2024届浙江省杭州市桐庐县分水高中高二物理第二学期期末学业质量监测试题含解析

2024届浙江省杭州市桐庐县分水高中高二物理第二学期期末学业质量监测试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、许多科学家对物理学的发展做出了巨大贡献，下列说法中正确的是A．汤姆孙发现质子，揭开了研究原子结构的序幕。B．卢瑟福根据α粒子散射实验现象提出了原子的核式结构模型C．麦克斯韦提出了电磁场理论，并实验证明了电磁波的存在D．赫兹从理论上预言了电磁波的存在2、某同学以校门口为原点，向东方向为正方向建立坐标，记录了甲、乙两位同学的位移—时间(x­t)图线，如图所示，下列说法中正确的是()A．在t1时刻，甲的瞬时速度为零，乙的速度不为零B．在t2时刻，甲、乙速度可能相同C．在t2时刻，甲、乙两同学相遇D．在t3时刻，乙的速度为零，加速度不为零3、关于光子说对光电效应的解释，下列说法正确的是A．只要光的频率高于金属的极限频率，光的亮度无论强弱，均能使金属发生光电效应B．电子吸收光子的能量后一定能从金属表面逸出，成为光电子C．光电效应现象说明了光具有波动性D．无论入射光频率大小如何，延长光照时间，总能使金属发生光电效应4、如图所示，A、B、C、D、E五个摆悬挂于同一根绷紧的水平绳上，A是摆球质量较大的摆，让它摆动后带动其他摆运动．稳定后，下列结论正确的是A．其它各摆的振动周期与A摆的振动周期相同B．其它各摆的振幅都相等C．其它各摆的振幅不同，D摆的振幅最大D．其它各摆的振动周期不同，E摆周期最大5、如图所示的s﹣t（位移﹣时间）图象和v﹣t（速度﹣时间）图象中，给出四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是（）A．s﹣t图象中t1时刻v1＞v2B．v﹣t图象中t3时刻3和4两物体相遇C．v﹣t图象中0至t3时间内3和4的平均速度大小相等D．两图象中，t2、t4时刻分别表示2、4开始反向运动6、某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为,每个分子的质量和体积分别为m和V0，则阿伏伽德罗常数NA可表示为（）A． B． C． 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、假设小球在空气中下落过程受到的空气阻力与球的速率成正比，即f＝kv，比例系数k决定于小球的体积，与其他因素无关，让体积相同而质量不同的小球在空气中由静止下落，它们的加速度与速度的关系图象如图所示，则()A．小球的质量越大，图象中的a0越大B．小球的质量越大，图象中的vm越大C．小球的质量越大，速率达到vm时经历的时间越短D．小球的质量越大，速率达到vm时下落的距离越长8、某同学身边有一个长铁条，为了检验它是否具有磁性，该同学用它的一端靠近能自由转动的小磁针.下列给出了几种可能产生的现象以及相应结论，其中正确的是()A．若小磁针被吸引过来，则说明长铁条一定有磁性B．若小磁针被吸引过来，则长铁条可能没有磁性C．若小磁针被推开，则说明长铁条一定有磁性D．若小磁针被推开，则长铁条可能没有磁性9、1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，这台加速器由两个铜质D形合D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是A．离子由加速器的中心附近进入加速器B．离子由加速器的边缘进入加速器C．离子从磁场中获得能量D．离子从电场中获得能量10、边长为的正方形金属框在水平恒力作用下，穿过如图所示的有界匀墙磁场，磁场宽度为，已知边进入磁场时，线框刚好做匀速运动，则线框进入磁场过程和从磁场另一侧穿出过程（）A．产生的感应电流方向相反B．所受安培力的方向相反C．线框穿出磁场过程产生的电能和进入磁场过程产生的电能相等D．线框穿出磁场过程产生的电能一定比进入磁场过程产生的电能多三、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）图中所示器材，为某同学测绘额定电压为2.5V的小灯泡的I－U特性曲线的实验器材。(1)根据实验原理，用笔画线代替导线，将图中的实验电路图连接完整_____。(2)开关S闭合之前，图中滑动变阻器的滑片应该置于________。(选填“A端”、“B端”或“AB中间”)12．（12分）在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后面拉动的纸带经打点计时器打出的点计算得到．(1)当M与m的大小关系满足_________时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码总重力．(1)一组同学在探究加速度与质量的关系时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地得出加速度a与质量M的关系，应作出a与_______图象．(3)甲同学在探究加速度与力的关系时，根据测量数据作出的a一F图线，如图a所示．则实验存在的问题是_________________．(4)乙、丙两同学用同一装置探究加速度与力的关系时，画出了各自得到的a一F图线，如图b所示．则两同学做实验时的哪一个物理量取值不同?答：______________．(5)下图是某次实验中得到的纸带．已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，每相邻两个计数点间还有4个点未画出，利用下图给出的数据可求出小车下滑的加速度为________m/s1．(结果保留三位有效数字)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）如图所示，透热的气缸内封有一定质量的理想气体，缸体质量M=200kg，活塞质量m=10kg，活塞面积S=100cm2活塞与气缸壁无摩擦且不漏气。此时，缸内气体的温度为27，活塞正位于气缸正中，整个装置都静止。已知大气压恒为p0=1.0×105Pa，重力加速度为g=10m/s2求：(a)缸内气体的压强p1；(b)缸内气体的温度升高到多少时，活塞恰好会静止在气缸缸口AB处？14．（16分）如图所示，倾角=30°的两光滑金属导轨ab、cd平行放置，且导轨足够长，电阻可忽略，其间距L=1m．磁感应强度B=1T的匀强磁场垂直导轨平面向上，一质量为m=0.2kg、电阻R0=1的金属棒MN垂直放置在导轨ab、cd上且始终与导轨接触良好．将并联的电阻R1=3，R2=6通过开关S连接在两导轨顶端．取重力加速度g=10m/s2,闭合开关S后，将金属棒由静止释放，若金属棒下滑位移x=2m时刚好达到收尾速度，则：(1)请计算金属棒的最终收尾速度；(2)请计算从静止到刚好达到收尾速度过程中金属棒MN上产生的热量；(3)计算金属棒由静止到收尾速度经历的时间．（第（2）(3)问均保留两位有效数字）15．（12分）如图所示，在平面直角坐标系xOy的平面内，有一个半径为R，圆心O1坐标为（0，﹣3R）的圆形区域，该区域内存在着磁感应强度为B1、方向垂直坐标平面向里的匀强磁场；有一对平行电极板垂直于x轴且关于y轴对称放置，极板AB、CD的长度和两板间距均为2R，极板的两个端点B和D位于x轴上，AB板带正电，CD板带负电．在第一和第二象限内（包括x轴和正y轴上）有垂直于坐标平面向里的磁感应强度为B2（未定知）的匀强磁场．另有一块长为R厚度不计的收集板EF位于x轴上2R～3R的区间上．现有一坐标在（R，﹣3R）的电子源能在坐标平面内向圆形区域磁场内连续不断发射速率均为、方向与y轴正方向夹角为θ（θ可在0～180°内变化）的电子．已知电子的电荷量大小为e，质量为m，不计电子重力作用，不计电子之间的相互作用力，两极板之间的电场看成匀强电场且忽略极板的边缘效应．电子若打在AB极板上则即刻被导走且不改变原电场分布；若电子能经过第一、二象限的磁场后打在收集板上也即刻被吸收（不考虑收集板的存在对电子运动的影响）；若电子没有打在收集板上则不考虑后续的运动．求：（1）若从θ=60°发射的电子能够经过原点O，则两极板间电压为多大？（2）要使第（1）问中的电子能被收集板吸收，则B2应为多大？（3）若B2=B1，两极板间的电压为第（1）问中的电压，要使收集板的右端点F被电子击中，则收集板绕左端点E逆时针旋转的角度至少多大？（答案可用反三角函数表示，例如，则θ可表示为）（4）若B2=B1，两极板间的电压大小可以从0开始调节（两极板极性不变），则从哪些角度发射的电子可击中收集板的右端点F．

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、B【解题分析】

A、汤姆生发现了电子，A错误；B、卢瑟福根据α粒子散射实验现象提出了原子的核式结构模型，B正确；C、麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，C错误；D、赫兹通过实验实验证明了电磁波的存在，D错误。2、C【解题分析】试题分析：x-t图象的斜率表示速度，故在t1时刻，乙的瞬时速度为零，甲的速度不为零，故A错误；x-t图象的斜率表示速度，在t2时刻，甲、乙位置坐标相同，但速度不同（方向不同），故B错误；在t2时刻，甲、乙位置坐标相同，是相遇，故C正确；x-t图象的斜率表示速度，在t3时刻，乙的位置坐标为零，但速度不为零，故D错误；故选C．考点：x-t图象【名师点睛】本题关键明确x-t图象的物理意义，x-t图象反映了各个时刻物体的位移情况，斜率表示速度，匀速直线运动的x-t图象是直线．3、A【解题分析】

A.根据光电效应方程Ekm=hv-W0入射光的频率越大，光电子的最大初动能越大，与入射光的强度无关。故A正确。B.根据发生光电效应的条件，任何一种金属都有一个极限频率，低于这个频率的光不能使它发生光电效应。故B错误。C.光电效应现象说明了光具有粒子性，并不是波动性。故C错误。D.入射光频率必须大于极限频率，否则无法发生光电效应，故D错误。4、A【解题分析】

A摆摆动，其余各摆也摆动起来，它们均做受迫振动，则它们的振动周期均等于A摆的摆动周期，而由于A、E摆长相同，这两个摆的固有周期相同，则E摆出现共振现象，振幅达到最大；故选A．【题目点拨】本题关键明确两点：受迫振动的频率等于驱动力的频率；当受迫振动中的固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象．5、A【解题分析】试题分析：位移-时间图线的切线斜率表示物体的瞬时速度，图线1在t1时刻的斜率大于图线1的斜率，则v1＞v1．故A正确．速度-时间图线中图线与时间轴所围的“面积”表示位移，则知v-t图象中0至t3时间，4的位移大于3的位移，故t3时刻两物体没有相遇，选项B错误；两物体在0-t3时间相等，则4的平均速度大于3的平均速度．故C错误．在位移时间图线中，在t1时刻，位移减小，则运动反向，在速度时间图线中，在t4时刻，速度减小，但方向不变．故D错误．故选A．考点：x-t图线；v-t图线【名师点睛】解决本题的关键能够从速度时间图线和位移时间图线获取信息，知道两图线的区别，不能把两种图象当作物体运动的轨迹。6、C【解题分析】

A中，因气体分子间有间距，所以分子的体积并不是所占空间的体积，故A错误．B中V0不是气体的摩尔质量M，再除以每个分子的质量m，不是NA，故B错误．C中气体的摩尔质量M，再除以每个分子的质量m为NA，故C正确．D中ρV0不是每个分子的质量，故D错误．故选C．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】

根据牛顿第二定律得mg-f=ma，据题f=kv，解得a=g-v；当v=0时，a=a0=g，与小球的质量无关．当a=0时，v=vm=，可知小球的质量m越大，图象中的vm越大，故A错误，B正确．由上分析，可知，当小球的质量越大时，图象的斜率越小，而斜率等于时间的倒数，那么速率达到vm时经历的时间越大，下落的距离越长，故C错误，D正确．故选BD．8、BC【解题分析】

因为磁铁有吸引铁质物体的性质，小磁针有磁性，可与长铁条相互吸引，若小磁针被吸引过来，长铁条可能没有磁性，A错误B正确；若小磁针的一端被推开，根据同名磁极相互排斥，则长铁条一定有磁性，C正确D错误.9、AD【解题分析】

据回旋加速器的工作原理知，粒子由回旋加速器的中心附近进入加速器，且在电场中加速，通过磁场回旋，所以从电场中获得能量，故选AD。【题目点拨】回旋加速器的工作原理是利用电场加速，磁场偏转，且二者的周期相同，被加速离子由加速器的中心附近进入加速器，而从边缘离开加速器；洛伦兹力并不做功，而电场力对带电离子做功，即可加速正电荷也可加速负电荷。10、AD【解题分析】线框进入磁场过程：磁通量增加，根据楞次定律得知，线框感应电流方向沿逆时针方向；根据楞次定律的第二种表述：感应电流总要阻碍导体与磁体间相对运动，则知线框所受的安培力方向向左，产生的电能为；线框穿出磁场过程：磁通量减小，根据楞次定律得知，线框感应电流方向沿顺时针方向；根据楞次定律的第二种表述：感应电流总要阻碍导体与磁体间相对运动，则知线框所受的安培力方向向左；线框进入和穿出磁场的两个过程中，水平恒力做功都是FL，进入过程线框做匀速运动，产生的电能等于FL，由于线框完全进入磁场后做匀加速运动，到出磁场时，线框的速度增大，产生的感应电流增大，所受的安培力增大，线框将做减速运动，减小的动能也转化为电能，所以出磁场过程产生的电能一定大于进磁场过程产生的电能，故AD正确，BC错误；故选AD．【题目点拨】根据楞次定律判断感应电流的方向，根据楞次定律的第二种表述：感应电流总要阻碍导体与磁体间相对运动，分析安培力的方向．由焦耳定律求解线框产生的电能．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、B【解题分析】

(1)[1]根据电路图连接实物图，因为灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表采取3V量程，小灯泡电流较小，电流表选取0.6A的量程，因为灯泡的电压和电流需从零开始测起，所以滑动变阻器采用分压式接法，由于灯泡的电阻比较小，则电流表采取外接法，在连接实物图时注意电表的极性．如下图．(2)[2]开关S闭合之前，滑动变阻器滑动到B端，使得测量电路中起始的电流、电压为零，起保护作用．12、平衡摩擦力时木板倾角过大（或平衡摩擦力过度）两个小车及车上砝码质量不同（或M）【解题分析】

（1）若认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力，应不考虑盘及盘中砝码受到的合力，即M与m的大小关系应满足M≫m．（1）由F=ma知，保持盘及盘中砝码的质量一定，即绳的拉力F一定，加速度与质量成反比，为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应作两者的正比例图像，即做a与的图像．（3）由图像知，没有力时小车就有了加速度，说明该同学在平衡摩擦力时木板倾角过大．（4）由图像知，图像的斜率为质量的倒数，两图线斜率不同，说明两小车及车上砝码的总质量不同．（5）由打点计时器使用的交流电频率为50Hz，每相邻两个计数点间还有4个点未画出，知相邻两计数点间的时间间隔为T=0.1s，由，把数据统一成国际单位代入得到．【题目点拨】学生要清楚“验证牛顿第二定律”的实验原理，实验步骤，会分析a-F图像，用纸带求加速度时，要把所给的数据全用上以减小误差．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、(a)3×105Pa；(b)327【解题分析】

(a)以气缸为对象（不包括活塞）列气缸受力平衡方程p1S=Mg+p0S解之得p1=3×105Pa(b)当活塞恰好静止在气缸缸口AB处时，缸内气体温度为T2，压强为p2，此时仍有p2S=Mg+p0S由题意知缸内气体为等压变化，对这一过程研究缸内气体，由状态方程得所以T2=2T1=600K故t2=(600－273)=32714、(1)(2)(3)【解题分析】（1）当杆平衡时，达收尾速度vm．

对杆有：mgsinθ=

①

R总=R0+②

由①②得vm=

代入数据解得vm=3m/s

（2）从静止到刚好达到收尾速度过程中，由能量守恒定律有

mgxsinθ=Q+mvm2解得Q=1.1J

金属棒上产生的热量Q12=（3）由静止到达收尾，由动量定理得

mgsinθ•△t-=m△v

其中△t=x

故△t=s≈1.3s点睛：解决本题的关键知道金属棒在整个过程中的运动规律，明确速度收尾的条件：合力为零．要知道动量定理是运动时间常用的方法．15、（1）；（2）；（3）；（4）θ≤120°发射的电子可击中收集板的右端点F【解题分析】

根据洛伦兹力做向心力求得在圆形磁场区域的轨道半径，即可由几何关系求得进入电场的位置和速度方向；再根据匀变速运动规律求得加速度，即可得到电压；根据电子做匀速圆周运动，由几何关系求得轨道半径范围，即可根据洛伦兹力做向心力求得磁感应强度范围；分析电子运动得到旋转角度最小时对应的情况，然后根据