2024届吉林省长春市第一五一中学高二物理第二学期期末统考试题含解析

2024届吉林省长春市第一五一中学高二物理第二学期期末统考试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd，在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，从图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到达位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ.在这个过程中，线圈中感应电流A．沿abcd流动B．沿dcba流动C．由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流动D．由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流动2、如图所示，以O为圆心的圆形区域内，存在方向垂直纸面向外的勻强磁场，磁场边界上的A点有一粒子发射源，沿半径AO方向发射出速率不同的同种粒子（重力不计），垂直进入磁场，下列说法正确的是A．率越大的粒子在磁场中运动的时间越长B．速率越小的粒子在磁场中运动的时间越长C．速率越大的粒子在磁场中运动的角速度越大D．速率越小的粒子在磁场中运动的角速度越大3、两种单色光由玻璃射向空气时发生了全反射，临界角分别为、且，、分别表示玻璃对这两种单色光的折射率，、分别表示这两种单色光在玻璃中的传播速度，则（）A．， B．，C．， D．，4、如图所示，电动势为E、内阻为r的电源与两个灯泡A、B及一个电阻R、理想电压表相接，开始时开关k断开，现在闭合开关k，下列表述正确的是（）A．A灯变亮B．B灯变亮C．电源的功率减小D．电压表读数变大5、我国“西电东送”采用特高压远距离输电．在西部发电厂附近升压变压器将电压升高，通过输电线输送到东部某地，再用降压变压器降压到稳定的工作电压，为负载提供电压．变压器均为理想变压器，发电机输出电压及输电线的电阻均不变．则A．增加负载，输电线上损失的功率增大B．增加负载，升压变压器的原线圈中电流减小C．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压D．升压变压器的输出电压小于降压变压器的输入电压6、经过一系列衰变和衰变后变成，则比少A．16个中子，8个质子 B．8个中子，16个质子C．24个中子，8个质子 D．8个中子，24个质子二、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、如图所示是远距离输电示意图，则进行远距离输电时，下列说法中正确的是A．电站的输出电压一定时，若电站的输出功率突然增大，则降压变压器的输出电压减小B．电站的输出电压一定时，若电站的输出功率突然增大，则升压变压器的输出电压增大C．电站的输出功率一定时，若增大输电电压，则输电线损耗功率增大D．电站的输出功率一定时，若增大输电电压，则输电线损耗功率减小8、下列史实正确的是（）A．贝克勒尔首先发现某些元素能发出射线并与居里夫妇分享了1903年的诺贝尔物理学奖B．卢瑟福用α粒子轰击氮核，打出了质子，并由此发现了质子C．查德威克通过实验证实了原子核内存在质子D．玻尔提出了自己的原子结构假说，并由此解释了所有的原子发光现象9、在如图所示的电路中，电源内阻不计.为使电容器的带电量增大，可采取以下哪些方法：（）A．增大R1 B．增大R2C．增大R3 D．减小R110、如图所示，质量为2m的小球A用一根不可伸长的轻绳连接后悬挂于O点，在外力F的作用下，小球A处于静止状态．若要使小球处于静止状态且悬线OA与竖直方向的夹角θ保持30°不变，则外力F的值可能是A．mg B．2mg C．mg D．mg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“电磁感应现象”，某实验小组利用了灵敏电流计G、线圈A、B等实验器材．已知灵敏电流计G不通电时，指针指示在刻度盘中央“0”刻线处．实验主要步骤如下：(1)如图甲所示，闭合开关S，观察到灵敏电流计G的指针向左偏．(2)如图乙所示，闭合开关S，可以观察到灵敏电流计G的指针________；开关闭合一段时间后，再断开开关，可以观察到灵敏电流计G的指针_________．(填“向左偏”、“向右偏”或“指针在刻度盘中央‘0’刻线处”)12．（12分）一根细长均匀、内芯为绝缘材料的金属管线样品，横截面外缘为正方形，如题图甲所示．此金属管线样品长约30cm、电阻约10Ω，已知这种金属的电阻率为ρ，因管芯绝缘材料截面形状不规则，无法直接测量其横截面积．请你设计一个测量管芯截面积S的电学实验方案，现有如下器材可选A．毫米刻度尺B．螺旋测微器C．电流表A1（量程600mA，内阻约为1.0Ω）D．电流表A2（量程3A，内阻约为0.1Ω）E．电压表V（量程3V，内阻约为6kΩ）F．滑动变阻器R1（2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）G．滑动变阻器R2（10Ω，允许通过的最大电流2A）H．蓄电池E（电动势为6V，内阻约为0.05Ω）I．开关一个，带夹子的导线若干．①上述器材中，应该选用的电流表是_____，滑动变阻器是_____；（填写选项前字母代号）②若某次用螺旋测微器测得样品截面外缘正方形边长如图乙所示，则其值为____mm；③要求尽可能测出多组数据，你认为在图的甲、乙、丙、丁中选择哪个电路图____；④若样品截面外缘正方形边长为a、样品长为L、电流表示数为I、电压表示数为U，则计算内芯截面积的表达式为S=_______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（a）所示，在垂直于匀强磁场B的平面内，半径为r的金属圆盘绕过圆心O的轴承转动，圆心O和边缘K通过电刷与一个电路连接，电路中的P是加上一定正向电压才能导通的电子元件．流过电流表的电流I与圆盘角速度ω的关系如图（b）所示，其中ab段和bc段均为直线，且ab段过坐标原点．ω>0代表圆盘逆时针转动．已知：R=3.0Ω，B=1.0T，r=0.2m．忽略圆盘、电流表和导线的电阻．（1）根据图（b）写出ab、bc段对应I与ω的关系式；（2）求出图（b）中b、c两点对应的P两端的电压Ub、Uc；（3）分别求出ab、bc段流过P的电流IP与其两端电压UP的关系式.14．（16分）一原长=20cm的轻弹簧的一端固定在倾角θ=30°的固定光滑斜面的底部，另一端压有一质量m=1kg的物块(视为质点），如图所示．用力沿斜面向下推物块，使弹藏的压缩量=10cm，然后由静止释放物块．已知弹簧的劲度系数k=250N/m，弹簧的形变始终在弹性限度内，弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量x的关系为，重力加速度g=10m/s².求：(1)从开始释放物块到物块的速度最大的过程中物块的位移；(2)物块上升到最高处时与水平地面的距离．15．（12分）如下图所示，水平方向上的导轨，间距L1＝0.5m，ab杆与导轨左端的距离L2＝0.8m，由导轨与ab杆所构成的回路的总电阻R＝0.2Ω，垂直导轨所在平面竖直向下的匀强磁场的磁感应强度B0＝1T，重物的质量M＝0.04kg，用细绳通过定滑轮与ab杆的中点相连，各处的摩擦均可忽略不计．现使磁场以＝0.2T/s的变化率均匀地增大，试求当t为多少时，M刚好离开地面(取g＝10m/s2)．

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】

由条形磁铁的磁场分布情况可知，线圈在位置Ⅱ时穿过矩形闭合线圈的磁通量最少．线圈从位置Ⅰ到Ⅱ，穿过abcd自下而上的磁通量减少，感应电流的磁场阻碍其减少，则在线框中产生的感应电流的方向为abcd，线圈从位置Ⅱ到Ⅲ，穿过abcd自上而下的磁通量在增加，感应电流的磁场阻碍其增加，由楞次定律可知感应电流的方向仍然是abcd.。A.由上分析可知，A正确；BCD.由上分析可知，BCD错误。2、B【解题分析】粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力作向心力，则有，解得粒子做圆周运动的半径，设磁场圆形区域半径为r，如图所示粒子在磁场中运动的偏转角为，由向何关系得：，所以v越大，则R大，则越小，故也越小，而周期，即不同速率的粒子在磁场中做圆周运动的周期相同，则粒子在磁场中运动的偏转角越大，运动时间越长，所以速率越大的粒子在磁场中运动的偏转角越小，运动的时间越短，故A错误，B正确．粒子在磁场中运动的角速度，所以不同速率粒子在磁场中运动的角速度相等，故CD错误；3、B【解题分析】根据光的全反射，临界角与折射率的关系，，则有，因，故，又，故，故选B．【题目点拨】根据光的全反射，临界角与折射率的关系式和分析判断．4、A【解题分析】开关闭合使得电路中的电阻减小，,电流增大则A灯变亮，A对．根据串联分压关系（电阻越大分压越大）B灯部分电阻变小则其两端电压变小，变暗，B错（外电阻变小则路端电压减小，电压表的读数减小，D错）电源的功率,因为电流增大，所以功率增大，C错5、A【解题分析】

AB．由于负载增加，降压变压器输出的功率增加，负载线路电流变大，故高压输电线上的电流变大，，损失功率变大，因为输电线中电流变大，根据变压器原理可知，升压变压器中电流变大，A正确B错误．CD．因为输电线存在电阻，有电压损失，所以升压变压器输出电压大于降压变压器输入电压，CD错误．6、A【解题分析】

比质子数少（90-82）=8个，核子数少（232-208）=24个，所以中子数少（24-8）=16个，故A正确；B、C、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【解题分析】

A．电站的输出电压一定时，若电站的输出功率突然增大，则输电线上流过的电流增大，输电线损失的电压增大，所以降压变压器的输出电压减小，则A正确．B．电站的输出电压一定时，若电站的输出功率突然增大，虽然流过原线圈电流增大，但是原线圈电阻不计，没有电压损耗，则升压变压器的输出电压不变，B错误．CD．电站的输出功率一定时，若增大输电电压，则输电线上流过的电流减小，输电线消耗的功率减小，C错误D正确．8、AB【解题分析】

（1）贝克勒尔发现了天然放射现象，居里夫人与她丈夫皮埃尔•居里发现了放射性元素钋（Po）和镭（Ra），因此他们一起分享了1903年的诺贝尔物理学奖。故A正确；（2）1919年卢瑟福用α粒子轰击氮核，发现质子。故B正确；（3）1932年查德威克用α粒子轰击铍核，发现中子。故C错误；（4）玻尔提出了自己的原子结构假说，并由此解释了氢光谱，并不是解释了所有的原子发光现象。故D错误。故本题正确答案选AB。9、BD【解题分析】试题分析：直流电路中，电容器相当于断路，电容器两极板间电压等于电阻R2两端的电压；根据电容的定义式，当电压增加时，带电量增加；根据串联电路分压式U1：U2=R1：R2，又由于E=U1+U2，故减小R1或增加R2都会使电容器两端电压增加，从而增加电容器的电容；故选BD．考点：欧姆定律及电容器10、BCD【解题分析】试题分析：对AB两球整体受力分析，受重力，OA绳子的拉力T以及拉力F，三力平衡，将绳子的拉力T和拉力F合成，其合力与重力平衡，如图：当拉力F与绳子的拉力T垂直时，拉力F最小，最小值为，即；由于拉力F的方向具有不确定性，因而从理论上讲，拉力F最大值可以取到任意值，题中BCD的值都大于等于，故都有可能，故本题选项为A．考点：共点力作用下物体平衡【名师点睛】本题是三力平衡问题中的动态分析问题，其中一个力大小和方向都不变，一个力方向不变、大小变，第三个力的大小和方向都变，根据共点力平衡条件，集合平行四边形定则作出力的图示，得到未知力的变化情况．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、向右偏；向左偏；【解题分析】如图甲所示，闭合开关S，电流从左侧进入，观察到灵敏电流计G的指针向左偏；如图乙所示，闭合开关S，A线圈的电流增大，根据安培定则可知A线圈产生向上的磁场，则经过B线圈的磁场也向上，且突然增大，根据楞次定律可知，B线圈产生向下的感应磁场，则B线圈的上端为正极，电流从右侧进入，故可以观察到灵敏电流计G的指针向右偏；再断开开关S，A线圈的电流减小，根据安培定则可知A线圈产生向上的磁场，则经过B线圈的磁场也向上，且突然减小，根据楞次定律可知，B线圈产生向上的感应磁场，则B线圈下端为正极，电流从左侧进入，故可以观察到灵敏电流计G的指针向左偏．【题目点拨】根据题意确定电流表指针偏转方向与电流注入的关系，然后根据磁通量的变化判断电流表指针偏转方向．12、CG0.730甲a2【解题分析】

①③由题意可知，电源电动势为6V，电压表采用0～3V，而由于待测电阻约为10Ω，则电路中电流最大为I=URx=310A=0.3A，故不能选用最大量程为3A②由图乙所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为0.5mm，可动刻度所示为23.0×0.01mm=0.230mm，螺旋测微器的示数为0.5mm④根据欧姆定律，有R=UI，根据电阻定律，有R=ρLS0四、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）（-45rad/s≤ω≤15rad/s）；（15rad/s≤ω≤45rad/s）（2）（3）ab流过P的电流Ip与其两端电压Up的关系式分别为：Ip＝0（A）（﹣0.9V≤Up≤0.3V），Ip0.05（A）（0.3V≤Up≤0.9V）．【解题分析】

（1）由图可知，在ab段，直线斜率,故对应I与ω的关系式为：（-45rad/s≤ω≤15rad/s）；在bc段，直线斜率，设表达式，把ω=45rad/s，I=0.4A代入解得b=-0.05，故对应I与ω的关系式为：（15rad/s≤ω