福建省漳州市2024届高二物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

福建省漳州市2024届高二物理第二学期期末学业水平测试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、两分子间的分子力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为，相距很远的两分子只在分子力作用下，由静止开始相互接近．若两分子相距无穷远时分子势能为零．则下列说法正确的是A．在阶段，F表现为斥力B．在阶段，F做负功，分子动能减小，分子势能也减小C．在时，分子势能等于零D．运动过程中，两个分子的分子动能和分子势能之和不变2、湖面上停着两条小船,它们相距．一列水波正在湖面上沿连线由向传播,每条小船每分钟上下浮动20次．当船位于波峰时,船在平衡位置向下振动,两船之间还有一个波峰．则水波的波速为（）A．B．C．D．3、如图所示，边长为a的导线框ABCD处于磁感应强度为B0的匀强磁场中，BC边与磁场右边界重合．现发生以下两个过程：一是仅让线框以垂直于边界的速度v匀速向右运动；二是仅使磁感应强度随时间均匀变化．若导线框在上述两个过程中产生的感应电流大小相等，则磁感应强度随时间的变化率为()A． B． C． D．4、卢瑟福利用粒子轰击金箔的实验研究原子结构，正确反映实验结果的示意图是A． B．C． D．5、如图所示，固定斜面的倾角为，质量为的物体在水平推力作用下，沿斜面匀速上滑，则物体与斜面间的动摩擦因数为A． B．C． D．6、将如图所示规律变化的电压加在一阻值为5Ω的电阻上，lmin内产生的热量为A．300J B．240J C．180J D．150J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,理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P处于图示位置时，灯泡L能发光．要使灯泡变亮，可以采取的方法有A．向下滑动PB．增大交流电源的电压C．增大交流电源的频率D．减小电容器C的电容8、2019年3月10日，中国轮椅冰壶队首次夺得世锦赛冠军，如下图所示，两个大小相同、质量均为m的冰壶分别静止在水平冰面上的O、A点处。运动员在极短时间内给在O点甲冰壶水平冲量使其向右运动，当甲冰壶运动到A点时与乙冰壶发生弹性正碰，碰后乙冰壶运动到C点停下。已知OA=AB=BC=L，冰壶所受阻力大小恒为重力的k倍，重力加速度为g，则A．运动员对甲冰壶做的功为kmgLB．运动员对甲冰壶做的功为3kmgLC．运动员对甲冰壶施加的冲量为D．运动员对甲冰壶施加的冲量为9、如图，一玻璃柱体的横截面为半圆形，细的单色光束从空气射向柱体的O点（半圆的圆心），产生反射光束1和透射光束1．已知玻璃折射率为，入射角为45°（相应的折射角为14°）．现保持入射光不变，将半圆柱绕通过O点垂直于图面轴线顺时针转过15°，如图中虚线所示，则()A．光束1转过15° B．光束1转过30°C．光束1转过的角度等于9° D．光束1转过的角度等于15°10、如图所示，竖直放置的弯曲管ACDB，A管接一密闭球形容器，内有一定质量的气体，B管开口，水银柱将两部分气体封闭，，各管形成的液面高度差分别为h1、h2和h1．已知外界大气压强为p0，环境温度不变，水银密度为ρ．现在B管开口端缓慢向上移动，直到CD两管液面相平，则下列说法正确的是A．移动B管前A内气体的压强为B．移动B管后A内气体的体积一定减小C．移动B管后CD部分其他体积不变D．移动B管后增大、减小，A管内气体的压强可能不变三、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）如图为“碰撞实验器”，它可以探究动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．(1)实验中必须要求的条件是______．A．斜槽轨道尽量光滑以减少误差B．斜槽轨道末端的切线必须水平C．入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同D．入射球每次必须从轨道的同一位置由静止释放(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP，然后，把被碰小球m2静置于小平轨道的末端，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并重复多次．本实验还需要完成的必要步骤是________(填选项前的符号)．A．用天平测量两个小球的质量m1、m2B．测量抛出点距地面的高度HC．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、ND．测量平抛射程OM、ON(3)某次实验中得出的落点情况如图所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球的质量m1和被碰小球的质量m2之比为________．12．（12分）如图所示，游标卡尺的读数是________mm，螺旋测微器的读数是_______mm．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，质量为M=5.0kg的小车在光滑水平面上以v1=2m/s速度向右运动，一人背靠竖直墙壁为避免小车撞向自己，拿起水枪以v2=4.0m/s的水平速度将一股水流自右向左射向小车后壁，射到车壁的水全部流入车厢内，忽略空气阻力，已知水枪的水流流量恒为（1）经多长时间可使小车速度减为零；（2）小车速度减为零之后，此人继续持水枪冲击小车，若要维持小车速度为零，需提供多大的水平作用力。14．（16分）如图所示，质量M＝10kg、上表面光滑的足够长的木板在F＝50N的水平拉力作用下，以初速度v0=5m/s沿水平地面向右匀速运动．现有足够多的小铁块，它们的质量均为m=1kg，将一铁块无初速地放在木板的最右端，当木板运动了L＝1m时，又无初速度地在木板的最右端放上第2块铁块，只要木板运动了L就在木板的最右端无初速度放一铁块．（取g＝10m/s2）试问：(1)第1块铁块放上后，木板运动了L时，木板的速度多大？(2)最终木板上放有多少块铁块？(3)最后一块铁块与木板右端距离多远？15．（12分）如图甲所示，有两根足够长、不计电阻，相距L=1m的平行光滑金属导轨cd、ef与水平面成θ=30°固定放置，顶端接一阻值为R=2Ω的电阻，在轨道平面内有磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场，方向垂直轨道平面向上，现有一质量为m=0.1kg、电阻不计的金属杆ab，平行于ce且垂直于导轨，以一定初速度v0沿轨道向上运动，此时金属杆的加速度a0=15m/s2，到达某一高度后，再沿轨道向下运动，若金属杆上滑过程中通过电阻（1）金属杆的初速度大小；（2）金属杆上滑过程中电阻R上产生的焦耳热Q；（3）若将金属导轨之间的电阻R改为接一电容为C的电容器，如图乙所示，现用外力使金属杆（仍平行于ce且垂直于导轨）以v0沿金属导轨匀速上升，撤去外力发现，杆沿金属导轨匀减速上升，请证明撤去外力后，金属杆做匀减速直线运动的加速度大小为a=

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、D【解题分析】

A．在r>r0阶段，F表现为引力，故A错误；B．在r<r0阶段，F表现为斥力，在相互靠近的过程中，斥力做负功，分子势能增大，分子动能减小，故B错误；C．在r＝r0时，分子力为零，分子势能最小为负值，故C错误；D．由于没有外力做功，根据能量守恒定律可知分子动能和势能之和在整个过程中不变，故D正确．故选D.点晴：当分子间距离等于平衡距离时，分子力为零，分子势能最小；当分子间距离小于平衡距离时，分子力表现为斥力；根据图象分析答题．2、A【解题分析】由题知，每条船每分钟上下浮动20次，则振动一次需要的时间为，也就是周期，当A船位于波峰时B船恰位于平衡位置且向下振动，两船之间还有一个波峰，则两船之间的距离等于个波长，即有，得，所以．故选择A．【题目点拨】A船位于波峰时B船恰位于平衡位置，两船之间还有一个波峰，两船之间的距离等于波长，即可求出波长，由每只船每分钟上下浮动20次，求出一次振动的时间，再由波速公式求波速．波速由介质的性质决定，与波源无关．3、B【解题分析】仅让线框以垂直于边界的速度v匀速向右运动时产生的感应电动势为E1=B0av；仅使磁感应强度随时间均匀变化产生的感应电动势为E1=a1；据题线框中感应电流大小相等，则感应电动势大小相等，即E1=E1．解得，故选B．4、D【解题分析】卢瑟福利用α粒子轰击金箔的实验结果是越靠近原子核的偏转角度越大，ACD错误、B正确．故选B．5、D【解题分析】物体m受力如图；

把F，mg沿斜面和垂直斜面进行分解．沿斜面方向受力平衡得：f+mgsinθ=Fcosθ

．在垂直斜面方向受力平衡得：FN=mgcosθ+Fsinθ

；

又f=μFN

；其中F=2mg，联立得；故选D．点睛：正交分解法是处理多个力的平衡问题的常用的方法；解题是如何建立直角坐标系是解题的关键；此题计算量较大，考查学生数学计算能力.6、D【解题分析】据有效值定义可得：，代入数据解得，按如图所示规律变化的交流电电压有效值．将该电压加在一阻值为5Ω的电阻上，lmin内产生的热量．故D项正确，ABC三项错误．点睛：有效值是根据电流热效应来规定的，让一个交流电流和一个直流电流分别通过阻值相同的电阻，如果在相同时间内产生的热量相等，那么就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值．计算电功率使用有效值，交流电表的读数是有效值．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】

向下滑动P，副线圈匝数减少，电压减小，A错误；增大交流电源的电压，副线圈两端电压也增大，B正确；增大交流电源的频率通过电容器的电流更大，C正确；减小电容器C的电容，增加了容抗，通过灯泡的电流减小，灯泡变暗，D错误；故选BC．【题目点拨】本题考查了变压器的变压原理和电容器对交流电的影响，要知道电容器对交流电的作用是：通高频阻低频．8、BD【解题分析】

AB.当甲冰壶运动了距离L时与乙冰壶发生弹性正碰，根据动量守恒和能量守恒可知，两球速度发生交换，即甲冰壶碰后停止运动，乙冰壶以甲冰壶碰前的速度继续向前运动了2L距离停下，从效果上看，相当于乙冰壶不存在，甲冰壶直接向前运动了3L的距离停止运动，根据动能定理，运动员对甲冰壶做的功等于克服摩擦力做的功，即：，选项A错误，B正确；CD.施加的冲量，选项C错误、D正确。9、BC【解题分析】

光在界面上会发生反射和折射，由反射定律可确定反射光束1转过的角度；由折射定律和几何关系可求得出折射光束1转过的角度．【题目详解】保持入射光不变，半圆柱顺时针转过15°时，法线转过15°，则入射角变为60°，由几何关系可知，反射光线与竖直线成75°，故反射光线偏转了30°；故A错误，B正确；由题知；偏转后，入射角为60°，设折射角为θ，则由，则θ=30°，故由几何关系可知，光束1转过的角度为

α=15°+14°-θ=9°．故C正确，D错误；故选BC．【题目点拨】本题考查光的反射与折射定律的应用，应注意由光路图利用几何关系求解相应的角度变化．对于反射光转过的角度，要在理解的基础上记住，经常用用到．10、AB【解题分析】

A．移动B管前：对于C、D管中的压强P=P0+ρgh1，又P=PA-ρgh1，则得p0+ρgh1=PA-ρgh1得A内气体的压强为PA=P0+ρgh1+ρgh1故A正确；B．A内气体的压强为PA=P0+ρgh1+ρgh1．上提B管后A内气体的压强变大，根据玻意耳定律，A内气体体积减小，故B正确；C．上提B管后CD内气体的压强变大，根据玻意耳定律，气体体积减小，故C错误；D．上提B管后，h1增大，h1减小，A中气体体积减小，压强一定增大．故D错误；故选AB．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、（1）BD（2）ACD（3）4:1【解题分析】试题分析：（1）A、只要小球离开轨道时的水平速度相等即可，不需要要求轨道光滑，故A错误；为了保证小球做平抛运动，斜槽末端必须水平；故B正确；为防止入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，故C错误；为保证小球每次平抛的速度均相同；故应入射小球每次从同一点由静止释放；故D正确；（2）实验时，先让入射球ml多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP．然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球ml从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复．测量平均落点的位置，找到平抛运动的水平位移，因此步骤中CD是必须的，而且C要在D之前．至于用天平秤质量先后均可以．所以答案是ACD；（3）由图2所示可知，OP=1．5cm，OM=2．5cm，ON=3．0cm，如果两球碰撞过程动量守恒，则：，代入数据求得：；考点：验证碰撞中的动量守恒实验【名师点睛】验证碰撞中的动量守恒，入射球质量应大于被碰球的质量；验证动量守恒定律实验中，质量可测而瞬时速度较难．因此采用了落地高度不变的情况下，水平射程来反映平抛的初速度大小，所以仅测量小球抛出的水平射程来间接测出速度．过程中小球释放高度不需要，小球抛出高度也不要求．最后可通过质量与水平射程乘积来验证动量是否守恒12、21.250.710～0.714【解题分析】

1．游标卡尺的主尺读数为21mm，游标尺上第5个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为5×0.05mm=0.25mm，所以最终读数为：21mm+0.25mm=21.25mm；2．螺旋测微器的固定刻度为0.5mm，可动刻度为21.0×0.01mm=0.210mm，所以最终读数为0.5mm+0.210mm=0.710mm.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）50s（2）0.2N【解题分析】解：（1）取水平向右为正方向，v由于水平面光滑，经t时间，流入车内的水的质