直于BC射入棱镜，光线在AB面上F点发生全反射，从AC边中点E射出。已知AC边长为2L，光在真空中的速度为c，玻璃的折射率n=。求：①从E点射出的光线的折射角；②光线从D点到E点经过的时间t。15．（12分）利用图(a)所示的装置测量滑块运动的加速度，将木板水平固定在桌面上，光电门A固定在木板上靠近物块处，光电门B的位置可移动，利用一根压缩的短弹簧来弹开带有遮光片的滑块．实验步骤如下：（1）用游标卡尺测量遮光片的宽度d，其示数如图（b）所示，d=_________cm；（1）两个光电门同时连接计时器，让滑块从O位置弹开并沿木板向右滑动，用计时器记录遮光片从光电门A运动至B所用的时间t，再用米尺测量A、B之间的距离s．则st表示滑块在A至B段的___________（3）保持光电门A的位置不动，逐步改变光电门B的位置，每次都使滑块从O位置弹开，用计时器记录每次相应的t值，并用米尺测量A、B之间相应的距离s．每次实验重复几次测量后取平均值，这样可以减少实验的________误差（填“偶然”或“系统”）；（4）若用st-t图象处理数据，所得图象如图（c）所示，该图线在st轴上的截距表示滑块经过_______速度的大小；用作图法算出滑块运动的加速度a=________m/s1．

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．带点小球做直线运动，所以所受合力方向与运动方向在同一直线上，方向相反，因此物体做匀减速直线运动，故A错误，D正确；B.小球受重力和电场力，根据题意，小球电场力方向水平向左，因此小球带负电，故B错误；C.因为电场力与位移方向夹角为钝角，所以电场力做负功，机械能减小，故C错误．故选：D点睛：带点小球做直线运动，所以所受合力方向与运动方向在同一直线上，根据电场力做功的正负判断机械能的变化．2、D【解题分析】

根据法拉第电磁感应定律题中n相同，相同，面积S也相同，则得到A、B环中感应电动势EA：EB=1：1。

根据电阻定律L=n•2πrρ、S0相同，则电阻之比RA：RB=rA：rB=2：1根据欧姆定律得，产生的感应电流之比IA：IB=1：2故D正确，ABC错误；

故选D。3、B【解题分析】

以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力，作出F在三个方向时整体的受力图，如图所示：根据平衡条件得知：F与T的合力与重力mg总是大小相等、方向相反，由力的合成图可知，当F与绳子Oa垂直时，F有最小值，即图中2位置，根据平衡条件得：故选B．4、D【解题分析】

对于Kepler452b，根据万有引力提供向心力得：，解得：；神舟飞船在地球表面附近圆形轨道运行周期为T2，有：，解得：，恒星Kepler452质量与地球质量之比为p，Kepler452b绕恒星Kepler452的轨道半径与地球半径之比为q，则有：．故ABC错误，D正确；故选D．【题目点拨】此题就是根据万有引力提供向心力得出周期与轨道半径以及中心天体质量的关系，结合中心天体质量之比、轨道半径之比求出周期之比．5、D【解题分析】AB、布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的．而且颗粒越小不均衡性越明显，则布朗运动越明显，故AB错误，D正确；C、由于分子在永不停息的做无规则的运动，所以液体温度降到0℃，布朗运动也不会停止，故C错；故选D6、B【解题分析】设汽车的初速度为v0，则在反应时间里汽车的位移为x1=v0t反=0.5v0，汽车做匀减速直线运动的时间：;根据匀变速直线运动的平均速度公式;汽车做匀减速直线运动的位移；因为能见度为30m，所以有保证安全的前提下满足：x1+x≤30当取最大速度时取等号即：，可解得：v0=15m/s（v0=-20m/s不合题意舍去）故选B.点睛：抓住汽车在人反应时间里做匀速直线运动，开始刹车后做匀减速直线运动求解即可，本题易错点认为汽车直接做匀减速直线运动．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、BC【解题分析】

A．电容器C对高频电视信号的阻碍作用较小，但有阻碍，故A错误；B．高频电视信号是交流电，电容器有通高频、阻低频的特点，故B正确；C．电感线圈L的作用是通低频、阻高频，故能够阻碍高频电视信号进入变压器，故C正确；D．电感线圈L对50Hz低频阻碍作用较小，故D错误；故选BC。【题目点拨】本题关键是明确电容器和电感线圈的作用，然后再结合具体电路进行分析。8、AD【解题分析】

A．根据图乙知原线圈两端交流电周期为0.02s，则副线圈两端电压的周期为0.02s，所以副线圈两端电压的频率为50Hz，故A正确；B．电流表的示数表示的是电流的有效值，故B错误；C．由题意知，原线圈的最大电压为311V，原副线圈匝数比为10:1时，据可得，；而电容器的耐压值为22V，即电容器两端允许电压的最大值为22V，所以电容器将被击穿，故C错误；D．滑动变阻器的滑动片向下滑动，滑动变阻器接入电路电阻减小，则副线圈电流以及流过滑动变阻器的电流均增大，据知，原线圈电流也增大，所以电流表A1和A2示数均增大，故D正确．9、AD【解题分析】

粒子垂直进入匀强电场后做类平抛运动，偏转位移：y=12at2=垂直进入磁场中，做匀速圆周运动，根据qvB=mv2r，AB.动量(mv)相同的第一束粒子流垂直进入匀强电场后做类平抛运动的偏转位移不同，故可以将其分开；动量(mv)相同的第一束粒子流垂直进入匀强磁场后做圆周运动,两种粒子的轨道半径相同，故不能将其分开；故A正确，B错误；CD.动能(12mv2)相同的第二束粒子流垂直进入匀强电场后做类平抛运动的偏转位移相同，故不能将其分开；动能(12故选：AD.【题目点拨】粒子垂直向射入电场，做类平抛运动，推导出偏转位移与动能的关系式，分析偏转位移的大小．两粒子垂直射入匀强磁场做匀速圆周运动，根据牛顿定律推导出半径与动能的关系式，分析半径的大小．10、AC【解题分析】

本题考查交变电流图象、法拉第电磁感应定律、楞次定律及其相关的知识点．解析由图（b）可知，导线PQ中电流在t=T/4时达到最大值，变化率为零，导线框R中磁通量变化率为零，根据法拉第电磁感应定律，在t=T/4时导线框中产生的感应电动势为零，选项A正确；在t=T/2时，导线PQ中电流图象斜率方向不变，导致导线框R中磁通量变化率的正负不变，根据楞次定律，所以在t=T/2时，导线框中产生的感应电动势方向不变，选项B错误；由于在t=T/2时，导线PQ中电流图象斜率最大，电流变化率最大，导致导线框R中磁通量变化率最大，根据法拉第电磁感应定律，在t=T/2时导线框中产生的感应电动势最大，由楞次定律可判断出感应电动势的方向为顺时针方向，选项C正确；由楞次定律可判断出在t=T时感应电动势的方向为逆时针方向，选项D错误．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、超过弹簧的弹性限度；66.7；200；甲；【解题分析】

根据胡克定律，在弹性限度内，弹簧的弹力与行变量成正比，故F﹣x图是直线，向上弯曲的原因是超出了弹性限度，注意该图象中纵坐标为伸长量，横坐标为拉力，斜率的倒数为劲度系数，由此可求出kA=66.7N/m，kB=200N/m，由于甲的劲度系数小，因此其精度高．故答案为超过弹簧的弹性限度，66.7，200，甲．【点评】本题考查了弹簧弹力F和弹簧伸长量x的关系的基础知识，比较简单，是一道考查基础知识的好题．12、(1)ACD(2)(3)77.00【解题分析】（1）要验证动量守恒定律定律，即验证：m1v1=m1v2+m2v3，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：m1v1t=m1v2t+m2v3t，得：m1OP=m1OM+m2ON，因此实验中需要测量两小球的质量、先确定落点的位置再测量出平抛的水平距离；故应进行的步骤为ACD；

（3）根据（2）的分析可知，要验证动量守恒应验证的表达式为：m1OP=m1OM+m2ON；

（4）发生弹性碰撞时，被碰小球获得速度最大，根据动量守恒的表达式是：m1v0=m1v1+m2v2

由m1v02=m1v12+m2v22，

得机械能守恒的表达式是：m1•OM2+m2•ON2=m1•OP2，

联立解得：v2