2024届吉林省长春市双阳区长春一五一中学高二物理第二学期期末综合测试试题含解析

2024届吉林省长春市双阳区长春一五一中学高二物理第二学期期末综合测试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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，边长为2l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个边长为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直，导线框的一条对角线和虚线框的一条对角线恰好在同一直线上．从t=0开始，使导线框从图示位置开始以恒定速度沿对角线方向移动进入磁场，直到整个导线框离开磁场区域．用I表示导线框中的感应电流（以逆时针方向为正），则下列表示I-t关系的图线中，正确的是（）A． B． C． D．2、弹簧振子在振动中通过平衡位置时A．速度最大 B．回复力最大C．位移最大 D．加速度最大3、如图所示，用细绳将一个导热良好且开口向下的气缸悬挂在天花板上，气缸内有一定质量的气体（不计气体分子之间的相互作用力），气缸内活塞可以自由滑动且不漏气，活塞下挂个沙桶，当沙桶装满细沙时，活塞恰好静止，外部环境温度恒定给沙桶底部开一小孔，细沙缓慢漏出，则在此过程中A．气缸内气体体积减小，温度降低B．气缸内气体压强增加，内能不变C．外界对气体做功，气体温度升高D．气体向外界放热，气体内能减少4、如图所示，甲分子固定于坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲、乙两分子间的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F>0为斥力，F<0为引力．a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现将乙分子从a移动到d的过程中，两分子间的分子力和分子势能同时都增大的阶段是A．从a到b B．从b到cC．从b到d D．从c到d5、如右图，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态．现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为、．重力加速度大小为g．则有A．，B．，C．，D．，6、氢原子的部分能级如图所示，已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间．由此可推知，氢原子()A．从高能级向n＝1能级跃迁时发出的光的波长比可见光的短B．从高能级向n＝2能级跃迁时发出的光均为可见光C．从高能级向n＝3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高D．从n＝3能级向n＝2能级跃迁时发出的光为可见光二、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、下列说法中正确的是（）A．横波在传播过程中，处于波峰位置的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期B．光纤通信是一种现代通信手段，它是利用光的全反射原理来传递信息的C．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输D．电磁波和机械波本质不相同，但是电磁波和机械波一样都能发生干涉和衍射现象E.相对论认为：真空中的光速在不同的参考系中都相同8、如图（a）所示，水平面内有一光滑金属导轨，ac边的电阻为R，其他电阻均不计，ab与ac角夹角为135°，cd与ac垂直。将质量为m的长直导体棒搁在导轨上。并与ac平行。棒与ab、cd交点G、H间的距离为L0，空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B．在外力作用下，棒由GH处以初速度v0向右做直线运动。其速度的倒数1v随位移x变化的关系如图（b）所示。在棒运动L0到MNA．导体棒做匀变速直线运动B．导体棒运动的时间为3C．流过导体棒的电流大小不变D．外力做功为39、目前无线电力传输已经比较成熟，如图所示为一种非接触式电源供应系统．这种系统基于电磁感应原理可无线传输电力，两个感应线圈可以放置在左右相邻或上下相对的位置，原理示意图如图所示．利用这一原理，可以实现对手机进行无线充电．下列说法正确的是A．若A线圈中输入电流，B线圈中就会产生感应电动势B．只有A线圈中输入变化的电流，B线圈中才会产生感应电动势C．A中电流越大，B中感应电动势越大D．A中电流变化越快，B中感应电动势越大10、如图所示，内壁光滑的半球形容器置于粗糙的水平面上，一小滑块在平行于内壁的力F的作用下沿半球形内壁缓慢上升到容器口，在滑块上升过程中容器始终静止，下列有关说法正确的是（）A．推力F先增大后减小B．半球容器内壁对滑块的支持力先增大后减小C．地面对半球形容器的摩擦力先增大后减小D．地面对半球形容器的支持力一直减小三、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）某实验小组用如图所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系，重物通过滑轮用细线拉着小车，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器，位移传感器（发射器）随小车一起沿水平轨道运动，位移传感器（接收器）固定在轨道一端，实验中力传感器的拉力为F保持小车（包括位移传感器（发射器））的质量不变，改变重物重力重复实验若干次，得到加速度与外力的关系。（1）关于实验操作，下列说法正确的是______（填序号）。A．实验前应调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行B．平衡摩擦力时，在细线的下端悬挂钩码，使小车在线的拉力作用下能匀速下滑C．每次改变小车所受的拉力后都要重新平衡摩擦力D．实验应满足重物的质量远小于小车的质量（2）同学甲根据某次实验位移传感器的实验数据作出小车运动的x-t2图象如图所示，根据图象可知小车运动的加速度大小为______m/s2；比较发现此加速度小于力传感器拉力F与小车（包括位移传感器（发射器））的质量的比值，原因可能是__________12．（12分）用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示．（1）组装单摆时，应在下列器材中选用（选填选项前的字母）A．

长度为1m左右的细线

B．

长度为30cm左右的细线C．

直径为1.8cm的塑料球D．

直径为1.8cm的铁球（2）测出悬点O到小球球心的距离（摆长）L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g=________

（用L、n、t表示）（3）下表是某同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理．请计算出第3组实验中的T=________

s，g=________

（4）用多组实验数据做出图像，也可以求出重力加速度g，已知三位同学做出的图线的示意图如图中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值．则相对于图线b，下列分析正确的是

（选填选项前的字母）．A．

出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长LB．

出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次C．

图线c对应的g值小于图线b对应的g值（5）某同学在家里测重力加速度．他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图所示，由于家里只有一根量程为30cm的刻度尺，于是他在细线上的A点做了一个标记，使得悬点O到A点间的细线长度小于刻度尺量程．保持该标记以下的细线长度不变，通过改变O、A间细线长度以改变摆长．实验中，当O、A间细线的长度分别为和时，测得相应单摆的周期为、，由此可得重力加速度g=________

（用、、、表示）．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）在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一个质量为m=1kg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ=450角的不可伸长的轻绳一端相连，如图所示，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零，当剪断轻绳的瞬间，取g=10m/s2，求：（1）此时轻弹簧的弹力大小（2）小球的加速度大小和方向14．（16分）如图所示，在磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中竖直放置两平行导轨，磁场方向与导轨所在平面垂直．导轨上端跨接一阻值为R的电阻（导轨电阻不计）．两金属棒a和b的电阻均为R，质量分别为ma=1×10－1Kg和mb=1×10－1Kg，它们与导轨相连，并可沿导轨无摩擦滑动．闭合开关S，先固定b，用一恒力F向上拉a，稳定后a以v1=10m/s的速度匀速运动，此时再释放b，b恰好能保持静止，设导轨足够长，取g=10m/s1．（1）求拉力F的大小；（1）若将金属棒a固定，让金属棒b自由下滑（开关仍闭合），求b滑行的最大速度v1；（3）若断开开关，将金属棒a和b都固定，使磁感应强度从B随时间均匀增加，经0.1s后磁感应强度增到1B时，a棒受到的安培力正好等于a棒的重力，求两金属棒间的距离h．15．（12分）两根足够长的固定平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为l，导轨上面垂直放置两根导体棒ab和cd，构成矩形回路，如图所示．两根导体棒的质量均为m，电阻均为R，回路中其余部分的电阻不计．在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B．两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行，开始时cd棒静止，棒ab有指向cd的速度v1．两导体棒在运动中始终不接触．求：（1）在运动中产生的最大焦耳热；（2）当棒ab的速度变为v1时，棒cd的加速度．

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】

根据感应电流大小和方向，将选项逐一代入，检查是否符合题意来选择．【题目详解】导线框完全进入磁场后，没有感应电流产生．故A、B均错误．进入和穿出磁场过程，线框有效切割长度变化，感应电动势和感应电流在变化，故C错误．线框进入磁场过程，有效切割长度L均匀增大，感应电动势E均匀增大，感应电流I均匀增大．穿出磁场过程，有效切割长度L均匀减小，感应电动势E均匀减小，感应电流I均匀减小，两个过程感应电流的方向相反．故D正确．故选D．【题目点拨】本题采用的是排除法．做选择题常用方法有直判法、排除法、代入法、特殊值法、图象法等等．2、A【解题分析】

A.弹簧振子在振动中通过平衡位置时，速度达到最大，A正确。BC.弹簧振子在振动中通过平衡位置时，位移为零，根据，回复力为零，BC错误。D.因为回复力为零，所以加速度为零，D错误。3、B【解题分析】以活塞为研究对象，根据平衡条件有：PS+mg=P0S，解得：，细沙漏出，mg减小，可知P增大；气缸导热良好，则温度不变，根据理想气体状态方程，则V减小；体积减小，外界对气体做功，不计气体分子之间的相互作用力则忽略分子势能，分子内能只与温度有关，温度不变则分子内能不变，根据热力学第一定律知气体放热，故B正确，ACD错误．4、D【解题分析】

A．乙分子由a到b一直受引力，分子力增大，分子力做正功，分子势能减小，故A错误；

B．从b到c分子力逐渐变小但仍为引力，分子力做正功，分子势能减小，故B错误；

C．从b到d分子力先减小后增大，分子力先是引力后是斥力，分子势能先减少后增大，故C错误；

D．从c到d分子力是斥力，增大，分子力做负功，分子势能增大，故D正确。

故选D。5、C【解题分析】试题分析：在抽出木板的瞬时，弹簧对1的支持力和对2的压力并未改变．对1物体受重力和支持力，有：mg=F，a1=1．对2物体受重力和弹簧的向下的压力，根据牛顿第二定律有：，故C正确．故选C．考点：牛顿第二定律【名师点睛】本题属于牛顿第二定律应用的瞬时加速度问题，关键是区分瞬时力与延时力；弹簧的弹力通常来不及变化，为延时力，轻绳的弹力为瞬时力，绳子断开即消失．6、AD【解题分析】试题分析：A、从高能级向n=1能级跃迁时，辐射的光子能量最小为10.20eV，大于可见光的光子能量，则波长小于可见光的波长．故A正确．B、从高能级向n=2能级跃迁时辐射的光子能量最大为3.40eV，大于可见光的能量．故B错误．C、从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率最大为1.51eV，小于可见光的光子能量．故C错误．D、从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的光子能量为1.89eV，在可见光能量范围之内．故D正确．故选AD．考点：本题考查波尔模型、能级跃迁。视频二、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、BDE【解题分析】

A.横波在传播过程中，质点只在自己平衡位置上下振动，不能随波发生迁移，故A错误；B.光纤通信是一种现代通信手段，它是利用光的全反射原理来传递信息的，故B正确；C.利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但也能通过电缆、光缆传输，故C错误；D.电磁波和机械波在本质上是不相同的，但是电磁波和机械波一样，都能发生干涉和衍射现象，故D正确；E.相对论认为：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源、观察者间的相对运动没有关系，故E正确。故选BDE.8、BC【解题分析】

A、直线的斜率为：k=2所以有：1v代入得：v=LC、感应电动势为：E=Blv=B(感应电动势大小不变，感应电流为：I=E/R，大小不变，故C正确；B、根据法拉第电磁感应定律有：E=Δϕ解得：Δt=3D、克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热为：Q=对导体棒，由动能定理得：W外-W安=12解得：W外=3B故选：BC。【题目点拨】根据图象求出v随x变化的函数表达式，判断运动情况；由E=Blv求出任意时刻的电动势，由欧姆定律分析电流变化；求出棒向右移动L0的过程中回路磁通量变化量，由E=ΔϕΔt求解时间；棒向右移动L0的过程中，求出扫过的面积，求出此时电动势，根据9、BD【解题分析】

根据法拉第电磁感应定律与感应电流产生的条件即可解答．【题目详解】A项：根据感应电流产生的条件，若A线圈中输入恒定的电流，则A产生恒定的磁场，B中的磁通量不发生变化，则B线圈中就会不产生感应电动势，但在图A输入过程中，A线圈中的电流从无到有，因此B线圈中会产生感应电动势，然而不是总会有的，故A错误；B项：若A线圈中输入变化的电流，根据法拉第电磁感应定律：可得，则B线圈中就会产生感应电动势，故B正确；C、D项：根据法拉第电磁感应定律：可得，A线圈中电流变化越快，A线圈中电流产生的磁场变化越快，B线圈中感应电动势越大．故C错误；D正确．故应选：BD．【题目点拨】该题的情景设置虽然新颖，与日常的生活联系也密切，但抓住问题的本质，使用电磁感应的规律即可正确解答．10、CD【解题分析】

AB．对物体进行受力分析：物体受重力mg、支持力FN、摩擦力Ff.小滑块从半球形容器最低点缓慢移近最高点，可以看成小滑块每一个状态都是平衡状态．根据平衡条件，应用力的合成得出：F=GsinθFN=Gcosθθ逐渐增大，sinθ增大，cosθ减小．根据以上表达式可以发现F增大，FN减小．故A错误，B错误；C．对于半球容器和小滑块整体，外力F的水平分力等于地面的摩擦力，初位置F为零，末位置F竖直，水平分量也为零，所以地面对半球形容器的摩擦力先增大后减小，故C正确；D．对于半球容器和小滑块整体，竖直方向受力平衡，外力F的竖直分力一直在增大，地面对半球形容器的支持力一直减小，故D正确．故选CD.【题目点拨】分析小滑块的受力，列出F力和支持力的表达式，分析两力的变化；将半球容器和小滑块作为一个整体，根据F力水平分力和竖直分力的变化，分析地面的摩擦力和支持力的变化．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）A（2）4.0没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足【解题分析】

第一空.实验前应调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行，故A正确。平衡摩擦力时，不用悬挂钩码，故B错误。每次改变小车所受的拉力后不需要重新平衡摩擦力，故C错误。力传感器可以直接得到拉力的大小，所以重物的质量没有必要远小于小车的质量，故D错误。第二空.根据x=12at2可知在x-t2第三空.此加速度小于力传感器拉力F与小车（包括位移传感器、发射器）的质量的比值，原因可能是没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足.12、（1）AD（2）（3）2.01；9.76（9.76~9.77）（4）B（5）或【解题分析】

①在用单摆测定力加速度的实验基本条件是摆线长度远大于小球直径，小球的密度越大越好；故摆线应选取长约1m左右的不可伸缩的细线，摆球应选取体积小而质量大的铁球，以减小实验误差，故选AD．②次全振动的时间为，则振动周期为，根据单摆周期公式，可推出③50次全振动的时间为100.5