2024届安徽省铜陵市浮山中学等重点名校物理高二下期末统考试题含解析

2024届安徽省铜陵市浮山中学等重点名校物理高二下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、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、如图所示，平行线PQ、MN之间有方向垂直纸面向里的匀强磁场，电子从P沿平行于PQ且垂直于磁场方向射入磁场，其中速率为v1的电子与MN成60°角，速率为v2的电子与MN成45°角射出磁场，v1：v2等于（）A．（2—）：1 B．（—1）：1 C．：1 D．：2、如图所示，变压器输入的交变电压，副线圈匝数可调，电阻R=100Ω，均是额定电压为20V，额定功率为20W的小灯泡，通过调节副线圈的匝数，使S闭合前后，均能正常发光，则S闭合前后副线圈的匝数之比为A．1：11 B．2：1 C．3：5 D．6：113、下列叙述正确的有()A．两个分子组成的系统的势能随分子间的距离增大而减小B．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，故液体表面存在张力C．把很多小的单晶体放在一起，就变成了非晶体D．第二类永动机没有违反能量守恒定律4、如图所示，在粗糙的水平地面上有质量为m的物体，连接在一劲度系数为k的轻弹簧上，物体与地面之间的动摩擦因数为μ，现用一水平力F向右拉弹簧，使物体做匀速直线运动，则弹簧伸长的长度为(重力加速度为g)A． B． C． D．5、关于永动机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是（）A．第二类永动机违背能量守恒定律B．如果物体从外界吸收了热量，则物体的内能一定增加C．保持气体的质量和体积不变，当温度升高时，每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多D．做功和热传递都可以改变物体的内能，但从能的转化或转移的观点来看这两种改变方式没有区别6、随着我国人民生活水平的不断提高，家庭中使用的电器越来越多，下列电器中主要利用电流的热效应工作的是（）A．手机 B．电视机 C．电热水壶 D．空调二、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、在光滑绝缘的水平面上，一绝缘轻绳拉着一个带电小球，绕轴O在匀强磁场中做逆时针方向的水平匀速圆周运动，磁场方向竖直向下，俯视如图所示。若小球运动到A点时，绳子突然断开，关于小球在绳子断开后的可能运动情况，下列说法正确的是（）A．若带正电，小球做顺时针方向的匀速圆周运动B．若带负电，小球做顺时针方向的匀速圆周运动C．若带正电，小球做逆时针方向的匀速圆周运动，半径变小D．若带正电，小球做逆时针方向的匀速圆周运动，半径增大8、如图所示的输电线路中，升压变压器T1和降压变压器T2均为理想变压器，电压表V1、V2分别接在T1和T2副线圈两端。已知T2原、副线圈匝数比为k，输电线的总电阻为r，T1原线圈接在电压有效值恒定的交流电源上，电压表和电流表均为理想电表。由于用户的负载变化，电流表A2的示数增加ΔI，则A．电流表A1的示数增大B．电压表V2的示数减小C．电压表V1的示数增大D．输电线上损失的功率增加9、如图所示，一理想变压器原线圈匝数=1000匝，副线圈匝数=100匝，将原线圈接在u=100sin100πt(V)的交流电压上，副线圈接有阻值R=5Ω的定值电阻、理想电流表和理想电压表.现在A、B两点间接入不同的电子元件，下列说法正确的是（）A．穿过铁芯的磁通量的最大变化率为1Wb/sB．若在A、B两点间接入一阻值R′=15Ω的定值电阻，则电压表示数为2.5VC．若在A、B两点间接入一内阻r=5Ω的电动机(正常工作)，则电流表的示数为1AD．若在A、B两点间接入一只电容器，则降低交流电的频率时，电压表的示数减小10、A物体从高为H的塔顶自由落下的同时，B物体从塔底以初速度v0竖直上抛，且A、B两物体在同一直线上运动．重力加速度为g，下列说法正确的是A．若v0>，两物体相遇时B正在空中下落B．若v0=，两物体在地面相遇C．若<v0<，两物体相遇时B正在空中下落D．若v0=，则两物体在地面相遇三、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）某实验小组应用如图甲所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，已知小车的质量为M，砝码及砝码盘的总质量为m，所用的打点计时器所接的交流电的频率为50Hz，实验步骤如下：A．按图所示安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直；B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动；C．挂上砝码盘，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度；D．改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤C，求得小车在不同合力作用下的加速度.根据以上实验过程，回答以下问题：(1)对于上述实验，下列说法正确的是（_________）A．小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等B．实验过程中砝码盘处于超重状态C．与小车相连的轻绳与长木板一定要平行D．弹簧测力计的读数应为砝码和砝码盘总重力的一半E.砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量(2)实验中打出的一条纸带如图乙所示，由该纸带可求得小车的加速度为________m/s2.（结果保留2位有效数字）(3)由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图象，与本实验相符合的是（_________）12．（12分）在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后面拉动的纸带经打点计时器打出的点计算得到．(1)当M与m的大小关系满足_________时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码总重力．(1)一组同学在探究加速度与质量的关系时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地得出加速度a与质量M的关系，应作出a与_______图象．(3)甲同学在探究加速度与力的关系时，根据测量数据作出的a一F图线，如图a所示．则实验存在的问题是_________________．(4)乙、丙两同学用同一装置探究加速度与力的关系时，画出了各自得到的a一F图线，如图b所示．则两同学做实验时的哪一个物理量取值不同?答：______________．(5)下图是某次实验中得到的纸带．已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，每相邻两个计数点间还有4个点未画出，利用下图给出的数据可求出小车下滑的加速度为________m/s1．(结果保留三位有效数字)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）如图，在水平地面上有一质量为4.0kg的物块，它与地面的动摩擦因数μ=0.2，在与水平方向夹角为θ=30°的斜向上的拉力F作用下，由静止开始运动．经过2.0s的时间物块发生了4.0m的位移．（g=10m/s2）．试求：（1）物块的加速度大小；（2）拉力F的大小；（3）若拉力F方向任意而使物块向右做匀速直线运动，则力F的最小值为多大？14．（16分）（20分）电视机的显像管中，电子束的偏转是用电偏和磁偏转技术实现的。如图甲所示，电子枪发射出的电子经小孔S1进入竖直放置的平行金属板M、N间，两板间所加电压为U0；经电场加速后，电子由小孔S2沿水平放置金属板P和Q的中心线射入，两板间距离和长度均为；距金属板P和Q右边缘处有一竖直放置的荧光屏；取屏上与S1、S2共线的O点为原点，向上为正方向建立x轴。已知电子的质量为m，电荷量为e，初速度可以忽略。不计电子重力和电子之间的相互作用。（1）求电子到达小孔S2时的速度大小v；（2）若金属板P、Q间只存在垂直于纸面向外的匀强磁场，电子恰好经过P板的右边缘飞出，求磁场的磁感应强度大小B；（3）若金属板P和Q间只存在电场，P、Q两板间电压u随时间t的变化关系如图乙所示，单位时间内从小孔S1进入的电子个数为N。电子打在荧光屏上形成一条亮线；每个电子在板P和Q间运动的时间极短，可以认为两板间的电压恒定；忽略电场变化产生的磁场。试求在一个周期（即2t0时间）内打到荧光屏单位长度亮线上的电子个数n。15．（12分）如图所示，足够长的金属导轨MN、PQ平行放置，相距为L，与水平面的夹角为θ=30°，整个空间存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B．质量均为m、电阻均为R导体棒ab、cd静放在导轨上，棒ab、cd与导轨间的滑动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，导轨电阻不计．现给棒ab一个沿斜面向上的初速度，棒ab沿斜面向上的运动过程中，棒cd始终保持静止，棒ab、cd与导轨接触良好，求：(1)棒ab初速度的最大值；(2)棒ab以(1)问的初速度开始滑行，沿导轨向上滑行的最大距离为s，求ab棒上滑的过程中棒cd中产生的热量(不计电磁辐射)．

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】

设带电粒子与MN之间的夹角为θ，做匀速圆周运动的半径为r由几何关系可知解得：带电粒子做匀速圆周运动半径联立可得：A.（2—）：1与上述计算结果（2—）：1相符，故A符合题意；B.（—1）：1与上述计算结果（2—）：1不相符，故B不符合题意；C.：1与上述计算结果（2—）：1不相符，故C不符合题意；D.：与上述计算结果（2—）：1不相符，故D不符合题意。2、D【解题分析】由变压器输入的交变电压可知有效值为；S闭合前是电阻R与L1串联，L1正常发光可知其额定电流为，故,由变压器原理可知；S闭合后L1和L2并联后再与R串联，，同样可得，故联立可得，故选D．【题目点拨】本题考查理想变压器原理及应用，要注意明确电路结构，知道开关通断时电路的连接方式．3、B【解题分析】试题分析：分子间的距离从特别小增大到无穷远的过程中，分子之间首先是排斥力做的功，分子势能减小；然后分子之间的作用力表现为分子引力，随距离的增大，分子力做负功，分子势能增大故A错误；液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，故液体表面存在张力故B正确；把很多小的单晶体放在一起，可能仍然是单晶体，如食盐晶体；故C错误；第二类永动机没有违反能量守恒定律，违反了热力学第二定律故D正确；故选BD.考点：分子势能；表面张力；晶体；热力学第二定律4、D【解题分析】根据平衡条件得：弹簧的弹力F弹=F=μmg，根据胡克定律得，F弹=kx，解得弹簧的伸长量，或．故D正确，A、B、C错误．故选D．【题目点拨】本题考查了共点力平衡和胡克定律的综合，知道拉力等于弹簧的弹力、等于摩擦力的大小．5、C【解题分析】

A.第二类永动机不违反能量守恒定律，违反了热力学第二定律；故A错误.B.改变内能的方式有做功和热传递，物体从外界吸收了热量，物体的内能不一定增加；故B错误.C.保持气体的质量和体积不变，当温度升高时，压强增大，每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多；故C正确.D.做功和热传递都可以改变物体的内能，但从能时转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的；故D错误.6、C【解题分析】

A.手机充电时是电能转化为化学能，不符合题意，选项A错误；B.电视机工作时，将电能转化为光能、电场能、磁场能等，不符合题意，选项B错误；C.电热水壶是将电能转化为内能，符合题意，选项C正确；D.空调取暖时是电热器工作，电能转化为内能；制冷时是压缩机工作，将电能转化为机械能。不符合题意，选项D错误。本题选主要利用电流的热效应工作的是电热水壶。故选C。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、BD【解题分析】

ACD.若小球带正电，则小球所受的洛伦兹力指向圆心，开始时，拉力可能为零，绳断后，仍然洛伦兹力提供向心力，逆时针做圆周运动，半径不变．若开始靠洛伦兹力和拉力的合力提供向心力，绳断后，拉力减小为零，小球靠洛伦兹力提供向心力，速度的大小不变，半径变大，故AC不符合题意，D符合题意；B.如果小球带负电，则小球所受的洛伦兹力方向背离圆心，绳子断后，小球做顺时针的匀速圆周运动，故B符合题意。8、AB【解题分析】

A.T2原、副线圈匝数比为k，所以，所以电流表A1的示数增大，A正确。B.因为电流表A1的示数增大，所以输电线上损失电压增加，变压器T2原线圈电压减小，根据变压器原理得电压表V2的示数减小，B正确。C.因为T1原线圈接在电压有效值恒定的交流电源上，所以电压表V1的示数不变，C错误。D.因为输电线上电流增大，根据功率方程可知，输电线损失功率增加量一定不是，D错误。9、BD【解题分析】

根据法拉第电磁感应定律，代入数据：，解得，即穿过铁芯的磁通量的最大变化率为，故A错误；原线圈电压的有效值，根据电压与匝数成正比，得副线圈两端的电压，A、B两点间接入一阻值R'=15Ω的定值电阻，副线圈电流，电压表示数等于电阻R两端的电压，U＝IR＝×5V＝2.5V，故B正确；在A、B两点间接入一内阻r=5Ω的电动机（正常工作），欧姆定律不适用，电流表示数，即电流表示数不等于1A，故C错误；在A、B间接入一只电容器，降低交流电的频率，容抗增大，副线圈电流减小，电阻R两端的电压减小，所以电压表的示数减小，故D正确；故选BD．【题目点拨】本题关键是明确变压器的输入和输出电压成正比，然后转化为恒定电路的动态分析问题，注意电容器的容抗与频率成反比，电感器的感抗与频率成正比．10、CD【解题分析】

若B球正好运动到最高点时两球相遇，则有：

B球上升的时间：…①

A球下落的位移大小sa=gt2…②

B球上升的位移大小…③

相遇时有sa+sb=H…④

由①②③④解得：

当ab两球恰好在落地时相遇，则有：

此时A的位移sa=gt2=H

解得：

由上计算结果可知，若v0＞，则两物体在b上升途中相遇，故A错误；若v0=，则b球正好运动到最高点时相遇，故B错误；若＞v0＞，两物体相遇时B物体正在空中下落，故C正确；若v0=，则两物体在地面相遇，故D正确；故选CD.【题目点拨】解决本题的关键知道两物体在空中相碰，两物体的位移之和等于H，结合物体运动时间的范围，求出初始速度的范围．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、C0.16A【解题分析】

(1)A、由图可知，小车的加速度是砝码盘的加速度大小的2倍，故A错误；B.实验过程中，砝码向下加速运动，处于失重状态，故B错误；C.与小车相连的轻绳与长木板一定要平行，保证拉力沿着木板方向，故C正确；D.实验过程中，砝码向下加速运动，处于失重状态，故弹簧测力计的读数小于砝码和砝码盘总重力的一半，故D错误；E.由于不需要把砝码的重力作为小车的拉力，故不需要砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量的条件，故E错误；故选：C(2)设相邻两个计数点之间的位移分别为x1、x2、x3，相邻两个计数点之间的时间间隔T=5×0.02s=0.1s，由△x=aT2结合作差法得：m/s2=0.16m/s2(3)由题意可知，小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系应该是成正比，即为过原点的一条倾斜直线，故A与本实验符合。故选：A.12、平衡摩擦力时木板倾角过大（或平衡摩擦力过度）两个小车及车上砝码质量不同（或M）【解题分析】

（1）若认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力，应不考虑盘及盘中砝码受到的合力，即M与m的大小关系应满足M≫m．（1）由F=ma知，保持盘及盘中砝码的质量一定，即绳的拉力F一定，加速度与质量成反比，为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应作两者的正比例图像，即做a与的图像．（3）由图像知，没有力时小车就有了加速度，说明该同学在平衡摩擦力时木板倾角过大．（4）由图像知，图像的斜率为质量的倒数，两图线斜率不同，说明两小车及车上砝码的总质量不同．（5）由打点计时器使用的交流电频率为50Hz，每相邻两个计数点间还有4个点未画出，知相邻两计数点间的时间间隔为T=0.1s，由，把数据统一成国际单位代入得到．【题目点拨】学生要清楚“验证牛顿第二定律”的实验原理，实验步骤，会分析a-F图像，用纸带求加速度时，要把所给的数据全用上以减小误差．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）2m/s2【解题分析】

（1）由x=12at2得（2）由力的平衡和牛顿第二定律有：Fcosθ-f=ma①FN+Fsinθ=mg②f＝μFN③由①②③得：F≈16.6N（3）由力的平衡条件得FFf解得F=解之得F=【题目点拨】此题是牛顿第二定律的应用已知运动求力的问题，加速度是联系力学和运动学的