湖北省仙桃、天门、潜江市2024届物理高二第二学期期末综合测试试题含解析

湖北省仙桃、天门、潜江市2024届物理高二第二学期期末综合测试试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示为氢原子的能级示意图。现用光子能量介于10.00eV~12.65eV范围内的光去照射一群处于基态的氢原子，则这群氢原子可能A．吸收二种频率的光子，辐射二种频率的光子B．吸收二种频率的光子，辐射三种频率的光子C．吸收三种频率的光子，辐射三种频率的光子D．吸收三种频率的光子，辐射六种频率的光子2、某系统的初状态具有内能1J，在外界对它做0.5J的功后，它放出0.2J的热量，系统在这个过程中内能的增量是()A．0.7JB．0.3JC．1.3JD．－0.3J3、矩形线圈在匀强磁场中绕线圈平面内垂直于磁感线的轴匀速转动，产生交变电流，当线圈平面与磁感线方向垂直时穿过线圈的磁通量Φ与产生的感应电动势e的大小正确的是（）A．Φ最大，e最大 B．Φ最小，e最小C．Φ最小，e最大 D．Φ最大，e最小4、甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动，前1小时内的位移—时间图象如图所示，下列表述正确的是()A．0.2～0.5小时内，甲的加速度比乙的大B．0.2～0.5小时内，甲的速度比乙的大C．0.6～0.8小时内，甲的位移比乙的小D．0.8小时内，甲、乙骑行的路程相等5、“电流通过导体产生的热量，跟电流的二次方、导体的电阻、通电时间成正比．”这个规律用公式表示为Q=I2Rt．通过实验发现这个规律的物理学家是（

）A．麦克斯韦 B．奥斯特 C．法拉第 D．焦耳6、图甲是一台小型发电机的构造示意图，线圈逆时针转动，从某位置开始计时，产生的电动势e时间t变化的正弦规律图象如图乙所示。发电机线圈的内电阻不计，外接灯泡的电阻为12Ω，则A．在t=0.Ols时刻，线圈处于垂直中性面的位置B．电压表的示数为6C．灯泡消耗的电功率为3WD．若其他条件不变，仅将线圈的转速提高一倍，则线圈电动势的表达式e=6二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图甲所示，两根足够长粗糙的平行金属导轨MN、PQ固定在同一绝缘水平面上，两导轨间距为d=1m，导轨电阻忽略不计，M、P端连接一阻值R=1.5Ω的电阻；现有一质量为m=0.4kg、阻值r=0.5Ω的金属棒ab垂直于导轨放在两导轨上，金属棒距R距离为L=4m，金属棒与导轨接触良好。整个装置处于一竖直方向的匀强磁场中，磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2，下列说法正确的是A．金属棒相对于导轨静止时，回路中产生的感应电动势为4VB．金属棒相对于导轨静止时，回路中产生的感应电流为2AC．金属棒经过2.0s开始运动D．在0~1.0s时间内通过R的电荷量q为2C8、下列说法正确的是(

)A．温度相同的氢气和氧气，氢气分子和氧气分子的平均速率相同B．在完全失重的情况下,密闭容器内的气体对器壁也有压强C．晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化D．气体若失去了容器的约束就会散开,这是因为气体分子之间存在斥力的缘故9、如图所示，匀强电场方向水平向右，一根不可伸长的绝缘细线一端固定在O点，另一端系一质量为m、电荷量为q的带正电小球．把小球拉至水平位置A，然后由静止释放，小球运动到细线与水平方向成θ=60°的位置B时速度刚好为零．重力加速度为g．以下说法正确的是（)A．匀强电场的场强大小为B．匀强电场的场强大小为C．球在B点时，细线拉力为D．球在B点时，细线拉力为10、利用霍尔效应制作的霍尔组件广泛应用于测量和自动控制等领域.图是霍尔组件的工作原理示意图.该霍尔组件的载流子是自由电子，磁感应强度B垂直于霍尔组件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差UCDA．电势差UB．电势差UC．形成电势差UCDD．形成电势差UCD三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）某同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示．将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响．图甲中继电器的供电电压U1=3V，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R0为30Ω．当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响．图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图象．（1）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱______相连，指示灯的接线柱D应与接线柱______相连（均选填“A”或“B”）．（2）当环境温度升高时，热敏电阻阻值将______，继电器的磁性将______（均选填“增大”、“减小”或“不变”），当环境温度达到______℃时，警铃报警．12．（12分）兴趣小组为了测量某电阻Rx的阻值（约为30Ω），实验室可供选择的器材有：电流表A1(量程0~50mA，内阻约1Ω）电流表A2（量程0~3A，内阻约为0.12Ω）电流表V1（量程0~3V，内阻很大）电流表V2（量程0~15V，内阻很大）电源E（电动势约为3V，内阻约为0.2Ω）定值电阻R（20Ω，允许最大电流1.0A）滑动变阻器R1（0~10Ω）单刀单掷开关S一个导线若干根据以上器材设计电路，要求尽可能减小测量误差，测量时电表的读数大于其量程的一半，而且调节滑动变阻器能使电流表读数有明显变化。(1)电流表应选________，电压表应选_______。（填写器材符号）(2)请在答题纸的方框内画出测量电阻Rx的实验电路图，并在电路图中标注所用元件对应的符号。_______(3)若电压表示数为U，电流表示数为I，则待测电阻Rx的表达式为Rx=_________。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）从车站开出的汽车，做匀加速运动，走了12s时，发现还有乘客没上来，于是立即做匀减速运动至停车，总共历时20s，行进了50m，求汽车的最大速度．14．（16分）一列简谐横波沿直线向右传播，P1、P2为介质中相距4m的两个点，P1在左，P2在右，某一时刻P1、P2两质点正好通过平衡位置，P1、P2之间只有一个波峰，此时P2点正向下运动，再经过0.2秒，P2第一次返回到平衡位置，求该波的波速．15．（12分）今有一质量为M的导热气缸，用质量为m的导热活塞密封有一定质量的理想气体且不漏气，不计活塞与气缸间的摩擦。已知大气压强为p0，活塞的横截面积为S，当气缸如图甲所示水平横放时，空气柱长为L0。下列两种情况中，活塞均未脱离气缸。(1)若气缸开始时温度为T0，现将图甲所示的气缸温度缓慢升高至T（气缸固定在水平面上)，求稳定后空气柱的长度；(2)若将气缸从图甲变为如图乙悬挂保持静止，气体始终保持初始时温度不变，求稳定后空气柱的长度．

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、B【解题分析】

从n=1跃迁到n=2，吸收的光子能量为10.2eV，从n=1跃迁到n=3，吸收的光子能量为12.09eV，从n=1跃迁到n=4，吸收的光子能量为12.75eV，而光子能量介于10～12.65eV范围内，可知照射光中可能被吸收的光子能量有2种，原子从基态可跃迁到n=3的能级；然后向低能级跃迁时可辐射出种不同频率的光子。A.吸收二种频率的光子，辐射二种频率的光子，与结论不相符，选项A错误；B.吸收二种频率的光子，辐射三种频率的光子，与结论相符，选项B正确；C.吸收三种频率的光子，辐射三种频率的光子，与结论不相符，选项C错误；D.吸收三种频率的光子，辐射六种频率的光子，与结论不相符，选项D错误；2、B【解题分析】根据热力学第一定律：∆U=W+Q，因外界对它做0.5J的功后，它放出0.2J的热量，则∆U=0.5J-0.2J=0.3J，故选B.点睛：本题考查了求系统内能的增量，应用热力学第一定律即可正确解题，解题时要处于各物理量正负号的含义．3、D【解题分析】当线圈平面与磁感线方向垂直时，即线圈处于中性面位置，则穿过线圈的磁通量最大，而产生的感应电动势E的大小却为零，即为最小，故ABC错误，D正确；故选D．点睛：本题考查正弦式电流产生原理的理解能力，抓住两个特殊位置的特点：线圈与磁场垂直时，磁通量最大，感应电动势为零；线圈与磁场平行时，磁通量为零，感应电动势最大．注意正弦和余弦仍是开始点不同，一般均称为正弦式交流电．4、B【解题分析】A、由图知，0.2-0.5小时内甲乙都做匀速直线运动，加速度均为零，故A错误；B、图象的斜率表示速度，甲的斜率大，则甲的速度比乙的大，故B正确；C、物体的位移等于s的变化量．则知0.6-0.8小时内，甲的位移比乙的大，故C错误；D、0-0.6小时内，甲的位移比乙的大，0.6-0.8小时内，甲的位移比乙的大，所以0.8小时内，甲的路程比乙的大，故D错误．点睛：该题考查了对位移--时间图象的理解和应用，要掌握：在位移-时间图象中，图象的斜率表示质点运动的速度的大小，纵坐标的变化量表示位移．5、D【解题分析】试题分析：发现这个规律的物理学家是焦耳，Q=Ⅰ2Rt称为焦耳定律；故选D.考点：物理学史【名师点睛】此题是对物理学史的考查；要熟记课本上物理学家的名字，以及这些物理学家对物理学发展的贡献，并学习他们为科学研究勇于献身的精神；此题难度不大，意在考查学生对物理学史的认识以及对物理学家的了解.6、C【解题分析】

A

.在t=0.01s的时刻，电动势为0，则为中性面，穿过线圈磁通量最大。故A错误；B.电动势的最大值为Em=62V，电压表测量的为有效值，故示数为6V；故B错误；C.灯泡消耗的功率P=E2R=3W；故D.周期为0.02s，则瞬时电动势的表达式为e=Emsin(2πTt)，转速提高一倍后，最大值变成122V，ω=2πn，故角速度变为原来的2倍，表达式应为：e=122sin200πt(V)，故二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、ABD【解题分析】

A.回路中产生的感应电动势为，选项A正确；B.由闭合电路欧姆定律得感应电流为：，联立上式得：，选项B正确；C.由平衡条件得：，解得：B=1.0T，由图象知棒经过时间，选项C错误；D.在0~l.0s时间内通过R的电荷量，选项D正确。8、BC【解题分析】温度相同的氢气和氧气，氢气分子和氧气分子的平均动能相同，因为氢和氧的分子质量不同，则分子速率不同，选项A错误；气体的压强产生是由于大量分子对容器的器壁的频繁的碰撞而产生的，则在完全失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁也有压强，选项B正确；晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化，如天然石英是晶体，熔融过的石英却是非晶体，故C正确；气体分子间的作用力很小，可以忽略不计，气体分子不停地做无规则运动，气体分子可以充满整个容器，如果没有约束，气体将散开，故D错误；故选BC.9、BC【解题分析】类比单摆，根据对称性可知，小球处在弧线中点位置时切线方向合力为零，此时细线与水平方向夹角恰为30°，根据三角函数关系可得：qEsin30°=mgcos30°，化简可知Eq=mg，选项B正确，A错误；小球到达B点时速度为零，向心力为零，则沿细线方向合力为零，此时对小球受力分析可知：T=qEcos60°+mgsin60°，故细线拉力T=mg，选项C正确，D错误；故选BC．点睛：本题要求同学们能正确的对物体进行受力分析，并能联想到已学的物理模型，根据类比和对称的思想，根据相关公式解题．10、BCD【解题分析】

电流方向为E→F,由左手定则知，霍尔元件中的载流子（自由电子）受洛伦兹力作用向侧面C偏转，侧面C聚集负电荷，因整个元件是中性的，则侧两D出现正电荷，所以两个侧面C、D之间形成由D到C的电场，侧面D的电势高于侧面C的电势.随着两侧面电荷的增多，元件中运动的载流子受到的电场力逐渐增大，当载流子受到的电场力与洛伦兹力平衡时，两侧面之间的电势差达到稳定状态.综上所述，选项A错误，选项B、C、D正确.三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、BA减小增大80【解题分析】

（1）由题干中“当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响”判断出警铃和指示灯的连接情况；（2）由图象分析热敏电阻阻值随温度的变化关系，结合欧姆定律分析电路中电流的变化，从而判断出电磁铁磁性的变化；由题干中“当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响”，结合欧姆定律求出热敏电阻接入电路的阻值的最大阻值，从图象上找到对应的温度就可以解决问题；【题目详解】（1）由题中“当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响”，所以警铃的接线柱C应与接线柱B连，指示灯的接线柱D应与接线柱A相连；（2）分析乙图，发现：温度升高时，热敏电阻阻值减小，根据欧姆定律，电路中电流就会增大，电磁铁的磁性就会增大；当线圈中的电流时，继电器的衔铁将被吸合，警铃报警，则控制电路的总电阻因此热敏电阻

由