2024届山西省应一中物理高二第二学期期末学业水平测试试题含解析

2024届山西省应一中物理高二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、一质点做简谐运动．质点的位移随时间变化的规律如图所示，则从图中可以看出（）A．质点做简谐运动的周期为5sB．质点做简谐运动的振幅为4cmC．t=3s时，质点的速度为零D．t=3s时，质点沿y轴正向运动2、一小球从空中由静止释放，不计空气阻力(g取10m/s2).下列说法正确的是A．第2

s末小球的速度为10

m/sB．前2

s内小球的平均速度为20

m/sC．第2

s内小球的位移为10

mD．前2

s内小球的位移为20

m3、用很弱的光做单缝衍射实验，改变曝光时间，在胶片上出现的图像如图所示，该实验表明A．光的本质是波B．光的本质是粒子C．光的能量在胶片上分布不均匀D．光到达胶片上不同位置的概率相同4、下列说法正确的是A．液体中悬浮的微粒无规则运动称为布朗运动B．液体分子的无规则运动称为布朗运动C．物体从外界吸收热量，其内能一定增加D．物体对外界做功，其内能一定减少5、如图所示，、是两个完全相同的灯泡，是理想二极管，是带铁芯的线圈，其电阻忽略不计。下列说法正确的是A．闭合瞬间，先亮 B．闭合瞬间，、同时亮C．断开瞬间，闪亮一下，然后逐渐熄灭 D．断开瞬间，逐渐熄灭6、如图所示，A、B、C为一等边三角形的三个顶点，某匀强电场的电场线平行于该三角形所在平面。现将带电量为q的正电荷从B点移到A点，需克服电场力做功为W；将带电量为q的负电荷从B点移到C点，电场力做功为2W。则该匀强电场的场强方向为()A．平行于AC边，沿A指向C的方向B．平行于AC边，沿C指向A的方向C．平行于BC边，沿B指向C的方向D．平行于BC边，沿C指向B的方向二、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，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的检验电荷分别置于A、B两点，虚线为等势线，取无穷远处为零电势点，若将移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是（）A．A点电势大于B点电势B．A、B两点的电场强度相等C．的电荷量小于的电荷量D．在A点的电势能等于在B点的电势能8、如图所示，L1、L2、L3为三个相同的灯泡．在变阻器R的滑片P向上移动过程中，下列判断中正确的是A．L1变亮 B．L2变暗 C．L3变暗 D．R两端的电压增大9、在高中物理学习中，我们会遇到多种不同的物理分析方法，这些方法对我们理解物理有很大的帮助，故在理解概念和规律的基础上，更要注意科学方法的积累与学习运动学中有人想引入“加速度的变化率”，关于“加速度的变化率”，下列说法正确的是A．从运动学角度的定义，“加速度的变化率”的单位应是B．加速度的变化率为0的运动是匀速运动C．若加速度与速度同方向，如图所示的图象，表示的是物体的速度在增加D．若加速度与速度同方向，如图所示的图象，已知物体在时速度为，则2s末的速度大小为10、在光滑水平面上，原来静止的物体在水平力的作用下．经过时间、通过位移后，动量变为，动能变为，以下说法正确的是（）A．在作用下，这个物体经过位移，其动量等于B．在作用下，这个物体经过时间，其动量等于C．在作用下，这个物体经过时间，其动能等于D．在作用下，这个物体经过位移，其动能等于三、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）用半径相同的小球1和小球2的碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图所示，斜槽与水平槽圆滑连接．安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重锤线所指的位置O．接下来的实验步骤如下：步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上．重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞．重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；步骤1：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度．（1）对于上述实验操作，下列说法正确的是___________A．实验过程中，白纸可以移动，复写纸不能移动B．小球1的质量应大于小球2的质量C．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下D．斜槽轨道必须光滑（2）本实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有_______．A．小球1和小球2的质量m1、m2B．小球1和小球2的半径rC．A、B两点间的高度差h1D．B点离地面的高度h2（1）入射球a的质量为m1，被碰球b的质量为m2，各小球的落地点如上图所示，下列关于这个实验的说法正确的是______A．轨道末端必须水平B．实验中必须测量两个小球的直径C．要验证的表达式是m1ON＝m1OM＋m2OPD．要验证的表达式是m1OP＝m1OM＋m2ON（4）完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图所示．在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接．使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下，重复实验步骤1和2的操作，得到两球落在斜面上的平均落点M′、P′、N′．用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为L1、L2、L1．则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为______________________（用所测物理量的字母表示）．12．（12分）某同学利用图甲所示的实验装置，探究物体在水平桌面上的运动规律，物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离后停桌面上（尚未到达滑轮处）．从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示．打点计时器电源的须率为（不计空气阻力，）（1）通过分析纸带数据，可判断重物在两相邻计数点___________和___________之间某时刻落地.（2）计数点5对应的速度大小___________（保留三位有效数字）（3）物块减速运动过程中加速度的大小为___________.（保留三位有效数字）（4）物块与桌面的动摩擦因数为___________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）已知高山上某处的气压为0.40atm,气温为-30℃,则该处1cm3大气中的分子数约为____________个.(在标准状态下1mol气体的体积为22.4L。阿伏伽德罗常数NA=6.02×1023个/mol).14．（16分）如图所示，坐标系xoy在竖直平面内，y轴的正方向竖直向上，y轴的右侧广大空间存在水平向左的匀强电场E1=1N/C，y轴的左侧广大空间存在匀强磁场和电场，磁场方向垂直纸面向外，B=1T，电场方向竖直向上，E1=1N/C．t=0时刻，一个带正电的质点在O点以v=1m/s的初速度沿着与x轴负方向成450角射入y轴的左侧空间，质点的电量为q=10-6C，质量为m=1×10-7kg，重力加速度g=10m/s1．求：（1）质点从O点射入后第一次通过y轴的位置；（1）质点从O点射入到第二次通过y轴所需时间；15．（12分）如图甲所示，一个小弹丸水平射入一原来静止的单摆并留在里面，结果单摆的振动图线如图乙所示，已知摆球的质量为小弹丸质量的5倍，试求小弹丸射入摆球前的速度已知、，当角度很小时，

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．由图知，该质点的周期为4s，故A错误；B．由图知，该质点的振幅为2cm，故B错误；C．t=3s时，质点处于平衡位置，加速度为零，速度最大，故C错误；D．根据图象可知，t=3s时，质点处于平衡位置，下个时刻位移为正，则质点沿y轴正向运动，故D正确。故选D。2、D【解题分析】

小球做自由落体运动，第2s末小球的速度：v=gt=10×2=20m/s，故A错误；前2s内小球的位移：h2=12gt22＝12×10×4＝20m；前2s内小球的平均速度为：v＝h2t2＝20m2s＝10m/s，故B错误，D正确；第一秒小球的位移为：h1=12gt12＝12×10×13、C【解题分析】

用很弱的光做单缝衍射实验，改变曝光时间在胶片出现的图样，说明光有波粒二象性，故A、B错误；说明光到达胶片上的不同位置的概率是不一样的，也就说明了光的能量在胶片上分而不均匀，故C正确，D错误．4、A【解题分析】试题分析：布朗运动是悬浮在液体当中的固体颗粒的无规则运动，是液体分子无规则热运动的反映，温度越高，悬浮微粒越小，布朗运动越激烈；做功和热传递都能改变物体内能．解：AB、布朗运动是悬浮在液体当中的固体颗粒的无规则运动，是液体分子无规则热运动的反映，故A正确，B错误；C、由公式△U=W+Q知做功和热传递都能改变物体内能，物体从外界吸收热量若同时对外界做功，则内能不一定增加，故C错误；D、物体对外界做功若同时从外界吸收热量，则内能不一定减小，故D错误．故选A．【点评】掌握布朗运动的概念和决定因素，知道热力学第一定律的公式是处理这类问题的金钥匙．5、C【解题分析】

刚通电时，自感线圈相当于断路；稳定时，自感线圈相当于电阻（阻值看题中说明）；断电后，自感线圈相当于电源。理想二极管具有单向导电性。据以上两点分析电路在开关闭合瞬间、稳定、和开关断开瞬间各元件的工作情况。【题目详解】AB：刚通电时，自感线圈相当于断路，二极管中为反向电流，则电流既不通过A灯，也不通过B灯。电路稳定时，依题意，自感线圈相当于导线，则电流流过B灯，B灯发光。则S闭合瞬间，A、B两灯均不亮，然后A灯仍不亮，B灯逐渐变亮。故AB两项错误。CD：开关断开瞬间，自感线圈相当于电源，自感线圈与二极管、A灯形成回路，二极管中为正向电流，则A灯闪亮一下，然后逐渐熄灭。开关断开后，B灯不处在回路中，B灯立即熄灭。故C项正确，D项错误。6、D【解题分析】

现将带电量为q的正电荷从B点移到A点，需克服电场力做功为W，则将带电量为q的负电荷从B点移到A点，电场力做功为W，将带电量为q的负电荷从B点移到C点，电场力做功为2W，则将该负电荷从B点移到BC的中点D，需电场力做功为W，A、D的电势相等，AD连线是一条等势线，根据电场线与等势线垂直，而且从电势高处指向电势低处，可知该匀强电场的场强方向垂直于AD，由几何知识得知，BC⊥AD，所以场强方向平行于BC边，由C指向B的方向．故D正确，ABC错误；故选D．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】

A．由题，将两个带正电的试探电荷移动到无穷远的过程中外力克服电场力做功，则知Q与两个试探电荷之间存在引力，说明Q带负电，电场线方向从无穷远处指向Q，则A点电势小于B点电势．故A错误．B．由点电荷场强公式分析可知，A点的场强大于B点的场强．故B错误．C．由图分析可知：A与无穷远间的电势差大于B与无穷远间的电势差，将移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，根据电场力做功公式W=qU，得知，q1的电荷量小于q2的电荷量．故C正确．D．将移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，两个试探电荷电势能的变化量相等，无穷远处电势能为零，则q1在A点的电势能等于q2在B点的电势能．故D错误．8、AB【解题分析】AB.在变阻器R的滑片P向上移动过程中，R减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律得知，总电流I增大，L3变亮．L2的电压U2=E−I(R3+r)，E、R3、r均不变，I增大，U2减小，I2减小，L2变暗．流过L1的电流I1=I−I2，I增大，I2减小，则I1增大，L1变亮．故A正确，B正确，C错误；D.由上分析得到，U2减小，I1增大，U1增大，R两端的电压UR=U2-U1减小，故D错误．故选：AB点睛：在变阻器R的滑片P向上移动过程中，R增大，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析总电流的变化，判断L3灯亮度的变化．根据路端电压与L3电压的变化分析L2电压的变化，判断L2亮度的变化．由总电流与L2电流的变化，分析L1电流的变化和亮度的变化．根据L2和L1电压的变化，分析R两端电压的变化．9、ACD【解题分析】

加速度的变化率是指加速度的变化与所用时间的比值，加速度变化率为0的运动是指加速度保持不变的运动，加速与速度同向物体做加速运动，加速度与速度反向做减速运动．【题目详解】加速度的变化率是指加速度的变化与所用时间的比值，即，根据单位制知，其单位为m/s3，故A正确；加速度变化率为0是指加速度保持不变，如果加速度为0则物体做匀速直线运动，如果加速度不为0，则物体做匀变速运动，故B错误；若加速度与速度同向，则物体作加速运动，如图示加速度减小，则物体速度增加得变慢了，但仍是加速运动，故C正确；根据v-t图象可知，图象与时间轴所围图形面积表示物体的位移，同理在a-t图象中可知图象与时间轴所围图形的面积表示物体速度的变化量即△v，则得：△v=×2×3=3m/s．由于加速度与速度同向，故物体做变加速直线运动，已知初速度为5m/s，则小球在2s末的速度为8m/s，故D正确．故选ACD．【题目点拨】本题主要考查物体运动时加速度的定义，知道在a-t图象中图象与时间轴所围图形的面积表示物体速度的变化量，能理解加速运动与减速运动由加速度与速度方向决定而不是由加速度的大小变化决定．10、BD【解题分析】

由题意可知，经过时间t、通过位移L后，动量为p、动能为，由动量定理可知，由动能定理得，设物体质量为m；当位移为2L时，物体的动能，物体的动量，故A错误D正确；当时间为2t时，动量，物体的动能，故B正确C错误．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、(3)BC；(3)A；(3)AD；(4)；【解题分析】(3)A、实验过程中，白纸不可以移动．故A错误．B、根据动量守恒定律可知若碰撞小球3的质量小于3球的质量，则小球3可能被碰回，所以3球质量必须大于3球质量．故B正确．C、小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下，使得小球与另一小球碰撞前的速度不变．故C正确．D、斜槽的粗糙与光滑不影响实验的效果，只要到达底端时速度相同即行．故D错误.故选BC．(3)本实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量是两小球的质量，因为可以通过水平位移代表速度的大小，所以不必测量AB的高度和B点离地面的高度．小球的半径不需测量．故A正确．(3)A、要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故A正确;B、本实验只需满足正碰，即两个球的大小相同，必须测出小球的质量、小球的水平位置OB，OA，OC，故B错误；C、D、小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，则：m3v0=m3v3+m3v3，两边同时乘以t得：m3v0t=m3v3t+m3v3t，即，故D正确，C错误.故选AD.(4)碰撞前，m3落在图中的P′点，设其水平初速度为v3．小球m3和m3发生碰撞后，m3的落点在图中M′点，设其水平初速度为v3′，m3的落点是图中的N′点，设其水平初速度为v3．设斜面BC与水平面的倾角为α，由平抛运动规律得:,,解得：；同理，，可见速度正比于.所以只要验证即可.【题目点拨】解决本题的关键掌握实验的原理，以及实验的步骤，在验证动量守恒定律实验中，无需测出速度的大小，可以用位移代表速度.12、671.002.000.2【解题分析】

(1)[1][2]从纸带上的数据分析得知：在点计数点6之前，两点之间的位移逐渐增大，是加速运动，位移的增量为定值，均为2cm，而在6、7间增加的位移小于2cm；故说明在6、7间物体即开始减速；(2)[3]每5个点取1个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上某点时小车的瞬时速度大