2024届河南省中原名校高二物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

2024届河南省中原名校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、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、如图所示为一圆形区域的匀强磁场,在O点处有一放射源,沿半径方向射出速度为v的不同带电粒子,其中粒子1从A点飞出磁场,粒子2从B点飞出磁场.不考虑带电粒子的重力,则(

)A．带电粒子1与2的半径的比为1:2B．带电粒子1与2的比荷的比为C．带电粒子1与2在磁场中运动周期比为3:1D．带电粒子1与2在磁场中运动时间的比为2:32、小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度.其速度随时间变化的关系如图所示.取g=10m/s2。则下列说法不正确的是A．小球下落的最大速度为5m/sB．小球第一次反弹初速度的大小为3m/sC．小球距离水平面的初始高度为1.25mD．小球能弹起的最大高度为1.25m3、如图所示，绝缘水平面上有两条平行光滑长直导轨，导轨左端接有电阻R，电阻为r的金属棒AB垂直跨放在导轨上且与导轨接触良好，其他电阻不计。两导轨间存在竖直向下的匀强磁场。给AB以水平向右的初速度列并开始计时，下面四幅反映AB的速度随时间变化规律的图象中，可能正确的是A． B．C． D．4、只要知道下列哪组物理量，就可以估算出气体中分子间的平均距离A．阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度B．阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和质量C．阿伏加德罗常数、该气体的质量和体积D．该气体的密度、体积和摩尔质量5、如下图所示，圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个摇柄，边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴，用导线将电刷与零刻度在中央的电流表连接起来形成回路。转动摇柄，使圆盘逆时针匀速转动。下列说法正确的是A．由于圆盘的磁通量不变，所以电流表读数为零B．圆盘产生的是交变电流，若圆盘转动的角速度增大，产生的交变电流周期将减小C．若保持其他条件不变，磁场的磁感应强度变为原来的2倍，产生的电流为原来的2倍D．若保持其他条件不变，圆盘的角速度变为原来2倍，产生的电流为原来的4倍6、实验观察到，静止在匀强磁场中A点的原子核发生β衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图．则（

）A．轨迹1是电子的，磁场方向垂直纸面向外B．轨迹2是电子的，磁场方向垂直纸面向外C．轨迹1是新核的，磁场方向垂直纸面向里D．轨迹2是新核的，磁场方向垂直纸面向里二、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、两分子间的斥力和引力的合力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r0.相距很远的两分子在分子力作用下，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，下列说法正确的是()A．在r>r0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小B．在r<r0阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小C．在r=r0时，分子势能最小，动能最大D．分子动能和势能之和在整个过程中不变8、在如图所示的电路中电阻R1=R2=R（R为滑动交阻器的最大电阻），电源内阻不计，当滑动变阻器的滑动片P位于变阻器中间时，平行金属板C中带电质点恰好处于静止状态，电流表和电压表均视为理想电表。在滑动变阻器的滑动片P由中间向b端移动的过程中，下列说法正确的是（）A．当滑动片P移到b端时，通过R2的电流是通过R1的电流的2倍B．电流表示数减小，电压表示数增大C．通过电源的电流保持不变D．平行金属板C中的质点将向上运动9、用一段横截面半径为r、电阻率为ρ、密度为d的均匀导体材料做成一个半径为R(r<<R)的圆环。圆环竖直向下落入如图所示的径向磁场中，圆环的圆心始终在N极的轴线上，圆环所在位置的磁感应强度大小均为B。圆环在加速下落过程中某一时刻的速度为v，忽略电感的影响，则A．此时在圆环中产生了(俯视)顺时针的感应电流B．此时圆环受到竖直向下的安培力作用C．此时圆环的加速度D．如果径向磁场足够深，则圆环的最大速度10、如图所示，abc为半径为r的半圆，圆心为O，cde为半径为2r的1/4圆弧，两圆弧相切于c点，空间有垂直于纸面向里的匀强磁场．带电微粒1、2分别由a、e两点同时开始沿圆弧运动，经时间t1在c点相碰，碰撞时间很短，碰后结合成一个微粒3，微粒3经时间t2第一次到达O点．不计微粒的重力和微粒间的相互作用，则A．微粒1带正电B．微粒3可能沿逆时针方向运动到O点C．微粒1和2的电荷量之比为q1:q2＝3:1D．t1:t2＝2:5三、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）小车、带滑轮的轨道、打点计时器、砝码或重物及细线是实验室里我们常用的一套力学实验装置，可完成下列实验：（1）在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学组装了如图所示的装置.关于平衡摩擦力的操作过程，下列说法中正确的是__________．A．摩擦力平衡以后，在小车放再放砝码就不需要在平衡摩擦力了B．应将重物通过细线与小车相连C．应将纸带穿过打点计时器并与小车相连D．如果小车在长木板上能保持静止，就表面已经平衡了摩擦力（2）下面有4条用电磁打点计时器（所用的交流电频率为）打出的纸带1、2、3、4，其中有两条分别是做“探究小车速度随时间变化的规律”、“验证机械能守恒定律”实验得到的，某同学在每条纸带上取了点迹清晰连续的4个点，用刻度尺分别测出相邻两个点间距离如表，则：纸带11.141.361.5821.621.701.9932.102.492.8843.563.563.56纸带1通过点时的速度为__________（保留3位有效数字）；纸带__________（填“1”、“2”、“3”或“4”）是“探究小车速度随时间变化的规律”实验得到的．纸带__________（填“1”、“2”、“3”或“4”）是“验证机械能守恒定律”实验得到的．12．（12分）小鲁为研究物体所受空气阻力与物体运动速度的关系，通过学习猜想空气阻力与速度可能存在下列关系（等），小鲁约爸爸在一个无风的周末开汽车来到一段人车稀少的平直公路上．小鲁打开汽车天窗，将如图甲所示装置固定在汽车车顶．爸爸依次以的不同速度在平直公路上各匀速行驶一段距离，小鲁依次将汽车不同行驶速度时的弹簧测力计的示数记录在下表中．汽车速度5101520弹簧测力计示数0.200.803.20（1）如图乙所示，为小鲁同学在车速稳定在时用手机拍下的测力计照片，此时测力计示数为___________N；2）实验装置中用小车而不是木块，并将其放在表面平滑的木板上，目的是为了减小___________对实验结果的影响．（3）分析上表中的实验数据，则当弹簧测力计的读数稳定在时，车速为___________.（计算结果保留2位有效数字）你认为小鲁的猜想最有可能的是___________（“”等）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）一列简谐波沿x轴正方向传播，t＝0时波形如图甲所示，已知在0.6s末，A点恰第四次(圈中为第一次)出现波峰，求：(1)该简谐波的波长、波速分别为多少？(2)经过多少时间x＝5m处的质点P第一次出现波峰？(3)如果以该机械波传到质点P开始计时，请在图乙中画出P点的振动图象，并标明必要的横、纵坐标值，至少画出一个周期的图象．14．（16分）如图所示，在以坐标原点O为圆心、半径为R的圆形区域内，有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向垂直于xOy平面向里．一带电的粒子（不计重力）从P点沿x轴正方向以初速度V0射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，最后从Q点射出．（1）求电场强度的大小和方向．（2）若仅撤去电场，带电粒子仍从P点以相同的初速度V0射入，恰从圆形区域的边界M点射出．已知OM与x轴正向的夹角为θ=60°，求粒子比荷．（3）若仅撤去磁场，带电粒子仍从P点沿x轴正向射入，要使粒子从圆形区域的边界N点（N点与M点关于x轴对称）射出，求粒子运动初速度的大小变为多大？15．（12分）水平地上物块A、B的质量分别是m1＝4.0kg和m2＝6.0kg，物块A以4m/s的速度与静止的物块B相碰，求：(1)若碰后物块A、B立即粘在一起不再分开，物块A、B的速度是多大．(2)若物块A、B发生弹性碰撞，碰后物块A、B的速度是多大．

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.粒子在磁场中做圆周运动，由数学知识可知，粒子做圆周运动转过的圆心角为，，设粒子的轨道半径为、，则有，，带电粒子1与2的半径的比，故A错误。B.洛仑磁力提供向心力，由牛顿第二定律可得：，粒子的比荷为：，所以粒子的比荷之比为，所以B错误。CD.粒子在磁场中运动的周期的表达式为：，所以两粒子的周期比为：；运动的时间分别为，，所以，故D正确。2、D【解题分析】

A.由图可知，小球下落到0.5s时的速度最大，最大速度为5m/s；故A正确.B.由图象可知，第一次反弹时速度反向，可读得3m/s；故B正确.C.小球下落的高度为0.5s内的图象面积，；故C正确.D.弹起后的负向位移为；故D错误.3、D【解题分析】

金属棒切割磁感线，产生感应电流，由楞次定律，电流方向由B指向A，利用左手定则得到安培力水平向左，大小为：设回路中电流为I，根据闭合电路欧姆定律，有：由法拉第电磁感应定律得到：设金属棒加速度为，利用牛顿第二定律，得到：联立以上方程可以得到：由分析可知，金属棒做加速度减小的减速运动，故D正确，ABC错误。4、A【解题分析】试题分析：知道阿伏加德罗常数、气体摩尔质量和质量，可以求出分子质量，但求不出分子体积，求不出分子间的平均距离，故A错误．知道阿伏加德罗常数、气体质量与体积，可以求出气体的密度，求不出气体分子体积，求不出气体分子间的平均距离，故B错误．已知气体的密度，可以求出单位体积气体的质量，知道气体摩尔质量可以求出单位体积气体物质的量，知道阿伏加德罗常数可以求出单位体积分子个数，可以求出分子体积，可以进一步求出分子间的平均距离，故C正确．知道该气体的密度、体积和摩尔质量，可以求出该体积气体物质的量，求不出气体分子体积，求不出分子间的平均距离，故D错误．考点：本题考查了对阿伏加德罗常数的理解．5、C【解题分析】

AB.圆盘转动，沿半径方向的“导体棒”切割磁场产生感应电流，该电流方向不变，不是交流电，其大小与圆盘的角速度和磁感应强度有关，选项AB错误，C.由可知，若保持其他条件不变，磁场的磁感应强度变为原来的2倍，产生的感应电动势变为原来的2倍，电流为原来的2倍，选项C正确；D.由可知，若保持其他条件不变，圆盘的角速度变为原来2倍，产生的感应电动势变为原来的2倍，电流为原来的2倍，选项D错误。6、D【解题分析】

静止的核发生衰变（）由内力作用，满足动量守恒，则新核和电子的动量等大反向，垂直射入匀强磁场后均做匀速圆周运动，由可知，则两个新核的运动半径与电量成反比，即，则新核为小圆，电子为大圆；而新核带正电，电子带负电，由左手定则可知磁场方向垂直纸面向里，选项D正确．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、ACD【解题分析】

A．r0为分子间的平衡距离，大于平衡距离时分子间为引力，而小于平衡距离时为斥力，故可知，当r大于平衡距离时，分子间表现为引力，相互靠近时做正功，分子动能增加，势能减小，所以选项A正确；B．当r小于平衡距离时，分子间表现为斥力，相互靠近时做负功，分子动能减小，势能增加，所以选项B错误；C．据以上分析知，当r等于平衡距离时，分子势能最小，动能最大，所以选项C正确；D．由于没有外力做功，所以分子动、势能的总和不变，所以选项D正确．8、AD【解题分析】

A．由电路特点可知，R1与R串联，所以流过R1的电流为，流过R2的电流为，所以当滑动片P移到b端时，通过R2的电流是通过R1的电流的2倍，故A正确；B．滑动变阻器的滑动片P由中间向b端移动的过程中，滑动变阻器的Pb部分与R2串联，滑动变阻器Pb部分接入电路中的电阻减小，所以总电阻减小，由于电压不变，所以电流表的示数增大，电压表的示数增大，故B错误；C．由B分析可知，流过R2的电流增大，又因为滑动变阻器总电阻R与R1串联，电阻始终不变，电压不变，所以流过R1的电流不变，流过电源的电流为流过R2的电流和流过R1的电流之后，所以通过电源的电流增大，故C错误；D．由于电容器上板的电势不变，R2两端电压增大，所以电容器下板的电势升高，所以电容器两板间的电压增大，所以电场力大于重力，所以质点将向上运动，故D正确。故选AD。9、AD【解题分析】

A．由题意可知，根据右手定则，右图中，环左端面电流方向垂直纸面向里，右端面电流方向向外，则有(俯视)顺时针的感应电流，故A项符合题意；B．根据楞次定律可知，环受到的安培力向上，阻碍环的运动，故B项不符合题意；C．圆环落入磁感应强度B的径向磁场中，产生的感应电动势圆环的电阻电流圆环所受的安培力大小由牛顿第二定律得其中质量联立解得故C项不符合题意；D．当圆环做匀速运动时，安培力与重力相等，速度最大，即有可得解得故D项符合题意。10、CD【解题分析】

A．粒子运动过程只受洛伦兹力作用，故粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力做向心力；根据粒子偏转方向，由左手定则可得：微粒1带负电，微粒2带正电，A错误；BC．根据洛伦兹力做向心力可得所以粒子轨道半径粒子运动周期故根据粒子运动时间及运动轨迹可得所以那么微粒1，2碰撞后结合成微粒3，故由质量守恒可得：微粒3的质量为；微粒3在c点的速度水平，且只受洛伦兹力，故由微粒3运动到O点可得，且微粒3的轨道半径为；且微粒3在c点的洛伦兹力方向向下；故若，则微粒3沿逆时针做圆周运动，且所以与矛盾，故该情况不成立；若，则微粒3沿顺时针做圆周运动，且所以B错误C正确；D．根据可得D正确；故选CD。【题目点拨】带电粒子在磁场中的运动是高考中的热点话题，每年都会涉及；动量部分的内容归为必考内容后，极有可能考查动量与磁场相结合问题．本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动、动量守恒的知识，学生可以根据几何关系求得运动轨迹，或反过来由轨迹根据几何关系求解半径，进而求得速度、磁感应强度．本题考查了考生的推理能力和分类讨论的思想．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、AC；0.625；纸带1；纸带3；【解题分析】（1）A．平衡摩擦力后，假设木板倾角为θ，则有mgsinθ=μmgcosθ，m约掉了，故不需要重新平衡摩擦力，故A正确；B．平衡摩擦力的原理是小车所受重力的分力等于木板对小车的摩擦力，所以平衡摩擦力时不应将重物与小车相连，故B错误；C．平衡摩擦力包括纸带受到的阻力，所以应将纸带穿过打点计时器并与小车相连，故C正确；D．如果小车在长木板上能匀速运动，，就表明已经平衡了摩擦力，故D错误．故选：AC（2）通过B点时的速度等于AC间的平均速度，vB=m/s=0.625m/s；根据△s=aT2，对于纸带1，△s=BC-AB=CD-BC=0.22cm=a1×0.022，a1=5.5m/s2；对于纸带2，BC-AB=0.08cm，CD-BC=0.29cm，不是匀变速运动；对于纸带3，△s=BC-AB=CD-BC=0.39cm=a1×0.022，a1=9.8m/s2；对于纸带4，做的是匀速运动．所以，纸带1是“探究小车速度随时间变化的