2024届山西省朔州市怀仁县一中高二物理第二学期期末统考试题含解析

2024届山西省朔州市怀仁县一中高二物理第二学期期末统考试题注意事项：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、如图所示，U形金属框MNPQ水平放置，金属杆ab垂直于MN、PQ且与框架接触良好．整个装置处于竖直方向的匀强磁场中(图中未画出)，并且磁场磁感应强度均匀增大，金属杆ab始终处于静止状态，则金属杆ab受到的摩擦力fA．大小不变，方向水平向左B．大小不变，方向水平向右C．变大，方向水平向左D．变大，方向水平向右2、“蛟龙号”是我国首台自主研制的作业型深海载人潜水器，它是目前世界上下潜能力最强的潜水器之一．假设某次海试活动中，“蛟龙号”完成任务后竖直上浮，从上浮速度为v时开始计时，此后“蛟龙号”匀减速上浮，经过时间t上浮到海面，速度恰好减为零，则“蛟龙号”在时刻距离海平面的深度为（）A．B．C．D．3、下列四幅图是交流电的图象，其中能正确反映我国居民日常生活所用交流电的是（）A． B．C． D．4、如图所示，静止在水平面上的三角架质量为M，它用两质量不计的弹簧连接着质量为m的小球．当小球上下振动，三角架对水平面的压力为mg时，小球的加速度的方向与大小分别是（）A．向上，Mg/m B．向下，Mg/mC．向下，g D．向下，(M+m)g/m5、鱼在水中沿直线斜向上匀速游动过程中，水对鱼的作用力方向合理的是A． B． C． D．6、能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一。下列核反应方程及其表述都正确的是（）A．是原子核的人工转变 B．是衰变C．是核聚变反应 D．是核裂变反应二、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，闭合矩形导体线框abcd从高处自由下落，在ab边开始进入匀强磁场到cd边刚进入磁场这段时间内，线框的速度v随时间t变化的图象可能是图中的A．B．C．D．8、如图所示，光滑直杆倾斜固定在竖直面内，一个圆环套在杆上，环可以在杆上自由滑动，绕过定滑轮的细绳连接在环上，对绳施加拉力，使连接环部分的绳处于竖直状态，则下列说法正确的是A．拉绳的力的大小一定等于环的重力B．改变对绳的拉力，使环沿杆缓慢向上运动，在运动过程中杆对环的作用力一定垂直杆向下C．改变对绳的拉力，使环沿杆缓慢向上运动，在运动过程中，绳的拉力一直增大D．改变对绳的拉力，使环沿杆缓慢向上运动，环可以运动到绳与杆垂直的位置9、将两个小球A、B用质量不计的轻绳连接，置于一内壁光滑的半球壳上，如图所示，其中两球的质量分别为m1、m2，当整个装置静止时小球A刚好位于半球壳的最低点，而小球B静止在地面上．轻绳对小球A的拉力用T表示、地面对小球B的支持力用N表示，下列关系式正确的是（）A．N＝（m2－m1）g B．N＝m2gC．T＝0 D．T=（m2－m1）g10、2019年央视春晚深圳分会场首次成功实现4K超高清内容的5G网络传输。2020年我国将全面进入5G万物互联的商用网络新时代。所谓5G是指第五代通信技术，采用3300~5000MHZ频段的无线电波。现行的第四代移动通信技术4G，其频段范围是1880~2635MHZ。5G相比4G技术而言，其数据传输速度提升了数十倍，容量更大，时延大幅度缩短到1毫秒以内，为产业革命提供技术支撑。根据以上内容结合所学知识，判断下列说法正确的是A．4G信号、5G信号都是横波B．4G信号和5G信号相遇能产生干涉现象C．4G信号比5G信号更容易发生衍射现象D．4G信号比5G信号在真空中的传播速度更小三、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）某同学做“用单摆测重力加速度”的实验时，只测量了悬点与小球上端结点之间的距离L，并通过改变L而测出对应的摆动周期T，再以T2为纵轴、L为横轴作出函数关系图象，那么就可以通过此图象得出小球的半径和当地的重力加速度g.(1)现有如下测量工具：A．时钟；B．秒表；C．天平；D．毫米刻度尺．本实验所需的测量工具有______．(2)如果实验中所得到的T2－L关系图象如图乙所示，那么真正的图象应该是a、b、c中的________．(3)由图象可知，小球的半径r＝________cm；当地的重力加速度g＝________m/s2。12．（12分）某同学想测定某节于电池的电动势和内阻．(1)他先用多用电表粗测了干电池的电动势．图甲是测量时选择开关与表头指针所处的位置，则该电池的电动势为_____V，实验结束后，应将选择开关拨到图中的______挡位(选填A、B、C或D)．(2)他再用乙图所示电路较精确测定该干电池的电动势和内阻，有待测电池、电流表(量程1~1.6A，内阻约1.1Ω)、电压表(量程1~3V，内阻约3kΩ)、滑动变阻器(阻值1~1.6Ω)、开关各一个、导线若干．为了防止实验测量时数据过密(即要求电压变化范围相对大一些)另外还配有一个阻值为1Ω的定值电阻R1．①请按照图乙设计的电路图用笔画线将图丙实物电路图补充完整_________．②该同学按照要求连接好电路并进行实验,根据实验数据绘出了图丁所示的图像，则电源的电动势E=1.51V，电源内阻___________．(结果保留到小数点后一位)③在上述实验过程中存在系统误差．在下图所绘图像中，虚线代表没有误差情况下，电压表两端电压的真实值与通过电源电流真实值关系的图像，实线是根据测量数据绘出的图像，则下图中能正确表示二者关系的是_______________．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，在水平桌面上放有长度为

L=2.4m的长木板C，在C上左端和中点处分别放有小物块A和B，A、B可视为质点．A、B、C的质量分别为：mA=mB=2kg，mC=1kg，A、B与长木板C间的动摩擦因数均为μ1=0.5，长木板C与桌面间的动摩擦因数为μ2=0.1．开始时，A、B、C均静止，现使A以某一初速度v0从木板左端开始向右运动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2．求：(1)在物块A与B相碰前的运动过程中，物块B受到的摩擦力的大小；(2)要使物块A与B能相碰v0应满足的条件；(3)如已知v0=5m/s，A、B相碰后直接交换速度，碰撞时间忽略不计，且碰撞瞬间木板C的速度保持不变，求最终物块A、B之间的距离．14．（16分）如图所示，左端封闭、右端开口的等臂U形玻璃管竖直放置，管内水银在左管内封闭一段长l015cm、温度为300K的空气柱，左右两管水银面高度差为h0=10cm，大气压强为75cmHg．（i）在温度不变的条件下，需要从开口端加入多长的水银柱才能使左右管的水银面等高?（ii）左右两管内水银面刚好相平后，即停止补充水银，并给左管的气体加热，当右管内水银面刚好上升到与管口齐平时，左管内气体的温度为多少?15．（12分）如图甲所示，用面积为S的活塞在气缸内封闭着一定质量的空气，活塞上放一砝码，活塞和砝码的总质量为m.现对气缸缓缓加热，使气缸内的空气温度从T1升高到T2，空气柱的高度增加了ΔL，已知加热时气体吸收的热量为Q，外界大气压强为p0.求：（1）此过程中被封闭气体的内能变化了多少？（2）气缸内温度为T1时，气柱的长度为多少？（3）请在图乙的V－T图上大致作出该过程的图象(包括在图线上标出过程的方向)．

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】由题意，磁场磁感应强度均匀增大时，金属杆ab始终处于静止状态，穿过回路的磁通量均匀增大，根据法拉第电磁感应定律得知，回路中产生的感应电动势恒定不变，则感应电流也恒定不变，根据F=BIL，可知安培力均匀增大，因金属杆ab始终处于静止状态，根据平衡条件可知，金属杆ab受到的摩擦力f也均匀增大；根据楞次定律可知，为阻碍磁通量的增大，面积MQab有收缩趋势，即金属杆ab受的安培力方向水向左，根据平衡条件可知，金属杆ab受到的摩擦力f的方向水平向右，故ABC错误，D正确；故选D．【题目点拨】金属杆ab始终处于静止状态，穿过回路的磁通量均匀增大，产生的感应电动势和感应电流恒定不变，根据楞次定律分析安培力的方向，由平衡条件判断摩擦力如何变化．2、C【解题分析】

蛟龙号上浮时的加速度大小根据逆向思维，可知蛟龙号在t0时刻距离海平面的深度为：A.与计算结果不符，故A错误。B.与计算结果不符，故B错误。C.与计算结果相符，故C正确。D.与计算结果不符，故D错误。3、C【解题分析】我国居民日常生活所用交流电有效值为220V，周期0.02s，对照图象有，C正确．4、B【解题分析】

以M为研究对象M受重力和地面的支持力以及弹簧对M向上的作用力F：因为M在桌面上，加速度为0，故弹簧对M的合力F＝（M﹣m）g方向竖直向上；对m而言，弹簧对m的作用力与对M的作用力大小相等方向相反即F′＝F＝（M﹣m）g方向竖直向下，故以m为研究对象有：m所受合力F合＝F′+mg＝Mg所以m的加速度为：方向竖直向下。A.向上，Mg/m，与分析结论不符，故A错误。B.向下，Mg/m，与分析结论相符，故B正确。C.向下，g，与分析结论不符，故C错误。D.向下，(M+m)g/m，与分析结论不符，故D错误。5、B【解题分析】

鱼在水中沿直线斜向上匀速游动过程中，受竖直向下的重力和水对鱼的竖直向上的作用力而平衡，则选项B正确.6、C【解题分析】

A．是原子核的人工转变，故A错误；B．是人工转变方程，故B错误；C．是核聚变反应，故C正确；D．是核裂变反应，故D错误。故选C。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、ACD【解题分析】

A.ab边刚进入磁场时，若所受的安培力与重力平衡，则线框做匀速运动，速度不变，电流也就恒定，故A正确；BC.ab边刚进入磁场时，若所受的安培力小于重力，线框做加速运动，随着速度的增大，由安培力公式公式F=得知，安培力增大，故加速度减小，则线框做加速度减小的加速运动，速度图象的斜率逐渐减小，当安培力增大到与重力相等时，线框做匀速运动，故B错误，C正确；D.ab边刚进入磁场时，若所受的安培力大于重力，线框做减速运动，随着速度的减小，由安培力公式公式F=得知，安培力减小，加速度减小，则线框做加速度减小的减速运动，速度图象的斜率逐渐减小，当安培力减小到重力相等时，线框做匀速直线运动，故D正确；8、ABC【解题分析】

A.由于杆是光滑的，且连接环部分的绳处于竖直状态，因此绳对环的作用力竖直向上，由于环静止，因此合力为零，重力的方向竖直向下，如果杆对环有弹力，则环的合力不为零，与环处于静止的条件矛盾，因此环此时只受两个力的作用，由此可见拉绳的力的大小一定等于环的重力，故选项A符合题意；B.改变对绳的拉力，使环沿杆缓慢向上运动，根据力的平衡可知，在运动过程中杆对环的作用力一定垂直于杆向下，故选项B符合题意；C.设杆与水平方向的夹角为θ，绳与杆上段的夹角为α，则有Fcosα=mgsinθ，在环向上运动的过程中，α不断增大，绳的拉力D.由Fcosα=mgsinθ可知由于拉力不可能达到无穷大，因此α不可能达到9、BC【解题分析】

以A为研究对象，受力如图所示：A速度重力和支持力平衡，绳子拉力T=0；以B为研究对象，B受到重力和地面的支持力，由于B处于平衡状态，所以支持力等于B的重力，即：N=m2g，故BC正确，AD错误。故选BC10、AC【解题分析】

AD、无论是4G还是5G，都是电磁波，都是横波，且在真空中的传播速度都是3×108m/s，A正确D错误；B、4G信号和5G信号的频率不同，则相遇时不能产生干涉现象，B错误；C、4G信号的频率小，波长较大，则4G信号比5G信号更容易发生衍射现象，C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、（1）BD（2）a（3）1.29.86【解题分析】（1）本实验需要测量时间求出周期，并要绳的下端口到摆球球心的距离d，则所需的测量工具是秒表和毫米刻度尺，故选BD正确。（2）由单摆周期公式得：T=2πl+dg，解得：T2=4（3）当T2=0时，l=-d，即图象与l轴交点坐标，由图示图象可知，h=-d=1.2cm，图线的斜率大小k=4π2点睛：实验的核心是实验原理，根据原理推导解析式，研究图象下列几个方面的意义，如：斜率、截距、面积等等。12、1.47(1.45--1.48均可)C1.6A【解题分析】

（1）测量时，电压表选择量程为2.5V，分度值为1.15V，根据表头所指位置，该电池的电动势为1.15V×29.2=1.46V；实验结束后，应将选择开关拨到OFF挡或交流电压最大挡，故应将选择开关拨到图中的C挡位；（2）①实物电路图为：；②根据闭合电路欧姆定律，得：，图象斜率，解得：=1.6Ω③本实验采用相对电源的电流表外接法，由于电压表不是理想电表，故存在分流现象，导致电流表示数偏小；而当外电路短路时，电压表的分流可以忽略，故真实图象和测量图象在横轴上的交点相同，故A正确，BCD错误．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)(3)d=0.675m【解题分析】(1)假设在A、B碰前，B、C相对静止，对B、C整体：解得：对B：而B、C间的最大静摩