2024届重庆长寿中学高二物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

2024届重庆长寿中学高二物理第二学期期末学业水平测试试题注意事项：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、下列说法正确的是（）A．粒子散射实验的结果证明原子核是由质子和中子构成B．平均结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定C．核力是短程力，其表现一定为吸引力D．质子、中子、粒子的质量分别为、、质子和中子结合成一个粒子，释放的能量是：2、以下说法正确的是()A．只要有可以自由移动的电荷，就存在持续电流B．金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作用下形成的C．电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率D．在金属导体内当自由电子定向移动时，它们的热运动就消失了3、在光滑水平地面上有两个完全相同的弹性小球a、b，质量均为m．现b球静止，a球向b球运动，发生弹性正碰．当碰撞过程中达到最大弹性势能Ep时，a球的速度等于()A． B．C． D．4、下列各组物理量中，全部是矢量的是()A．时间、位移、速度B．功、动能、势能C．电场强度、磁感应强度、磁通量D．线速度、向心加速度、向心力5、甲、乙两个单摆的振动图象如图所示，根据振动图象可以断定A．甲、乙两单摆振动的周期之比是3：2B．甲、乙两单摆振动的频率之比是2：3C．若甲、乙两单摆在同一地点摆动，则甲、乙两单摆摆长之比是9：4D．若甲、乙两单摆摆长相同，在不同地点摆动，则甲、乙两单摆所在地的重力加速度之比为9：46、某质点在F1、F2和F3三个共点力作用下处于平衡状态，各力的方向所在直线如图所示，各力的矢量起点均在O点，终点未画出。若sin37°=0.6，sin53°=0.8，则各力的大小关系（）A．F1：F2：F3=3：4：5 B．F1：F2：F3=4：3：5C．F1：F2：F3=5：3：4 D．F1：F2：F3=5：4：3二、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、一定质量的理想气体分别在T1、T2温度下发生等温变化，相应的两条等温线如图所示，T2对应的图线上A、B两点表示气体的两个状态，则A．温度为T1时气体分子的平均动能比T2时大B．A到B的过程中，气体内能增加C．A到B的过程中，气体从外界吸收热量D．A到B的过程中，气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少9、如图所示，质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡底部A处由静止起运动至髙为h的坡顶B，获得速度为的水平距离为s.在上述运动过程中，下列说法正确的A．小车克服阻力做功1B．小车的动能增加了Fs-mghC．小车的重力势能增加了mghD．小车的机械能增加了110、如图，水平导轨左端接有定值电阻R，导体棒ab与导轨接触而构成闭合回路，均匀磁场B垂直于导轨平面，则下列情况下，回路中可能没有感应电流是A．B保持恒定，ab向右滑动B．B逐渐增强，ab向右滑动C．B逐渐增强，ab向左滑动D．B逐渐减弱，ab向右滑动三、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）热敏电阻包括正温度系数电阻器（PTC）和负温度系数电阻器(NTC).正温度系数电阻器(PTC)在温度升高时电阻值增大，负温度系数电阻器(NTC)在温度升高时电阻值减小，热敏电阻的这种特性，常常应用在控制电路中，某实验小组选用下列器材探究通过热敏电阻Rx(常温下阻值约为)的电流随其两端电压变化的特点，如图所示.A.电流表（量程100mA，内阻约）B.电流表A2（量程0.6A，内阻约）C.电压表（量程3.0V，内阻约）D.电压表V2（量程15.0V，内阻约E.滑动变阻器R（最大阻值为）F.滑动变阻器（最大阻值为G.电源E(电动势15V，内阻忽略)H.电键、导线若干①实验中改变滑动变阻器滑片的位置，使加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，请在所提供的器材中选择必需的器材，应选择的器材为：电流表________；电压表_________；滑动变阻器____________（只需填写器材前面的字母即可）②请在所提供的器材中选择必需的器材，在如图虚线框内画出该小组设计的电路图_________.③该小组测出热敏电阻的U-I图线如图曲线I所示，请分析说明该热敏电阻是______热敏电阻（填“PTC”或“NTC”）.④该小组又通过查阅资料得出了热敏电阻R2的U-I图线如图曲线Ⅱ所示.然后又将热敏电阻分别与某电池组连成电路如图所示.测得通过和的电流分别为0.30A和0.60A，则该电池组的电动势为________V，内阻为______（结果均保留三位有效数字）12．（12分）图甲为在气垫导轨上研究匀变速直线运动的示意图，滑块上装有宽度为d（很小）的遮光条，滑块在钩码作用下先后通过两个光电门，用光电计时器记录遮光条通过光电门1的时间△t以及遮光条从光电门1运动到光电门2的时间t，用刻度尺测出两个光电门之间的距离x．（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d，示数如图乙，则d=_____cm；（2）实验时，滑块从光电门1的右侧某处由静止释放，测得△t=50s，则遮光条经过光电门1时的速度v=_____m/s；（3）保持其它实验条件不变，只调节光电门2的位置，滑块每次都从同一位置由静止释放，记录几组x及其对应的t，作出﹣t图象如图丙，其斜率为k，则滑块加速度的大小a与k关系可表达为a=_____．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）一列在介质中沿x轴负方向传播的简谐横波，在t=0时刻的波形图如图所示，此时坐标为(1cm，0)的质点A刚好开始振动．在=0.45s时刻，质点A恰好第三次到达波峰质点Q的坐标是(-4cm，0).求：①质点振动的周期．②这列波的传播速度．③从波刚传到A开始计时，求Q点第一次出现波峰需要的时间．14．（16分）如图所示为一种质谱仪的工作原理图，圆心角为弧度的扇形OPQ区域内存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出）。某种带电粒子由静止开始经电压为U的加速电场加速后从小孔C射出，从N点沿既垂直于OP又垂直于磁场方向进入磁场，然后从边界OQ射出，射出时速度方向与OQ垂直，其轨迹如图中实线所示，已知ON＝l.（1）求该粒子在磁场区域中运动的时间t。（2）若被加速的粒子从小孔C射出瞬时又获得一个沿OP方向很小的速度，为使该粒子能沿图中的虚线运动，并在磁场区域右侧的D点被收集（D点与C点关于∠POQ的角平分线OH对称），则CN的长度d应调节为多长？15．（12分）如图，在注满水的游泳池的池底有一点光源A，它到池边的水平距离为1.0m．从点光源A射向池边的光线AB与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为4/1．（i）求池内的水深；（ii）一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到地面的高度为2.0m．当他看到正前下方的点光源A时，他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为45°．求救生员的眼睛到池边的水平距离（结果保留1位有效数字）．

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【解题分析】

α粒子散射实验的结果得出了原子的核式结构模型，故A错误。比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，故B正确。核力是短程力，不一定是吸引力，故C错误。质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m1．两个质子和两个中子结合成一个α粒子，根据爱因斯坦质能方程知，释放的能量△E=△mc2=(2m1+2m2-m1)c2，故D错误。2、B【解题分析】

A、要有持续电流必须有持续的电压,A错误；B、导体中形成电流的原因是导体两端加上电压,于是在导体内形成了电场,导体内的自由电子将在静电力作用下定向移动,形成电流,B正确；C、电流的传导速度等于真空中的光速,电子定向移动的速率很小,C错误；D、在形成电流时自由电子定向移动,但是热运动并没有消失,其实电子仍然做无规则的热运动,D错误．故选B．3、C【解题分析】试题分析：两球压缩最紧时，两球速度相等．根据碰撞过程中动量守恒，以及总机械能守恒求出碰前A球的速度．设碰撞前A球的速度为v，当两球压缩最紧时，速度相等，根据动量守恒得，则．在碰撞过程中总机械能守恒，有，得，故C正确．4、D【解题分析】A．时间只有大小，没有方向，是标量；位移、速度既有大小，又有方向，是矢量，故A错误；B．功、动能、势能都是只有大小，没有方向，是标量，故B错误；C．磁通量只有大小，没有方向，是标量；电场强度、磁感应强度既有大小，又有方向，是矢量，故C错误；D．线速度、向心加速度、向心力都是既有大小，又有方向，是矢量，故D正确。故选：D5、D【解题分析】

A.根据图象可知，甲和乙的周期之比为：T甲：T乙=2：1．故A项不符合题意；B.因为，所以甲乙的频率之比为f甲：f乙=1：2，故B项不符合题意；CD.根据单摆的周期公式可知，同一地点，重力加速度相同，则甲乙的摆长之比和周期的平方成正比，即为4：9，故C项不符合题意；摆长相同，重力加速度和周期的平方成反比，即甲乙两单摆所在地的重力加速度之比为9：4，故D项符合题意．6、D【解题分析】

首先在垂直于F1方向受力平衡沿F1方向受力平衡解得：F1：F2：F3=5：4：3A.A项与上述计算结论不相符，故A错误；B.B项与上述计算结论不相符，故B错误；C.C项与上述计算结论不相符，故C错误；D.D项与上述计算结论相符，故D正确。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、CD【解题分析】

由图可知，当体积相同时，有，根据查理定律，可得，分子平均动能随温度升高而增大，A正确；对于理想气体，其内能仅由温度决定，A到B的过程是等温变化的过程，所以气体的温度不变，内能不变，B错误；A到B的过程中，气体体积增大，对外做功而内能不变，由热力学第一定律可知，气体一定从外界吸收热量，C正确；A到B的过程中，气体温度不变、压强减小，则气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少，D正确．9、CD【解题分析】根据动能定理得，合力做功等于动能的变化量即：Fs-mgh-W阻=12mv2，小车克服阻力做功为：Fs-mgh-12mv2，故A错误；根据动能定理得，合力做功等于动能的变化量即：Fs-mgh-W阻=12mv2，所以动能增加了Fs-mgh-W阻，10、CD【解题分析】

A.B保持恒定，ab向右滑动时，穿过闭合回路的磁通量增加，一定产生感应电流，故A错误；B.B逐渐增强，ab向右滑动时，穿过闭合回路的磁通量增加，一定产生感应电流．故B错误；C.B逐渐增强，，ab向左滑动，回路中的面积减小，若穿过闭合回路的磁通量ϕ=BS.保持不变，则回路中没有感应电流，故C正确；D.B逐渐减弱，，ab向右滑动，回路中的面积增大，若穿过闭合回路的磁通量ϕ=BS.保持不变，则回路中没有感应电流，故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、BDEPTC9.21~11.4V2.11~8.11Ω【解题分析】

①电源电压为15V，故电压表选D；电流表选择B；为方便实验操作，滑动变阻器应选E；②加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，滑动变阻器应采用分压接法，由于热敏电阻的阻值远小于电压表内阻，所以电流表应用外接法，电路图如图所示：③由图2曲线I所示图线可知，随电压增大，电流增大，电阻实际功率增大，温度升高，电压与电流比值增大，电阻阻值增大，即随温度升高，电阻阻值增大，该电阻是正温度系数（PTC）热敏电阻．④在闭合电路中，电源电动势：E=U+Ir，由图2曲线II所示可知，电流为1．3A时，电阻R1两端电压为8V，电流为1．21A时，电阻R2两端电压为2．1V，则有：E=8+1．3r，E=2+1．2r，解得：E=11．1V，r=2．27Ω；【题目点拨】本题考查了实验器材的选择、设计实验电路、判断电阻类型、求电源电动势与内阻；确定滑动变阻器与电流表接法是正确设计实验电路的关键；当实验要求电压从零调时，变阻器应采用分压式接法，变阻器的阻值越小越方便调节；当待测电阻阻值远小于电压表内阻时电流表采用外接法．12、0.750.15【解题分析】（1）主尺：0.7cm，游标尺：对齐的是5，所以读数为：5×0.1mm=0.5mm=0.05cm，故遮光条宽度d=0.75cm，（2）滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度．则滑块经过光电门时的速度为：（3）据及得图像的斜率，解得点睛：图象法处理数据时，要根据物理规律写出横纵坐标之间的关系式．结合图象的截距、斜率等求解．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)【解题分析】①由题意知所以质点振动的周期为②由波形图知波的