2024届甘肃省张掖二中高二物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

2024届甘肃省张掖二中高二物理第二学期期末学业水平测试试题注意事项：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、如图所示，虚线上方足够大的区域内有匀强磁场，转轴O位于磁场下边界的虚线上且垂直于四分之一圆形闭合导线框框面，导线框绕轴O以角速度ω在纸面内沿逆时针方向匀速转动，线框中感应电流方向以逆时针方向为正，则图中可能正确反映线框转动一周过程中感应电流随时间变化的图象是（）A． B．C． D．2、如图所示，虚线右侧有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，边长为L的单匝正方形线圈的中轴线位于磁场边界并与磁场垂直，线圈每边电阻为R，线圈绕中轴线以角速度匀速转动，从线圈平面与磁场垂直位置开始计时，经过时间t时，线圈中的感应电流的表达式是A． B． C． D．3、减速带是交叉路口常见的一种交通设施，车辆驶过减速带时要减速，以保障行人的安全。当汽车前轮刚爬上减速带时，减速带对车轮的弹力为F，下图中弹力F的画法正确且分解合理的是（

）。A． B．C． D．4、一质点沿直线方向做加速运动，它离开O点的距离x随时间变化的关系为x=3+2t3(m)，它的速度随时间变化的关系为v=6t2m/s．则该质点在t=2s时的瞬时速度和t=0到t=2s间的平均速度分别为()A．8m/s、24m/sB．24m/s、8m/sC．12m/s、24m/sD．24m/s、12m/s5、下列四幅图关于各物理量方向间的关系中，正确的是()A． B．C． D．6、以下说法正确的是()A．运动电荷处于磁场中不一定受到洛伦兹力B．运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力C．某运动电荷在某处未受到洛伦兹力，该处的磁感应强度一定为零D．洛伦兹力不能改变运动电荷的速度二、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、图中的实线为点电荷的电场线，M、N两点在以点电荷为圆心的同一圆上，下列说法正确的是A．M处的电场强度比N处的大 B．M处的电场强度比N处的小C．M、N处的电场强度大小相等 D．M、N处的电场强度方向不同8、如图所示,ABC为一玻璃三棱镜的截面，一束光线MN垂直于AB面射人，在AC面发生全反射后从BC面射出，则()A．由BC面射出的红光更偏向AB面B．由BC面射出的紫光更偏向AB面C．若MNB变小，最先从AC面透出的是红光D．若MNB变小，最先从AC面透出的是紫光9、质量为m的带正电小球由空中A点无初速度自由下落，在t秒末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场，再经过t秒小球又回到A点．不计空气阻力且小球从未落地，则()A．整个过程中小球电势能减少了1.5mg2t2B．整个过程中机械能的增量为2mg2t2C．从加电场开始到小球运动到最低点时小球动能减少了mg2t2D．从A点到最低点小球重力势能减少了mg2t210、下列说法正确的是（）A．液体中悬浮的微粒越大，布朗运动越显著B．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大C．第二类永动机不可能制成，因为它违反能量守恒定律D．一定质量的理想气体，当它的压强、体积都增大时，其内能一定增加三、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）某同学用如图所示的装置测定重力加速度，①电火花计时器的工作电压为______，频率为________．②打出的纸带如图所示，实验时纸带的______端应和重物相连接．（选填“甲”或“乙”）③由纸带所示数据可算出实验时的加速度为m/s1．④当地的重力加速度数值为9.8m/s1，请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因：．12．（12分）有一额定电压为2.8V，额定功率0.56W的小灯泡，现要用伏安法描绘这个小灯泡的伏安特性曲线，有下列器材可供选用：A．电压表（量程0~3V内阻约6kΩ）B．电压表（量程0~6V，内阻约20kΩ）C．电流表（量程0~0.6A，内阻约0.5Ω）D．电流表（量程0~200mA，内阻约20Ω）E.滑动变阻器（最大电阻10Ω，允许最大电流2A）F.滑动变阻器（最大电阻200Ω，允许最大电流150mA）G.三节干电池（电动势约为4.5V）H.电键、导线若干(1)为提高实验的精确程度，电压表应选用____；电流表应选用___；滑动变阻器应选用____；（以上均填器材前的序号）(2)请在虚线框内画出描绘小灯泡伏安特性曲线的电路图____；(3)通过实验描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图所示，某同学将一电源（电动势E=2V，内阻r=5Ω）与此小灯泡直接连接时，小灯泡的实际功率是____W（保留两位有效数字）。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）一光线以45°的入射角射到等腰玻璃三棱镜ABC的侧面AB上，如图所示，折射光线与AB面的夹角为60°。若三棱镜的另一侧面AC上折射光线恰好消失。求∶(1)玻璃棱镜对该光线的折射率；(2)光线在BC面的入射角。14．（16分）如图所示，固定的、电阻不计的平行金属导轨与水平面成θ=53°角，导轨间距为L＝1m，上端接有电阻R＝3Ω，整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁场强度为B＝1T．质量m＝0.2kg、电阻r＝2Ω的金属杆垂直放置于导轨上，某时刻开始由静止释放金属杆，经过2s杆刚好匀速下滑．已知杆与金属导轨的动摩擦因数为μ=0.5，且下滑过程中杆与导轨始终垂直并保持良好接触．g＝10m/s2，sin53°=0.8，求：(1)杆匀速下滑时的速度大小；(2)前2s内通过电阻R的电荷量；(3)前2s内电阻R上产生的焦耳热．15．（12分）如图所示为一直角三棱镜的截面，∠B=90∘，∠A=60∘，现有一束单色光垂直照射到AC面上，从O点进入，经AB面反射，在①求棱镜对光的折射率；②试证明光在AB面上会发生全反射．

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】

当线框进入磁场时，通过线框的磁通量的变化率不变，即只有一条半径切割磁感线，线框的感应电动势及感应电流大小不变，由右手定则可知，电流方向为逆时针方向，为正值，当线框全部进入磁场后，通过线框的磁通量不变，线框中无感应电流；当线框出离磁场时，通过线框的磁通量的变化率不变，即只有一条半径切割磁感线，线框的感应电动势及感应电流大小不变，由右手定则可知，电流方向为顺时针方向，为负值，ABC错误，故D正确．2、B【解题分析】只有线圈的一半产生感应电动势，故产生的感应电动势的最大值为：，故感应电动势为：，故故时刻t线圈中电流的瞬时值，故选B．【题目点拨】线圈中只有右半边有磁场，故是全部在磁场中情况下磁通量的一半，是正弦式交变电流．同时要知道最大值如何求解．3、B【解题分析】

AC.减速带对车轮的弹力方向垂直车轮和减速带的接触面，指向受力物体，故AC错误。BD.按照力的作用效果分解，将F可以分解为水平方向和竖直方向，水平方向的分力产生的效果减慢汽车的速度，竖直方向上分力产生向上运动的作用效果，故B正确，D错误。4、B【解题分析】试题分析：质点在t＝2s时的瞬时速度为；0时刻距O点为，2s时距O点为，所以位移为16m，所以平均速度为8m/s．考点：本题考查了位移、平均速度的计算5、B【解题分析】

A、由左手定则可知，安培力的方向总是与磁感应强度的方向垂直，A错误；B、磁场的方向向下，电流的方向向里，由左手定则可知安培力的方向向左，B正确；C、由左手定则可知，洛伦兹力的方向总是与磁感应强度的方向垂直，C错误；D、通电螺线管产生的磁场的方向沿螺线管的轴线的方向，由题图可知电荷运动的方向与磁感线的方向平行，不受洛伦兹力，D错误．6、A【解题分析】

A.静止的电荷或者运动方向与磁场平行时，电荷在磁场中不受洛伦兹力，选项A正确；B.运动方向与磁场平行时，电荷在磁场中不受到洛伦兹力，选项B错误；C.某运动电荷在某处末受到洛伦兹力，该处的磁感应强度不一定为零，选项C错误；D.洛伦兹力方向与速度方向垂直，则不改变运动电荷的速度大小，只改变速度的方向，选项D错误；故选A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、CD【解题分析】

依据点电荷周围电场分布特点可知：以点电荷为圆心的同一圆上各点的电场强度大小相等，在如图所示的电场中，电场方向沿电场线指向圆心，因此方向不同，故AB错误，CD正确。故选CD。8、BC【解题分析】在AC面发生全反射后从BC面射出时，所有光线在BC面上入射角相等，由于玻璃对红光的折射最小，对紫光的折射率最大，根据折射定律得到，在BC面上的折射角红光的最小，紫光的最大，则由BC面射出的紫光更偏向AB面，故A错误，B正确．若∠MNB变小，在AC面入射角减小，由于红光的临界角最大，当入射角减小，最先不发生全反射，最先从AC面透出．故C正确，D错误．故选BC．点睛：本题考查折射定律和全反射条件的理解和应用能力．对于七种色光折射率、临界角等关系可根据光的色散、干涉等实验结果进行记忆．9、BD【解题分析】

AB．小球先做自由落体运动，后做匀减速运动，两个过程的位移大小相等、方向相反．设电场强度大小为E，加电场后小球的加速度大小为a，取竖直向下方向为正方向，由：，又，解得，则小球回到A点时的速度为，整个过程中速度增量的大小为，速度增量的大小为．动量增加为，由牛顿第二定律得，联立解得，，故A错误，B正确；C．从加电场开始到小球运动到最低点时小球的速度从v减小到0，动能减少了，故C错误；D．设从A点到最低点的高度为h，根据动能定理得，解得，从A点到最低点小球重力势能减少了，故D正确。故选BD。10、BD【解题分析】A、液体中悬浮的固体小颗粒越小，物体受力越不平衡，则布朗运动越显著；故A错误．B、当分子力表现为引力时，分子引力随距离增大而做负功，故分子势能增大，故B正确．C、第二类永动机不可能制成，是因它满足能量守恒定律而违反了热力学第二定律；故C错误．D、当压强、体积都增大时，由状态方程可得，温度一定增大；而理想气体不计分子势能，故温度升高时，物体的内能一定增加；故D正确；故选BD．【题目点拨】本题考查布朗运动、热力学第二定律、理想气体及液体表面张力的形成原因等，要注意理想气体的分子间距离较大，故分子势能忽略不计．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)110V；50Hz；(1)乙；(3)9.4；(4)空气阻力、摩擦阻力；【解题分析】

解：①电磁打点计时器的工作电压为交流4-6V，频率50Hz．②从纸带上可以发现从左端到右端，相邻的计数点的距离越来越小，也就是说明速度越来越小，与重物相连接的纸带先打出点，速度较小，所以实验时纸带的右端端通过夹子和重物相连接．即实验时纸带的乙端应和重物相连接．③根据运动学公式得：△x=aT1，有：，将，T=0.01s，代入解得：；④测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因是纸带和打点计时器间的摩擦阻力、空气阻力，故导致测量值比真实值偏小．12、ADE0.18（0.16~0.20范围内均给对）【解题分析】

(1)由题意可知，灯泡的额定电压为2.8V，为了准确性及安全性原则，电压表应选择A；由P=UI可得，灯泡的额定电流为：，故电流表应选择D；测量灯泡的伏安特性曲线实验中应采用分压接法，故滑动变阻器应选用小电阻，故滑动变阻器应选择

E；(2)测量小灯泡的伏安特性曲线时，要求电压值从零开始变化，故滑动变阻器应采有分压接法；灯泡内阻约为：，而电流表内阻约为20Ω，故电流表应采用外接法；故电路图如图所示∶(3)由电源的电动势和内阻作出电源的伏安特性曲线如图所示：则交点为灯泡的工作点，由图可知，灯泡的电压为1.38V，电流为0.15A，则灯泡的功率P=UI=1.3×0.13=0.17W；（0.16~0.20范围内均给对）【题目点拨】根据小灯泡的额定电压可以选出电压表，根据灯泡的额定功率可求出额定电流，则可确定出电流表；根据滑动变阻器的接法可选出滑动变阻器；根据测伏安特性曲线的实验要求可以选出滑动变阻器的接法，由电流表及电压表内阻的关系可得出电流表的接法；在图中作出电源的伏安特性曲线，图像与灯泡的伏安特性曲线的交点为灯泡的工作点，则可得出灯泡的电压及电流，由功率公式可求得实际功率。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）；（2）7.5°【解题分析】

(1)光路图如图所示,折射光线与AB面的夹角为60°,则折射角r=90°-60°=30°由折射定律,有n=解得n=(2)光线在AC面恰好发生全反射,由临界角公式sinθC=解得θC=45°由几何关系可知,三棱镜ABC的顶角∠A=180°-60°-45°=75°底角∠C=(180°-75°)÷2=52.5°光线在BC面的入射角α=90°-(180°-52.