2024届嘉峪关市重点中学物理高二第二学期期末考试试题含解析

2024届嘉峪关市重点中学物理高二第二学期期末考试试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、带电粒子M和N，先后以不同的速度沿PO方向射入圆形匀强磁场区域，运动轨迹如图所示。不计重力，下列分析正确的是（）A．M带正电，N带负电 B．M和N都带正电C．M带负电，N带正电 D．M和N都带负电2、物理学中引入了“质点”、“点电荷”的概念，从科学方法上来说属于（）A．控制变量法B．类比C．理想化模型D．等效替代3、远距离高压输电中，在输电功率、输电线电阻一定的情况下，输电线上损耗的电功率（）A．与输电电压成正比B．与输电电压成反比C．与输电电压的平方成正比D．与输电电压的平方成反比4、放射性元素A经过2次α衰变和1次β衰变后生成一新元素B，则元素B在元素周期表中的位置较元素A的位置向前移动了A．1位 B．2位 C．3位 D．4位5、如图所示，水平放置的扁平条形磁铁，在磁铁的左端正上方有一线框，线框平面与磁铁垂直，当线框从左端正上方沿水平方向平移到右端正上方的过程中，穿过它的磁通量的变化是：A．先减小后增大 B．始终减小C．始终增大 D．先增大后减小6、如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，在O点存在的垂直纸面向里运动的匀速电子束.∠MOP=60°，在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的电子受到的洛伦兹力大小为F1.若将M处长直导线移至P处，则O点的电子受到的洛伦兹力大小为F2.那么F2与F1之比为（）A．3:1 B．3:2 C．1:1二、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，一质量为m、电荷量为＋q的圆环可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中，不计空气阻力，现给圆环向右的初速度v0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度图象可能是图中的（）A．②③ B．①③C．②④ D．①④8、如图，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，两相同的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上．t=0时，棒ab以初速度v0向右滑动．运动过程中，ab、cd始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别用v1、v2表示，回路中的电流用I表示．下列图像中可能正确的是A． B． C． D．9、有时我们能观察到日晕现象，如图甲所示，日晕是当太阳光线在卷层云中的冰晶折射时而产生的。图乙所示为一束太阳光射到六角形冰晶时的光路图，a、b为其折射出的两种单色光。下列说法正确的是（）A．a光的频率大于b光的频率B．分别用a、b两种光在相同条件做双缝干涉实验，a光得到的干涉条纹间距较宽C．先后照射某金属，若b光照射时能逸出光电子，则a光照射时一定能逸出光电子D．a光和b光这两种光子可能是某元素原子分别从第二、第三激发态跃迁到第一激发态时辐射出的10、直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，电源的（）A．总功率一定减小 B．效率一定增大C．内部损耗功率一定减小 D．输出功率一定先增大后减小三、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）甲同学尝试用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计a挂于固定点c，下端用细线挂一重物Q．弹簧测力计b的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计a和b的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。（1）图中弹簧测力计a的示数为_____N（2）下列必要的实验要求是_____（请填写选项前对应的字母）A．应测量重物Q所受的重力B．弹簧测力计应在使用前校零C．拉线方向应与木板平面平行D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置（3）乙同学换用两个弹簧测力计拉橡皮筋到O点，两弹簧测力计读数分别为F1和F2，用一个弹簧测力计拉橡皮筋到O点时读数为F′，通过作图法验证平行四边形定则时，图中符合实际情况的是_____12．（12分）现有一种特殊的电池，它的电动势E恒定，内阻r较大．为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图所示的电路进行实验，图中电压表的内阻很大，对电路的影响可不考虑，R为电阻箱．改变电阻箱的阻值R，记录电压表的示数U，绘制如图所示图线．①用E、r表示图线的斜率为_______、纵截距为_______，由图线可求得E=_______V，r=_______Ω；②若电压表内阻的影响不能忽略，则由上述图线求得的电动势将比真实值_______，求得的内阻将比真实值_______．（两空均选填“偏大”“不变”或“偏小”）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．（10分）如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成θ=37°角，下端连接阻值为R＝2Ω的电阻．磁场方向垂直导轨平面向上，磁感应强度为0.4T．质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.1．金属棒沿导轨由静止开始下滑．(g=10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)(1)判断金属棒下滑过程中产生的感应电流方向；(2)求金属棒下滑速度达到5m/s时的加速度大小；(3)当金属棒下滑速度达到稳定时，求电阻R消耗的功率．14．（16分）真空中有一半径为R=5cm，球心为O，质量分布均匀的玻璃球，其过球心O的横截面如图所示。一单色光束SA从真空以入射角i于玻璃球表面的A点射入玻璃球，又从玻璃球表面的B点射出。已知∠AOB=120°，该光在玻璃中的折射率为，光在真空中的传播速度c=3×108m/s，求：(1)入射角i的值；(2)该光束在玻璃球中的传播时间t.15．（12分）如图所示，匀强电场的场强E＝4V/m，方向水平向左，匀强磁场的磁感应强度B＝2T，方向垂直纸面向里。一个质量为、带正电的小物块A，从M点沿绝缘粗糙的竖直壁无初速度下滑，当它滑行0.8m到N点时就离开墙壁做曲线运动，当A运动到P点时，恰好处于平衡状态，此时速度方向与水平成45°角，求：(1)A沿壁下滑时克服摩擦力做的功；(2)A所带电荷量以及运动到P点时的速度大小。

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、C【解题分析】试题分析：由左手定则可知，粒子N向上偏转，则受到的洛伦兹力向上，粒子带正电；粒子M向下偏转，则受到的洛伦兹力向下，粒子带负电；故选C.考点：左手定则2、C【解题分析】

“质点”、“点电荷”等都是为了研究问题简单忽略了大小和形状而引入的理想化的模型，所以它们从科学方法上来说属于理想模型，故C正确，ABD错误．【题目点拨】理想化的模型是实际物体的简化处理，物理上研究的方法很多，我们在学习物理知识的同时，更要学习科学研究的方法．物理学中引入了“质点”、“点电荷”等概念，都是在物理学中引入的理想化的模型，是众多的科学方法中的一种．3、D【解题分析】由P=UI知I=PU，则P损=I2R=(P故选D。【题目点拨】根据输送功率P=UI求出输电电流，再根据P损=4、C【解题分析】

α粒子是，β粒子是，因此发生一次α衰变电荷数减少2，发生一次β衰变电荷数增加1，据题意，电荷数变化为：，所以新元素在元素周期表中的位置向前移动了3位．故选项C正确．【题目点拨】衰变前后质量数和电荷数守恒，根据发生一次α衰变电荷数减少2，发生一次β衰变电荷数增加1可以计算出放射性元素电荷数的变化量．5、D【解题分析】

线圈在N极和S极附近时，磁场较强，磁感线较密，而在条形磁铁中央附近，磁场最弱，磁感线较疏，因此在两边处穿过线圈的磁感线较多，磁通量较大，而在中间处穿过线圈的磁感线较少，磁通量较小，故穿过线框磁通量先变小后变大，故A正确，BCD错误；故选A．6、B【解题分析】

依题意，设每根导线在O点产生的磁感应强度为B1/2，方向竖直向下，则电子在О点受到的洛伦兹力为F1=B1ev；当M处长直导线移至P点时，O点合磁感应强度大小为B2=2×12B1×cos30°=32B1A.3:1，与结论不相符，选项AB.3:2，与结论相符，选项BC.1:1，与结论不相符，选项C错误；D.1:2，与结论不相符，选项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、BD【解题分析】试题分析：若在运动时，洛伦兹力恰好等于重力即Bvq=mg，此刻没有支持力，即也没有摩擦力，所以物体匀速直线运动，1图像有可能，所以排除AC．若速度较大，导致支持力向上，则摩擦力阻碍物体运动，导致速度变小，最终物体应该做匀速直线运动，所以4有可能．若洛伦兹力小于重力，则摩擦力使得速度越来越小，直到停止，3也有可能，答案为BD考点：受力分析点评：本题考查了结合洛伦兹力的受力分析（动态分析），根据不同情况，判断摩擦力，最终是否能够匀速直线运动8、AC【解题分析】

ab棒向右运动，切割磁感线产生感应电流，则受到向左的安培力，从而向右做减速运动，；金属棒cd受向右的安培力作用而做加速运动，随着两棒的速度差的减小安培力减小，加速度减小，当两棒速度相等时，感应电流为零，最终两棒共速，一起做匀速运动，故最终电路中电流为0，故AC正确，BD错误．9、BD【解题分析】

A.由图看出，太阳光射入六角形冰晶时，a光的偏折角小于b光的偏折角，由折射定律得知，六角形冰晶对a光的折射率小于对b光的折射率，则a光频率小于b光的频率，故选项A错误；B.a光频率小于b光的频率，则a光的波长大于b光的波长，因此用a、b两种光在相同条件做双缝干涉实验，a光得到的干涉条纹间距较宽，故选项B正确；C.根据发生光电效应的条件，先后照射某金属，若b光照射时能逸出光电子，a光频率小于b光的频率，则a光照射时不一定能逸出光电子，故选项C错误；D.因b光光子的能量较大，结合跃迁能量即为两能级之差，则a光和b光光子可能是某元素原子分别从第二、第三激发态跃迁到基态时辐射出的，故选项D正确；10、ABC【解题分析】

当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻变大，整个回路的电流变小，内部消耗的功率P=一定减小，C正确；总功率P=EI一定减小，A正确；而内电压降低，外电压升高，电源的效率增大，B正确；当内电阻等于外电阻时，输出功率最大，此题中无法知道内外电阻的关系，因此D不对三、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、5.80ABCC【解题分析】

第一空.弹簧测力计读数，每1N被分成10格，则1格就等于0.1N，所以示数为5.80N。第二空.A、实验通过作出三个力的图示，来验证“力的平行四边形定则”，因此重物的重力必须要知道。故A正确；B、弹簧测力计是测出力的大小，所以要准确必须在测之前校零。故B正确；C、拉线方向必须与木板平面平行，这样才确保力的大小准确性。故C正确；D、当结点O位置确定时，弹簧测力计A的示数也确定，由于重物的重力已确定，两力大小与方向均一定，因此弹簧测力计B的大小与方向也一定，所以不需要改变拉力多次实验。故D错误。第三空.实际测量的合力应与橡皮筋在同一条直线上，即F′与橡皮筋在同一条直线上，由平行四边形定则作出的为理论值与实际值有一定的偏差，即由平行四边形定则作出的为F．故C正确，ABD错误。12、r/E1/E5.0150.0偏小偏小【解题分析】

①闭合开关，调整电阻箱的阻值，读出电压表的示数，再改变电阻箱的电阻，得出多组数据，根据知，知图线的纵轴截距表示电动势的倒数，图线的斜率等于，截距的物理意义是，由斜率与截距可以求得，；(2)如果考虑电压表的内阻，根据实验的原理，知，考虑电压表的内阻，此时图线的纵轴截距表示，所以测小于真，测小于真，即则由上述图线求得的电动势将比真实值偏小，求得的内阻将比真实值偏小。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）由到（2）（3）【解题分析】

（1）由右手定则判断金属棒中的感应电流方向为由到．（2）金属棒下滑速度达到时产生的感应电动势为感应电流为，金属棒受到的安培力为由牛顿第二定律得：，解得：．（3）设金属棒运动达到稳定时，所受安培力为，棒在沿导轨方向受力平衡，解得：，又：，电阻消耗的功率：．【题目点拨】该题考查右手定则的应用和导体棒沿着斜面切割磁感线的运动，该类