天津市南開區(qū)南開中學2024屆物理高二下期末監(jiān)測試題含解析

天津市南開區(qū)南開中學2024屆物理高二下期末監(jiān)測試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、下列說法正確的是A．最早將實驗和邏輯推理（包括數(shù)學演算）和諧地結(jié)合起來，從而發(fā)展了人類的科學思維方式和科學研究方法的科學家是牛頓B．避雷針是利用了導體尖端的電荷密度很小，附近場強很弱，才把空氣中的電荷導入大地C．伽利略首先建立了描述運動所需的概念，如：瞬時速度、加速度等概念D．安培首先發(fā)現(xiàn)了電流會產(chǎn)生磁場，并且總結(jié)出安培定則2、一顆子彈水平射入置于粗糙水平面上的木塊A并留在其中，A、B用一根彈性良好的輕質(zhì)彈簧連在一起，如圖所示．則在子彈打入木塊A及彈簧被壓縮的過程中，對子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)A．動量守恒，機械能守恒B．動量守恒，機械能不守恒C．動量不守恒，機械能守恒D．動量不守恒、機械能不守恒3、兩個質(zhì)量相同的直角楔形物體a和b，分別在垂直于斜邊的恒力F1和F2作用下靜止在豎直墻面上，如圖所示，下列說法正確的是A．a(chǎn)、b一定都受四個力的作用B．a(chǎn)、b所受摩擦力的方向都是豎直向上C．F2一定小于F1D．F1、F2大小可能相等4、如圖甲所示，電阻不計且間距為L=1m的光滑平行金屬導軌豎直放置，上端連接阻值為R=1Ω的電阻，虛線OO′下方有垂直于導軌平面的勻強磁場．現(xiàn)將質(zhì)量為m=0.3kg、電阻Rab=1Ω的金屬桿ab從OO′上方某處以一定初速釋放，下落過程中與導軌保持良好接觸且始終水平．在金屬桿ab下落0.3m的過程中，其加速度a與下落距離h的關(guān)系圖象如圖乙所示．已知ab進入磁場時的速度v0=3.0m/s，取g=10m/s1．則下列說法正確的是（）A．進入磁場后，金屬桿ab中電流的方向由b到aB．勻強磁場的磁感應(yīng)強度為1.0TC．金屬桿ab下落0.3

m的過程中，通過R的電荷量0.14CD．金屬桿ab下落0.3

m的過程中，R上產(chǎn)生的熱量為0.45J5、一物體做直線運動，其加速度隨時間變化的a—t圖象如圖所示．下列v—t圖象中，可能正確描述此物體運動的是A． B．C． D．6、如圖，小球甲從A點水平拋出，同時將小球乙從B點自由釋放，兩小球先后經(jīng)過C點時速度大小相等，方向夾角為30°，已知B、C高度差為h，兩小球質(zhì)量相等，不計空氣阻力，由以上條件可知（）A．小球甲做平拋運動的初速度大小為B．甲、乙兩小球到達C點所用時間之比為C．A，B兩點高度差為D．兩小球在C點時重力的瞬時功率大小相等二、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、如圖，用隔板將一絕熱氣缸分成兩部分，隔板左側(cè)充有理想氣體，隔板右側(cè)與絕熱活塞之間是真空，現(xiàn)將隔板抽出，氣體會自發(fā)擴散至整個氣缸。待氣體達到穩(wěn)定后，緩慢推壓活塞，將氣體壓回到原來的體積，假設(shè)整個系統(tǒng)不漏氣。下列說法正確的是（）A．氣體自發(fā)擴散前后內(nèi)能相同B．氣體被壓縮過程中內(nèi)能增大C．氣體被壓縮過程中，氣體分子的平均動能不變D．在自發(fā)擴散過程中，氣體對外界做功8、用長度為l的輕繩上端固定在點O，下端系一可以看成質(zhì)點的小球．在點O正下方，距點O為處的點P固定一顆小釘子．現(xiàn)將小球拉到點A處，輕繩被拉直，然后由靜止釋放小球．點B是小球運動的最低位置，點C(圖中未標出)是小球能夠到達的左方最高位置．已知點A與點B之間的高度差為h，h?l．A、B、C、P、O在同一豎直平面內(nèi)．當?shù)氐闹亓铀俣葹間，不計空氣阻力．下列說法正確的是()A．點B與點C高度差小于hB．若釘子可在OB間移動且與B距離合適，小球有可能繞P作完整圓周運動C．小球從離開A到再次回到A用時D．小球從離開A到再次回到A用時9、如圖所示，垂直于紙面向里的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場以虛線為界，虛線左側(cè)磁場范圍足夠大，單匝矩形線圈中的軸線與磁場邊界重合，線圈以恒定的角速度ω繞中軸線轉(zhuǎn)動，線圈所圍面積為S，線圈導線的總電阻為R。t=0時刻線圈平面與紙面重合，以下說法正確的是()A．時刻t線圈中電流的瞬時值i=sinωtB．線圈中電流的有效值I=C．線圈中電流的有效值I=D．線圈消耗的電功率P=10、對于分子動理論和物體內(nèi)的理解，下列說法正確的是（）A．溫度高的物體內(nèi)能不一定大，但分子平均動能一定大B．外界對物體做功，物體內(nèi)能一定增加C．當分子間的距離增大時，分子間作用力就一直減小，分子勢能也一直減小D．一般液體很難被壓縮，說明分子間有斥力三、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）如圖所示，插針法“測定平行玻璃磚折射率”的實驗中，P1、P2、P3、P4為所插的針，θ1為入射角，θ2為折射角．下列說法正確的是（）A．θ1過小會導致θ2不易準確測量B．θ1過大會導致P1、P2的像模糊C．P1與P2，P3與P4間的距離適當小些D．P3、P4的連線與P1、P2的連線不一定平行12．（12分）(1)圖中游標卡尺讀數(shù)為____________cm．(2)如圖所示，某同學用兩個大小相等的小球做《驗證動量守恒定律》的實驗時，必須測量的物理量是____A．入射小球和被碰小球的質(zhì)量B．入射小球從靜止釋放時的起始高度C．斜槽軌道的末端到水平地面的高度D．未放靶球時入射球飛出的水平距離E.入射小球和被碰小球碰撞后各自飛出的水平距離四、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，一圓柱形氣缸沿水平方向固定在桌面上，一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉其中．已知氣缸壁導熱良好，活塞可沿汽缸壁無摩擦的滑動．開始時氣體壓強為P，活塞內(nèi)表面相對氣缸底部的長度為L，外界溫度為T0，現(xiàn)用一質(zhì)量為m的重錘通過繩子跨過滑輪連接活塞，重新平衡后，重錘下降h．已知外界大氣的壓強始終保持不變，重力加速度大小為g.

求：(1)

活塞的橫截面積．(2)

若此后外界的溫度變?yōu)門，則重新達到平衡后氣缸內(nèi)氣柱的長度變?yōu)槎嗌?14．（16分）太陽內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著個質(zhì)子聚變?yōu)橐粋€氮核的熱核反應(yīng)，這個核反應(yīng)釋放出的大量能量就是太陽的能源，(，太陽的質(zhì)量為)（1）這-核反應(yīng)能釋放出多少能量?（2）已知太陽每秒釋放能量為，則太陽每秒減小的質(zhì)量為多少?（3）若太陽質(zhì)量減小萬分之三時熱核反應(yīng)不能繼續(xù)進行，則太陽還能存在多少年?15．（12分）如圖所示，兩根足夠長平行金屬導軌MN、PQ固定在傾角θ＝37°的絕緣斜面上，頂部接有一阻值R＝3Ω的定值電阻，下端開口，軌道間距L＝1m．整個裝置處于磁感應(yīng)強度B＝2T的勻強磁場中，磁場方向垂直斜面向上．質(zhì)量m＝1kg的金屬棒ab置于導軌上，ab在導軌之間的電阻r＝1Ω，電路中其余電阻不計．金屬棒ab由靜止釋放后沿導軌運動時始終垂直于導軌，且與導軌接觸良好．不計空氣阻力影響．已知金屬棒ab與導軌間動摩擦因數(shù)μ＝0.5，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取g＝10m/s2.(1)求金屬棒ab沿導軌向下運動的最大速度vm；(2)求金屬棒ab沿導軌向下運動過程中，電阻R上的最大電功率PR；(3)若從金屬棒ab開始運動至達到最大速度過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱總共為1.5J，求流過電阻R的總電荷量q.

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】最早將實驗和邏輯推理（包括數(shù)學演算）和諧地結(jié)合起來，從而發(fā)展了人類的科學思維方式和科學研究方法的科學家是伽利略，選項A錯誤；避雷針是利用了導體尖端的電荷密度很大，附近場強很強，從而把空氣中的電荷導入大地．故B錯誤．伽利略首先建立了描述運動所需的概念，如：瞬時速度、加速度等概念,選項C正確；奧斯特首先發(fā)現(xiàn)了電流會產(chǎn)生磁場，安培總結(jié)出安培定則，選項D錯誤；故選C.2、D【解題分析】

由于水平面粗糙，在子彈打擊木塊A及彈簧壓縮的過程中，對子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)，系統(tǒng)所受的外力之和不為零，則系統(tǒng)的動量不守恒。在此過程中，除彈簧彈力做功外還有摩擦力對系統(tǒng)做功，所以系統(tǒng)機械能不守恒。A．動量守恒，機械能守恒，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．動量守恒，機械能不守恒，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．動量不守恒，機械能守恒，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．動量不守恒、機械能不守恒，與結(jié)論相符，選項D正確；3、D【解題分析】對a受力分析如圖1：除摩擦力外的三個力不可能平衡，故一定有摩擦力，摩擦力方向豎直向上，故a受四個力；除摩擦力外對b受力分析如圖2：除摩擦力外，N、、mg三力有可能平衡，沿豎直方向和水平方向分解，設(shè)與豎直方向夾角為α則有：，，解得；(1)若沒有摩擦力，此時b受3個力；(2)若，摩擦力向下，b受四個力；(3)若，摩擦力向上，b受四個力；和沒有必然的聯(lián)系，有可能相等，但也有可能不等，故D正確，A、B、C錯誤；故選D．【題目點撥】對A、B分別受力分析，然后分析一下除摩擦力以外的其它力，看看其它力是否有平衡的可能；若沒有平衡的可能，則一定有摩擦力；若有平衡的可能，則可能有向上的摩擦力，也可能有向下的摩擦力，也可能沒有摩擦力．4、C【解題分析】A、進入磁場后棒切割磁感線產(chǎn)生動生電動勢，根據(jù)右手定則判斷可知金屬桿ab中電流的方向由a到b，故A錯誤。B、由乙圖知，剛進入磁場時，金屬桿的加速度大小a0=10m/s1，方向豎直向上，由牛頓第二定律得：BI0L-mg=ma0，設(shè)桿剛進入磁場時的速度為v0，則有I0=E0R+Rab=BLv0R+Rab，聯(lián)立得B2L2v0R+Rab-mg=ma0，代入數(shù)據(jù)解得B=2.0T，故【題目點撥】本題關(guān)鍵要根據(jù)圖象的信息讀出加速度和桿的運動狀態(tài)，由牛頓第二定律、安培力、法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、能量守恒等多個知識綜合求解，綜合較強。5、D【解題分析】

由a—t圖象知，0～0.5T時間內(nèi)的加速度與T～2T時間內(nèi)的加速度大小相等，方向相反，而對應(yīng)時間內(nèi)的v-t圖象的斜率的絕對值相等，正負不同，可得D正確，ABC錯誤6、C【解題分析】A項，小球乙到C的速度為，此時小球甲的速度大小也為，又因為小球甲速度與豎直方向成角，可知水平分速度為故A錯；B、小球運動到C時所用的時間為得而小球甲到達C點時豎直方向的速度為，所以運動時間為所以甲、乙兩小球到達C點所用時間之比為故B錯C、由甲乙各自運動的時間得：，故C對；D、由于兩球在豎直方向上的速度不相等，所以兩小球在C點時重力的瞬時功率也不相等故D錯；故選C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、AB【解題分析】

AD.在氣體擴散過程中，因為汽缸絕熱所以，活塞的位置沒有發(fā)生變化，故外界沒有對氣體做功，氣體也沒有對外界做功，即，根據(jù)熱力學第一定律，可得，故A正確；D錯誤；B.在絕熱過程中，活塞向內(nèi)運動，外界對氣體做正功，所以，氣體被壓縮過程中內(nèi)能增大，故B正確；C.活塞向內(nèi)運動時，外界對氣體做功，氣體溫度必然發(fā)生變化，故氣體分子的平均動能會發(fā)生變化，故C錯誤；8、BC【解題分析】

A.小球擺動過程中，只有重力做功，機械能守恒，兩側(cè)最高點動能均為零，故重力勢能也相等，故最大高度相同，故A錯誤；B．若釘子可在OB間移動且與B距離合適，小球有可能繞P作完整圓周運動，故B正確；CD.小球B→A→B的時間為：t1=T1=π；小球B→C→B的時間為：t2=T2=故小球擺動的周期為：T=t1+t2=，故C正確，D錯誤。故選BC。點睛：小球擺動過程中，只有重力做功，機械能守恒；左右兩側(cè)擺動過程擺長不同，根據(jù)單擺的周期公式求解周期．9、AC【解題分析】

A.如果整個空間都有磁場，時刻t線圈中感應(yīng)電動勢為：e=BSωsinωt，由于磁場只有一半，故實際感應(yīng)電動勢為：e=BSωsinωt，故時刻t線圈中電流的瞬時值i=sinωt，選項A正確；BC.電流的最大值為：Im＝，故有效值為：，故B錯誤，C正確；D.線圈消耗的電功率為：，故D錯誤。10、AD【解題分析】溫度高的物體分子平均動能一定大，內(nèi)能不一定大，因為物體的內(nèi)能與溫度、體積、物質(zhì)的量等多種因素有關(guān)，選項A正確；外界對物體做功，若物體同時放熱，則物體內(nèi)能不一定增加，選項B錯誤；當分子間的距離增大時，分子間引力和斥力都減小，當時作用力不一定一直減小，分子勢能也不一定一直減小，選項C錯誤；一般液體很難被壓縮，說明分子間有斥力，選項D正確；故選AD.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、AB【解題分析】

A.入射角θ1過小，進入玻璃時折射角θ2更小，不易準確測量，故A正確；B．θ1過大會導致進入玻璃的折射光過弱，P1、P2的像模糊，故B正確；C.P1、P2及P3、P4之間的距離應(yīng)適當大些，引起的角度的相對誤差較小，可提高精度．故C錯誤；D.根據(jù)光路可逆性原理可知，P3、P4的連線與P1、P2的連線一定平行，故D錯誤；故選AB.12、1.094ABE【解題分析】

(1)[1]．50分度的游標卡尺，精確度是0.02mm，游標卡尺的主尺讀數(shù)為10mm，游標尺上第47根線和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數(shù)為47×0.02mm=0.94mm，所以最終讀數(shù)為：10mm+0.94mm=10.94mm=1.094cm．(2)[2]．小球離開軌道后做平拋運動，小球在空中的運動時間t相等，如果碰撞過程動量守恒，則有mav0=mavA+mbvB兩邊同時乘以時間t得：mav0t=mavAt+mbvBt則maOM=maOP+mbON因此實驗需要測量：兩球的質(zhì)量，兩球做平拋運動的水平位移，故C、D錯誤，ABE正確．故選ABE．【題目點撥】本題考查了實驗需要測量的量、實驗注意事項、實驗原理、刻度尺讀數(shù)、動量守恒表達式，解題時需要知道實驗原理，根據(jù)動量守恒定律與平拋運動規(guī)律求出實驗要驗證的表達式是正確答題的前提與關(guān)鍵．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）（2）【解題分