吉林省白城市洮北区第一中学2024届高二物理第二学期期末考试试题含解析

吉林省白城市洮北区第一中学2024届高二物理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、如图所示，竖直平面内有一圆周，其圆心为O，直径AB和CD相互垂直，电荷量均为Q的正点电荷放在关于CD对称的圆周上，它们所在半径的夹角为120°．下列说法正确的是（）A．点O与点C的场强大小相等B．点C与点D的场强大小之比为C．一电子从D点由静止释放，运动到C点的过程中，加速度先减小后增大D．将一正电荷沿着圆周从A点经D移至B点的过程中，电场力先做正功后做负功2、某些放射性元素如的半衰期很短，在自然界很难被发现，可以在实验室使用人工的方法发现．已知经过一系列α衰变和β衰变后变成，下列说法正确的是（）A．的原子核比的原子核少28个中子B．衰变过程中共发生了4次α衰变和7次β衰变C．衰变过程中共有4个中子转变为质子D．若继续衰变成新核，需放出一个α粒子3、如图所示，在倾角为的光滑斜面和档板之间放一个光滑均匀球体，档板与斜面夹角为．初始时．在档板绕底端逆时针缓慢旋转至水平位置的过程下列说法正确的是A．档板对球的弹力变小B．档板对球的弹力变大C．斜面对球的支持力变小D．斜面对球的支持力先变小后变大4、关于物理学家及其相应贡献，以下叙述符合物理史实的是A．牛顿发现了万有引力定律并通过实验测出了万有引力常量B．安培提出场的概念，并用画电场线、磁感线的方法描述电场和磁场C．法拉第发现了电磁感应现象，并总结出磁场产生电流的条件D．汤姆逊通过对α粒子散射实验的分析与研究，提出了原子的核式结构模型5、如图甲，倾角为θ的光滑绝缘斜面，底端固定一带电量为Q的正点电荷．将一带正电小物块(可视为质点)从斜面上A点由静止释放，小物块沿斜面向上滑动至最高点B处，此过程中小物块的动能和重力势能随位移的变化图象如图乙(E1和x1为已知量)．已知重力加速度为g，静电力常量为k，由图象可求出()A．小物块的带电量B．A、B间的电势差C．小物块的质量D．小物块速度最大时到斜面底端的距离6、实际的交流电发电装置中，线圈固定（定子），匀强磁场发生装置匀速转动（转子）．如图所示，矩形线圈固定放置在磁感应强度大小恒为B的旋转磁场中，磁场方向垂直于线框的对称轴OO′，磁场绕OO′以恒定角速度按图示方向匀速转动，磁场转动周期是，产生的感应电动势的最大值为Em．从图示位置开始计时，则A．时刻，电动势大小是，电流方向是abcdaB．时刻，电动势大小是，电流方向是abcdaC．时刻，电动势大小是，电流方向是abcdaD．时刻，电动势大小是，电流方向是abcda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、半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的竖直挡板MN.在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于静止．如图所示是这个装置的纵截面图．若用外力使MN保持竖直，缓慢地向右移动，在Q落到地面以前，发现P始终保持静止．在此过程中，下列说法中正确的是()A．MN对Q的弹力逐渐减小B．地面对P的摩擦力逐渐增大C．P、Q间的弹力先减小后增大D．Q所受的合力始终为零8、下列说法中正确的是()A．布朗运动是悬浮颗粒中的分子的无规则运动B．温度越高，气体分子的平均动能越大C．两个分子从远处逐渐靠近，直到不能再靠近为止的过程中，分子间相互作用的合力先变大、后变小，再变大D．足球充足气后很难压缩，是因为足球内气体分子间斥力作用的结果E.一定质量的理想气体保持体积不变，温度升高，则单位时间内撞击器壁单位面积上的分子数增多9、某电站用11kV交变电压输电，输送功率一定，输电线的电阻为R，现若用变压器将电压升高到330kV送电，下面哪个选项正确（）A．因，所以输电线上的电流增为原来的30倍B．因，所以输电线上的电流减为原来的C．因，所以输电线上损失的功率为原来的900倍D．若要使输电线上损失的功率不变，可将输电线的半径减为原来的10、三颗人造卫星A、B、C都在赤道正上方同方向绕地球做匀速圆周运动，A、C为地球同步卫星，某时刻A、B相距最近，如图所示．已知地球自转周期为T1，B的周期为T2，则下列说法正确的是（）A．A加速可追上同一轨道上的CB．经过时间，A、B相距最远C．A、C向心加速度大小相等，且大于B的向心加速度D．A、B与地心连线在相同时间内扫过的面积不等三、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）如图甲所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下：①把注射器活塞推至注射器中间某一位置，将注射器与压强传感器数据采集器计算机逐一连接；②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p；③重复上述步骤②，多次测量；④根据记录的数据，作出图线，如图乙所示．(1)完成本实验的基本要求是________(填正确答案标号)A．在等温条件下操作B．封闭气体的注射器密封良好C．必须弄清所封闭气体的质量D．气体的压强和体积必须用国际单位(2)理论上由-图线分析可知，如果该图线_______________，就说明气体的体积跟压强的倒数成正比，即体积与压强成反比.(3)若他实验操作规范正确，则图线不过原点的原因可能是________，图乙中代表_________.12．（12分）某同学在“用单摆测重力加速度”的实验中进行了如下的操作：（1）用20分度的游标卡尺测量摆球的直径的示数如图所示，则摆球的直径为d=_____cm．把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长l，通过计算得到摆长L；（2）用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记数为n=0，单摆每经过最低点记一次数，当数到n=60时秒表的示数t=68.4s，该单摆的周期T=_____s（结果保留三位有效数字）。（3）实验结束后，某同学发现他测得的重力加速度的值总是偏大，其原因可能是下述原因中的_____A．单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了B．把n次摆动的时间误记为（n+1）次摆动的时间C．以摆线长l作为摆长来计算D．以摆线长l与摆球的直径d之和作为摆长来计算四、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。14．（16分）如图所示，实线为简谐波在t时刻的图线，虚线为波在(t+0.01)s时刻的图线．（1）若波向左传播，求它可能传播的距离．（2）若波向右传播，求它的最大周期．（3）若波速为500m/s，指出简谐波的传播方向．15．（12分）如图所示、两根足够长光滑平行金属导轨间距l=0.9m，与水平面夹角θ=30°，正方形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度B=1T，方向垂直与斜面向上，甲、乙是两根质量相同、电阻均为R=4.86Ω的金属杆，垂直于导轨放置．甲置于磁场的上边界ab处，乙置于甲上方l处，现将两金属杆由静止同时释放，并立即在甲上施加一个沿导轨方向的拉力F，甲始终以a=5m/s1的加速度沿导轨匀加速运动，乙进入磁场时恰好做匀速运动，g=10m/s1．计算：(1)每根金属杆的质量m；(1)拉力F的最大值；(3)乙到达磁场下边界时两杆间的距离及乙穿过磁场的过程中电路产生的热量．

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】

根据电场线的分布情况，分析各点场强大小．等量同种点电荷电场的分布具有对称性，可以结合其对称性来分析，然后根据W=Uq定性分析电场力做功情况．【题目详解】A．点O与点C处于两电荷连线的中垂线上，到两电荷的距离相等，点O与点C的场强大小相等，方向相反，故A正确；B．根据矢量合成法则，C点场强为，D点的场强为，点C与点D的场强大小之比为，故B正确；C．根据电场强度的矢量合成法则，距离两点电荷连线x=处的场强最强，则电子从点D到点C的过程中，加速度先增大，再减小，再增大，故C错误；D．根据等量同种电荷的电场线，正电荷沿着圆周从点A到点D，电场力做正功，从点D到点B的过程中，电场力做负功，故D正确．故选C．2、C【解题分析】的原子核比少10个质子，质子数和中子数总共少237-209=28，所以的原子核比少18个中子，故A错误；令衰变为需要经过x次α衰变和y次β衰变，根据质量数和电荷数守恒则有：93=2x-y+83，4x=237-209，所以解得：x=7，y=4，即衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变，故B错误；衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变，所以衰变过程中共有4个中子转变为质子，故C正确；根据衰变前后质量数守恒可知，不可能放出一个α粒子，故D错误。所以C正确，ABD错误。3、C【解题分析】试题分析：选球为研究对象，球受三个力作用，即重力G、斜面支持力、挡板支持力，受力分析如图所示．由平衡条件可得x方向上有：①，y方向上有：②，联立①②解得：；由题可知：不变，逐渐增大，根据数学知识可知：一直减小，先减小后增大，当时，最小，CD正确；考点：考查了力的动态平衡【名师点睛】在解析力的动态平衡问题时，一般有两种方法，一种是根据受力分析，列出力和角度三角函数的关系式，根据角度变化进行分析解题，一种是几何三角形相似法，这种方法一般解决几个力都在变化的情况，列出力与三角形对应边的等式关系，进行解题分析4、C【解题分析】

牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了万有引力常量，选项A错误；法拉第提出场的概念，并用画电场线、磁感线的方法描述电场和磁场，选项B错误；法拉第发现了电磁感应现象，并总结出磁场产生电流的条件，选项C正确；卢瑟福通过对α粒子散射实验的分析与研究，提出了原子的核式结构模型，选项D错误.5、C【解题分析】试题分析：由动能图线得知，小球的速度先增大，后减小．根据库仑定律得知，小球所受的库仑力逐渐减小，合外力先减小后增大，加速度先减小后增大，则小球沿斜面向上做加速度逐渐减小的加速运动，再沿斜面向上做加速度逐渐增大的减速运动，直至速度为零．由动能图线看出，速度有最大值，此时小球受力平衡，由库仑力与重力沿斜面的分力平衡，由于没有x的具体数据，所以不能求得q．故A错误；A到B的过程中重力势能的增加等于电势能的减小，所以可以求出小物块电势能的减小，由于小物块的电量不知道，所以不能求出AB之间的电势差．故B错误；由重力势能线得到EP=mgh=mgssinθ，读出斜率，即可求出m；图象中不能确定哪一点的速度最大，题目中也没有小物块的电量、质量等信息，所以不能确定小物块速度最大时到斜面低端的距离．故D错误．故选C．考点：功能关系；电势及电势能【名师点睛】本题首先要抓住图象的信息，分析小球的运动情况，再根据平衡条件和动能定理进行处理．6、C【解题分析】

线圈从图示位置计时瞬时值表达式为．AB．时刻，转过，根据表达式可知：电动势大小是，根据右手定则判断电流方向为adcba，AB错误．CD．时刻，转过，根据表达式可知：电动势大小是，根据右手定则判断电流方向为abcda，C正确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：先对N受力分析，受重力、M对N的支持力N1和PQ对N的支持力N2，根据共点力平衡条件，有再对NM整体受力分析，受重力、地面支持力、PQ挡板对其向左的支持力和地面对其向右的支持力，根据共点力平衡条件，有f=PQ保持竖直且缓慢地向右移动过程中，角θ不断变大，故f变大，N不变，N1变大，N2变大，MN受到的合力为零；故选A，考点：考查了力的动态变化点评：本题关键是先对物体N受力分析，再对MN整体受力分析，然后根据共点力平衡条件求出各个力的表达式，最后再进行讨论．8、BCE【解题分析】

A．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，间接反映了液体分子的无规则运动，故A错误；B．温度是分子平均动能的标志，故B正确；C．两个分子从远处逐渐靠近，直到不能再靠近为止的过程中，分子间相互作用的合力先变大、后变小，再变大，故C正确；D．足球充气后很难压缩是由于足球内外有压强差的原因，与气体分子间的作用力无关，故D错误；E．一定质量的理想气体如果体积不变，温度升高，由气态方程知气体的压强增大，根据压强的微观意义可知，单位时间内撞击器壁单位面积上的分子数增多，故E正确。故选BCE．【题目点拨】分子间的引力和斥力都随着分子间距的增加而减小，随着分子间距的减小而增加；气体压强从微观角度看取决与分子的平均动能和分子数密度；温度是分子热运动平均动能的标志，内能与温度和分子数有关．9、BD【解题分析】

AB．根据P=UI得，。输送功率一定，输送电压变为原来的30倍，则输送电流变为原来的，故A错误，B正确；C．电流减小到倍，根据，可知电线上损失的功率为原来的倍，故C错误；D．输送电流变为原来的，根据得，要使输电线上的功率不变，电阻变为原来的900倍，根据，直径变为原来的，故D正确。故选BD。10、BD【解题分析】（1）卫星A加速后做离心运动，轨道变高，不可能追上卫星C，故A错误；（2）AB卫星由相距最近至相距最远时，圆周运动转过的角度差为π，所以可得：其中：，，则经历的时间，故B正确；（3）根据万有引力提供向心加速度，得．由该式可知，卫星A、卫星C向心加速度大小相等，且小于卫星B的向心加速度．故C错误；（4）绕地球运动的卫星与地心连线在相同时间t内扫过的面积：，其中：则：，可知A、B与地心连线在相同时间内扫过的面积不等．故D错误；故本题选B．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、AB为过坐标原点的直线传感器与注射器间有气体传感器与注射器间气体体积【解题分析】（1）完成本实验的基本要求是：此实验必须在等温条件下操作，选项A正确；封闭气体的注射器密封良好，否则注射器漏气的话，会出现误差，选项B正确；实验中没必要必须弄清所封闭气体的质量，选项C错误；气体的压强和体积没必要必须用国际单位，选项D错误；故选AB.（2）理论上封闭气体发生等温变化时满足：PV=C，即可知，如果图像是过原点的直线，就说明气体的体积跟压强的倒数成正比，即体积与压强成反比.（3）若他实验操作规范正确，则图线不过原点的原因可能是传感器与注射器间有气体，图乙中V0代表传感器与注射器间气体体积.12、0.810；2.28；BD；【解题分析】

（1）游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读。（2）单摆的周期等于完成一次全振动所需的时间，结合总时间和全振动的次数求出单摆的周期。（3）根据单摆的周期公式，分析重力加速度测量值偏大的原因。【题目详解】（1）游标卡尺的主尺读数为8mm，游标读数为0.05×2mm=0.10mm，则d=8.10mm=0.810cm。（2）单摆完成一次全振动经过最低点两次，可知单摆的周期为：（3）根据单摆的周期公式得：，A、单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了，则摆长的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏小，故A错误。B、把n次摆动的时间误记为（n+1）次摆动的时间，则周期的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏大，故B正确。C、以摆线长l作为摆长来计算，则摆长的测量值偏小，导致重力加速度测量值偏小，故C错误。D、以摆线长l与摆球的直径d之和作为摆长来计算，则摆长的测量值偏大，导致重力加速度测量值偏大，故D正确。故选：BD。故答案为：（1）0.810，（2）2.28，（3）BD。【题目点拨】解决本题的关键知道实验的原理，掌握单摆的周期公式，知道单摆完成一次全振动经过最低点两次，以及掌握游标卡尺、螺旋测微器等读数问题，这是高考的热点问题。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)右方可得(2)(3)或【解题分析】

(1)以小车为研究对象可知，小车受重力，摩擦力，由牛顿第二定律可知，小车的加速度大于，以振子为研究对象，只有当振子右方弹簧处于压缩状态，左方弹簧处于拉伸状态时，振子的加速度大于，所以显示器指针位于“0”刻度的右方；以振子为研究对象以小车为研究对象可得；(2)恰能返回AB面，则返回时则返回时过B得速度为沿斜面下滑的加速度下滑，解得，(3)情况一：冲上斜面后能回到AB面，知，,所以情况二：冲上斜面后回到与圆心等高处：能过最高点C,恰好回到与圆心等高处：，，则