2024屆河南省中原名校高二物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

2024屆河南省中原名校高二物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示為一圓形區(qū)域的勻強磁場,在O點處有一放射源,沿半徑方向射出速度為v的不同帶電粒子,其中粒子1從A點飛出磁場,粒子2從B點飛出磁場.不考慮帶電粒子的重力,則(

)A．帶電粒子1與2的半徑的比為1:2B．帶電粒子1與2的比荷的比為C．帶電粒子1與2在磁場中運動周期比為3:1D．帶電粒子1與2在磁場中運動時間的比為2:32、小球從空中自由下落，與水平地面相碰后彈到空中某一高度.其速度隨時間變化的關(guān)系如圖所示.取g=10m/s2。則下列說法不正確的是A．小球下落的最大速度為5m/sB．小球第一次反彈初速度的大小為3m/sC．小球距離水平面的初始高度為1.25mD．小球能彈起的最大高度為1.25m3、如圖所示，絕緣水平面上有兩條平行光滑長直導(dǎo)軌，導(dǎo)軌左端接有電阻R，電阻為r的金屬棒AB垂直跨放在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌接觸良好，其他電阻不計。兩導(dǎo)軌間存在豎直向下的勻強磁場。給AB以水平向右的初速度列并開始計時，下面四幅反映AB的速度隨時間變化規(guī)律的圖象中，可能正確的是A． B．C． D．4、只要知道下列哪組物理量，就可以估算出氣體中分子間的平均距離A．阿伏加德羅常數(shù)、該氣體的摩爾質(zhì)量和密度B．阿伏加德羅常數(shù)、該氣體的摩爾質(zhì)量和質(zhì)量C．阿伏加德羅常數(shù)、該氣體的質(zhì)量和體積D．該氣體的密度、體積和摩爾質(zhì)量5、如下圖所示，圓盤水平放置在豎直向下的勻強磁場中，圓盤圓心處固定一個搖柄，邊緣和圓心處各與一個黃銅電刷緊貼，用導(dǎo)線將電刷與零刻度在中央的電流表連接起來形成回路。轉(zhuǎn)動搖柄，使圓盤逆時針勻速轉(zhuǎn)動。下列說法正確的是A．由于圓盤的磁通量不變，所以電流表讀數(shù)為零B．圓盤產(chǎn)生的是交變電流，若圓盤轉(zhuǎn)動的角速度增大，產(chǎn)生的交變電流周期將減小C．若保持其他條件不變，磁場的磁感應(yīng)強度變?yōu)樵瓉淼?倍，產(chǎn)生的電流為原來的2倍D．若保持其他條件不變，圓盤的角速度變?yōu)樵瓉?倍，產(chǎn)生的電流為原來的4倍6、實驗觀察到，靜止在勻強磁場中A點的原子核發(fā)生β衰變，衰變產(chǎn)生的新核與電子恰在紙面內(nèi)做勻速圓周運動，運動方向和軌跡示意如圖．則（

）A．軌跡1是電子的，磁場方向垂直紙面向外B．軌跡2是電子的，磁場方向垂直紙面向外C．軌跡1是新核的，磁場方向垂直紙面向里D．軌跡2是新核的，磁場方向垂直紙面向里二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、兩分子間的斥力和引力的合力F與分子間距離r的關(guān)系如圖中曲線所示，曲線與r軸交點的橫坐標為r0.相距很遠的兩分子在分子力作用下，由靜止開始相互接近.若兩分子相距無窮遠時分子勢能為零，下列說法正確的是()A．在r>r0階段，F(xiàn)做正功，分子動能增加，勢能減小B．在r<r0階段，F(xiàn)做負功，分子動能減小，勢能也減小C．在r=r0時，分子勢能最小，動能最大D．分子動能和勢能之和在整個過程中不變8、在如圖所示的電路中電阻R1=R2=R（R為滑動交阻器的最大電阻），電源內(nèi)阻不計，當滑動變阻器的滑動片P位于變阻器中間時，平行金屬板C中帶電質(zhì)點恰好處于靜止狀態(tài)，電流表和電壓表均視為理想電表。在滑動變阻器的滑動片P由中間向b端移動的過程中，下列說法正確的是（）A．當滑動片P移到b端時，通過R2的電流是通過R1的電流的2倍B．電流表示數(shù)減小，電壓表示數(shù)增大C．通過電源的電流保持不變D．平行金屬板C中的質(zhì)點將向上運動9、用一段橫截面半徑為r、電阻率為ρ、密度為d的均勻?qū)w材料做成一個半徑為R(r<<R)的圓環(huán)。圓環(huán)豎直向下落入如圖所示的徑向磁場中，圓環(huán)的圓心始終在N極的軸線上，圓環(huán)所在位置的磁感應(yīng)強度大小均為B。圓環(huán)在加速下落過程中某一時刻的速度為v，忽略電感的影響，則A．此時在圓環(huán)中產(chǎn)生了(俯視)順時針的感應(yīng)電流B．此時圓環(huán)受到豎直向下的安培力作用C．此時圓環(huán)的加速度D．如果徑向磁場足夠深，則圓環(huán)的最大速度10、如圖所示，abc為半徑為r的半圓，圓心為O，cde為半徑為2r的1/4圓弧，兩圓弧相切于c點，空間有垂直于紙面向里的勻強磁場．帶電微粒1、2分別由a、e兩點同時開始沿圓弧運動，經(jīng)時間t1在c點相碰，碰撞時間很短，碰后結(jié)合成一個微粒3，微粒3經(jīng)時間t2第一次到達O點．不計微粒的重力和微粒間的相互作用，則A．微粒1帶正電B．微粒3可能沿逆時針方向運動到O點C．微粒1和2的電荷量之比為q1:q2＝3:1D．t1:t2＝2:5三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）小車、帶滑輪的軌道、打點計時器、砝碼或重物及細線是實驗室里我們常用的一套力學(xué)實驗裝置，可完成下列實驗：（1）在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中，某同學(xué)組裝了如圖所示的裝置.關(guān)于平衡摩擦力的操作過程，下列說法中正確的是__________．A．摩擦力平衡以后，在小車放再放砝碼就不需要在平衡摩擦力了B．應(yīng)將重物通過細線與小車相連C．應(yīng)將紙帶穿過打點計時器并與小車相連D．如果小車在長木板上能保持靜止，就表面已經(jīng)平衡了摩擦力（2）下面有4條用電磁打點計時器（所用的交流電頻率為）打出的紙帶1、2、3、4，其中有兩條分別是做“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”、“驗證機械能守恒定律”實驗得到的，某同學(xué)在每條紙帶上取了點跡清晰連續(xù)的4個點，用刻度尺分別測出相鄰兩個點間距離如表，則：紙帶11.141.361.5821.621.701.9932.102.492.8843.563.563.56紙帶1通過點時的速度為__________（保留3位有效數(shù)字）；紙帶__________（填“1”、“2”、“3”或“4”）是“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗得到的．紙帶__________（填“1”、“2”、“3”或“4”）是“驗證機械能守恒定律”實驗得到的．12．（12分）小魯為研究物體所受空氣阻力與物體運動速度的關(guān)系，通過學(xué)習(xí)猜想空氣阻力與速度可能存在下列關(guān)系（等），小魯約爸爸在一個無風(fēng)的周末開汽車來到一段人車稀少的平直公路上．小魯打開汽車天窗，將如圖甲所示裝置固定在汽車車頂．爸爸依次以的不同速度在平直公路上各勻速行駛一段距離，小魯依次將汽車不同行駛速度時的彈簧測力計的示數(shù)記錄在下表中．汽車速度5101520彈簧測力計示數(shù)0.200.803.20（1）如圖乙所示，為小魯同學(xué)在車速穩(wěn)定在時用手機拍下的測力計照片，此時測力計示數(shù)為___________N；2）實驗裝置中用小車而不是木塊，并將其放在表面平滑的木板上，目的是為了減小___________對實驗結(jié)果的影響．（3）分析上表中的實驗數(shù)據(jù)，則當彈簧測力計的讀數(shù)穩(wěn)定在時，車速為___________.（計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）你認為小魯?shù)牟孪胱钣锌赡艿氖莀__________（“”等）四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）一列簡諧波沿x軸正方向傳播，t＝0時波形如圖甲所示，已知在0.6s末，A點恰第四次(圈中為第一次)出現(xiàn)波峰，求：(1)該簡諧波的波長、波速分別為多少？(2)經(jīng)過多少時間x＝5m處的質(zhì)點P第一次出現(xiàn)波峰？(3)如果以該機械波傳到質(zhì)點P開始計時，請在圖乙中畫出P點的振動圖象，并標明必要的橫、縱坐標值，至少畫出一個周期的圖象．14．（16分）如圖所示，在以坐標原點O為圓心、半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)，有相互垂直的勻強電場和勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，磁場方向垂直于xOy平面向里．一帶電的粒子（不計重力）從P點沿x軸正方向以初速度V0射入，帶電粒子恰好做勻速直線運動，最后從Q點射出．（1）求電場強度的大小和方向．（2）若僅撤去電場，帶電粒子仍從P點以相同的初速度V0射入，恰從圓形區(qū)域的邊界M點射出．已知OM與x軸正向的夾角為θ=60°，求粒子比荷．（3）若僅撤去磁場，帶電粒子仍從P點沿x軸正向射入，要使粒子從圓形區(qū)域的邊界N點（N點與M點關(guān)于x軸對稱）射出，求粒子運動初速度的大小變?yōu)槎啻螅?5．（12分）水平地上物塊A、B的質(zhì)量分別是m1＝4.0kg和m2＝6.0kg，物塊A以4m/s的速度與靜止的物塊B相碰，求：(1)若碰后物塊A、B立即粘在一起不再分開，物塊A、B的速度是多大．(2)若物塊A、B發(fā)生彈性碰撞，碰后物塊A、B的速度是多大．

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解題分析】

A.粒子在磁場中做圓周運動，由數(shù)學(xué)知識可知，粒子做圓周運動轉(zhuǎn)過的圓心角為，，設(shè)粒子的軌道半徑為、，則有，，帶電粒子1與2的半徑的比，故A錯誤。B.洛侖磁力提供向心力，由牛頓第二定律可得：，粒子的比荷為：，所以粒子的比荷之比為，所以B錯誤。CD.粒子在磁場中運動的周期的表達式為：，所以兩粒子的周期比為：；運動的時間分別為，，所以，故D正確。2、D【解題分析】

A.由圖可知，小球下落到0.5s時的速度最大，最大速度為5m/s；故A正確.B.由圖象可知，第一次反彈時速度反向，可讀得3m/s；故B正確.C.小球下落的高度為0.5s內(nèi)的圖象面積，；故C正確.D.彈起后的負向位移為；故D錯誤.3、D【解題分析】

金屬棒切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律，電流方向由B指向A，利用左手定則得到安培力水平向左，大小為：設(shè)回路中電流為I，根據(jù)閉合電路歐姆定律，有：由法拉第電磁感應(yīng)定律得到：設(shè)金屬棒加速度為，利用牛頓第二定律，得到：聯(lián)立以上方程可以得到：由分析可知，金屬棒做加速度減小的減速運動，故D正確，ABC錯誤。4、A【解題分析】試題分析：知道阿伏加德羅常數(shù)、氣體摩爾質(zhì)量和質(zhì)量，可以求出分子質(zhì)量，但求不出分子體積，求不出分子間的平均距離，故A錯誤．知道阿伏加德羅常數(shù)、氣體質(zhì)量與體積，可以求出氣體的密度，求不出氣體分子體積，求不出氣體分子間的平均距離，故B錯誤．已知氣體的密度，可以求出單位體積氣體的質(zhì)量，知道氣體摩爾質(zhì)量可以求出單位體積氣體物質(zhì)的量，知道阿伏加德羅常數(shù)可以求出單位體積分子個數(shù)，可以求出分子體積，可以進一步求出分子間的平均距離，故C正確．知道該氣體的密度、體積和摩爾質(zhì)量，可以求出該體積氣體物質(zhì)的量，求不出氣體分子體積，求不出分子間的平均距離，故D錯誤．考點：本題考查了對阿伏加德羅常數(shù)的理解．5、C【解題分析】

AB.圓盤轉(zhuǎn)動，沿半徑方向的“導(dǎo)體棒”切割磁場產(chǎn)生感應(yīng)電流，該電流方向不變，不是交流電，其大小與圓盤的角速度和磁感應(yīng)強度有關(guān)，選項AB錯誤，C.由可知，若保持其他條件不變，磁場的磁感應(yīng)強度變?yōu)樵瓉淼?倍，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢變?yōu)樵瓉淼?倍，電流為原來的2倍，選項C正確；D.由可知，若保持其他條件不變，圓盤的角速度變?yōu)樵瓉?倍，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢變?yōu)樵瓉淼?倍，電流為原來的2倍，選項D錯誤。6、D【解題分析】

靜止的核發(fā)生衰變（）由內(nèi)力作用，滿足動量守恒，則新核和電子的動量等大反向，垂直射入勻強磁場后均做勻速圓周運動，由可知，則兩個新核的運動半徑與電量成反比，即，則新核為小圓，電子為大圓；而新核帶正電，電子帶負電，由左手定則可知磁場方向垂直紙面向里，選項D正確．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、ACD【解題分析】

A．r0為分子間的平衡距離，大于平衡距離時分子間為引力，而小于平衡距離時為斥力，故可知，當r大于平衡距離時，分子間表現(xiàn)為引力，相互靠近時做正功，分子動能增加，勢能減小，所以選項A正確；B．當r小于平衡距離時，分子間表現(xiàn)為斥力，相互靠近時做負功，分子動能減小，勢能增加，所以選項B錯誤；C．據(jù)以上分析知，當r等于平衡距離時，分子勢能最小，動能最大，所以選項C正確；D．由于沒有外力做功，所以分子動、勢能的總和不變，所以選項D正確．8、AD【解題分析】

A．由電路特點可知，R1與R串聯(lián)，所以流過R1的電流為，流過R2的電流為，所以當滑動片P移到b端時，通過R2的電流是通過R1的電流的2倍，故A正確；B．滑動變阻器的滑動片P由中間向b端移動的過程中，滑動變阻器的Pb部分與R2串聯(lián)，滑動變阻器Pb部分接入電路中的電阻減小，所以總電阻減小，由于電壓不變，所以電流表的示數(shù)增大，電壓表的示數(shù)增大，故B錯誤；C．由B分析可知，流過R2的電流增大，又因為滑動變阻器總電阻R與R1串聯(lián)，電阻始終不變，電壓不變，所以流過R1的電流不變，流過電源的電流為流過R2的電流和流過R1的電流之后，所以通過電源的電流增大，故C錯誤；D．由于電容器上板的電勢不變，R2兩端電壓增大，所以電容器下板的電勢升高，所以電容器兩板間的電壓增大，所以電場力大于重力，所以質(zhì)點將向上運動，故D正確。故選AD。9、AD【解題分析】

A．由題意可知，根據(jù)右手定則，右圖中，環(huán)左端面電流方向垂直紙面向里，右端面電流方向向外，則有(俯視)順時針的感應(yīng)電流，故A項符合題意；B．根據(jù)楞次定律可知，環(huán)受到的安培力向上，阻礙環(huán)的運動，故B項不符合題意；C．圓環(huán)落入磁感應(yīng)強度B的徑向磁場中，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢圓環(huán)的電阻電流圓環(huán)所受的安培力大小由牛頓第二定律得其中質(zhì)量聯(lián)立解得故C項不符合題意；D．當圓環(huán)做勻速運動時，安培力與重力相等，速度最大，即有可得解得故D項符合題意。10、CD【解題分析】

A．粒子運動過程只受洛倫茲力作用，故粒子做勻速圓周運動，洛倫茲力做向心力；根據(jù)粒子偏轉(zhuǎn)方向，由左手定則可得：微粒1帶負電，微粒2帶正電，A錯誤；BC．根據(jù)洛倫茲力做向心力可得所以粒子軌道半徑粒子運動周期故根據(jù)粒子運動時間及運動軌跡可得所以那么微粒1，2碰撞后結(jié)合成微粒3，故由質(zhì)量守恒可得：微粒3的質(zhì)量為；微粒3在c點的速度水平，且只受洛倫茲力，故由微粒3運動到O點可得，且微粒3的軌道半徑為；且微粒3在c點的洛倫茲力方向向下；故若，則微粒3沿逆時針做圓周運動，且所以與矛盾，故該情況不成立；若，則微粒3沿順時針做圓周運動，且所以B錯誤C正確；D．根據(jù)可得D正確；故選CD?！绢}目點撥】帶電粒子在磁場中的運動是高考中的熱點話題，每年都會涉及；動量部分的內(nèi)容歸為必考內(nèi)容后，極有可能考查動量與磁場相結(jié)合問題．本題考查帶電粒子在勻強磁場中的運動、動量守恒的知識，學(xué)生可以根據(jù)幾何關(guān)系求得運動軌跡，或反過來由軌跡根據(jù)幾何關(guān)系求解半徑，進而求得速度、磁感應(yīng)強度．本題考查了考生的推理能力和分類討論的思想．三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、AC；0.625；紙帶1；紙帶3；【解題分析】（1）A．平衡摩擦力后，假設(shè)木板傾角為θ，則有mgsinθ=μmgcosθ，m約掉了，故不需要重新平衡摩擦力，故A正確；B．平衡摩擦力的原理是小車所受重力的分力等于木板對小車的摩擦力，所以平衡摩擦力時不應(yīng)將重物與小車相連，故B錯誤；C．平衡摩擦力包括紙帶受到的阻力，所以應(yīng)將紙帶穿過打點計時器并與小車相連，故C正確；D．如果小車在長木板上能勻速運動，，就表明已經(jīng)平衡了摩擦力，故D錯誤．故選：AC（2）通過B點時的速度等于AC間的平均速度，vB=m/s=0.625m/s；根據(jù)△s=aT2，對于紙帶1，△s=BC-AB=CD-BC=0.22cm=a1×0.022，a1=5.5m/s2；對于紙帶2，BC-AB=0.08cm，CD-BC=0.29cm，不是勻變速運動；對于紙帶3，△s=BC-AB=CD-BC=0.39cm=a1×0.022，a1=9.8m/s2；對于紙帶4，做的是勻速運動．所以，紙帶1是“探究小車速度隨時間變化的