息烽县第一中学2024届物理高二第二学期期末学业水平测试模拟试题含解析

息烽县第一中学2024届物理高二第二学期期末学业水平测试模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、一边长为L的正方形单匝线框绕垂直于匀强磁场的固定轴转动，线框中产生的感应电动势e随时间t的变化情况如图所示，已知匀强磁场的磁感应强度为B，则结合图中所给信息可判定()A．t1时刻穿过线框的磁通量为BL2B．t2时刻穿过线框的磁通量为零C．t3时刻穿过线框的磁通量变化率为零D．线框转动的角速度为2、如图，两物块P、Q置于水平地面上，其质量分别为m、2m，两者之间用水平轻绳连接。两物块与地面之间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g，现对Q施加一水平向右的拉力F，使两物块做匀加速直线运动，轻绳的张力大小为A． B． C． D．3、如图所示，空间有一垂直于纸面向里的匀强磁场，一长为L的直金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度v沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大小为E；将此棒弯成一半圆形置于与磁感应强度相垂直的平面内，当它沿垂直直径的方向以速度v运动时，棒两端的感应电动势大小为，则等于（）A． B． C．1 D．4、如图所示，甲木块的质量为，以速度沿光滑水平地面向前运动，正前方有一静止的、质量为的乙木块，乙上连有一轻质弹簧．甲木块与弹簧接触后A．甲木块的动量守恒B．乙木块的动量守恒C．甲、乙两木块所组成的系统的动量守恒D．甲、乙两木块所组成的系统的动能守恒5、下列说法正确的是（）A．光电效应是原子核吸收光子向外释放电子的现象B．天然放射性现象说明原子核具有复杂的结构C．一个氘核的质量等于一个质子和一个中子的质量和D．已知钴60的半衰期为年，则每一个钴60原子核都将在年内发生衰变6、如图甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F＞0为斥力，F＜0为引力．a、b、c、d为x轴上四个特定的位置．现把乙分子从a处由静止释放，则以下判断正确的是（）①乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动②乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大③乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减小④乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增大．A．①② B．③④ C．①④ D．②③二、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，在一个桌面上方有三个金属小球a、b、c，离桌面高度分别为h1﹕h2﹕h3＝3﹕2﹕1．若先后顺次释放a、b、c，三球刚好同时落到桌面上，不计空气阻力，则()A．三者到达桌面时的速度大小之比是﹕﹕1B．三者运动时间之比为3﹕2﹕1C．b与a开始下落的时间差小于c与b开始下落的时间差D．三个小球运动的加速度与小球受到的重力成正比，与质量成反比8、如图所示是一个非接触式电源供应系统演示装置，左侧线圈连接小灯泡，右侧线圈接电源，电路均闭合。它是基于电磁感应原理，可以实现无线电力传输。下列说法正确的是A．右侧线圈中有恒定的电流时，左侧小灯泡中有电流B．右侧线圈中有变化的电流时，左侧小灯泡中有电流C．右侧线圈中的电流减小，左侧线圈中感应电动势一定减小D．右侧线圈中的电流变化越快，左侧线圈中感应电动势越大9、如图甲所示，50匝矩形闭合导线框．ABCD处于磁感应强度大小B=T的水平匀强磁场中，线框电阻不计．线框匀速转动时所产生的正弦交变电压图象如图乙所示．把该交变电压加在图丙中理想变压器的P、Q两端．已知变压器的原线圈I和副线圈Ⅱ的匝数比为5:1，交变电流表为理想电表，电阻R=，其他各处电阻不计，以下说法正确的是A．t=0.1s时，电流表的示数为0B．副线圈中交变电流的频率为5HzC．线框面积为m2D．0.05s线圈位于图甲所示位置10、用一条形金属板折成一矩形框架，框架左边竖置、右边是缺口，截面如图所示．框架在垂直纸面水平向里的匀强磁场中，以速度v1水平向右匀速运动；此时从框架右方的缺口处垂直于磁场射入一速度为v2、方向向左的带电油滴．若油滴恰好在框架内做匀速圆周运动，则下列判断正确的是A．油滴带正电B．油滴带负电C．油滴做匀速圆周运动，半径为vD．油滴做匀速圆周运动，半径为v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）用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关．（1）本实验采用的科学方法是______A．控制变量法B．累积法C．微元法D．放大法（2）图示情景正在探究的是______A．向心力的大小与半径的关系

B．向心力的大小与线速度大小的关系C．向心力的大小与角速度大小的关系

D．向心力的大小与物体质量的关系（3）通过本实验可以得到的结果是______A．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比B．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的大小成正比C．在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比D．在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比．12．（12分）为了解释光电效应现象，爱因斯坦提出了“光子”的概念，并给出了光电效应方程。但这一观点一度受到质疑，密立根通过下述实验来验证其理论的正确性，实验电路如图甲所示。(1)为了测量遏止电压与入射光频率的关系，实验中双刀双掷开关应向_______闭合（填“上”或“下”）；(2)如果实验所得图象如图乙所示，其中、、为已知量，元电荷带电量为e，那么：①只需将__________与普朗克常量h进行比较，若在误差许可的范围内二者相等，则证明“光电效应方程”是正确的；②该实验所用光电管的K极材料的逸出功为__________。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2m、电阻忽略不计的“∏”形无限长的金属轨道放置在绝缘水平面上，轨道间距为L．质量为m、电阻为2R的导体棒AB可以在“∏”形轨道上左右滑动．轨道空间存在磁感应强度大小为B、垂直于轨道平面向外的匀强磁场．开始时，“∏”形轨道处于静止状态，导体棒AB与“∏”形轨道DC边相距1.5L，导体棒AB具有水平向右的初速度2υ1．经过一段时间，“∏”形轨道达到最大速度．不计一切摩擦．求：（1）开始时穿过ABCD回路的磁通量；（2）开始时导体棒AB所受的安培力大小；（3）“∏”形轨道从开始运动到获得最大速度的过程中，通过导体棒AB横截面的电量．14．（16分）如图甲所示，水平轨道AB与竖直面内半径为R=0.1m的光滑螺旋状圆轨道O、倾角为θ=37°斜面BD轨道紧密平滑连接。一质量为M=0.1kg，两端都可作为车头、极小的玩具小车内装有加速度显示器，如图乙是其放大图，两弹簧两端分别与振子和小车相连，静止时弹簧处于原长位置，指针位于“0”刻度处。现使小车在外力作用下沿水平轨道AB以加速度a=2m/s2从静止开始加速至B点，之后撤去外力小车沿圆轨道继续运动，并冲上斜面BD。已知小车在冲上斜面BD时指针离开“0”刻度2mm，其中两弹簧劲度系数为k=10N/m，振子质量为m=0.01kg，与车厢无摩擦。求：(1)小车冲上斜面BD时，显示器指针位于“0”刻度左方还是右方？小车与斜面的动摩擦因素μ为多少？(2)要使小车能够返回AB面上，则其在BD面上运动的最短时间tmin；(3)要使小车不脱离轨道，则小车开始运动时，外力在AB面上作用的距离x满足的条件。15．（12分）如图，在竖直平面内由圆弧AB和圆弧BC组成的光滑固定轨道，两者在最低点B平滑连接．AB弧的半径为R，BC弧的半径为．将小球a从圆弧的最高点A由静止释放，运动到B点时与静止在该处的小球b发生弹性正碰．已知小球a的质量为小球b质量的5倍，重力加速度大小为g．求:(1)碰撞前瞬间小球a的速度大小；(2计算说明小球b能否到达C点．

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．t1时刻电动势最大，穿过线框的磁通量为0，故A错误；B．t2时刻电动势为零，穿过线框的磁通量最大为BL2，故B错误；C．t3时刻电动势最大，穿过线框的磁通量变化率最大，故C错误；D．电动势最大值为BωL2，所以线框转动的角速度为，故D正确．故选D．2、D【解题分析】

根据牛顿第二定律，对PQ的整体：；对物体P：；解得，故选D.3、B【解题分析】

设金属棒的长度为L，有效的切割长度为L，垂直切割磁感线，产生的感应电动势为E=BLv；弯成一半圆形后，有效的切割长度为，垂直切割磁感线，产生的感应电动势为=Bv；则=．故选B．4、C【解题分析】

甲木块与弹簧接触后，由于弹簧弹力的作用，甲、乙的动量要发生变化，即甲、乙两物体的动量均不守恒；但对于甲、乙所组成的系统因所受合力的冲量为零，故动量守恒，故AB错误，C正确；甲、乙两木块所组成系统的动能，一部分转化为弹簧的势能，故系统动能不守恒，故D错误．故选C5、B【解题分析】

光电效应是原子核外电子得到能量，而跑到原子的外部，向外释放电子的现象，选项A错误；天然放射性现象说明原子核具有复杂的结构，选项B正确；一个质子和一个中子结合成氘核，向外辐射能量，有质量亏损，知一个质子和一个中子的质量大于一个氘核的质量，故C错误；半衰期是大量原子衰变的统计规律，对少数原子是不适应的，选项D错误；故选B．6、D【解题分析】

从a到c，分子力一直为引力，分子力一直做正功，分子乙一直做加速运动，故①错误；乙分子由a到c，分子力为引力，分子力对乙做正功，乙做加速运动，c到d分子力为斥力，分子乙做减速运动，所以到达c点时速度最大，故②正确；乙分子由a到b的过程中，分子力一直做正功，故分子势能一直减小，故③正确；乙分子由b到c的过程中，分子力一直做正功，故分子势能一直减小；乙分子由c到d的过程中，分子力做负功，分子势能增大，故④错误．所以D正确，ABC错误．【题目点拨】由图可知分子间的作用力的合力，则由力和运动的关系可得出物体的运动情况，由分子力做功情况可得出分子势能的变化情况．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、AC【解题分析】

三个球均做自由落体运动，由得，，故B错误；又由得，，故A正确；b与a开始下落的时间差小于c与b开始下落的时间差，故C正确；小球下落的加速度均为g,与重力及质量无关，故D错误．8、BD【解题分析】

A．根据感应电流产生的条件，若A线圈中输入恒定的电流，则A产生恒定的磁场，B中的磁通量不发生变化，则B线圈中就会不产生感应电动势，故A错误；B．若A线圈中输入变化的电流，则A产生变化的磁场，B中的磁通量发生变化，则B线圈中就会产生感应电动势，故B正确；CD．根据法拉第电磁感应定律：可得，A线圈中电流变化越快，A线圈中电流产生的磁场变化越快，B线圈中感应电动势越大。故C错误，D正确。9、BC【解题分析】

原线圈中电压的有效值，根据，解得U2=2V，故副线圈中的电流，电流表的电流为I1，则，解得I1=0.4A，故A错误；交流电的周期T=0.2s，故交流电的频率f=＝5Hz，故B正确；根据Em=nBSω可知，故C正确；0.05s时线圈产生的感应电动势最大，线圈平面与中性面垂直，故D错误；故选BC.【题目点拨】解决本题的关键掌握交流电电动势峰值的表达式，以及知道峰值与有效值的关系，知道原副线圈电压、电流与匝数比的关系.10、BC【解题分析】

AB.金属框架在磁场中切割磁感线运动，由右手定则可知上板带正电，下板带负电。油滴恰能在框架内做匀速圆周运动，说明油滴受的重力与电场力平衡，可判定油滴带负电，故选项B正确，A错误；CD.油滴做匀速圆周运动，油滴受重力与电场力等大，则mg=qE=qBLv1L，解得m=qBv1g；根据牛顿第二定律可得三、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)A(2)D(3)C【解题分析】试题分析：物理学中对于多因素的问题，常常采用控制变量的方法，把多因素的问题变成单因素的问题，每一次只改变其中的一个因素，而控制其余因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别研究，甲加以综合解决，即为控制变量法；解：（1）在这两个装置中，控制半径，角速度，不变，只改变质量，来研究向心力与质量之间的关系，故采用的控制变量法，故选A（2）控制半径，角速度，不变，只改变质量，来研究向心力与质量之间的关系，故选D（3）通过控制变量法，得到的结果为在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比，故选C故答案为（1）A；（2）D；（3）C【点评】本体主要考察了控制变量法，明确控制变量法的内容即可；12、下【解题分析】

(1)[1]测量遏止电压需要将阴极K接电源的正极，可知实验中双刀双掷开关应向下闭合。(2)①[2]根据爱因斯坦光电效应方程：由动能定理得结合图象知解得，普朗克常量②[3]截止频率为，则该金属的逸出功四、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）Φ=3BL22【解题分析】（1）根据磁通量Φ=BS得Φ=（2）开始时，导体棒产生的感应电动势EBA根据欧姆定律I=E安培力F联立得：F(3)设经△t时间，