广东省佛山市南海区2024届高二物理第二学期期末统考试题含解析

广东省佛山市南海区2024届高二物理第二学期期末统考试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、如图甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子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．现把乙分子从a处由静止释放，则以下判断正确的是（）①乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动②乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大③乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减小④乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增大．A．①② B．③④ C．①④ D．②③2、电站向远方送电，输送的电功率恒定，若将送电电压提高到原来的k倍，则()A．输电电流也为原来的k倍B．输电导线上损失的电压为原来的1C．输电导线上损失的电功率为原来的k2D．输电导线上损失的电功率为原来的13、如图所示，光滑长铁链由若干节组成，每一节长度为l0，全长为L，在水平轨道上以某一速度运动．圆形管状轨道与水平轨道相切，半径为R，L>2πR，R远大于一节铁链的高度和长度．铁链靠惯性通过圆形管状轨道继续前进，下列判断正确的是（）A．每节铁链通过最高点的速度依次减小B．第一节与最后一节到达最高点的速度大小相等C．在第一节完成圆周运动的过程中，第一节铁链机械能守恒D．铁链全部通过圆形管状轨道的过程中，铁链的最小速度为4、如图所示，平行板电容器的两个极板与水平面成一角度，两极板与一直流电源相连，若一带电小球恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则该小球在此过程中()A．一定带负电B．做匀速直线运动C．做匀减速直线运动D．电势能减小5、如图所示，一个绕圆心轴MN匀速转动的金属圆盘，匀强磁场垂直于圆盘平面，磁感应强度为B，圆盘中心C和圆盘边缘D通过电刷与螺线管相连，圆盘转动方向如图所示，则下述结论中正确的是A．圆盘上的电流由圆心流向边缘B．圆盘上的C点电势高于D点电势C．金属圆盘上各处电势相等D．螺线管产生的磁场，F端为N极6、如图所示为氢原子的能级图，若用能量为10.5eV的光子去照射一群处于基态的氢原子，则氢原子()A．能跃迁到n＝2的激发态上去B．能跃迁到n＝3的激发态上去C．能跃迁到n＝4的激发态上去D．以上三种说法均不对二、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、如图所示为某喷水壶的结构示意图．未喷水时阀门K闭合，压下压杆A可向瓶内储气室充气，多次充气后按下按柄B便可打开阀门K，水会自动从喷嘴处喷出．储气室内气体可视为理想气体，充气和喷水过程中温度保持不变．下列说法中正确的是_________A．充气过程中，储气室内气体内能增大B．充气过程中，储气室内气体分子平均动能增大C．喷水过程中，储气室内气体吸热D．喷水过程中，储气室内气体内能减小E.喷水过程中，储气室内气体分子的无序性增大8、下列说法正确的是（）A．两个分子间的距离r存在某一值r0（平衡位置处），当r大于r0时，分子间斥力大于引力；当r小于r0时分子间斥力小于引力B．布朗运动不是液体分子的运动，但它可以反映出分子在做无规则运动C．随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，但最终还是达不到绝对零度D．对于一定质量的理想气体，在压强不变而体积增大时，单位时间碰撞容器壁单位面积的分子数一定减少9、如图所示，在磁感应强度大小B=T，方向竖直向下的匀强磁场中，有两半径均为0.6m的金属圆环平行竖直放置，两圆心所在直线OO′与磁场方向垂直。圆环通过电刷与理想变压器原线圈相连，长为0.5m的导体棒ab两个端点刚好分别搭接在两圆环上，且与OO′平行。现让导体棒沿圆环内侧、绕OO′以20πrad/s的角速度匀速转动，恰好使标有“3V4.5W”的小灯泡L正常发光。已知理想变压器原、副线圈的匝数比为n1:n2=2:1，图中电压表为理想电压表，圆环、导体棒、导线电阻不计，则A．电压表的示数为6VB．R0的电阻值为1.5ΩC．整个电路消耗的总功率为WD．ab沿圆环转动过程中受到的最大安培力为N10、如图所示为一定质量的理想气体的p-T图像，虚线Ob为第一象限横纵坐标轴的角平分线，ab平行于横轴，bc平行于纵轴，且ab=bc，ac与Ob交于d点，关于气体状态的变化，下列说法正确的是（）A．由状态a变化到状态b，气体内能增加B．状态b的体积大于状态d的体积C．由状态c变化到状态b，外界对气体做功等于气体释放的热量D．由状态d变化到状态b，气体吸收热量且对外做功E.若∠aOb=15º，状态c的体积是状态a的体积的3倍三、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）利用如图所示装置验证机械能守恒定律:质量m=1.21kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．下图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）。已知打点计时器每隔1．12s打一次点，当地的重力加速度g=11m/s²。（计算结果均取3位有效数字）（1）下列实验操作步骤中错误的是（_____）A．把打点计时器固定在铁架台上，用导线连接到低压交流电源B．将连有重锤的纸带穿过限位孔，将纸带和重锤提升到一定高度C．先释放纸带，再接通电源D．更换纸带，重复实验，根据记录处理数据（2）根据图上所得的数据，应取图中O点和____点来验证机械能守恒定律,那么打下该点时重物的瞬时速度大小为_______m/s；（3）从O点到所取点，重物重力势能减少量ΔEp=____J，动能增加量ΔEk12．（12分）在“探究功与速度变化的关系”实验中，某实验小组采用如图（甲）所示的装置进行实验：(1)实验小组按正确的操作，将木板一端倾斜来平衡摩擦力，打出如上三条纸带，其中符合实验要求的是（选填纸带的字母编号）_______．(2)下列关于橡皮筋及其做功的说法正确的是__________．A．橡皮筋做功的值不需要测量B．增加规格相同的橡皮筋条数，使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加C．在小车运动的过程中，橡皮筋一直对其做功D．将橡皮筋的长度拉伸为原来的两倍，橡皮筋做的功增加了两倍(3)在操作正确的前提下，其中打出的一条纸带如图（乙）所示，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的_____________部分进行测量；(4)在某次实验中，实验小组误将木板水平放置，小车在橡皮筋作用下由静止开始运动，当小车运动到某一位置，橡皮筋恰好处于原长状态．下列说法正确的是______．A．此时小车速度最大B．此时小车加速度最大C．此后小车开始做匀速直线运动D．当小车速度最大时，橡皮筋一定处于拉伸状态四、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，绝缘水平地面上有宽的匀强电场区域，场强，方向水平向左．不带电的物块静止在电场左侧边缘的点，带电量、质量为的物块在距点处的点以的水平初速度向右运动，并与发生碰撞．的质量是的倍．已知与段地面间的动摩擦因数为，、与点右侧地面的动摩擦因数，物块均可视为质点，且的电荷量始终不变．（1）求物块到达点与物块碰撞前瞬间速度的大小；（2）若碰撞后两物块粘在一起，求碰后物块的速度大小；（3）若碰撞过程物块、构成的系统没有动能损失，讨论在不同取值范围时电场力对做的功．14．（16分）桌面上放着一个单匝矩形线圈，线圈中心上方一定高度上有一竖立的条形磁体（如图），此时线圈内的磁通量为0.04Wb。把条形磁体竖放在线圈内的桌面上时，线圈内磁通量为0.12Wb。分别计算以下两个过程中线圈中的感应电动势。（1）把条形磁体从图中位置在0.5s内放到线圈内的桌面上；（2）换用100匝的矩形线圈，线圈面积和原单匝线圈相同，把条形磁体从图中位置在0.1s内放到线圈内的桌面上。15．（12分）一横截面为直角三角形的三棱镜如图放置，一条光线从AB边中点处入射，经棱镜折射后从AC边平行于BC射出。已知∠A=θ=60°，AC边长度为L，光在真空中的传播速度为c。求：（1）该棱镜材料的折射率；（2）光在棱镜中的传播时间。

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】

从a到c，分子力一直为引力，分子力一直做正功，分子乙一直做加速运动，故①错误；乙分子由a到c，分子力为引力，分子力对乙做正功，乙做加速运动，c到d分子力为斥力，分子乙做减速运动，所以到达c点时速度最大，故②正确；乙分子由a到b的过程中，分子力一直做正功，故分子势能一直减小，故③正确；乙分子由b到c的过程中，分子力一直做正功，故分子势能一直减小；乙分子由c到d的过程中，分子力做负功，分子势能增大，故④错误．所以D正确，ABC错误．【题目点拨】由图可知分子间的作用力的合力，则由力和运动的关系可得出物体的运动情况，由分子力做功情况可得出分子势能的变化情况．2、B【解题分析】输送的功率一定，根据P=UI，知输电电压越高，输电电流越小，若输送电压提高到原来的4倍，则电流减小14倍，输电导线上损失的电压ΔU=Ir也减小为原来的14倍，AB错误；电流减小到14倍，根据P损=I23、B【解题分析】

AC．整条长铁链机械能守恒，当长铁链布满圆形管状轨道时，重力势能最大，速度最小，从此时到最后一节铁链进入轨道之前，重力势能不变，每节铁链通过最高点的速度不变，故A错误，C错误；B．第一节与最后一节铁链到达最高点时整条长铁链的重力势能相等，机械能守恒，则速度大小相等，故B正确；D．整条长铁链机械能守恒，当长铁链布满圆形管状轨道时，重力势能最大，速度最小，但是不知道铁链的初速度，无法计算出铁链的最小速度，故D错误．4、C【解题分析】根据题意可知，粒子做直线运动，则电场力与重力的合力与速度方向反向，粒子做匀减速直线运动，因此B错误，C正确；因极板的电性未知，则不能确定粒子的电性，选项A错误；因电场力做负功，则电势能增加，故D错误；故选C．5、A【解题分析】

将金属圆盘看成由无数金属幅条组成，根据右手定则判断可知：圆盘上的感应电流由圆心流向边缘。故A正确。金属圆盘切割磁感线产生感应电动势，相当于电源，可知圆盘边缘相当于电源的正极，圆心相当于负极，所以圆盘边缘电势高于圆心的电势，即D点电势高于C点电势，故BC错误。感应电流从下往上通过螺线管，根据安培定则可知，螺线管产生的磁场E端为N极。故D错误。6、D【解题分析】试题分析：玻尔的氢原子模型中，电子从低能级向高能级跃迁时，要吸收一定频率的光子，吸收的光子的能量恰好等于两个能级之差；显然，显然本题中从基态跃迁到任意激发态，需要吸收的能量都不等于10.5eV；故选D．考点：氢原子的能级公式和跃迁二、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、ACE【解题分析】

AB.充气过程中，储气室内气体质量增大，温度不变，平均动能不变，但内能增大，故A正确，B错误；C.喷水过程中，液体液面下降，空气体积增大，储气室内气体压强减小，气体体积增大，由热力学第一定律知室内气体吸热，C正确；D.喷水过程中，虽然气体温度不变，分子平均动能不变，但气体体积增大，分子势能增大，故气体内能增大，D错误；E.根据热力学第二定律，热力学的过程总是自发得向熵增加得方向，即无序度会自发得增加，E正确；故本题选ACE【题目点拨】充气过程中，储气室内气体质量增大，温度不变，喷水过程中，液体液面下降，空气体积增大，根据热力学第一定律分析吸放热．8、BCD【解题分析】

两分子之间的距离大于r0，分子间的引力大于斥力，故分子力表现为引力；当分子间距小于r0时，分子间的斥力大于引力，分子力表现为斥力，故A错误；布朗运动不是液体分子的运动而是固体小颗粒的运动，但它可以反映出分子在做无规则运动，故B正确；绝对零度无法达到，随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，但最终还是达不到绝对零度，故C正确；对于一定质量的理想气体，在压强不变而体积增大时，单位体积内的分子数减少，所以单位时间碰撞容器壁单位面积的分子数一定减少，故D正确。故选：BCD。【题目点拨】本题考查热学中的基本性质，注意明确热力学定律、分子力与分子间距、布朗运动的实质和压强的微观解释是解题的关键，注意对其理解及应用.9、BD【解题分析】

AB.根据右手定则可知，导体棒在磁场中运动，产生正弦式交流电，当导体棒经过最低点和最高点时，切割的方向与磁场方向垂直，产生的感应电动势最大，则，则有，压器原线圈两端的电压，根据可得电压表的示数为，通过小灯泡的电流，根据可得，的电阻值为，故选项B正确，A错误；C.整个电路消耗的总功率为，故选项C错误；D.根据安培力表达式，最大安培力大小，故选项D正确。10、ACE【解题分析】

A．在a→b过程中，一定质量的理想气体做等压变化，温度升高，气体内能增加，故A正确；B．b和d在同一条过O点的直线上，即b、d所在直线为等容线，体积相等，故B错误；C．气体由由状态c变化到状态b过程中，温度不变，内能不变，压强增大，根据可知，体积减小，外界对气体做功；根据热力学第一定律，，所以外界对气体做功等于气体释放的热量，故C正确；D．气体由状态d变化到状态b，体积不变，气体对外不做功，温度升高，内能增大，根据热力学第一定律知，气体要吸收热量，故D错误；E．Ob与T轴的夹角为45°，若∠aOb=15º，因为ab=bc，则Oc与T轴的夹角为30°，Oa与T轴的夹角为60°，Oa、Oc都为过原点的直线，根据可知，，即斜率反比于体积，故即状态c的体积是状态a体积的3倍，故E正确。故选ACE.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、CB1.921.3841.369【解题分析】（1）把打点计时器固定在铁架台上，用导线连接到低压交流电源，选项A正确；将连有重锤的纸带穿过限位孔，将纸带和重锤提升到一定高度，选项B正确；先接通电源，再释放纸带，选项C错误；更换纸带，重复实验，根据记录处理数据，选项D正确；此题选项不正确的选项，故选C；（2）根据图上所得的数据，应取图中O点和B点来验证机械能守恒定律,那么打下B点时重物的瞬时速度大小为vB（3）从O点到所取B点，重物重力势能减少量为：△Ep=mghB=1.21×11×1.1921J=1.384J，动能的增加量为：△Ek＝12mvB2＝12×1.2×1.922J=1.369J．在误差允许的范围内，机械能守恒．12、BABHI(HK、或IK均可)D【解题分析】

（1）[1]．纸带B的点迹均匀，说明小车运动运动，平衡可摩擦力，则符合实验要求的是B；（2）[2]．实验中橡皮筋做功的值不需要测量，选项A正确；增加规格相同的橡皮筋条数，使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加，选项B正确；在小车运动的过程中，橡皮筋只是刚开始时对小车做功，橡皮筋到原长后就不在做功，选项C错误；由EP=kx2，将橡皮筋的长度拉伸为原来的两倍，橡皮筋做的功不是增加两倍，选项D错误；故选AB.（3）[3]．测量小车的速度时应该用纸带上点迹均匀的部分测量，即HI、HK、或IK均可；（4）[4]．由于木板水平放置，可知小车与木板间有摩擦力，则当