2024届赣湘粤三省六校高二物理第二学期期末学业质量监测试题含解析

2024届赣湘粤三省六校高二物理第二学期期末学业质量监测试题注意事项：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、设想探测火星时，载着登陆舱的探测飞船在以火星中心为圆心，半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1，登陆舱的探测飞船的总质量为m1。随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为r2的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为m2。则A．火星的质量为M=B．火星表面的重力加速度为'C．登陆舱在r1与r2轨道上运动时的速度大小之比为vD．登陆舱在半径为r2轨道上做圆周运动的周期为T2、如图所示，在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场，MN是一竖直放置的感光板．从圆形磁场最高点P垂直磁场射入大量的带正电，电荷量为q，质量为m，速度为v的粒子，不考虑粒子间的相互作用力，关于这些粒子的运动以下说法正确的是A．只要对着圆心入射，出射后均可垂直打在MN上B．对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线一定过圆心C．对着圆心入射的粒子，速度越小时间越长D．只要速度满足v=RqB/m，沿不同方向射入的粒子射出后均可垂直打在MN上3、如图所示,顶端固定着小球的直杆固定在小车上,当小车向右做匀加速运动时,球所受合外力的方向沿图中的()A．OA方向 B．OB方向 C．OC方向 D．OD方向4、如图所示，一沙袋用无弹性轻细绳悬于O点．开始时沙袋处于静止，此后弹丸以水平速度击中沙袋后均未穿出．第一次弹丸的速度为v1，打入沙袋后二者共同摆动的最大摆角为30°.当他们第1次返回图示位置时，第2粒弹丸以水平速度v2又击中沙袋，使沙袋向右摆动且最大摆角仍为30°.若弹丸质量是沙袋质量的140倍，则以下结论中正确的是A．v1:v2＝41:42B．v1:v2＝41:83C．v2＝v1D．v1:v2＝42:415、轻重不同的两石块从同一高度同时由静止开始下落．如果忽略空气阻力的影响，关于两石块的运动情况，下列说法正确的是（）A．重的石块先落地 B．轻的石块先落地C．重的石块所受重力大，加速度大 D．两石块一块落地6、粗糙的水平桌面上放置着一辆小车，小车上安装一竖直且注满清水的玻璃管，玻璃管中放一块适当的圆柱形的红蜡块，红蜡块能由底部匀速上升到顶端。小车从位置A开始以初速度v0向右运动，同时由底部释放红蜡块。经过一段时间后，小车运动到图中虚线位置B处。以蜡块初始位置为原点，按照如图建立坐标系，则在这一过程中红蜡块实际运动的轨迹可能是下图中的（）A． B．C． D．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、我国第21次南极科考队在南极观看到了美丽的极光．极光是由来自太阳的高能量带电粒子流高速冲进高空稀薄大气层时，被地球磁场俘获，从而改变原有运动方向，向两极做螺旋运动，如图所示．这些高能粒子在运动过程中与大气分子或原子剧烈碰撞或摩擦，从而激发大气分子或原子使其发出各种颜色的光．科学家发现并证实，向两极做螺旋运动的这些高能粒子的旋转半径是不断减小的，这主要与下列哪些因素有关()A．太阳对带电粒子的引力做负功B．越靠近南北两极的磁感应强度越强C．空气阻力对带电粒子做负功，使其动能减少D．洛伦兹力对带电粒子做负功，使其动能减少8、在两平行金属板间，有如图所示的互相正交的匀强电场和匀强磁场。α粒子（氦原子核）以速度v0从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向从左向右射入，恰好能沿直线匀速通过。下列说法正确的是（）A．若电子以速度沿相同方向射入，电子将向下偏转B．若质子以速度沿相同方向射入，质子将沿直线匀速通过C．若质子以大于的速度沿相同方向射入，质子将向下偏转D．若质子以大于的速度沿相同方向射入，质子将向上偏转9、用如图所示的装置研究光电效应现象．所用光子能量为2.75eV的光照射到光电管上时发生了光电效应，电流表G的示数不为零；移动变阻器的触点，发现当电压表的示数大于或等于1.7V时，电流表示数为0，则下列说法正确的是（）A．光电子的最大初动能始终为1.05eVB．光电管阴极的逸出功为1.05eVC．当滑动触头向a端滑动时，反向电压增大，电流增大D．改用能量为2.5eV的光子照射，移动变阻器的触点c，电流表G中也可能有电流10、如图所示，直流电路中，、是定值电阻，是光敏电阻，其阻值随光照增强而减小．当开关S闭合，电容器两板间的M点的带电液滴恰好能保持静止．现用强光照射电阻时A．电源的总功率减小 B．A板的电势降低C．液滴向上运动 D．电容器所带电荷量增加三、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）某同学做“用单摆测定重力加速度”的实验，已知单摆在摆动过程中的摆角小于5°；在测量单摆的周期时，从单摆运动到最低点开始计时且记为1，到第n次经过最低点所用的时间为t；在测量单摆的摆长时，现用毫米刻度尺测得悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端）为L，再用游标卡尺测得摆球的直径为d．(1)该单摆在摆动过程中的周期为T=_____________；(2)请你帮助该同学写出求重力加速度的一般表达式g=___________（用题中所给的物理量的符号表示）；(3)该同学用游标卡尺测量小球的直径，如图甲所示，读数是________cm；(4)为了提高实验精度，该同学采用的措施是：在实验中改变几次摆长l并测出相应的周期T，从而得出多组对应的T与l的数据，以为纵坐标，l为横坐标得到如图乙所示的图线为一条倾斜直线，并求得该直线的斜率为k，则①重力加速度g=___________（用k表示）；②图中直线并没有坐标原点，而是与纵轴的正半轴相交于一点，则实验过程中可能存在的失误是____________；12．（12分）用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。（1）组装单摆时，应在下列器材中选用_______（选填选项前的字母）。A．长度为1m左右的细线B．长度为30cm左右的细线C．直径为1.5cm左右的塑料球D．直径为1.5cm左右的小钢球（2）在实验中，有人提出以下几点建议，其中合理的是________（选填选项前的字母）。A．测摆线长时，应让小球静止在平衡位置，测量悬点到小球顶点的距离B．单摆偏离平衡位置的角度不能太大，摆角θ＜5°C．在摆球经过最低点时启动秒表计时D．用秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期（3）某次实验时，测得摆线长为l，小球的直径为d，单摆完成n次全振动所用的时间为t，则重力加速度g=________（用已知物理量表示表示）。（4）下表是甲同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理。组次123摆线长l/mm793.0893.0993.0小球直径d/mm14.014.014.050次全振动时间t/s90.095.5100.5振动周期T/s1.801.91重力加速度g/()9.749.73请计算出第3组实验中的T=________s，g=________m/s2。（5）乙同学用多组实验数据做出周期的平方（T2）与摆长（L）关系的图像，如图所示，图像是一条过原点的直线，斜率为k。由此可知重力加速度g=________。（6）丙同学在家里测重力加速度。他用细线和小铁锁制成一个单摆，如图甲所示。由于他无法确定铁锁的重心位置，所以他只测得摆线的长度l。然后将铁锁拉离平衡位置一个小角度由静止释放，测出振动周期T。多次改变摆线的长度，重复上面操作，得到多组l、T的数据，作出T2－l图像如图乙所示，图像是一条不过原点的直线。他借鉴乙同学的思路，结合直线的斜率求得重力加速度。丙同学得到的重力加速度是否正确？并说明理由________.（可忽略空气阻力对该实验的影响）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，一导热性能良好的气缸放置在水平面上，其横截面积S＝40cm2，内壁光滑，固定的卡口A、B与缸底的距离L＝1m，厚度不计。质量为m＝10kg的活塞在气缸内封闭了一段长为2L、温度为T0＝320K的理想气体。现缓慢调整气缸开口至竖直向上，取重力加速度g＝10m/s2，大气压强为p0＝1.0×105Pa。（1）求稳定时缸内气体高度；（2）当环境温度缓慢降低至T1＝100K时，至少要用多大的力才可以拉动活塞。14．（16分）某工地某一传输工件的装置可简化为如图所示的情形，AB为一段圆弧的曲线轨道，BC为一段足够长的水平轨道，两段轨道均光滑．一长为L=2m、质量为M=1kg的平板小车最初停在BC轨道的最左端，小车上表面刚好与AB轨道相切．一可视为质点、质量为m=2kg的工件从距AB轨道最低点h高处沿轨道自由滑下，滑上小车后带动小车也向右运动，工件与小车的动摩擦因数为，取：（1）若h=R，求工件滑到圆弧底端B点时对轨道的压力；（2）要使工件不从平板小车上滑出，求h的取值范围．15．（12分）反冲小车静止放在水平光滑玻璃上，点燃酒精，水蒸气将橡皮塞水平喷出，小车沿相反方向运动．如果小车的总质量M=3kg，水平喷出的橡皮塞的质量m=0.1kg.（1）若橡皮塞喷出时获得的水平速度v=2.9m/s，求小车的反冲速度；（2）若橡皮塞喷出时速度大小不变，方向与水平方向成60°角，小车的反冲速度又如何(小车一直在水平方向运动)?

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】A、根据万有引力提供向心力得GMm1r12=mB、由于火星的半径未知，则无法求出星球表面的重力加速度，故B错误；C、根据万有引力提供向心力得GMmr2=mv2r，解得v=GMr，登陆舱在r1与D、根据万有引力提供向心力得GMmr2=m4π2T2r，解得故选A。【题目点拨】本题主要抓住万有引力提供圆周运动向心力并由此根据半径关系判定描述圆周运动物理量的大小关系，掌握万有引力提供向心力这一理论，并能灵活运用。2、D【解题分析】试题分析：当速度满足v=qBRm时，粒子运动半径r=mv考点：考查了带电粒子在有界磁场中的运动【名师点睛】带电粒子射入磁场后做匀速圆周运动，对着圆心入射，必将沿半径离开圆心，根据洛伦兹力充当向心力，求出v=qBR3、D【解题分析】试题分析：当小车向右做匀加速运动时，小球和小车是一个整体，所以小球向右做匀加速直线运动，根据牛顿第三定律可得合力沿OD方向，D正确考点：考查了牛顿第二定律【名师点睛】根据牛顿第二定律可知，加速度的方向与合力的方向相同，是解决本题的关键．另外知道杆的弹力不一定沿杆的方向．4、B【解题分析】

设子弹的质量为m，沙袋质量为M=40m，取向右方向为正，第一次射入过程，根据动量守恒定律得：mv1=41mv根据系统沙袋又返回时速度大小仍为v，但方向向左，第2粒弹丸以水平速度v2击中沙袋过程：根据动量守恒定律mv2−41mv=42mv′子弹打入沙袋后二者共同摆动的过程中，设细绳长为L，由机械能守恒得(M+m)gL(1−cos30∘)=12(M+m)v得v=2gL(1-可见v与系统的质量无关，故两次最大摆角均为30∘，故v′=v故v1：v2=41：83，故ACD错误，B正确。故选：B【题目点拨】子弹射入沙袋过程，由于内力远大于外力，系统的动量守恒．子弹打入沙袋后二者共同摆动的过程机械能守恒，当他们第1次返回图示位置时，速度大小等于子弹射入沙袋后瞬间的速度，根据动量守恒定律求解．5、D【解题分析】

ABD、在忽略空气阻力的情况下，两块石头都做自由落体运动，根据得，又因为两块石头从同一高度同时下落，故运动的时间相等，所以两块石头同时落地，故AB错误，D正确；

C、两个物体都做自由落体运动，它们的运动的情况是完全相同的，所以它们的加速度相同，即下落过程中速度变化一样快，与质量的大小无关，故C错误．【题目点拨】自由落体运动的物体运动的位移、速度、加速度、时间等与物体的质量无关，这类题目根据自由落体运动的基本规律直接解题即可．6、A【解题分析】

当合速度的方向与合力（合加速度）的方向不在同一条直线上，物体将做曲线运动，且轨迹夹在速度与合力方向之间，轨迹的凹向大致指向合力的方向；蜡块的合速度方向斜向右上方，因小车以初速度向右减速运动，则合加速度方向水平向左，不在同一直线上，轨迹的凹向要大致指向合力的方向，故选项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、BC【解题分析】A、粒子在运动过程中，若电量增大，由洛伦兹力提供向心力，得出的半径公式，可知当电量增大时，半径是减小，与太阳的引力做功无关,故A错误．B、粒子在运动过程中，南北两极的磁感应强度较强，由洛伦兹力提供向心力，得出的半径公式，可知，当磁感应强度增加时，半径是减小，故B正确．C、粒子在运动过程中可能受到空气的阻力，对粒子做负功，所以其动能会减小，故C正确；D、地球的磁场由南向北，当带负电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来时，根据左手定则可以判断粒子的受力的方向为向西，所以粒子将向西偏转；当带正电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来时，根据左手定则可以判断粒子的受力的方向，粒子受到的洛伦兹力始终与速度垂直，所以洛伦兹力不做功，故D错误；故选BC．【题目点拨】本题就是考查左手定则的应用，掌握好左手定则即可判断粒子的受力的方向．同时利用洛伦兹力提供向心力，推导出运动轨迹的半径公式来定性分析．8、BD【解题分析】

粒子受到向上的洛伦兹力和向下的电场力，二力平衡时粒子沿直线运动，当二力不平衡时，粒子做曲线运动，由公式qv0B=qE，电量与电性不会影响粒子的运动性质；再分析电子的受力情况，从而明确电子是否会发生偏转。【题目详解】由于α粒子从左向右射入正交的电场和磁场空间，恰能做匀速直线运动，则两力平衡，即Eq=qvB，所以选择的速度v=，与电性和电量无关，但有确定的进、出口。若电子以相同的速度射入，相对α粒子电场力和洛仑兹力均反向，则电子仍将做匀速直线运动，所以选项A错误；同理，质子以相同的速度射入时，相对α粒子电场力和洛仑兹力虽减小，但两力仍平衡，沿直线通过，所以选项B正确；若质子进入的速度变大，电场力不变，但向上的洛仑兹力变大，所以质子将向上偏转，选项C错误，选项D正确。故选BD。【题目点拨】本题考查了利用质谱仪进行粒子选择原理，只要对粒子进行正确的受力分析即可解决此类问题，注意掌握粒子做直线运动，一定是匀速直线运动，且粒子的电量与电性均不会影响运动性质。9、BD【解题分析】该装置所加的电压为反向电压，发现当电压表的示数大于或等于1.7V时，电流表示数为0，知道光电子的最大初动能为1.7eV，根据光电效应方程EKm=hγ-W0，W0=1.05eV．故A错误，B正确；当滑动触头向a端滑动时，反向电压增大，则到达集电极的电子的数目减小，电流减小，故C错误；改用能量为2.5eV的光子照射，2.5eV仍然大于1.7eV，仍然可以发生光电效应，电流表G也有电流，即使移动变阻器的触点c，电流表G中也可能有电流，故D正确．所以BD正确，AC错误．10、CD【解题分析】

A.当用强光照射光敏电阻时，电阻变小，电流变大，电源的总功率P=EI变大，故A错误．B.由于电路中的电流增大，R1两端的电势差增大，又因为R1下端接地，电势为零，所以R1上端电势增大，A板的电势也增大．故B错误．C.电路稳定时电容器两板间的电压等于R1两端的电压，当用强光照射光敏电阻R2时，光敏电阻的阻值变小，电路中电流增大，R1两端间的电压增大，电容器的电压增大，板间场强增大，液滴所受的电场力增大，液滴向上运动，故C正确．D.电容器的电压增大，电容不变，由Q=C知，电容器所带电荷量增加．故D正确．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、；；3.030；；计算摆长时漏加小球半径【解题分析】

(1)由题，从单摆运动到最低点开始计时且记数为1，到第n次经过最低点所用的时间内为t，则单摆全振动的次数为，周期.(2)单摆的长度为，由单摆的周期公式，得.(3)由图示游标卡尺主尺可知，游标卡尺所示为：30mm+6×0.05mm=30.30mm=3.030cm；(4)根据周期公式，此公式变形得到，以l为横坐标、为纵坐标所得到数据连成直线，并求得该直线的斜率，即.若根据所得数据连成的直线的延长线没过坐标原点，而是与纵轴的正半轴相交于一点，则实验过程中可能存在的失误是摆长漏加小球半径.【题目点拨】常用仪器的读数要掌握，这是物理实验的基础．掌握单摆的周期公式，从而求解加速度，摆长、周期等物理量之间的关系．单摆的周期采用累积法测量可减小误差．对于测量误差可根据实验原理进行分析．12、ADABC2.019.77正确【解题分析】

第一空.AB.为减小实验误差，摆线长度应适当长些，因此A正确B错误；CD.为减小空气阻力对实验的影响，摆球质量应大而体积较小，C错误D正确；第二空.A.测摆线长时，应让小球静止在平衡位置，测量悬点到小球顶点的距离，A正确。B.单摆在摆角很小的情况下才做简谐运动，则单摆偏离平衡位置的角度不能太大，一般不超过，B正确。CD.当摆球经过最低点（平衡位置）开始计时误差较小，以及用秒表测量大约30次全振动所需的时间，再求出周期，单单测一次全振动所需的时间表示周期误差较大．C正确D错误。第三空.摆长为，单摆周期，根据单摆周期公式，联立解得：。第四空.通过以上分析可知，，所以。第五空.，代入解得：。第六空.根据得：，所以斜率为k，则重力加速度。第七空.设据线下端至铁锁重心位置的长度为a，则铁锁振动周期，得，图像斜率，得，所以计算正确。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)h1＝1.6m(2)F＝250N【解题分析】

（1）气体初态p1＝p0＝1.0×105Pa，V1＝2LS设稳定时缸内气体高度为h1，气体末态，V2＝h1S由波意耳定律:p1V1＝p2V2代入数据解得h1＝1.6m（2）假定温度降低为T1过程中，气体是等压变化过程，且缸内气体高度为h