2024年甘肃省河西五市物理高二第二学期期中考试试题含解析

2024年甘肃省河西五市物理高二第二学期期中考试试题

考生须知：

1.全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色

字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。

2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。

3.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

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、在两块平行金属板中间，有一个处于静止状态的带正电的粒子.若在两板间加交变电压M=sin/方,下列判断

中正确的是（）

A.粒子的位移一定按正弦规律变化B.粒子的加速度一定按正弦规律变化

C.粒子的速度一定按正弦规律变化D.粒子的运动轨迹一定是一条正弦曲线

2、质量为〃，的物体从静止开始自由下落，不计空气阻力，在/时间内重力对物体做功的功率是（）

2121,

A.mgtB.—mg~tC.—mgtD.mgt

92

3、做简谐运动的单摆，其摆长不变，若摆球的质量增加为原来的二倍，摆球经过平衡位置的速度减为原来的一，则

43

单摆振动的（）

A.周期不变，振幅不变B.周期不变，振幅变小

C.周期改变，振幅不变D.周期改变，振幅变大

4、关于我国已建成的秦山和大亚湾核电站，下面说法正确的是（）

A.它们都是利用核裂变释放的核能

B.它们都是利用核聚变释放的核能

C.一座利用核裂变释放的核能，一座利用核聚变释放的核能

D.以上说法都不对

5、关于能量和能源，下列说法正确的是（）

A.在能源的利用过程中，由于能量在数量上并未减少，所以不需要节约能源

B.能量耗散说明能量在转化的过程中，其总量会不断减少

C.能量耗散现象说明，在能量转化的过程中，可利用的品质降低了

D.人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造

6、如图所示，A为水平放置的胶木圆盘，在其侧面均匀分布着负电荷在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环

B,使5的环面水平且与圆盘面平行，其轴线与胶木盘A的轴线重合.现使胶木盘A由静止开始绕其轴线O。，按

箭头所示方向加速转动，则（）

H

A.金属环5的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力减小

B.金属环5的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力增大

C.金属环3的面积有扩大的趋势，丝线受到的拉力减小

D.金属环5的面积有缩小的趋势，丝线受到的拉力增大

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、接近光速飞行的飞船和地球上各有一只相同的钠原子钟，飞船和地球上的人观测这两只钟的快慢，下列说法正确的

有（）

A.飞船上的人观测到飞船上的钟较快

B.飞船上的人观测到飞船上的钟较慢

C.地球上的人观测到地球上的钟较快

D.地球上的人观测到地球上的钟较慢

8、如图所示，灯泡与自感线圈并联，灯泡的电阻为Ri,线圈的直流电阻为R2,且R1VR2,S闭合稳定时通过灯泡和

线圈的电流分别为ii和i2,当K断开时，则流过灯泡的电流方向和灯的亮暗情况是（）

A.当断开K瞬间，灯突然亮一下然后才逐渐熄灭

B.当断开K瞬间，灯先突然变得比原来暗，然后逐渐熄灭

C.当K断开时，流过灯的电流为从左向右

D.当K断开时，流过灯的电流为从右向左

9、如图所示，竖直线〃尸Q,“V与间距离为用其间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为3,。是

MN上一点，。处有一粒子源，某时刻放出大量速率均为可方向均垂直磁场方向）、比荷一定的带负电粒子（粒子重力及

粒子间的相互作用力不计），已知沿图中与MN成夕=60°角射入的粒子恰好垂直P。射出磁场，则下列表述正确的是

MP

O；xx

XX

XX

B

Xx

a

N

A.粒子做匀速圆周运动的率径为2a

B.粒子做匀速圆周运动的半径为:②

C.粒子在磁场中运动的最长时间为上

3V

D.粒子在磁场中运动的最长时间为2%

v

10、对下列现象的成因解释正确的是()

A.小木块能够浮于水面上是液体表面张力与其重力平衡的结果

B.缝衣针浮在水面上不下沉是重力和水的浮力平衡的结果

C.喷泉喷射到空中形成一个个球形的小水珠是表面张力作用的结果

D.锋利的玻璃片，用酒精灯烧一段时间后变钝了是表面张力作用的结果

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)如图(a)所示为一黑箱，内有一节干电池、若干电阻，A、B为黑箱的两个输出端.

・(•)・(b)J9(C)

⑴为探索黑箱，某同学用多用电表进行以下测量，你认为正确的操作是

A.用欧姆挡测量AB间的电阻

B.用直流电流挡测量AB司的输出电流

C.用直流电压挡测量AB间的输出电压

D.用交流电压挡测量AB间的输出电压

⑵含有电源的黑箱相当于一个“等效电源”，A、B为等效电源的两极.为了测定这个等效电源的电动势和内阻，该同

学设计了如图（b）所示的电路.调节电阻箱R的阻值，记录下电压表的示数U,图（c）是根据实验数据在坐标纸上画出的

图象，若忽略电压表内阻的影响，根据图象可求得等效电源的电动势E=V,等效内阻尸C.（结果保留三位

有效数字）

（3）如果考虑电压表内阻的影响，测得的等效电源的电动势与真实值相比,测得的等效内阻与真实值相比—.（均

选填“偏大”、“偏小”或“相同”）

12.（12分）在做''验证动量守恒定律”的实验中，小球的落点情况如图所示，入射球A与被碰球B的质量之比

为MA:MB=3：2,则实验中碰撞结束时刻两球动量大小之比为PA：PB=..

oMPiVI

［单位：cm［［）

-18.30*1~I'-

----------40.50---------I

・55.14-|

四、计算题：本题共3小题，共38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，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角。=30。的斜面上（导轨电阻不计），导轨间距L=0.4m,

导轨所在空间被分成区域I和II,两区域的边界与斜面的交线为MN.I中的匀强磁场方向垂直斜面向下，II中的匀强

磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁感应强度大小均为3=0.5T.在区域I中，将质量mi=0.1kg、电阻Ri=0.1。

的金属条而放在导轨上.在区域H中将质量，物=0.4kg,电阻&=0.4。的光滑导体棒cd置于导轨上。当cd由静止

开始下滑时，诏刚好不下滑，〃在滑动过程中始终处于区域n的磁场中，。氏〃始终与导轨垂直且两端与导轨保持良

好接触，取g=10m/s2,则在金属条泌出现滑动之前，求：

⑴当cd下滑的速度vi=5m/s时，而所受的安培力；

⑵当cd从静止下滑到速度也=5m/s的过程中，cd滑动的距离x=4m,此过程中成上产生的热量。是多少；

（3）要保持金属条而始终不滑动，cd向下滑动的最大速度也是多大。

14.（16分）如图（甲）为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定

轴OO,匀速转动，线圈的匝数n=10、电阻r=lQ,线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=99Q,与R并联的交

流电压表为理想电表.在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量①随时间t按图（乙）所示正

弦规律变化.求：

(1)交流发电机产生的电动势的最大值；

(2)电路中交流电压表的示数；

(3)试推导线圈在中性面开始计时该交流发电机产生的电动势的瞬时值表达式.

15.(12分)如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距L=lm.导轨平面与水平面成

8=37。角，下端连接阻值为R=4Q的电阻。匀强磁场方向垂直于导轨平面向下，磁感应强度为B=1T。质量m=

0.4kg、电阻r=lQ的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直且接触良好，它们间的动摩擦因数n=0.25,金属棒以初

速度v0=20m/s沿导轨滑下，g=10m/s2,求：

(1)金属棒沿导轨下滑的最大加速度；

(2)金属棒下滑时电阻R消耗的最小功率;

(3)画出金属棒在下滑过程中的v-t图象。

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

【解析】

平行金属板间有一静止的正电粒子，若两板间加电压M=U,“S加女粒子受到电场力作用，根据石=与和尸=%,电场

a

力为：F=^sina)t,即粒子的电场力随着时间按照正弦规律变化，加速度：a=-=^-sincot,故粒子的加速

amma

度也随着时间按照正弦规律变化；由于速度与加速度一直同方向，故粒子一直做单方向的直线运动，位移不断增加；

物体的速度方向不变，大小经过一个周期减小为零，不是按照正弦规律变化，故选项B正确，A、C、D错误。

2、B

【解析】

V1c

因为物体做自由落体运动，t时的速度为v=gt,则重力的平均功率P=mgK=5mg2f,故B正确，ACD错误.

故选B

3、B

【解析】

；可知，单摆摆长不变，则周期不变；摆球经过平衡位置的速度减为原来的2/3,由于振

由单摆的周期公式丁=2〃

动过程中机械能守恒，故：mgh=1mv2,据此式可知，速度变小，高度减小，所以偏离平衡位置的最大距离变小，即

振幅减小；故选B.

【点睛】

单摆的摆长和重力加速度的大小决定单摆的周期的大小，单摆的能量决定单摆的振幅的大小.

4、A

【解析】

我国已建成的秦山和大亚湾核电站都是利用核裂变释放的核能。

A.描述与分析相符，故A正确.

B.描述与分析不符，故B错误.

C.描述与分析不符，故C错误.

D.描述与分析不符，故D错误.

5、C

【解析】

试题分析：能量既不会创生也不会消失，只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体.在能

源的利用过程中，虽然能量在数量上并未减少，但由于能量耗散，故能量的可利用率越来越小.

解：A、在能源的利用过程中，虽然能量在数量上并未减少，但可利用率越来越小，故仍需节约能源.故A错误.

B、能量耗散说明能量在转化的过程中能量的可利用率越来越小，但总量不会减少.故B错误.

C、能量耗散说明能量在转化的过程中能量的可利用率越来越小，可利用的品质降低了，故C正确.

D、能量既不会创生也不会消失，只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体.故D错误.

故选C.

点评：能量转化和守恒定律是说能量总量保持不变，但能量耗散是说能量的可利用率逐渐降低.

6、A

【解析】

胶木盘A由静止开始绕其轴线0。，按箭头所示方向加速转动，形成环形电流，环形电流的大小增大，根据右手螺旋定

则知，通过5线圈的磁通量向下，且增大，根据楞次定律的另一种表述，引起的机械效果阻碍磁通量的增大，可知金

属环的面积有缩小的趋势，且有向上的运动趋势，所以丝线的拉力减小，A正确。

故选Ao

【点睛】

胶木盘A由静止开始绕其轴线0。按箭头所示方向加速转动，形成环形电流，环形电流的大小增大，穿过线圈B的磁

通量变化，根据楞次定律的另一种表述，感应电流引起的机械效果阻碍磁通量的变化进行判断.

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、AC

【解析】

飞船相对地球高速运动，所以地球上的人观测飞船上的时钟较慢，而地球相对飞船高速运动，所以飞船

上的人认为地球上的时钟较慢，所以A、C正确；B、D错误.

【名师点睛】本题主要考查狭义相对论时间间隔的相对性，注意运动的相对的，飞船相对地球高速运动,

地球也相对飞船高速运动.

8、BD

【解析】

A、在K断开前，自感线圈L中有向右的电流，断开K后瞬间，R2的电流要减小，于是R2中产生自感电动势，阻碍

自身电流的减小，但电流还是逐渐减小为零；原来跟R?并联的灯泡Ri,由于电源的断开，向右的电流会立即消失.但

此时它却与R2形成了串联的回路，R2中维持的正在减弱的电流恰好从灯泡Ri中流过，方向由右经过灯泡到左侧；因

此，灯泡不会立即熄灭，而是渐渐熄灭，灯泡中的电流的方向与原电流方向相反；由于用＜耳，所以通过灯泡和线圈

的电流关系为通过小灯泡的电流不可能再增大，所以小灯泡不可能闪亮一下，而是先突然变得比原来暗，然

后逐渐熄灭，故A、C错误，B、D正确；

故选BD.

【点睛】做好本类题目的关键是弄清线圈与哪个用电器组成闭合回路，结合线圈特点分析新组成的闭合回路的电流流

向.

9、AC

【解析】

AB.当夕=60。时，粒子的运动轨迹如图甲所示，贝!|Q=Rsin30。，即K=2a,故B错误，A正确;

a

CD.设带电粒子在磁场中运动轨迹所对的圆心角为a,则其在磁场中运行的时间为/=—T,即a越大，粒子在磁场

2万

中运行时间越长，a最大时粒子的运行轨迹恰好与磁场的右边界相切，如图乙所示，因尺=2%此时圆心角原为120。,

T2〃"/?477/74-7T/7

即最长运行时间为:，而7=——=——，所以粒子在磁场中运动的最长时间为一，故C正确，D错误.

3VV3v

/vv

乙

10>CD

【解析】

A.小木块能够浮于水面上是木块的重力与浮力平衡的结果，A错误；

B.缝衣针浮在水面上不下沉是重力和水的表面张力平衡的结果，B错误；

C.喷泉喷射到空中形成一个个球形的小水珠是表面张力作用，使水滴表面收缩，因为相同的体积下球的表面积最小，

所以形成小水珠，C正确；

D.锋利的玻璃片，用酒精灯烧一段时间融化后由于表面张力的作用，使液体表面收缩，所以锋利的玻璃片变钝了，D

正确。

故选CDo

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、C1.431.07（1.04~1.10Q均正确）偏小偏小

【解析】

（1）口]因为黑箱中可能含有电源，不能用电阻档直接测量含源电路的电阻.用电流档测量a、b间的输出电流，可能

会造成短路.也不能用交流电压挡测量AB间的输出电压，只能用直流电压挡测量AB间的输出电压；故选C.

（2）[2][3]由闭合电路的欧姆定律可知：

E=U+—r

R

即

-1=-1-1-r--1

UEER

由图像可知

解得E=1.43V；

r1.25-0.70…

—=----------=0.76

E0.72

则E.09J2；

⑶[4]⑸如果考虑电压表内阻的影响，由于电压表的分流作用，使得测得的等效电源的电动势与真实值相比偏小，测得

的等效内阻与真实值相比偏小.

12、1:2;

【解析】

试题分析：抓住小球碰撞后做平抛运动，运动的时间相等，通过水平位移之比得出速度之比，从而得出碰撞结束时两

球的动量大小之比.

解：碰撞结束后，A球的速度小于B球的速度，知A球落在M点，B球落在N点.

因为平抛运动的时间相等，水平位移之比等于碰后两球的速度之比；

则VA~B=OM：ON=0.1830:0.5514=305:919

因为入射球A与被碰小球B的质量比"A：=3：2

则碰撞结束时刻两球动量大小之比PA：PB=MAVA:MBVB=3X305:912X2^1:2

【点睛】解决本题的关键知道碰后小球做平抛运动，水平位移之比等于速度之比.

四、计算题：本题共3小题，共38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)0.4N,方向沿斜面向上(2)Q=0.6J(3)12.5m/s

【解析】(1)切割磁感线产生的电动势大小为耳=BL%=IV

F

根据欧姆定律可得人=——=2A

尺]+与

所以F=BLI]=0.4N

助所受的安培力大小为0.4N,方向沿斜面向上

(2)由动能定理得：mgxsin30o-W=-mv^,因为0=W,解得Q=0.6J

22.：.

。当成刚要下滑时有叫gsin30。-力=0

当ab刚要上滑时有F-叫gsin30。-/“=0

又因为E=5/7,,其中/,=乌工

凡+%

解得：v2=12.5/K/s

14、(1)20v(2)9.90V(3)20sin(100f)

【解析】

⑴由图可以知道,每匝线