2024届黑龙江省哈尔滨市122中学高二物理第二学期期末学业质量监测试题含解析

2024届黑龙江省哈尔滨市122中学高二物理第二学期期末学业质量监测试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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，小球a的质量为小球b质量的一半，分别与轻弹簧A、B和轻绳相连接并处于平衡状态。轻弹簧A与竖直方向夹角为60°，轻弹簧A、B伸长量刚好相同，则下列说法中正确的是（）A．轻弹簧A、B的劲度系数之比为1：3B．轻绳上拉力与轻弹簧A上拉力大小之比为2：1C．剪断绳子瞬间时，小球a的加速度为3D．剪断轻弹簧A上端瞬时，小球a的加速度为2g2、质点沿x轴做直线运动的位置坐标x与时间t的关系为（各物理量均采用国际单位制单位），则该质点（）A．第1s内的位移大小是7m B．前2s内的平均速度是5m/sC．3s末质点速度减为0 D．质点2s末的速度与4s末速度相同3、下列关于熵的有关说法错误的是（）A．熵是系统内分子运动无序性的量度B．在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小C．热力学第二定律也叫做熵减小原理D．熵值越大，代表系统内分子运动越无序4、如图所示，质量m1=10kg的木箱，放在光滑水平面上，木箱中有一个质量为m2=10kg的铁块，木箱与铁块用一水平轻质弹簧固定连接，木箱与铁块一起以v0=6m/s的速度向左运动，与静止在水平面上质量M=40kg的铁箱发生正碰，碰后铁箱的速度为v=2m/s,忽略一切摩擦阻力，碰撞时间极短，弹簧始终在弹性限度内，则A．木箱与铁箱碰撞后瞬间木箱的速度大小为4m/sB．当弹簧被压缩到最短时木箱的速度大小为4m/sC．从碰后瞬间到弹簧被压缩至最短的过程中，弹簧弹力对木箱的冲量大小为20N·sD．从碰后瞬间到弹簧被压缩至最短的过程中，弹簧弹性势能的最大值为160J5、天然放射元素的同位素α衰变和β衰变次数分别为()A．8

6 B．5

6 C．8

4 D．6

66、如图所示，质量为m的质点与三根相同的轻弹簧相连，静止时相邻两弹簧间的夹角均为120°，已知弹簧a，b对质点的作用力均为F，弹簧a，b，c均压缩，则弹簧c对质点作用力的大小为（）A．0 B．F+mg C．F-mg D．F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，ACD，EFG为两根相距L的足够长的金属直角导轨，它们被竖直固定在绝缘水平面上，CDGF面与水平面成θ角．两导轨所在空间存在垂直于CDGF平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B.两根质量均为m，长度均为L的金属细杆ab，cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，两金属细杆的电阻均为R，导轨电阻不计．当ab以速度v1沿导轨向下匀速运动时，cd杆也正好以速度v2向下匀速运动．重力加速度为g.以下说法正确的是()A．回路中的电流强度为BLB．ab杆所受摩擦力为mgsinθC．cd杆所受摩擦力为μ(mgsinθ＋B2D．μ与v1大小的关系为μ(mgsinθ＋B2L2v8、如图所示是一做简谐运动的物体的振动图象，下列说法正确的是()A．振动周期是4×10-2sB．0—2×10-2s内物体的位移是0cmC．物体的振动频率为4HzD．物体的振幅是20cm9、下列说法正确的是（）A．花粉颗粒在水中做布朗运动，反映了花粉分子在不停的做无规则运动B．外界对气体做正功，气体的内能不一定增加C．气体在等压膨胀过程中温度一定升高D．第二类永动机不能制成是因为它违反了能量守恒定律E.晶体熔化过程中，分子的平均动能保持不变，分子势能增大10、在平直公路上有甲、乙两辆汽车同时从同一位置沿着同一方向做匀加速直线运动，它们速度的平方随位移变化的图象如图所示，则A．甲车的加速度比乙车的加速度大B．在处甲乙两车的速度相等C．在处甲乙两车相遇D．在末甲乙两车相遇三、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）如图甲所示，某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器的挂钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系．(1)该同学将实验器材如图甲所示连接后，沙桶的质量_____远小于小车及传感器总质量（填“需要”、“不需要”）．(2)先接通电源，再释放小车，获得一条纸带如图乙，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点，O为开始时打的第一个点，则OD间的距离为___cm.(3)图丙是根据实验数据绘出的s-t2图线（s为各计数点至起点O的距离），由此图可计算出图线的斜率为k，则可算出加速度为____．12．（12分）用双缝干涉测光的波长，实验中采用双缝干涉仪，它包括以下元件（其中双缝和光屏连在遮光筒上）：A．白炽灯B．单缝片C．光屏D．双缝E.滤光片（1）把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是：_________________________；（2）正确调节后，在屏上观察到红光干涉条纹，用测量头测出10条红亮条纹间的距离为a；改用绿色滤光片，其他条件不变，用测量头测出10个绿亮条纹间的距离为b，则一定有a________b（选填“＞”、“＜”或“＝”）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，电动机牵引一根原来静止的，长为L=1m,质量为m=0.1kg的导体MN，其电阻R=1Ω，导体棒架在处于磁感应强度B=1T，竖直放置的框架上，当导体棒上升h=3.8m时获得稳定的速度，导体产生的热量为12J，电动机牵引棒时，电压表、电流表的读数分别为7V、1A，电动机内阻r=1Ω，不计框架电阻以及一切摩擦，g取10m/，求:(1)棒能达到的稳定速度;(2)棒从静止达到稳定速度的所需要的时间.14．（16分）如图为某交流发电机和外接负载的示意图，发电机电枢线圈abcd为n=20匝的矩形线圈，其面积S=0.02m2，线圈绕轴以角速度ω=50rad/s逆时针匀速转动（不计一切摩擦）。矩形线圈的电阻r=2.0Ω，外电路负载电阻R=8.0Ω，匀强磁场B只分布在转轴的左侧，垂直纸面向里，B=0.5T。求：（1）线圈产生感应电动势的峰值Em（2）线圈由中性面转过的过程中，产生的平均感应电动势（3）线圈转动过程中，交流电压表的示数U15．（12分）如图所示,半圆形玻璃砖的半径R=10cm,折射率为n=,直径AB与屏幕MN垂直并接触于A点．激光a以入射角θ1=30°射入玻璃砖的圆心O,在屏幕MN上出现了两个光斑．求这两个光斑之间的距离L．

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、C【解题分析】

对小球b受力分析，受重力和拉力，受力平衡，弹簧B的弹力：FB=mbg；对小球a、b整体受力分析，如图所示：根据平衡条件，弹簧A的拉力：FA=2（ma+mb）g，mb=2ma，又由胡克定律F=kx，弹簧A、B伸长量刚好相同，轻弹簧A、B的劲度系数之比：kAkB=FAFB=31，故A错误；根据平衡条件，有：FB=mbg；FA=2（ma+mb）g；T=（ma+mb）gtan60°=3（ma+mb）g；故轻绳上拉力与轻弹簧A上拉力大小之比为：TFA=32，故B错误；剪断绳子瞬间时，小球a的合力等于绳子的拉力，故此时a的加速度为a=T【题目点拨】本题关键是采用整体法和隔离法灵活选择研究对象，然后根据平衡条件并结合合成法和胡克定律列式求解。2、C【解题分析】

A.第1s内的位移大小是，故A错误；B.前2s内的位移大小是，前2s内的平均速度，故B错误；C.由位移-时间关系可得速度-时间关系是，3s末质点速度减为0，故C正确；D.由速度-时间关系式可知：2s末的速度是+2m/s，与4s末速度是-2m/s，所以质点2s末的速度与4s末速度大小相等，方向相向，故D错误。3、C【解题分析】熵是系统内分子运动无序性的量度，在一个孤立的系统，熵越大，系统的无序度越大，故A正确；根据热力学第二定律，在自然过程中熵是不会减小的，故B正确；热力学第二定律也叫熵增原理，故C错误；在一个孤立的系统，熵越大，系统的无序度越大，故D正确；此题选择错误的选项，故选C．点睛：理解熵增加原理：利用绝热过程中的熵是不变还是增加来判断过程是可逆还是不可逆的基本原理．在一个孤立的系统，分子只能向无序方向发展．4、D【解题分析】对木箱和铁箱碰撞的瞬时，根据动量守恒定律：，解得v1=-2m/s，方向与原方向相反，选项A错误；当弹簧被压缩到最短时，木箱和铁块共速，由动量守恒：，解得v共=2m/s，选项B错误；从碰后瞬间到弹簧被压缩至最短的过程中，弹簧弹力对木箱的冲量大小为，方向向左，选项C错误；从碰后瞬间到弹簧被压缩至最短的过程中，弹簧弹性势能的最大值为，带入数据解得EP=160J，选项D正确；故选D.点睛：此题考查动量守恒定律以及能量守恒定律的应用；对三个物体的相互作用过程要分成两个小过程来分析，在木箱和铁箱作用时，认为铁块的动量是不变的；解题时注意选择研究过程，注意正方向.5、C【解题分析】设发生了x次α衰变和y次β衰变，根据质量数和电荷数守恒可知，2x−y+82=94，239=207+4x由数学知识可知，x=8，y=4.故选C6、B【解题分析】

对小球受力分析可知，ab弹簧的弹力的合力竖直向下，大小为F，由平衡条件得：FC=mg+F，故B正确，ACD错误。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项：ab杆产生的感应电动势E＝BLv1；回路中感应电流为I=E2R=BLB项：ab杆匀速下滑，F安=BIL=B2L2vC项：cd杆所受的安培力大小也等于F安，方向垂直于导轨向下，则cd杆所受摩擦力为：f=μN=μ(mgsinθ+BD项：根据cd杆受力平衡得：μ(mgsinθ+B点晴：对于双杆问题，可采用隔离法分析，其分析方法与单杆相同，关键分析和计算安培力，再由平衡条件列方程解答．8、AB【解题分析】

A.根据图像可知完成一个完整振动的时间即振动周期为4×10-2s，故A正确；B.0时刻和第2×10-2s末物体都在平衡位置，所以0-2×10-2s内物体的位移是0cm，故B正确；C.物体的频率：f=1T=25D.根据图像可知振幅为10cm，故D错误；9、BCE【解题分析】

A．花粉颗粒在水中做布朗运动，反映了水分子在不停的做无规则运动，故A错误；

B．外界对气体做正功，气体可能同时放热，根据热力学第一定律公式△U=W+Q，气体的内能不一定增加，故B正确；

C．根据可知，气体在等压膨胀过程中温度一定升高，选项C正确；D．第二类永动机不能制成是因为它违反了热力学第二定律，即自发的热现象具有方向性，它不违反能量守恒定律，故D错误；

E．晶体熔化过程中，温度不变，故分子的平均动能保持不变，但吸收热量，说明内能增加，故分子势能增大，故E正确；

故选BCE。10、ABD【解题分析】

试题分析：由公式v2-v12=2ax，可知甲的加速度大于乙的加速度，故A正确；由图可知在x=1．5m处甲乙两车的速度相等，故B正确；由图知在x=1．5m之前，甲的平均速度小于乙的平均速度，故当甲到达x=1．5m处时，乙已经在甲之前了，故不再此点相遇．故C错误；由图知甲的初速度为1，由v2-v12=2ax，得加速度为a1=2m/s2，乙的初速度为1m/s，由v2-v12=2ax，得乙的加速度为：a2=1m/s2，当位移相等时两车相遇：a1t2＝v1t+a2t2，解得：t=2s，故D正确；考点：运动图像；匀变速直线运动的规律三、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、不需要1.202k【解题分析】

（1）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．

（2）由图示刻度尺确定其分度值，读出其示数．

（3）应用匀变速直线运动的位移公式与图示图象求出加速度．【题目详解】（1）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．

（2）有图示刻度尺可知，其分度值为1mm，OD间的距离为：2.20-1.00=1.20cm．

（3）小车做初速度为零的匀加速直线运动，位移：s=at2，则s-t2图象的斜率：k=a，由图示图象可知：，则加速度：a=2k=2×0.465=0.93m/s2；【题目点拨】本题考查了实验注意事项、刻度尺读数、求加速度；对刻度尺读数时要先确定刻度尺的分度值，然后再读数，读数时视线要与刻度线垂直；应用匀变速直线运动的位移公式、分析清楚图示图象即可求出加速度．12、AEBDCa＞b【解题分析】

(1)为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝，然后让单色线光源通过双缝在光屏上形成干涉图样；(2)首先判断红光和