天津市塘沽濱海中學(xué)2024屆高二物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

天津市塘沽濱海中學(xué)2024屆高二物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題注意事項1．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、如圖所示為某住宅區(qū)的應(yīng)急供電系統(tǒng)，由交流發(fā)電機和副線圈匝數(shù)可調(diào)的理想降壓變壓器組成．發(fā)電機中矩形線圈所圍的面積為S，匝數(shù)為N，電阻不計，它可繞水平軸OO′在磁感應(yīng)強度為B的水平勻強磁場中以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動．矩形線圈通過滑環(huán)連接降壓變壓器，滑動觸頭P上下移動時可改變輸出電壓，R0表示輸電線的電阻．以線圈平面與磁場平行時為計時起點，下列判斷正確的是A．若發(fā)電機線圈某時刻處于圖示位置，變壓器原線圈的電流瞬時值為零B．發(fā)電機線圈感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式為e=NBSωsinωtC．當(dāng)用電量增加時，為使用戶電壓保持不變，滑動觸頭P應(yīng)向上滑動D．當(dāng)滑動觸頭P向下移動時，變壓器原線圈兩端的電壓將升高2、一輛汽車做勻加速直線運動，初速度為4m/s，經(jīng)過4s速度達(dá)到12m/s，下列說法中不正確的是A．汽車的加速度為2m/s2B．汽車每秒速度的變化量為2m/sC．汽車的平均速度為6m/sD．汽車的位移為32m3、我國科學(xué)家潘建偉院士預(yù)言十年左右量子通信將“飛”入千家萬戶．在通往量子論的道路上，一大批物理學(xué)家做出了卓越的貢獻(xiàn)，下列有關(guān)說法正確的是（）A．德布羅意第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，提出了定態(tài)和躍遷的概念B．愛因斯坦提出光子說，并成功地解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象C．玻爾在1900年把能量子引入物理學(xué)，破除了“能量連續(xù)變化”的傳統(tǒng)觀念D．普朗克把光的波粒二象性推廣到實物粒子，預(yù)言實物粒子也具有波動性4、一顆手榴彈被投出后到達(dá)最高點時的速度為v0＝10m/s，設(shè)它炸成兩塊后，質(zhì)量為0.4kg的大塊速度大小為250m/s,方向與原來方向相反，若取v0方向為正方向，則質(zhì)量為0.2kg的小塊速度為()A．－470m/s B．530m/sC．470m/s D．800m/s5、如圖所示，長L＝34cm的粗細(xì)均勻的長直玻璃管豎直放置，上端開口，用長h=15cm的水銀將一定質(zhì)量的氣體封閉在管的下端，穩(wěn)定后氣體長度l=10cm。已知外界大氣壓p0=75cmHg，現(xiàn)保持溫度不變的情況下從管的上端開口處緩慢加入水銀，則加入水銀的最大長度為A．9cmB．10cmC．14cmD．15cm6、如圖所示，一表面光滑的木板可繞固定的水平軸O轉(zhuǎn)動，木板從水平位置OA轉(zhuǎn)到OB位置的過程中，木板上重為5N的物塊從靠近轉(zhuǎn)軸的位置由靜止開始滑到圖中虛線所示位置，在這一過程中，物塊的重力勢能減少了4J。則以下說法正確的是(取g＝10m/s2)()A．物塊的豎直高度降低了0.8mB．由于木板轉(zhuǎn)動，物塊下降的豎直高度必大于0.8mC．物塊獲得的動能為4JD．由于木板轉(zhuǎn)動，物塊的機械能必定增加二、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、在光電效應(yīng)實驗中，先后用兩束光照射同一個光電管，若實驗所得光電流I與光電管兩端所加電壓U間的關(guān)系曲線如圖所示，則下列說法中不正確的是()A．a(chǎn)光頻率大于b光頻率B．a(chǎn)光波長大于b光波長C．a(chǎn)光強度高于b光強度D．a(chǎn)光照射光電管時產(chǎn)生光電子的最大初動能較大8、如圖所示，在動摩擦因數(shù)μ＝0.2的水平面上，質(zhì)量m＝2kg的物塊與水平輕彈簧相連，物塊在與水平方向成θ＝45°角的拉力F作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時水平面對物塊的彈力恰好為零．g取10m/s2，以下說法正確的是()A．拉力F的大小為20NB．當(dāng)撤去拉力F的瞬間，物塊的加速度大小為8m/s2，方向向左C．若剪斷彈簧，則剪斷的瞬間物塊的加速度大小為8m/s2，方向向右D．若剪斷彈簧，則剪斷的瞬間物塊的加速度為09、如圖所示，一矩形金屬線圈面積為S、匝數(shù)為N，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，以角速度ω繞垂直磁場的固定軸勻速轉(zhuǎn)動．則A．電動勢的峰值是B．電動勢的有效值是C．從中性面開始轉(zhuǎn)過30°時，電動勢的瞬時值是D．從中性面開始轉(zhuǎn)過90°的過程中，電動勢的平均值是10、如圖所示，傾角θ的斜面上有一重為G的物體，在與斜面底邊平行的水平推力作用下在斜面上做勻速直線運動，則A．物體可能沿虛線運動B．物體可能沿水平方向運動C．物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=tanθD．物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ>tanθ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）某同學(xué)用如圖甲所示的裝置驗證牛頓第二定律．該同學(xué)將滑塊從距離光電門x遠(yuǎn)處由靜止釋放，遮光條通過光電門時，光電門記錄的時間為Δt；測得氣墊導(dǎo)軌長度為L，墊起一端距離水平桌面的高度為h．用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度如圖乙所示，則遮光條的寬度d=_______mm；若重力加速度為g，用相關(guān)物理量的字母表示，則滑塊下滑過程中加速度的理論值可表示為a=_____________；加速度的測量值可表示為a=________．12．（12分）如圖甲所示是小格同學(xué)測定當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊难b置圖，他進(jìn)行了如下操作：他先安裝好電磁打點計時器，打點計時器兩個接線頭與6V、50Hz交流電源相連將紙帶固定上重錘，并穿過打點計時器的限位孔，用夾子夾住紙帶上端待重錘穩(wěn)定于圖示位置，松開夾子后迅速接通電源打點，之后將打好點的紙帶取下準(zhǔn)備處理數(shù)據(jù).(1)上述操作中不當(dāng)之處有________(填正確答案標(biāo)號)A．打點計時器接在低壓電源上了B．打點計時器安裝位置過高，使重錘初始位置離打點計時器太遠(yuǎn)C．先放紙帶后接通電源(2)小致同學(xué)按照正確的操作得到了.條較為理想的紙帶，選擇某一點為0，依次每隔四個計時點取一個計數(shù)點編號為1、2、3、4、5......，由于不小心，紙帶被撕斷了，如圖乙所示請在在B、C、D三段紙帶中選出從紙帶A上撕下的那段應(yīng)該是________(填正確答案標(biāo)號)(3)依據(jù)小致打出的紙帶求得當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮開_______m/s2.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)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）如圖所示，高度為h、截面為直角三角形的物塊A靜止在光滑水平地面上，A的斜面光滑、與水平底面的夾角為30°?，F(xiàn)將另一小滑塊B（看做質(zhì)點）置于三角形物塊的頂端，使其從初速度為零開始釋放，已知A的質(zhì)量為B質(zhì)量的二倍，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。求：（1）B到達(dá)A的斜面末端時，A后退的距離；（2）B離開A后，A的速度大小。14．（16分）今有一質(zhì)量為M的氣缸，用質(zhì)量為m的活塞封有一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)氣缸水平橫放時，空氣柱長為L0(如圖甲所示)，若氣缸按如圖乙懸掛保持靜止時，求氣柱長度為多少？(已知大氣壓強為p0，活塞的橫截面積為S，它與氣缸之間無摩擦且不漏氣，且氣體溫度保持不變．)15．（12分）如圖所示，質(zhì)量為m1=4kg的物體甲通過三段輕繩懸掛，三段輕繩的結(jié)點為O，輕繩OB水平且B端與站在水平面上質(zhì)量為m2的人相連，輕繩OA與豎直方向的夾角θ＝37°，物體甲及人均處于靜止?fàn)顟B(tài)。(已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)（1）輕繩OA、OB受到的拉力分別是多大？（2）人受到的摩擦力是多大？方向如何？（3）若人的質(zhì)量m2＝60kg，人與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.3，欲使人在水平面上不滑動，則物體甲的質(zhì)量最大不能超過多少？

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、B【解題分析】

若發(fā)電機線圈某時刻處于圖示位置，則此時線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大，變壓器原線圈的電流瞬時值為最大，選項A錯誤；發(fā)電機線圈感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式為e=NBSωcosωt,選項B錯誤；當(dāng)用電量增加時，導(dǎo)線上的電流增加，導(dǎo)線R0上的電壓損失變大，為使用戶電壓保持不變，變壓器次級輸出電壓應(yīng)該變大，故滑動觸頭P應(yīng)向上滑動，選項C正確；變壓器原線圈兩端的電壓是由發(fā)電機的輸出電壓決定的，與滑動端P無關(guān)，選項D錯誤．2、C【解題分析】

汽車勻加速直線運動的加速度為：a=v-v0t＝12-44=2m/s2，故A正確．因為汽車的加速度為2m/s2，則汽車每秒內(nèi)速度的變化量為2m/s，故B正確．根據(jù)平均速度推論知，汽車的平均速度為：v＝v0+v3、B【解題分析】丹麥物理學(xué)家玻爾，意識到經(jīng)典物理在解釋原子結(jié)構(gòu)方面的困難，在1913年第一次將量子觀念引入了原子領(lǐng)域，提出了定態(tài)和躍遷的概念，AC錯誤；愛因斯坦在1905年發(fā)表了《關(guān)于光的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化的一個試探性觀點》一文，提出了光本身就是由一個個不可分割的能量子組成的，即光是由光子組成，并且總結(jié)出了愛因斯坦光電效應(yīng)方程，B正確；德布羅意把光的波粒二象性推廣到了實物粒子，語言了實物粒子也具有波的特性，D錯誤；故本題選B．4、B【解題分析】

手榴彈爆炸過程系統(tǒng)水平方向動量守恒，以手榴彈的初速度方向為正方向，根據(jù)動量守恒定律得Mv0＝m1v1＋m2v2。即0.6×10kg·m/s＝0.4×(－250)kg·m/s＋0.2kg×v2，解得：v2＝530m/s。5、B【解題分析】

設(shè)水銀柱的最大長度為x，此時氣體的壓強p2=(p0+x)cmHg；氣體的體積為V2=（L-x）S；開始時：p1=p0+h=90cmHg；氣體的體積：V1=lS；由玻意耳定律可知：p1V1=p2V2，解得x=25cm；則加入水銀的最大長度為：25-15=10cm；A.9cm，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.10cm，與結(jié)論相符，選項B正確；C.14cm，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.15cm，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；6、A【解題分析】

已知，由△Ep=mg△h得物塊降低的高度△h=△Epmg=45m=0.8m，故A正確，B錯誤。木板轉(zhuǎn)動過程中，物塊的重力勢能減少了4J，則重力對物塊做功為4J，木板的支持力對物塊做負(fù)功，所以外力對物塊做的總功小于4J【題目點撥】解決本題時要注意木板的支持力對物塊不是不做功，而做負(fù)功，要掌握功與能的關(guān)系，并能靈活運用．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、ABD【解題分析】

光電流恰為零，此時光電管兩端加的電壓為截止電壓，對應(yīng)的光的頻率為截止頻率，可知，根據(jù)eU截=mvm2=hγ-W，入射光的頻率越高，對應(yīng)的截止電壓U截越大。a光、b光的截止電壓相等，所以a光、b光的頻率相等，則它們的最大初動能也相等；由圖可知，a的飽和電流大于b的飽和電流，而光的頻率相等，所以a光的光強大于b光的光強；故ABD錯誤，C正確。此題選擇不正確的選項，故選ABD。8、AB【解題分析】

物塊受重力、繩子的拉力以及彈簧的彈力處于平衡，根據(jù)共點力平衡得，彈簧的彈力：，A正確；撤去力F的瞬間，彈簧的彈力仍然為20N，物塊此時受重力、支持力、彈簧彈力和摩擦力四個力作用，物塊所受的最大靜摩擦力為：，根據(jù)牛頓第二定律得物塊的加速度為：，合力方向向左，所以向左加速，B正確；剪斷彈簧的瞬間，彈簧的拉力消失，其它力不變，物塊加速度，C錯誤；D錯誤；故選AB．【題目點撥】先分析撤去力F前彈簧的彈力和輕繩的拉力大?。辉傺芯砍啡的瞬間，彈簧的彈力不變，對小球受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求出瞬間的加速度大?。患魯鄰椈傻乃查g，因為繩子的作用力可以發(fā)生突變，小球瞬間所受的合力為零．【考點】牛頓第二定律、胡克定律．9、AC【解題分析】

A．當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到垂直中性面位置時，與轉(zhuǎn)軸平行的兩邊在磁場中垂直切割磁感線，每邊產(chǎn)生最大的感應(yīng)電動勢：，又因為兩邊的感應(yīng)電動勢方向相同，所以線圈中總感應(yīng)電動勢：Em=2E=NBLdω=NBSω，故A正確；B．根據(jù)正弦交流電的有效值為，故B錯誤；C．當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到中性面開始計時，線圈中感應(yīng)電動勢隨時間變化的表達(dá)式：e=Emsinωt=NBSωsinωt，故當(dāng)時，，故C正確；D．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在線圈轉(zhuǎn)過90°的過程中，線圈中感應(yīng)電動勢的平均值：，故D錯誤。故選AC?！绢}目點撥】本題考查交變電流中的最大值及平均值等的應(yīng)用，掌握法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用，要注意求電量時用平均值。10、AD【解題分析】對物塊進(jìn)行受力分析，如圖所示：

物塊在重力G、斜面的支持力N、推力F、若物體沿虛線向下運動，則有沿虛線方向向上的摩擦力f；現(xiàn)將重力分解為沿斜面向下且垂直于底邊（也垂直于推力F）的下滑力G1、垂直與斜面的力G2，如圖所示：

其中G2恰好把N平衡掉了，這樣可視為物體在推力F、下滑力G1、摩擦力f三個力作用下沿斜面上的虛線運動，根據(jù)三力的特點可知，三個力能夠平衡，即物體可能沿虛線向下勻速運動，選項A正確；同理，若物體沿水平方向運動，只能是水平向右運動，此時摩擦力沿F的反方向，由圖可知，F(xiàn)、G1和f不可能平衡，即物體不可能沿水平方向勻速運動，選項B錯誤；根據(jù)三力平衡特點，F(xiàn)與G1的合力必沿斜面向下，同時摩擦力f只能沿斜面向上，根據(jù)平衡知識：即，即，故選項C錯誤，D正確；故選AD．點睛：本題具有一定的空間思維邏輯，畫出受力分析圖，然后進(jìn)行受力分析，最后簡化到斜面平面內(nèi)的受力分析．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、4.4【解題分析】游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為4mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.1×4mm=0.4mm，則d=4.4mm，根據(jù)牛頓第二定律可知：由幾何關(guān)系可知：解得：加速度的理論值為：根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度知，滑塊經(jīng)過光電門的速度為：根據(jù)可得加速度的測量值為：點睛：游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀；根據(jù)牛頓第二定律可求得加速度的理論值；根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度求出滑塊經(jīng)過光電門時的速度大小，再根據(jù)速度和位移關(guān)系即可求得加速度的測量值．12、BCD9.72~9.74m/s2【解題分析】（1）電磁打點計時器應(yīng)該接在低壓交流電源上，A恰當(dāng)；打點計時器安裝位置過高，使重錘初始位置離打點計時器太遠(yuǎn)，則B不恰當(dāng)；應(yīng)該先接通電源后放紙帶，C不恰當(dāng)；故選BC.（2）相鄰相等時間內(nèi)的位移之差為：△x=16.48-6.74cm=9.74cm．

則4、5點間的距離為：x45=x12+3△x=16.48+9.74×3cm=4