2024届陕西省西安市西安中学高二物理第二学期期末联考试题含解析

2024届陕西省西安市西安中学高二物理第二学期期末联考试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、分子间同时存在着引力和斥力，若分子间引力和斥力随分子间距离r变化规律分别是，，当分子力表现为斥力时，r必须满足（）A． B．C． D．2、铁棒A两端均能吸引小磁针,铁棒B能排斥小磁针，若铁棒A靠近铁棒B，则（）A．A、B一定相互吸引B．A、B一定相互排斥C．A、B间可能无磁力作用D．A、B间一定有磁力作用，可能吸引，也可能排斥3、电磁学的成就极大地推动了人类社会的进步．下列说法错误的是()A．甲图中，这是录音机的录音电路原理图，当录音机录音时，由于话筒的声电转换，线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场B．乙图电路中，开关断开瞬间，灯泡会突然闪亮一下，并在开关处产生电火花C．丙图中，在真空冶炼中，可以利用高频电流产生的涡流冶炼出高质量的合金D．丁图中，钳形电流表是利用电磁感应原理制成的，它的优点是不需要切断导线，就可以方便地测出通过导线中交变电流的大小4、酒精和水混合后的体积小于原来的酒精和水的体积之和,这个实验说明了().A．物体是由分子组成的B．分子在永不停息地运动C．分子间存在相互作用的引力D．分子间有空隙5、如图甲所示，一对间距为l=20cm的平行光滑导轨放在水平面上，导轨的左端接R=1Ω的电阻，导轨上垂直放置一导体杆，整个装置处在磁感应强度大小为B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下．杆在沿导轨方向的拉力F作用下做初速为零的匀加速运动．测得力F与时间t的关系如图乙所示．杆及两导轨的电阻均可忽略不计，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，则杆的加速度大小和质量分别为()A．20m/s20.5kg B．20m/s20.1kg C．10m/s20.5kg D．10m/s20.1kg6、如图所示为一列沿轴负方向传播的简谐横波，实线为时刻的波形图，虚线为时的波形图，波的周期，则：（）A．波的周期为B．波的速度为C．在时，点到达平衡位置D．在时，点到达波峰位置二、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、一个质点在平衡位置O点附近做简谐运动，若从O点开始计时，经过3s质点第一次经过M点，再继续运动，又经过2s它第二次经过M点；则该质点第三次经过M点再需要的时间是（）A． B．4sC．8s D．14s8、如图所示，水平轻弹簧K的一端固定在竖直墙P上，在光滑水平面上有一质量为M的光滑弧形槽，底部与水平面平滑连接，M处于静止状态，一个质量为m(m<M)的小球从槽高h处开始自由下滑，则A．在以后的运动过程中，小球和槽的水平方向动量始终守恒B．在下滑过程中槽对小球的作用力始终不做功C．在下滑过程中，小球和槽构成的系统在水平方向上动量守恒D．被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，但小球不能回到槽高h处9、如图所示，一个匝数为100匝内阻不计的矩形线圈在匀强磁场中绕其垂直于磁感线的转轴OO'匀速转动，转动周期为0.02s，矩形线圈通过滑环与理想变压器相连，原副线圈匝数比为1:2，副线圈所接电阻R=2Ω，电表均为理想交流电表。当线圈平面与磁场方向平行时开始计时，电阻R上消耗的功率为A．t=0时刻，电压表的示数为2B．电流表的示数为4AC．t=1300D．线圈中感应电动势的瞬时值表达式为e=210、一玩具小车在水平地板上运动的位移——时间图象如图所示，则A．前15内，汽车的平均速率为2m/s B．20s末，汽车的速度为1m/sC．第15s内，汽车的位移为30m D．前25s内，汽车做单方向的直线运动三、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）为了测定阻值约为10Ω，额定电流为0.5AA．电源E：电动势E=6V、内阻不计；B．电流表A1：量程为0～3A、内阻约为0.06Ω；C．电流表A2：量程为0～0.6A、内阻约为0.3Ω；D．电压表V1：量程为0～15V、内阻约为5×E．电压表V2：量程0～5V、内阻约为104F、滑动变阻器R1：量程为0～20Ω，额定电流为3A的滑动变阻器；G、滑动变阻器R2：量程为0～800Ω，额定电流为0.5A的滑动变阻器；H、电键S和导线若干。(1)实验中要求通过待测电阻的电流能从0.15A起逐渐增大，为尽可能较精确地测出该电阻的阻值，并且实验中，电表示数调节方便，电流表应选择________（填写器材前面的代码），电压表应选择_________（填写器材前面的代码），滑动变阻器应选择________（填写器材前面的代码）。(2)在方框中画出符合要求的实验电路图______。12．（12分）电池用久了性能会下降。某物理兴趣小组欲测量某旧电池的电动势和内阻，实验电路如图甲所示。可供选择的器材如下：A．待测电池（电动势约为12V，内阻为十几欧）；B．直流电压表（量程0～15V，内阻约为15kΩ）C．直流电压表（量程0～3V，内阻约为3kΩ）；D．定值电阻（阻值为10Ω，额定电流3A）；E．定值电阻（阻值为100Ω，额定电流1A）F．滑动变阻器（最大阻值为100Ω）；G．导线和开关（1）电压表V2应选择_____，定值电阻应选择_____（选填器材前的字母序号）（2）若电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，定值电阻的阻值为R0，则该电池的电动势E和内阻r的关系式为E＝_____（用U1、U2、R0表示）。（3）改变滑动变阻器阻值，重复实验，可获取两个电压表示数的多组数据，作出U1-U2图线如图乙所示，则该电池的电动势E＝_____V，内阻r＝_____Ω（结果均保留三位有效数字）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）遥控电动玩具车的轨道装置如图所示，轨道ABCDEF中水平轨道AB段和BD段粗糙，AB=BD=2.5R，小车在AB和BD段无制动运行时所受阻力是其重力的0.02倍，轨道其余部分摩擦不计。斜面部分DE与水平部分BD、圆弧部分EF均平滑连接，圆轨道BC的半径为R，小段圆弧EF的半径为4R，圆轨道BC最高点C与圆弧轨道EF最高点F等高。轨道右侧有两个与水平轨道AB、BD等高的框子M和N，框M和框N的右边缘到F点的水平距离分别为R和2R。额定功率为P，质量为m可视为质点的小车，在AB段从A点由静止出发以额定功率行驶一段时间t（t未知）后立即关闭电动机，之后小车沿轨道从B点进入圆轨道经过最高点C返回B点，再向右依次经过点D、E、F，全程没有脱离轨道，最后从F点水平飞出，恰好落在框N的右边缘。（1）求小车在运动到F点时对轨道的压力；（2）求小车以额定功率行驶的时间t；（3）要使小车进入M框，小车采取在AB段加速（加速时间可调节），BD段制动减速的方案，则小车在不脱离轨道的前提下，在BD段所受总的平均制动力至少为多少。14．（16分）如图，匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小随时间的变化率，k为负的常量．用电阻率为ρ，横截面积为S的硬导线做成一边长为l的方框，将方框固定于纸面内，其右半部位于磁场区域中．求：⑴导线中感应电流的大小；⑵磁场对方框的作用力的大小随时间的变化率．15．（12分）如图所示，半径R=0.50m的光滑四分之一圆轨道MN竖直固定在水平桌面上，轨道末端水平且端点N处于桌面边缘，把质量m=0.20kg的小物块从圆轨道上某点由静止释放，经过N点后做平抛运动，到达地面上的P点。已知桌面高度h=

0.80m，小物块经过N点时的速度v0=3.0m/s，g取10m/s2。不计空气阻力，物块可视为质点求：（1）圆轨道上释放小物块的位置与桌面间的高度差；（2）小物块经过N点时轨道对物块支持力的大小；（3）小物块落地前瞬间的动量大小。

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、A【解题分析】

r=r0时，分子间引力和斥力相等，即，可得，所以当时分子力表现为斥力．A.，与结论相符，选项A正确；B.，与结论不相符，选项B错误；C.，与结论不相符，选项C错误；D.，与结论不相符，选项D错误。2、A【解题分析】

铁棒A两端均能吸引小磁针，说明A一定没有磁性；铁棒B能排斥小磁针，则说明B一定有磁性；若铁棒A靠近铁棒B，则会出现相互吸引现象，A正确，BCD错误。故选A。3、B【解题分析】

A．A图中，将声音信号转变为磁信号，是录音机的原理，当录音机录音时，声音信号变成电信号，线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场，使磁带的磁粉磁化，故A正确，不符合题意；B．B图电路中，开关断开瞬间，灯泡立即熄灭，开关处电压等于电源的电动势加上自感电动势，开关处会产生电火花，故B错误，符合题意；C．C图中，在真空冶炼炉中，高频交变电流产生的涡流，电能转化为内能，来冶炼出高质量的合金，故C正确，不符合题意；D．D图中，钳形电流表是利用电磁感应原理制成的，相当于变压器，不需要切断导线，故D正确，不符合题意。故选B．4、D【解题分析】酒精和水都是由分子构成的物质，它们的分子之间都存在一定的间隔．当把酒精和水混合以后，两种物质的分子相互穿插渗透，进入彼此的空隙，所以总体积会小于二者的体积之和，故ABC错误，D正确；故选D．【题目点拨】本题考查学生应用微粒的观点来解释一些日常生活中的现象，常用到粒子的性质有不断运动和粒子间有间隔．5、D【解题分析】导体杆在轨道上做初速度为零的匀加速直线运动，用v表示瞬时速度，t表示时间，则杆切割磁感线产生的感应电动势为：，闭合回路中的感应电流为，由安培力公式和牛顿第二定律得：，由以上三式得，在乙图线上取两点，，，代入联立方程得：，，选项D正确．故选D.点睛：对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，重点是分析安培力作用下导体棒的平衡问题，根据平衡条件列出方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解．6、D【解题分析】

A．由题，简谐横波沿x轴负方向传播，波的周期T＞1.6s，则知，得T=1．8s．故A错误；B．由图知，波长λ=8m，则波速v=λ/T=11m/s．故B错误；CD．，波传播的距离为5m，根据波形的平移法得知，t=1时刻x=11m处的波峰传到Q点，Q点到达波峰位置．故C错误，D正确．【题目点拨】本题主要考查了机械波、波长、频率和波速的关系、横波的图象．是难度较大的题目本题运用波形的平移法分析时间与周期的关系，得到周期，并根据时间与周期的关系，分析质点Q的状态．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【解题分析】

若振子开始向左振动，如图所示，根据题意可以求得：，解得，所以第三次经过M点：若振子开始向右运动：根据题意得：，周期，所以第三次经过M点：，所以BC错误AD正确8、CD【解题分析】当小球与弹簧接触后，小球与槽组成的系统在水平方向所受合外力不为零，系统在水平方向动量不守恒，故A错误；下滑过程中两物体都有水平方向的位移，而槽对小球的作用力是垂直于槽面的，故力和位移夹角不垂直，故槽对小球的作用力要对球做功，故B错误；球在槽上下滑过程系统水平方向不受力，系统水平方向动量守恒，球与槽分离时两者动量大小相等，由于m＜M，则小球的速度大小大于槽的速度大小，小球被弹簧反弹后的速度大小等于球与槽分离时的速度大小，小球被反弹后向左运动，由于球的速度大于槽的速度，球将追上槽并沿槽上滑，在整个过程中只有重力与弹力做功系统机械能守恒，由于球与槽组成的系统总动量水平向左，球滑上槽的最高点时系统的速度相等且水平向左，系统总动能不为零，由机械能守恒定律可知，，即小球上升的最大高度h′小于h，小球不能回到槽高h处，故D正确；故选CD．9、BC【解题分析】变压器次级电压值为U2=PR=8×2=4V，则变压器初级电压：U1=n1n2U2=12×4V=2V，则t=0时刻，电压表的示数为2V，选项A错误；电流表的示数为I1=PU1=82A=4A，选项B正确；矩形闭合导线框ABCD在磁场中转动，产生的交流电的最大值为：Em=2U1=210、AB【解题分析】

位移时间图线的斜率表示速度，对应的纵坐标表示汽车的位移；【题目详解】A、由图象可知，内汽车的位移为，故A正确；

B、汽车在时做匀速直线运动，速度为，故B正确；

C、汽车在前内向正方向做匀速直线运动，所以前内加速度为0，内静止，内反向做匀速直线运动，故CD错误．【题目点拨】解决本题的关键知道位移时间图象的物理意义，知道图线斜率表示的含义．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、CEF【解题分析】

(1)[1][2][3]电源电动势为6V，电压表需要选择E，待测电阻的额定电流为0.5A，电流表应选择C；待测阻值约为10Ω，为方便实验操作，滑动变阻器应选择F(2)[4]由题意可知，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，实验电路图如图所示：【题目点拨】本题考查了实验器材的选择、设计实验电路图，要掌握实验器材的选择原则：安全性原则、精确性原则、方便实验操作原则；根据题意确定滑动变阻器与电流表接法是设计实验电路的关键。12、CD11.515.0【解题分析】

第一空.电压表V2测定值电阻两端电压，可以选用量程较小的电压表C；第二空.电源电动势约为12V，为减小实验误差，定值电阻应选择D；第二空.由图示电路图可知，电源电动势：E＝U1+Ir＝U1+r；第三空.因U1=E-，由图示U1﹣U2图象可知，电源电动势：E＝11.5V，因；电源内阻：r＝kR2＝15.0Ω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）34mg，方向竖直向下；（2）13mgR5P；（3）【解题分析】

（1）小车平抛过程，有：2R=vFt…①2R=12gt2⋯由①②联立解得：vF=gR⋯③在F点，对小车由牛顿第二定律得：mg﹣FN=mvF2由③④得：FN=34由牛顿第三定律得小车对轨道的压力大小为34mg（2）小车从静止开始到F点的过程中，由动能定理得：Pt﹣0.02mg⋅5R﹣mg⋅2R=12mvF2⋯由③⑤得：t=13mgR（3）平抛过程有：R=vF´t、2R=12gt要使小车进入M框，小车在F点的最大速度为vF´=12gR小车在C点的