2024屆河北省南宮中學(xué)等四校物理高二第二學(xué)期期末綜合測試試題含解析

2024屆河北省南宮中學(xué)等四校物理高二第二學(xué)期期末綜合測試試題注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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，小車放在光滑水平面上，A端固定一個輕彈簧，B端粘有油泥，小車總質(zhì)量為M，質(zhì)量為m的木塊C放在小車上，用細(xì)繩連接于小車的A端并使彈簧壓縮，開始時小車和C都靜止，當(dāng)突然燒斷細(xì)繩時，C被釋放，使C離開彈簧向B端沖去，并跟B端油泥粘在一起，忽略一切摩擦，以下說法正確的是()A．彈簧伸長過程中C向右運動，同時小車也向右運動B．C與B碰前，C與小車的速率之比為m：MC．C與油泥粘在一起后，小車立即停止運動D．C與油泥粘在一起后，小車?yán)^續(xù)向右運動2、一水平彈簧振子做簡諧振動，振幅為A，周期為T，O為平衡位置，B、C為兩側(cè)最大位移處，從經(jīng)過位置P（P與O、B、C三點均不重合）時開始計時，下列說法正確的是（）A．再經(jīng)過時間T過長中，振子的平均速率一定等于B．經(jīng)過時，振子的瞬時速度不可能與P相同C．再經(jīng)過時間過程中，振子的路程可能大于A，可能等于A，不可能小于AD．經(jīng)過時，彈簧的伸長量和彈性勢能均相同3、如圖甲所示，一彈簧振子在A、B間做簡諧運動，O為平衡位置．如圖乙所示是振子做簡諧運動的位移—時間圖象．下面四個圖象中，能正確反映振子加速度變化情況的是()A．B．C．D．4、關(guān)于交變電流，下列說法正確的是A．頻率為50Hz的正弦式交變電流在1s時間內(nèi)電流方向改變100次B．如果正弦式交變電流電壓的有效值為20V，那么該交變電流的電壓最大值為20VC．用交流電流表測定正弦交變電流的電流時，測量的是交變電流的最大值D．有效值為1A的正弦式交變電流，一個周期內(nèi)電流的平均值為A5、一列簡諧橫波某時刻的波形如圖（甲）所示，甲圖中x=15m處質(zhì)點A從該時刻開始計時的振動圖像如圖（乙）所示。則()A．這列波的波速是20m/sB．這列波沿x軸負(fù)方向傳播C．再過0.2s質(zhì)點Ａ將遷移到x=20m處D．質(zhì)點A在任意的1s內(nèi)所通過的路程都是0.4m6、1931年英國物理學(xué)家狄拉克從理論上預(yù)言：存在只有一個磁極的粒子，即“磁單極子”．1982年，美國物理學(xué)家卡布萊設(shè)計了一個尋找磁單極子的實驗：他設(shè)想，如果一個只有N極的磁單極子從上向下穿過如圖所示的閉合超導(dǎo)線圈，那么，從上向下看，這個線圈中將出現(xiàn)（）A．先是逆時針方向，然后是順時針方向的感應(yīng)電流B．先是順時針方向，然后是逆時針方向的感應(yīng)電流C．順時針方向的持續(xù)流動的感應(yīng)電流D．逆時針方向的持續(xù)流動的感應(yīng)電流二、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、下列說法正確的是（）A．夏季天旱時，給莊稼松土是為了破壞土壤中的毛細(xì)管，防止水分蒸發(fā)B．給車輪胎打氣，越打越吃力，是由于分子間存在斥力C．第二類永動機不可能制成是因為它違反了熱力學(xué)第一定律D．若一定質(zhì)量的理想氣體等壓膨脹，則氣體一定吸熱E.與熱現(xiàn)象有關(guān)的自發(fā)的宏觀過程，總是朝著分子熱運動狀態(tài)無序性增加的方向進行8、一列簡諧橫波向右傳播，在其傳播路徑上每隔L=0.1m選取一個質(zhì)點，如圖甲所示，t=0時刻波恰傳到質(zhì)點1，并立即開始向上振動，經(jīng)過時間?t=0.3s，所選取的1-9號質(zhì)點間第一次出現(xiàn)如圖乙所示的波形，則下列判斷正確的是A．t=0.3s時刻，質(zhì)點1向上運動B．t=0.3s時刻，質(zhì)點8向下運動C．t=0至t=0.3s內(nèi)，質(zhì)點5運動的時間只有0.2sD．該波的周期為0.2s，波速為4m/sE.該波的周期為0.3，波速為2.67m/s9、下列說法正確的是________________A．能源在利用過程中有能量耗散，這表明能量不守恒B．沒有摩擦的理想熱機也不可能把吸收的能量全部轉(zhuǎn)化為機械能C．非晶體的物理性質(zhì)各向同性而晶體的物理性質(zhì)都是各向異性D．對于一定量的理想氣體，如果壓強不變，體積增大，那么它一定從外界吸熱E.當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時，分子勢能隨分子間距離的減小而增大10、如圖所示，粗糙絕緣的水平面附近存在一個平行于水平面的電場，其中某區(qū)域的電場線與軸平行，在軸上的電勢與坐標(biāo)的關(guān)系用圖中曲線表示，圖中斜線為該曲線過點的切線?，F(xiàn)有一質(zhì)量為，電荷量為的滑塊（可視作質(zhì)點），從處由靜止釋放，其與水平面的動摩擦因數(shù)為。取重力加速度。則下列說法正確的是（）A．滑塊運動的加速度先逐漸成小后逐漸增大B．處滑塊運動的動能最大約為C．滑塊運動過程中電勢能先減小后增大D．滑塊整個運動過程中克服摩擦力做功三、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）用氣墊導(dǎo)軌和光電門驗證彈簧將滑塊A、B彈開過程中的動量守恒，實驗裝置如圖所示，實驗時用細(xì)線將兩滑塊拉近，使彈簧處于壓縮狀態(tài)，然后燒斷細(xì)線，彈簧將兩滑塊彈開，兩滑塊由靜止開始運動。已知兩遮光板寬度相同，滑塊A的質(zhì)量為m1，B的質(zhì)量為m2。（1）實驗中還必須記錄的物理量為__________________A．彈開后滑塊A經(jīng)過光電門的遮光時間t1B．彈開后滑塊B經(jīng)過光電門的遮光時間t2C．燒斷細(xì)線前滑塊A離左側(cè)光電門的距離L1D．燒斷細(xì)線前滑塊B離右側(cè)光電門的距離L2E.兩遮光板的寬度d（2）若測得的物理量在誤差允許的范圍內(nèi)符合表達(dá)式__________________（用題干和第（1）問中給出的相關(guān)字母表達(dá)），則說明彈簧將滑塊A彈開過程中系統(tǒng)總動量守恒。12．（12分）為了測量某種材料制成的特種電阻絲Rx的電阻率，提供的器材有：A．電流表G，內(nèi)阻Rg=120Ω，滿偏電流Ig=3mAB．電流表A，內(nèi)阻約為10Ω，量程為100mAC．螺旋測微器，刻度尺D．電阻箱Ro(0～9999Ω，0.5A)E.滑動變阻器R(5Ω，1A)F.電池組E(6V，0.05Ω)G.一個開關(guān)S和導(dǎo)線若干某同學(xué)進行了以下操作：(1)用多用電表粗測電阻絲的阻值，當(dāng)用“×1"擋時發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小，說明電阻較_________(填“大”或“小”)，應(yīng)換為“×10”擋，并重新進行_________，測量時指針位置如圖甲所示.(2)把電流表G與電阻箱串聯(lián)改裝成量程為6V的電壓表，則電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)為R0=_________Ω.(3)請用改裝好的電壓表設(shè)計一個測量電阻Rx阻值的實驗，根據(jù)提供的器材和實驗需要，請將圖乙中電路圖補充完整_______________.(4)電阻率的計算：測得電阻絲的長度為L，電阻絲的直徑為d，電路閉合后，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片到合適位置，電流表G的示數(shù)為I1，電流表A的示數(shù)為I2，請用已知量和測量量的字母符號寫出計算電阻率的表達(dá)式ρ=________(各量不允許代入數(shù)值).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）如圖，在柱形容器中密閉有一定質(zhì)量氣體，一具有質(zhì)量的光滑導(dǎo)熱活塞將容器分為A、B兩部分，離氣缸底部高為49cm處開有一小孔，與U形水銀管相連，容器頂端有一閥門K．先將閥門打開與大氣相通，外界大氣壓等于p0＝75cmHg，室溫t0＝27°C，穩(wěn)定后U形管兩邊水銀面的高度差為Δh＝25cm，此時活塞離容器底部為L＝50cm．閉合閥門，使容器內(nèi)溫度降至－57°C，發(fā)現(xiàn)U形管左管水銀面比右管水銀面高25cm．求：①此時活塞離容器底部高度L′；②整個柱形容器的高度H．14．（16分）如圖所示，一矩形線圈abcd在勻強磁場中繞中心軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，圖示位置磁場方向與線圈平面垂直?線圈匝數(shù)為n，總電阻為r，ab長為l1，ad長為l2，磁場的磁感應(yīng)強度為B，線圈轉(zhuǎn)動的角速度為ω，線圈兩端外接一阻值為R的電阻和一理想交流電流表?求：(1)從圖示位置開始計時，推導(dǎo)出t時刻線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢瞬時值的表達(dá)式；(2)若n=40，r=1Ω，l1=0.2m，l2=0.15m，B=0.25T，ω=100rad/s，R=4Ω，求理想電流表的示數(shù)和電阻R上消耗的電功率?15．（12分）如圖所示，處于勻強磁場中的兩根足夠長、電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌相距1m，導(dǎo)軌平面與水平面成θ=37°角，下端連接阻值為R＝2Ω的電阻．磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上，磁感應(yīng)強度為0.4T．質(zhì)量為0.2kg、電阻不計的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動摩擦因數(shù)為0.1．金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑．(g=10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)(1)判斷金屬棒下滑過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向；(2)求金屬棒下滑速度達(dá)到5m/s時的加速度大??；(3)當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時，求電阻R消耗的功率．

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、C【解題分析】小車AB與木塊C組成的系統(tǒng)動量守恒，系統(tǒng)在初狀態(tài)動量為零，則在整個過程中任何時刻系統(tǒng)總動量都為零，由動量守恒定律可知，彈簧伸長過程中C向右運動，同時AB與向左運動，故A錯誤；以向右為正方向，由動量守恒定律得：mvC-MvAB=0，

解得：vc點睛：本題根據(jù)動量守恒和機械能守恒的條件進行判斷：動量守恒的條件是系統(tǒng)不受外力或受到的外力的合力為零；機械能守恒的條件是除重力和彈力外的其余力不做功．2、A【解題分析】

A．再經(jīng)過時間T的過程中，振子回到原位置，此時通過的路程為4A，則平均速率等于選項A正確；B．若振子經(jīng)過到達(dá)平衡位置，則再經(jīng)過的速度與P位置相同，選項B錯誤；C．因為P與O、B、C三點均不重合，可知再經(jīng)過時間過程中，振子的路程可能大于A，可能小于A，不可能等于A，選項C錯誤；D．經(jīng)過時，振子運動到與P點對稱的位置，則此時彈簧的伸長量不同，彈性勢能相同，選項D錯誤。故選A。3、C【解題分析】A、B項：圖乙為正弦波形，簡諧運動的加速度，故是直線，故A、B錯誤；C、D項：加速度，位移x與時間t是正弦函數(shù)關(guān)系，故加速度與位移關(guān)系圖與x-t圖象的上下對調(diào)，故C正確，D錯誤．4、A【解題分析】交變電流在一個周期內(nèi)電流的方向改變兩次，頻率為50Hz的交流電，1s有50個周期，所以1s電流方向改變100次．所以A正確．如果正弦式交變電流電壓的有效值為20V，那么該交變電流的電壓最大值為V，B錯．用交流電流表測定正弦交變電流的電流時，測量的是交變電流的有效值．C錯．電流的平均值只能用來計算，D錯誤．故選擇A.【題目點撥】交變電流在一個周期內(nèi)電流方向改變兩次，正弦交流電的峰值與有效值是倍關(guān)系，其它交流電不是.電流的平均值只能用來計算5、B【解題分析】由圖甲讀出波長為λ=20m，由振動圖象乙讀出波的周期為T=0.8s，則波速為v==25m/s，故A錯誤．由振動圖象乙知t=0時刻質(zhì)點A向上振動，則根據(jù)波形平移法可知該波沿x軸負(fù)方向傳播．故B正確．簡諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播，質(zhì)點A只上下振動，不向前遷移，故C錯誤．質(zhì)點在一個周期內(nèi)通過的路程為四個振幅，周期T=0.8s，則△t=1s=1T，若質(zhì)點A初始位置在平衡位置或最大位移處，則它在1s內(nèi)的路程應(yīng)為S=1.25×4A=5×8cm=40cm=0.4m．若質(zhì)點A初始位置不在平衡位置或最大位移處，1s內(nèi)所通過的路程不是0.4m，故D錯誤．故選B．6、D【解題分析】

考查楞次定律。【題目詳解】N單極子向下靠近時，磁通量向下增加，當(dāng)N單極子向下離開時，磁通量向上且減小，產(chǎn)生的感應(yīng)電流均為逆時針方向，D正確。故選D。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、ADE【解題分析】

A.夏季天旱時，給莊稼松土是為了破壞土壤中的毛細(xì)管，防止水分蒸發(fā)，選項A正確；B.給車輪胎打氣，越打越吃力，是由于氣體壓強作用的緣故，與分子間的斥力無關(guān)，選項B錯誤；C.第二類永動機不可能制成是因為它違反了熱力學(xué)第二定律，選項C錯誤；D.若一定質(zhì)量的理想氣體等壓膨脹，則氣體對外做功，溫度升高，內(nèi)能增加，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知氣體一定吸熱，選項D正確；E.根據(jù)熵原理，與熱現(xiàn)象有關(guān)的自發(fā)的宏觀過程，總是朝著分子熱運動狀態(tài)無序性增加的方向進行，選項E正確.8、BCD【解題分析】

簡諧橫波向右傳播，根據(jù)波形的平移法可知，t=0.3s時刻，質(zhì)點1和質(zhì)點8均向下運動，故A錯誤，B正確．由題，t=0時刻波恰傳到質(zhì)點1，并立即開始向上振動，圖中質(zhì)點9的振動方向向下，則1-9號質(zhì)點間第一次出現(xiàn)如圖乙所示的波形，波傳播了1.5T，由△t=1.5T=0.3s，得T=0.2s，則知質(zhì)點5運動的時間為一個周期T=0.2s．由圖讀出波長為λ=0.8m，由波速．故CD正確，E錯誤．9、BDE【解題分析】

A．能源在利用過程中有能量耗散，但能量是守恒的，故A錯誤；B．根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，沒有摩擦的理想熱機也不可能把吸收的能量全部轉(zhuǎn)化為機械能，故B正確；C．非晶體和多晶體的物理性質(zhì)各向同性而單晶體的物理性質(zhì)具有各向異性，故C錯誤；D．對于一定量的理想氣體，如果壓強不變，體積增大，則由理想氣體狀態(tài)方程可知，溫度一定增大，內(nèi)能增大，同時氣體對外做功，則由熱力學(xué)第一定律可知，它一定從外界吸熱，故D正確；E．當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時，距離減小時分子力做負(fù)功，則分子勢能隨分子間距離的減小而增大，故E正確。故選BDE。10、AB【解題分析】

A．電勢與位移x圖線切線的斜率表示電場強度，則x=0.15m處的場強此時的電場力為滑動摩擦力大小為在x=0.15m前，電場力大于摩擦力，做加速運動，加速度逐漸減小，x=0.15m后電場力小于摩擦力，做減速運動，加速度逐漸增大，故A正確；B．在x=0.15m時，電場力等于摩擦力，速度最大，動能最大，根據(jù)動能定理得解得故B正確；C．由圖可知，電勢降低，故正電荷的電勢能減少，則電場力一直做正功，故C錯誤；D．由數(shù)據(jù)圖像可得，電勢與x成反比關(guān)系，即，當(dāng)x=0.45m時，電勢，代入上述公式，得到，故沿x軸的電勢與x的函數(shù)關(guān)系表達(dá)式，滑塊運動的全部過程中，只有電場力和摩擦力做功，當(dāng)速度為零時，滑塊將停止運動，設(shè)滑塊停止的位置為，根據(jù)動能定理得即可解得則滑塊克服摩擦力做功為故D錯誤。故選AB。【題目點撥】電勢與位移x圖線的斜率表示電場強度，根據(jù)斜率判斷電場強度的變化，從而判斷出電場力的變化，根據(jù)牛頓第二定律判斷出加速度的變化，根據(jù)加速度方向與速度方向的關(guān)系，判斷出速度的變化，從而知道何時速度最大。根據(jù)圖像求出電勢與位移x的表達(dá)式，當(dāng)滑塊停止運動時，摩擦力做功最大，根據(jù)動能定理求出滑動的位移，再根據(jù)摩擦力做功的公式求解即可。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、（1）AB（2）m1【解題分析】

第一空.第二空.設(shè)遮光板的寬度為d，滑塊經(jīng)過光電門時的速度：v1=dt1，v2=dt2，燒斷細(xì)線過程系統(tǒng)動量守恒，以向左為正方向，由動量守恒定律得：m1v1-m2v2=0，整理得：m1t112、大;歐姆調(diào)零;1880;;【解題分析】（1）歐姆表最大刻度線在左側(cè)，用多用電表粗測電阻絲的阻值，當(dāng)用“×1”檔時發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小，說明電阻較大，為準(zhǔn)確測量電阻阻值，應(yīng)換為“×10”檔，并重新進行歐姆調(diào)零．

（2）將電流表G

與電阻箱串聯(lián)改裝成量程為6V的電壓表，而電流表G（內(nèi)阻Rg=120Ω，滿偏電流Ig=3mA）；所以改裝后的電壓表的內(nèi)阻為：RV==2000Ω，由于電流表G的內(nèi)阻Rg=120Ω，因此電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)為R0=2000-120=1880Ω；

（3）由于題意可知，兩電流表，當(dāng)電流表A使用外接法，能準(zhǔn)確測出所測電阻的電流，同時又能算出所測電阻的電壓；因所測電阻為70Ω，而滑動變阻器R（5Ω，1A），電源電壓為6V，所以滑動變阻器使用分壓式，則電路圖如下圖所示；

（4）由電阻定律可知，電阻，根據(jù)歐姆定律：，則電阻率：ρ=．點睛：（1）考查歐姆表讀數(shù)，注意此刻度不均勻，盡量讓指針在中央附近，同時乘以倍率；（2）確定滑動變阻器與電流表的接法是正確解題的關(guān)鍵，測量電阻的方法除了伏安法外，還有“安安法”（即兩個電流表組合）、“伏伏法”（兩個電壓表組合）等．（3）掌握電阻定律，同時注意利用電流表與電阻的關(guān)系，求出電壓的方法．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、（1）此時活塞離容器底部高度L′=48cm；（2）整個柱形容器的高度H=75cm．【解題分析】

（1）以A中氣體為研究對象