2024屆山東省濱州市高二物理第二學(xué)期期末考試試題含解析

2024屆山東省濱州市高二物理第二學(xué)期期末考試試題注意事項：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。回答非選擇題時，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、一豎直放置的輕質(zhì)圓環(huán)靜止于水平面上，質(zhì)量為m的物體用輕繩系于圓環(huán)邊緣上的A、B兩點，結(jié)點恰位于圓環(huán)的圓心O點。已知物體靜止時，AO繩水平，BO繩與AO繩的夾角為150°。輕推圓環(huán)使其向右緩慢滾動，在AO繩由水平轉(zhuǎn)動至豎直的過程中A．AO繩中最大拉力2mg B．AO繩中最大拉力mgC．BO繩中最大拉力1.5mg D．BO繩中最大拉力mg2、如圖所示，一細束白光通過玻璃三棱鏡折射后在光屏上形成彩色光帶，a、c是光帶的兩端，下列說法正確的是A．a(chǎn)處為紅色B．b處為白色C．c處為紅色D．c處為藍色3、把圖甲所示的正弦式交變電流接在圖乙中理想變壓器的A、B兩端，電壓表和電流表均為理想電表，Rt為熱敏電阻（溫度升高時其電阻減?。?，R為定值電阻．下列說法正確的是：()A．Rt處溫度升高時，電流表的示數(shù)變大，變壓器輸入功率變大B．Rt處溫度升高時，電壓表V1、V2示數(shù)的比值不變C．在t=1×10﹣2s時，穿過該矩形線圈的磁通量為零D．變壓器原線圈兩端電壓的瞬時值表達式為u=36sin50πt（V）4、一質(zhì)點做勻速直線運動，現(xiàn)對其施加一恒力，且原來作用在質(zhì)點上的力不發(fā)生改變，則（）A．質(zhì)點一定做勻變速直線運動B．質(zhì)點可能做勻速圓周運動C．質(zhì)點加速度的方向總是與該恒力的方向相同D．質(zhì)點單位時間內(nèi)速率的變化量總是不變5、兩只阻值相等的電阻分別通以正弦交流電與方形交流電，它們電流的最大值相等，如圖所示，則兩只電阻的熱功率之比是：A．1:1 B．1: C．1:2 D．1:46、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式為e=NBSωsinωtC．當用電量增加時，為使用戶電壓保持不變，滑動觸頭P應(yīng)向上滑動D．當滑動觸頭P向下移動時，變壓器原線圈兩端的電壓將升高二、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、關(guān)于原子核的結(jié)合能，下列說法正確的是（）A．比結(jié)合能越大，原子核越不穩(wěn)定B．原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量C．自由核子組成原子核時，其質(zhì)量虧損所對應(yīng)的能量大于該原子核的結(jié)合能D．一個重原子核衰變成粒子和另一原子核，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來重核的結(jié)合能8、下列說法正確的是（）A．液體表面層分子的勢能比液體內(nèi)部分子的勢能大B．所有理想氣體分子速率分布遵循麥克斯韋速率分布律C．廣東的“回南天”很潮濕，因為空氣的絕對濕度大D．第二類永動機不能做成，因為違背了能量守恒定律E.液晶具有流動性和各向異性9、一質(zhì)點做勻速直線運動，現(xiàn)對其施加一恒力，且原來作用在質(zhì)點上的力不發(fā)生改變，則()A．質(zhì)點速度的方向總是與該恒力的方向相同B．質(zhì)點速度的方向不可能總是與該恒力的方向垂直C．質(zhì)點加速度的方向總是與該恒力的方向相同D．質(zhì)點單位時間內(nèi)速率的變化量總是不變10、如圖所示，水平地面上有一半徑為R的半圓形凹槽，半徑OA水平，半徑OB與半徑OC垂直，OC與水平方向的夾角．現(xiàn)將小球（視為質(zhì)點）從A點以某一速度水平拋出后恰好落到B點；若將該小球從A點以另一速度水平拋出，結(jié)果恰好落到C點，以O(shè)點所在的水平面為參考平面，則下列說法正確的是（）A．小球先后兩次被拋出的速度大小之比為B．小球剛到達B點時的動能與剛到達C點時的動能之比為17：39C．小球到達B點前的加速度與到達C點前的加速度大小之比為D．小球剛達B點時的機械能與剛到達C點時的機械能之比為1：27三、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）在“驗證動量守恒定律”的實驗中：（1）在確定小球落地點的平均位置時通常采用的做法是用圓規(guī)畫一個盡可能小的圓把所有的落點圈在里面,圓心即平均位置，其目的是減小實驗中的______________．（2）入射小球每次必須從斜槽上_______滾下，這是為了保證入射小球每一次到達斜槽末端時速度相同．（3）入射小球的質(zhì)量為，被碰小球的質(zhì)量為m2，在m1m2時，實驗中記下了O、M、P、N四個位置(如圖所示)，若滿足_____________(用m1、m2、OM、OP、ON表示)，則說明碰撞中動量守恒；若還滿足_________________(只能用OM、OP、ON表示)，則說明碰撞前后動能也相等．12．（12分）有一只標識為“2.5V，0.5A”的小燈泡，小華想測定其伏安特性曲線，實驗室所供選擇的器材除了導(dǎo)線和開關(guān)外，還有以下一些器材可供選擇：編號器材名稱規(guī)格與參數(shù)A電源E電動勢為3.0V，內(nèi)阻不計B電流表A1量程0～10mA，內(nèi)阻200ΩC電流表A2量程0～600mA，內(nèi)阻2ΩD電阻箱R阻值999.99ΩE滑動變阻器R1最大阻值10ΩF滑動變阻器R2最大阻值2kΩ（1）為了達到實驗?zāi)康男枰M裝一個量程為3.0V的電壓表，那么電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)到________Ω；（2）為了減小實驗誤差，實驗中滑動變阻器應(yīng)選擇________(選填器材前面的編號)；（3）請幫助小華設(shè)計一個電路，要求使誤差盡量小，并將電路圖畫在圖1虛線框內(nèi)________；（4）小華在實驗中用電流表和改裝后的電壓表測得數(shù)據(jù)并記錄在下表中，請根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在圖2方格紙上作出該小燈泡的伏安特性曲線_________；電壓U/V00.51.01.52.02.5電流I/A00.170.300.390.450.49（5）將一個電動勢為1.5V，內(nèi)阻為3Ω的電源直接接在該小燈泡的兩端，則該小燈泡的實際功率為________W(結(jié)果保留1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）在豎直平面內(nèi)建立一平面直角坐標系xoy，x軸沿水平方向，如圖甲所示．第二象限內(nèi)有一水平向右的勻強電場，場強為E1．坐標系的第一、四象限內(nèi)有一正交的勻強電場和勻強交變磁場，電場方向豎直向上，場強E2=，勻強磁場方向垂直紙面．處在第三象限的某種發(fā)射裝置（圖中沒有畫出）豎直向上射出一個比荷=102C/kg的帶正電的微粒（可視為質(zhì)點），該微粒以v0=4m/s的速度從-x上的A點進入第二象限，并以v1=8m/s速度從+y上的C點沿水平方向進入第一象限．取微粒剛進入第一象限的時刻為0時刻，磁感應(yīng)強度按圖乙所示規(guī)律變化（以垂直紙面向外的磁場方向為正方向），g=10m/s2．試求：（1）帶電微粒運動到C點的縱坐標值h及電場強度E1；（2）+x軸上有一點D，OD=OC，若帶電微粒在通過C點后的運動過程中不再越過y軸，要使其恰能沿x軸正方向通過D點，求磁感應(yīng)強度B0及其磁場的變化周期T0為多少？（3）要使帶電微粒通過C點后的運動過程中不再越過y軸，求交變磁場磁感應(yīng)強度B0和變化周期T0的乘積B0T0應(yīng)滿足的關(guān)系？14．（16分）如圖所示，一小滑塊（視為質(zhì)點）從0點以某初速度沿直線OB做勻加速運動，經(jīng)時間t=3S以大小為VA=2m/s的速度通過A點。已知滑塊通過B點時的速度大小VB=3m/s，A、B兩點間的距離S=5m。求：（1）滑塊運動的加速度大??；（2）滑塊在O點時的速度大?。?）滑塊從O點到B過程的平均速度15．（12分）如圖所示，水平面內(nèi)固定著U形光滑金屬導(dǎo)軌NMPQ，軌距為L，金屬裸導(dǎo)線ab質(zhì)量為m，電阻為r，橫放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌左端連一個阻值為R的電阻(導(dǎo)軌部分電阻不計)，現(xiàn)加上豎直向下的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場。用水平恒力F拉動ab使其始終垂直于導(dǎo)軌向右勻速運動，問：(1)ab的速度為多少?(2)若突然撤去外力F，則在此后的時間中，電阻R上還能產(chǎn)生多少熱量?

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、A【解題分析】

對O點受力分析，受重力和兩個繩子的拉力，若輕推圓環(huán)使其向右緩慢滾動，在AO繩由水平轉(zhuǎn)動至豎直的過程中，相當與重力反向（逆時針）轉(zhuǎn)動90度，如圖；

當G與OB垂直時FOA最大，最大值為；當G與OA垂直時FOB最大，最大值為：，則選項A正確，BCD錯誤.2、C【解題分析】

由光路圖可知，c處光的偏折程度最小，則玻璃對c處光的折射率最小，即c處光的頻率最小，a處光的頻率最大，所以c處為紅光，由于玻璃對各種光的折射率不同，所以白光經(jīng)過玻璃三棱鏡折射后各種光分開，所以b處不可能為白光A.a處為紅色與分析不相符，故A項與題意不相符；B.b處為白色與分析不相符，故B項與題意不相符；C.c處為紅色與分析相符，故C項與題意相符；D.c處為藍色與分析不相符，故D項與題意不相符。3、A【解題分析】

副線圈電壓不變，若Rt電阻原來大于R，則溫度升高時，電壓表V2示數(shù)與電流表A2示數(shù)的乘積增大，若Rt電阻原來小于R，則電壓表V2示數(shù)與電流表A2示數(shù)的乘積變小，當Rt處溫度升高時，電阻減小，則副線圈總功率增大，所以原線圈功率增大，即電壓表V1示數(shù)與電流表A1示數(shù)的乘積一定變大，故A正確；Rt處溫度升高時，電阻減小，電壓表V2測量Rt的電壓，則電壓表V2示數(shù)減小，V1示數(shù)不變，則電壓表V1示數(shù)與V2示數(shù)的比值變大，故B錯誤；在圖甲的t=0.01s時刻，e=0，則磁通量最大，此時矩形線圈平面與磁場方向垂直，故C錯誤；根據(jù)圖甲可知，Em=36V，T=0.02s，則ω＝=100πrad/s，變壓器原線圈兩端電壓的瞬時值表達式為u=36sin100πt（V），故D錯誤。故選A?！绢}目點撥】本題考查交變電流的產(chǎn)生及變壓器原理，要注意掌握交變電流中最大值、有效值、瞬時值的表達及相應(yīng)的關(guān)系，知道變壓器不改變功率，難度適中。4、C【解題分析】

A項：若所施加的外力方向與物體運動方向相同，則物體做勻加速直線運動，但如果力與初速度不在同一直線上，則不可能做直線運動，故A錯誤；B項：勻速圓周運動所受外力為變力，始終指向圓心，由于所施加的是恒力，因此不可能做勻速圓周運動，故B錯誤；C項：由牛頓第二定律可知，質(zhì)點加速度的方向總是與該恒力的方向相同，故C正確；D項：質(zhì)點的加速度恒定，速度的變化量在單位時間內(nèi)是相同的，但是速率在單位時間內(nèi)的變化量不一定相同，故D錯誤。5、C【解題分析】

正弦交流電的有效值是最大值的，則熱功率為：，而方波形交流電的熱功率為，可得：.A.1:1與計算結(jié)果不相符；故A項錯誤.B.1:與計算結(jié)果不相符；故B項錯誤.C.1:2與計算結(jié)果相符；故C項正確.D.1:4與計算結(jié)果不相符；故D項錯誤.6、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式為e=NBSωcosωt,選項B錯誤；當用電量增加時，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．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、BD【解題分析】A、比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，故A錯誤；B、原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，故B正確；C、自由核子組成原子核時，其質(zhì)量虧損對應(yīng)的能量等于該原子核的結(jié)合能，故C錯誤；D、一重原子核衰變成α粒子和另一原子核，要釋放能量，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來重核的結(jié)合能，故D正確；故選:BD．【題目點撥】比結(jié)合能：原子核結(jié)合能對其中所有核子的平均值，亦即若把原子核全部拆成自由核子，平均對每個核子所要添加的能量．用于表示原子核結(jié)合松緊程度．結(jié)合能：兩個或幾個自由狀態(tài)的粒子結(jié)合在一起時釋放的能量．分散的核子組成原子核時放出的能量叫做原子核結(jié)合能．8、ABE【解題分析】

A、液體表面層分子較為稀疏，分子間距離大于平衡時的距離r0，表現(xiàn)為引力，分子間距離由平衡時的r0到大于r0變得稀疏的過程中，分子間作用力做負功，分子勢能增大，故液體表面層分子的勢能比液體內(nèi)部分子的勢能大，故A正確；B、所有理想氣體分子速率分布遵循麥克斯韋速率分布律，故B正確；C、人感覺潮濕，是因為空氣的相對濕度較大，故C錯誤；D、第二類永動機是指從單一熱源吸熱使之完全變?yōu)闄C械功，而不引起外界變化的機器，并不違反能量守恒定律，不能制成的原因是因為違反了熱力學(xué)第二定律，故D錯誤；E、液晶同時具有單晶體的各向異性，還具有液體的流動性，故E正確；故選：ABE?！绢}目點撥】本題考查了液體的表面張力、氣體速率分布規(guī)律、濕度、熱力學(xué)定律以及晶體等知識，解題關(guān)鍵是對教材選修3﹣3進行全面的掌握，知道分子勢能與分子間作用力做功的關(guān)系，知道相對濕度與絕對濕度的概念。掌握兩類永動機不能制成的原因，還要知道什么是液晶以及其性質(zhì)。9、BC【解題分析】試題分析：因為原來質(zhì)點做勻速直線運動，合外力為0，現(xiàn)在施加一恒力，質(zhì)點的合力就是這個恒力，所以質(zhì)點可能做勻變速直線運動，也有可能做勻變速曲線運動，這個過程中加速度不變，速度的變化率不變．但若做勻變速曲線運動，單位時間內(nèi)速率的變化量是變化的．故C正確，D錯誤．若做勻變速曲線運動，則質(zhì)點速度的方向不會總是與該恒力的方向相同，故A錯誤；不管做勻變速直線運動，還是做勻變速曲線運動，質(zhì)點速度的方向不可能總是與該恒力的方向垂直，故B正確．考點：牛頓運動定律10、BD【解題分析】

A．小球做平拋運動，第一次有：，R-Rcos53°=vBtB，聯(lián)立解得小球被拋出時的速度：；第二次有：，R+Rcos37°=vCtC，聯(lián)立解得小球被拋出時的速度：，時間之比為：，小球先后兩次被拋出的速度大小之比，故A錯誤；B、根據(jù)動能定理可得，小球剛到達B點時的動能與剛到達C點時的動能之比為，故B正確；C、小球做平拋運動，加速度為g，小球到達B點前的加速度與到達C點前的加速度大小為，故C錯誤；D、小球做平拋運動，只受重力作用，機械能守恒，拋出點的機械能等于落地點的機械能，小球剛達B點時的機械能與剛到達C點時的機械能之比為，故D正確。故選BD．【題目點撥】小球做平拋運動，在豎直方向上，做自由落體運動，在水平方向上，做勻速直線運動，根據(jù)運動的合成與分解求解．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、用圓規(guī)畫一個盡可能小的圓把所有的落點圈在里面,圓心即平均位置偶然誤差同一位置由靜止開始m1·OP＝m1·OM＋m2·ONOP＝ON－OM【解題分析】（1）由于落點比較密集，又較多，每次測量距離很難，確定落點平均位置的方法是最小圓法，用圓規(guī)畫一個盡可能小的圓把所有的落點圈在里面，圓心即平均位置，這樣可以減小偶然誤差；

（2）為了保證小球每次到達斜面末端時速度相同，應(yīng)讓小球每次從同一位置由靜止滑下；

（3）設(shè)落地時間為t，則有：v1=，v′1=，v′2=

而動量守恒的表達式是：m1v1=m1v1′+m2v2′

所以若兩球相碰前后的動量守恒，則有：m1?OM+m2?ON=m1?OP

成立；

若碰撞是彈性碰撞，動能是守恒的，則有：m1v12=m1v1′2+m2v2′2

即m1?OM2+m2?ON2=m1?OP2成立

聯(lián)立可得：OP=ON-OM；點睛：驗證動量守恒定律實驗中，質(zhì)量可測，而瞬時速度較難．因此采用了落地高度不變的情況下，水平射程來反映平拋的初速度大小，所以僅測量小球拋出的水平射程來間接測出速度．過程中小球釋放高度不需要，小球拋出高度也不要求．最后可通過質(zhì)量與水平射程乘積來驗證動量是否守恒；根據(jù)機械能守恒定律可明確機械能是否守恒．12、100E0.2【解題分析】

（1）[1]由題意可知，本實驗應(yīng)采用伏安法測量伏安特性曲線，由表中數(shù)據(jù)可知，電流大小最大約為0.49A，因此電流表應(yīng)采用A2，故只能采用A1與電阻箱串聯(lián)的方式進行改裝，由串并聯(lián)電路規(guī)律可知Ω=100Ω（2）[2]由于本實驗采用滑動變阻器分壓接法，所以只能選用總阻值較小的E；（3）[3]本實驗應(yīng)采用滑動變阻器分壓接法，由于電流表內(nèi)阻較小，故應(yīng)采用電流表外接法，故原理圖如圖所示（4）[4]根據(jù)描點法可得出對應(yīng)的伏安特性曲線如圖所示（5）[5]在燈泡伏安特性曲線中作出電源的伏安特性曲線，兩圖的交點表示燈泡的工作點，由圖可知，電壓U=0.8V，電流I=0.22A，則功率WW【題目點撥】明確實驗原理，根據(jù)電路的改裝規(guī)律可明確電阻箱應(yīng)接入電阻；根據(jù)滑動變阻器的作用可確定應(yīng)選擇的滑動變阻器；根據(jù)實驗原理進行分析，從而明確應(yīng)采用的電路圖；根據(jù)描點法可得出對應(yīng)的圖象；在燈泡伏安特性曲線中作出電源的伏安特性曲線，兩圖的交點表示燈泡的工作點，從而確定電壓和電流，由功率公式即可確定電功率．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）3．2N/C（2）B3=3．2n（T）（n=1，2，3…）；（n＝1，2，3…）（3）（kg/C）．【解題分析】

(1)將粒子在第二象限內(nèi)的運動分解為水平方向和豎直方向，在豎直方向上做豎直上拋運動，在水平方向上做勻加速直線運動...，則qE1=2mg，計算得出E1=3.2N/C.(2)qE2=mg，所以帶電的粒子在第一象限將做勻速圓周運動，設(shè)粒子運動圓軌道半徑為R，周期為T，則可得.使粒子從C點運動到D點，則有：.計算得出：（n=1，2，3…）.，（n=1，2，