2024届海南省海口市第四中学高二物理第二学期期末综合测试试题含解析

2024届海南省海口市第四中学高二物理第二学期期末综合测试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、如图是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图，一根绳绕过两个定滑轮和动滑轮后各挂着一个相同的重物，与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎（图中是用手指代替颈椎做实验），整个装置在同一竖直平面内．如果要增大手指所受的拉力，可采取的方法是（）A．只增加绳的长度 B．只增加重物的重量C．只将手指向下移动 D．只将手指向上移动2、如图所示是物体做直线运动的v-t图象，由图可知，该物体A．第1s内和第3s内的运动方向相反B．第3s内和第4s内的加速度相同C．第1s内和第4s内的位移大小不相等D．0-2s和0-4s内的平均速度大小相等3、如图所示，纸面内直角坐标系xOy的y轴右侧有一菱形区域Obcd，Oc与x轴重合，Oc的长度是bd的长度的两倍．菱形区域内有方向垂直于纸面的两个匀强磁场，磁感应强度等大反向，bd为两磁场的分界线．现有一中心在x轴上的正方形线框ABCD，它的BC边与y轴平行，长度与bd的长度相同，均为．现线框以大小为的速度沿x轴正方向匀速运动，以逆时针方向为感应电流的正方向，则线框在磁场中运动时，线框中通过的感应电流随时间的变化关系图象可能为A． B．C． D．4、如图所示，A1和A2是完全相同的两只灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法正确的是A．闭合开关S瞬间，A1和A2同时亮B．闭合开关S瞬间，A2先亮，A1后亮C．断开开关S瞬间，A2先熄灭，A1后熄灭D．断开开关S瞬间，A1先熄灭，A2后熄灭5、当两分子间距为r0A．当两个分子间的距离等于r0B．在两个分子间的距离由很远逐渐减小到r=rC．在两个分子间的距离由很远逐渐减小到r=rD．在两个分子间的距离由r=r6、如图所示，有8个完全相同的长方体木板叠放在一起，每个木板的质量均为100g，某人用双手在这叠木板的两侧各加一水平压力F，使木板静止。若手与木板之间的动摩擦因数为0.5，木板与木板之间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g＝10m/s2，则水平压力F至少为()A．8N B．15NC．16N D．30N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、在绝缘的水平地面上有矩形abcd，直线MN分别过ad、bc的中点，在直线MN上有A、B两点分别固定两个点电荷Q1、Q2，A、B两点到矩形两条对角线的交点0的距离相等，a、b、c、d四点的场强和电势分别为Ea、Eb、Ec、Ed；φa、φb、φc、φd；下列说法中正确的是A．若Q1=Q2，则φa-φb=φd-φcB．若Q1≠Q2，则φa-φb≠φd-φcC．若Q1=Q2，则Ea=EcD．若Q1=-Q2，则Ea=Ec8、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＋B2L2v9、如图所示，闭合小金属环从高h的光滑曲面上端无初速度滚下，又沿曲面的另一侧上升，则()A．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于hB．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于hC．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于hD．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h10、A、B为某电场中一条直线上的两个点，现将一负点电荷从A点静止释放，仅在电场下运动一段距离到达B点，其电势能Ep随位移x的变化关系如图所示,从A到B过程中，下列说法正确的是A．电场力对电荷先做正功后做负功B．电势先增大后减小C．电荷所受电场力先增大后减小D．电荷所受电场力先减小后增大三、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）某同学在家电维修店得到一匝数较多的线圈，但从外观上无法看出线圈的绕向，于是又在一些发光玩具中拆得一发光二极管，同时找到一强条形磁铁。将线圈与发光二极管连接，如图所示。该同学用条形磁铁的极向下快速插入线圈中时发现二极管发光。(1)二极管发光时，端电势比端电势____________（填“高”或“低”）。(2)该同学将磁铁极向下快速拔出时，二极管将__________（填“发光”或“不发光”）。(3)若该同学将磁铁极向下竖直放在水平桌面上，使线圈的中心轴与磁铁的中心轴共线，当线圈竖直向下快速靠近磁铁时，二极管将__________（填“发光”或“不发光”）。12．（12分）在一次实验中，某同学选用了两个外形相同的硬质小球A和B，小球A质量较大，小球B质量较小．该同学实验发现：若在水平面上用A球去撞击原来静止的B球，碰后A和B都向前运动；若用B球去撞击原来静止的A球，碰后A球向前运动，B球向后运动．为了探究碰撞中的不变量，该同学计划用如图所示的圆弧槽进行实验．实验时，分别将小球M、N放在竖直平面内的半圆形玻璃轨道内侧(轨道半径远大于小球半径)．现让小球M从与圆心O等高处由静止释放，在底部与静止的小球N发生正碰．（1）实验中，若实验室里有如下所述的四个小球：①半径为r的玻璃球；②半径为2r的玻璃球；③半径为1.5r的钢球；④半径为2r的钢球．为了便于测量，M球应选用________，N球应选用______(填编号)．（2）实验中不用测量的物理量为________．①小球M的质量m1和小球N的质量m2；②圆弧轨道的半径R；③小球M碰后上升的最高处与O点连线偏离竖直方向的夹角θ1；④小球N碰后上升的最高处与O点连线偏离竖直方向的夹角θ2.（3）用上述测得的物理量表示碰撞中的不变量的等式为：________.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，一导热性能良好开口向下的横截面积为S的气缸，气缸固定不动，缸内活塞质量为m，可无摩擦地自由滑动且不漏气，气缸内封有一定质量的理想气体．活塞下挂一个质量不计的小沙桶，桶中装满质量为M的沙子，活塞恰好静止，与缸底距离为L，缸内气体热力学温度为T，外界大气压为P1．（1）现在沙桶的底部钻一个小孔，使沙子缓慢流出，求沙子全部流出后活塞与缸底的距离；（2）沙子全部流出后给气缸加热，使活塞回到初始位置，求此时缸内气体温度．14．（16分）如图甲所示，MN、PQ是固定于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨，间距L＝2.0m；R是连在导轨一端的电阻，质量m＝1.0kg的导体棒ab垂直跨在导轨上，电压传感器与这部分装置相连．导轨所在空间有磁感应强度B＝0.5T、方向竖直向下的匀强磁场．从t＝0开始对导体棒ab施加一个水平向左的外力F，使其由静止开始沿导轨向左运动，电压传感器测出R两端的电压随时间变化的图线如图乙所示，其中OA段是直线，AB段是曲线、BC段平行于时间轴．假设在从1.2s开始以后，外力F的功率P＝4.5W保持不变．导轨和导体棒ab的电阻均可忽略不计，导体棒ab在运动过程中始终与导轨垂直，且接触良好．不计电压传感器对电路的影响（g＝10m/s2）．求（1）导体棒ab做匀变速运动的加速度及运动过程中最大速度的大小；（2）在1.2s~2.4s的时间内，该装置产生的总热量Q；（3）导体棒ab与导轨间的动摩擦因数μ和电阻R的值．15．（12分）如图所示，倾角为37°，长为l＝16m的传送带，转动速度为v＝10m/s，动摩擦因数μ＝0.5，在传送带顶端A处无初速度地释放一个质量为m＝0.5kg的物体．已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.g＝10m/s2.求：(1)传送带顺时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的时间；(2)传送带逆时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的时间．

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、C【解题分析】

由力的合成可知：增大合力可以采取：增大分力的大小；减小分力间的夹角；既增大分力的大小，又减小分力间的夹角，分别分析．【题目详解】对动滑轮受力分析，受重力、两个对称的拉力，拉力等于悬挂物体的重量mg，如图三个力的合力为零，两个拉力的大小恒定，夹角越大，合力越小，夹角越小，合力越大；增加细线长度时，由于两个细线拉力也不变，动滑轮位置不变，故三个力大小方向都不变，故A错误；减小重物的重力，两个拉力变小，动滑轮位置不变，则两拉力夹角不变，故合力变小，故手要用较小的力，故B错误；手指向下移动，两个拉力大小不变，夹角变小，故两拉力合力变大，故手要用较大的力，故C正确；手指向上移动，两个拉力大小不变，夹角变大，故两拉力合力变小，故手要用较小的力，故D错误；故选C．2、B【解题分析】

0-1s向正方向做加速度为1m/s2的匀加速直线运动；1-2s向正方向做匀速直线运动；2-3s向正方向做加速度为1m/s2的匀减速直线运动；3-4s以1m/s2的加速度向相反方向做匀加速直线运动，故选项A错误，B正确；据速度—时间图象中图线与时间轴围成的面积大小表示位移大小，可知，第1s内和第4s内的位移大小均为0.5m，选项C错误；0-2s内与0-4s内位移大小相等，但[]时间不同，故平均速度大小不相等，选项D错误．3、D【解题分析】

线圈在进入磁场的过程中，磁通量增加，根据楞次定律可知，感应电流的方向沿逆时针方向，为正值，从线圈开始运动，到BC边运动到bd位置的过程中，切割的有效长度均匀增大，感应电动势均匀增大，则感应电流均匀增大，该段时间为；之后AD和BC棒分别在obd和bcd区域做切割磁感线运动，AD棒切割磁感线运动产生的感应电流方向为顺时针，BC棒产生的感应电流方向也为顺时针，故电路中的电流方向为顺时针方向，有效长度之和为不变，故回路总电动势不变，感应电流顺时针不变，该段时间为；运动L后，BC棒出磁场，AD边在bcd区域中做切割磁感线运动，产生的感应电流方向为逆时针，且其做切割磁感线运动的有效长度均匀减小，感应电动势均匀减小，则感应电流均匀减小，最后减小为零，该段时间，故选项D正确，ABC错误．4、B【解题分析】合上开关K接通电路，A2立即亮，线圈对电流的增大有阻碍作用，所以通过A1的电流慢慢变大，最后两灯泡的电压一样大，所以一样亮，故A错误，B正确；断开开关K切断电路时，通过A2的电流立即消失，线圈对电流的减小有阻碍作用，所以通过A1的电流会慢慢变小，并且通过A2，所以两灯泡一起过一会儿熄灭，故CD错误。所以B正确，ACD错误。5、B【解题分析】

A.两分子之间的距离小于r0时，它们之间既有引力又有斥力的作用，而且斥力大于引力，作用力表现为斥力，当两个分子间的距离大于r0时，分子间存在相互作用的引力和斥力，而且斥力小于引力，作用力表现为引力；两个分子间的距离等于r0时，分子力为零；分子之间的距离无论是从r0开始减小，还是从r0开始增大，分子力都做负功，所以当分子之间的距离是r0分子势能不一定为零，但最小，故A项与题意不相符；B.由分子间作用力得图像可知两个分子间的距离由很远逐渐减小到r=r0的过程中，分子间作用力先增大后减小，因此C.两个分子间的距离由很远逐渐减小到r=r0的过程中，分子间的引力和斥力都一直增大，因此D.两个分子间的距离由r=r0开始减小的过程中，分子间相互作用力一直增大，表现为斥力，故D项与题意不相符。6、B【解题分析】

先将所有的书当作整体，受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有2μ1F≥8mg再考虑除最外侧两本书受力分析，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有2μ2F≥6mg解得：F≥15NA.8N与分析不符，故A错误。B.15N与分析相符，故B正确。C.16N与分析不符，故C错误。D.30N与分析不符，故D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、AD【解题分析】若Q1=Q2，则由对称可知，a、d两点电势相等，b、c两点电势相等，即φa-φb=φd-φc，选项A正确；若Q1≠Q2，则由对称可知，a、d两点电势相等，b、c两点电势相等，即φa-φb=φd-φc，选项B错误；若Q1=Q2，则由叠加原理可知，a、c两点的场强大小相同，方向不同，即Ea≠Ec，选项C错误；若Q1=-Q2，则由叠加原理可知，a、c两点的场强大小相同，方向相同，即Ea=Ec，选项D正确；故选AD.8、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．9、AC【解题分析】若是匀强磁场，穿过小球的磁通量不变，没有感应电流产生，机械能守恒，高度不变，则环在左侧滚上的高度等于h．故A正确，B错误．若是非匀强磁场，闭合小金属球中由于电磁感应产生涡流，机械能减小转化为内能，高度减小，则环在左侧滚上的高度小于h，故C正确，D错误．故选AC．点睛：本题关键根据产生感应电流的条件，分析能否产感应电流，注意从能量的角度分析高度的变化．10、ABD【解题分析】

A.从A到B过程中，电势能先减小后增大，则电场力做正功后做负功。故A正确。B.负电荷从A到B电场力先做正功，后做负功，则说明电场力方向变化，即电场线方向先向做，后向右，所以电势先升高后降低。故B正确。CD.电势能EP随位移x的变化关系图象的斜率表示电场力的大小，因此电场力先减小后增大。故C错误，D正确。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、高不发光发光【解题分析】

(1)[1]端电势比端电势高时，二极管发光。(2)[2]距离条形磁铁磁极越近磁感强度越大，所以螺线管的磁通量减小，穿过螺线管的磁通量发生变化，有感应电流产生，原磁场方向向上，感应电流的磁场方向向上，由右手螺旋定则可知电流方向由上向下，二极管将不发光。(3)[3]螺线管的磁通量增大，穿过螺线管的磁通量发生变化，有感应电流产生，原磁场方向向上，感应电流的磁场方向向下，由右手螺旋定则可知电流方向由下向上，二极管将发光。12、②④②【解题分析】

（1）在本实验中应选择直径相同的小球，为了让M球碰后反弹，要用质量小的小球去碰撞质量大的小球；由给出的小球可知，只能选用②④两球，且应用②球去碰撞④小球；（2、3）小球与轨道间的摩擦可忽略，小球运动过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：，，，以A球的初速度方向为正方向，如果两球碰撞过程动量守恒，由动量守恒定律得：，联立四式解得，可知，探究碰撞中的不变量，需要测出两球的质量与碰撞后两球上升的最高位置所对应的夹，故需要测量的量为：①③④，不需要测量的为②，故选②．四、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、(1)；(2)【解题分析】(1)状态1缸内气体压强为状态2缸内气体压强为缸内气体等温变化：P1V1=P2V2所以：P1（LS）=P2（L2S）可得：；(2)状态2到状态3等压变化：可得：．14、（1）a

＝0.75m/s2

vm＝

l.0m/s

（2）Q＝5.31J

（3）μ＝0.2，R＝0.4Ω

【解题分析】试题分析：（1）导体棒内阻不计，E＝U，B、L为常数，在0～1.2s内导体棒做匀加速直线运动．设导体棒加速度为a，t1＝1.2s时导体棒速度为v1，由图可知，此时电压U1＝0.90V．1分得v1＝0.90m/s1分由1分得a＝0.75m/s21分从图可知，t＝2.4s时R两端的电压最大，Em＝l.0V由得vm＝l.0m