湖北省孝感一中、应城一中等五校2024届物理高二第二学期期末综合测试试题含解析

湖北省孝感一中、应城一中等五校2024届物理高二第二学期期末综合测试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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、放射性元素衰变时放出三种射线，按电离由强到弱的排列顺序是()A．α射线，β射线，γ射线B．γ射线，β射线，α射线C．γ射线，α射线，β射线D．β射线，α射线，γ射线2、下列说法正确的是()A．β衰变现象说明原子核外存在电子B．只有入射光的波长大于金属的极限波长，光电效应才能产生C．氢原子从基态向较高能量态跃迁时，电子的动能减小D．α粒子散射实验表明核外电子轨道是量子化的3、两辆汽车的质量分别为m1和m2，已知m1>m2，沿水平方向同方向行驶且具有相等的动能，则此时两辆汽车动量p1和p2的大小关系是（）A．p1等于p2B．p1小于p2C．p1大于p2D．无法比较4、如图,半圆球P和竖直挡板固定在水平面上挡板与P相切,光滑小球Q静止在P和挡板之间。已知Q的质量为m、P、Q的半径之比为4:1,重力加速度大小为g。则Q对P的压力大小为A． B．C． D．5、下列有关光现象的说法中正确的是（）A．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象B．光导纤维丝的内芯材料的折射率比外套材料的折射率小C．泊松亮斑证明光具有波动性，光的偏振证明光是纵波D．在水中的潜水员斜向上看岸边物体时，看到的物体的像将比物体所处的实际位置低6、一瓶无害放射性同位素溶液，其半衰期为20天，测得每分钟衰变6×106次，今将这瓶溶液倒入一水库中，80天后可以认为溶液已均匀分布在水库中，现取2m3水样本测得每分钟衰变20次，则该水库蓄水量为（）A．1.875×104m3B．1.875×105m3C．3.75×104m3D．3.75×105m3二、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、如图所示，A和B都是铝环，环A是闭合的，环B是断开的，两环分别固定在一横梁的两端，横梁可以绕中间的支点转动。下列判断正确的是()A．用磁铁的N极靠近A环，A环会有顺时针方向的电流产生B．用磁铁的N极靠近A环，A环会有逆时针方向的电流产生C．用磁铁的N极靠近A环，A环会远离磁铁D．用磁铁的N极靠近B环，B环会远离磁铁8、如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个边长为10cm的正六边形的六个顶点，A、B、C三点电势分别为1V、3V、7V，正六边形所在平面与电场线平行。则（）A．D点的电势φD=9VB．F点的电势φF=5VC．电场强度的大小为40V/mD．电场强度的方向为B指向F9、如图所示，一个匝数为100匝内阻不计的矩形线圈在匀强磁场中绕其垂直于磁感线的转轴OO'匀速转动，转动周期为0.02s，矩形线圈通过滑环与理想变压器相连，原副线圈匝数比为1:2，副线圈所接电阻R=2Ω，电表均为理想交流电表。当线圈平面与磁场方向平行时开始计时，电阻R上消耗的功率为A．t=0时刻，电压表的示数为2B．电流表的示数为4AC．t=1300D．线圈中感应电动势的瞬时值表达式为e=210、一个闭合矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，产生的感应电流如图所示。由该图可得出的正确判断是A．t=0.01s时，线圈平面处于中性面位置B．t=0.02s时，线圈平面的磁通量变化率最大C．该交流电的频率为100HzD．1s内电流的方向变化100次三、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）在“测定直流电动机的效率”实验中，用如图所示的实物图测定一个额定电压U＝6V、额定功率为3W的直流电动机的机械效率．(1)请根据实物连接图在方框中画出相应的电路图___(电动机用M表示)．(2)实验中保持电动机两端电压U恒为6V，重物每次匀速上升的高度h均为1.5m，所测物理量及测量结果如下表所示：(3)在第5次实验中，电动机的输出功率是________；可估算出电动机线圈的电阻为________Ω．(4)从前4次的实验数据可以得出：UI________(填“>”“<”或“＝”)．12．（12分）如图1所示为某同学用传感器研究小灯泡的U－I关系图线．实验中可用的器材有：电压传感器、电流传感器、滑动变阻器R1(阻值变化范围0～50Ω)、滑动变阻器R2(阻值变化范围0～1000Ω)、电动势为6V的电源(不计内阻)、小灯泡、开关、导线若干．(1)实验中要求得到U－I关系的完整曲线，在方框图2中画出实验电路图，并标出所用滑动变阻器的符号______________．(2)由U－I关系图线可知，小灯泡灯丝电阻随温度升高而________(填“增大”、“减小”或“不变”)．(3)如果将该小灯泡分别接入甲、乙两个不同电路，如图3所示，其中甲电路的电源为一节干电池，乙电路的电源为三节干电池，每节干电池的电动势为1.5V，内阻为1.5Ω，定值电阻R＝18Ω，则接入________(填“甲”或“乙”)电路时，小灯泡较亮些．(4)在乙电路中，小灯泡消耗的电功率为________W.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）如图所示，两平行金属板间距为d，电势差为U，板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场，带电量为+q、质量为m的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动，忽略重力的影响，求：（1）匀强电场场强E的大小；（2）粒子从电场射出时速度ν的大小；（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R。14．（16分）如图，上端开口的竖直汽缸由大、小两个同轴圆筒组成，两圆筒高均为L．两圆筒中各有一个厚度不计的活塞，小活塞的横截面积为S、质量为m，大活塞的横截面积为2S、质量为2m。两活塞用长为L的刚性杆连接，两活塞间充有氧气，大活塞下方充有氮气。小活塞的导热性能良好，汽缸及大活塞绝热。开始时，氮气和外界环境的温度均为T0，大活塞处于大圆筒的中间位置，且刚性杆上恰无弹力。重力加速度用g表示，外界的大气压强恒为，氧气和氮气均可看做理想气体，则（1）开始时氮气的压强是多少？（2）若通过电阻丝缓慢加热氮气，当大活塞上升时，氮气的温度是多少？（3）当氮气的温度上升到3T0时，压强多大？15．（12分）如图所示，一定质量的理想气体从状态A经绝热过程到达状态B，再经等容过程到达状态C，此过程的P﹣V图象如图所示，图中虚线为等温线．在B→C的过程中，气体吸收热量为12J．则：①试比较气体在A和B状态的内能EA、EB的大小；②气体从A→B过程中气体对外界做的功．

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、A【解题分析】试题分析：γ射线的穿透能力最强，电离本领最弱；α射线的电离本领最强，穿透能力最弱；β射线的穿透能力和电离本领都介于二者之间.故选B。考点：放射性射线视频2、C【解题分析】

A．衰变时射线是从原子核内部发出来的，不是由原子核外的电子释放出来的，故A错误；B．只有入射光的频率大于该金属的极限频率时，即入射光的波长小于该金属的极限波长时，光电效应才能产生，故B错误；C．氢原子从基态向较高能量态跃迁，电子与氢原子核的距离增大，匀速圆周运动的半径增大，线速度减小，动能减小，故C正确；D．粒子散射实验表明原子具有核式结构，故D错误。故选C。3、C【解题分析】试题分析：动量与动能关系式为：P2=2mEK；已知m1＞m2，具有相等的动能，故P1大于P2；故选C．考点：动量和动能4、B【解题分析】

对Q受力分析如图所示设Q的半径为r，由几何关系得：解得：由平衡条件得：解得：故选：B。5、A【解题分析】

利用光的干涉现象可以检查光学平面的平整程度；光导纤维丝的工作原理是全反射，光要从光密介质到光疏介质；光的偏振说明光是横波；利用光的折射可解决“视深”、“视高”这类问题。【题目详解】A．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，故A正确；B．光纤通信是一种现代通信手段，光纤内芯的折射率比外壳的大，故光线在内芯处发生全反射，故B错误；C．泊松亮斑证明光具有波动性，而偏振现象说明光是一种横波，不是纵波，故C错误；D．物体的光斜射到水面上，由光发生折射的条件知，会发生折射现象，当光进入水中后靠近法线，射入潜水员眼睛，而潜水员认为光始终沿直线传播，逆着光的方向看上去而形成的虚像，所以比实际位置高，故D错误。【题目点拨】本题主要考查了光的干涉、折射等规律，较为简单。6、C【解题分析】设水库中的水量为Qm3，80天后水库中所有放射性元素每分钟衰变的次数为10Q，放射性元素原有质量为mo，8天后剩余质量为m；则有：10Q6×106=mm0，又m=故选C。【题目点拨】根据半衰期公式，利用比例相等的方法求水库的容量。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、BC【解题分析】AB.

用N极接近环A时，向里的磁通量最大，所以A环中感应电流的磁场的方向向外，环A能产生逆时针的感应电流，，故A错误，B正确；C.A环闭合，磁铁插向A环时，产生感应电流，环受力，A环会远离磁铁。故C正确；故D.B环不闭合，磁铁插向B环时，环内不产生感应电流，因此环不受到磁场的作用，横杆不转动，故D错误；故选：BC8、AC【解题分析】

AB．已知正六边形所在平面与电场线平行，且A、B、C三点电势分别为1V、3V、7V，可知CF∥BA，且CF＝2BA，故φC-φF=2(φB-φA)=4V，得φF=3V，DA∥CD．因φF=φB=3V，故BF为等势线，电场强度的方向垂直于BF，由电势高的D点指向电势低的A点。由φD-φA=E9、BC【解题分析】变压器次级电压值为U2=PR=8×2=4V，则变压器初级电压：U1=n1n2U2=12×4V=2V，则t=0时刻，电压表的示数为2V，选项A错误；电流表的示数为I1=PU1=82A=4A，选项B正确；矩形闭合导线框ABCD在磁场中转动，产生的交流电的最大值为：Em=2U1=210、AD【解题分析】

A．由图象可知，0.01s时，感应电流为零，则感应电动势为零，磁通量最大，线圈平面处于中性面位置，故A正确；B．由图象可知，0.02s时，感应电流为零，则感应电动势为零，线圈平面的磁通量变化率最小为0，磁通量最大，线圈平面处于中性面位置，故B错误；C．由图象可知，该交流电的周期T=0.02s，则频率故C错误；D．该交流电的频率为50Hz，一个周期内电流方向改变两次，故1s内电流的方向变化50×2=100次故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、(1)(3)12.4(4)>【解题分析】（1）根据实物电路图作出电路图，电路图如图所示：（3）在第5次实验中，由图看出，重物处于静止状态，则电动机的输出功率为1．根据欧姆定律得：电动机线圈的电阻为；（4）电动机的总功率：P=UI，电动机的输出功率，对电动机：，故.12、增大甲0.15【解题分析】(1)由于要画出U－I关系的完整曲线，变阻器应采用分压式接法；由于小灯泡的阻值较小，电流表应用外接法，电路图如图所示：(2)由U－I关系图线可知，小灯泡灯丝电阻随温度升高而增大．(3)分别在小灯泡灯丝电阻的U－I关系曲线图上画出电源的伏安特性曲线(电源乙的等效内阻为r乙＝4.5＋18Ω＝22.5Ω)，如图所示，与小灯泡灯丝电阻的U－I关系曲线交点即为工作点．显然接入甲电路时，灯泡中电流较大，小灯泡较亮些；(4)在电路乙中，小灯泡消耗的电功率为P＝UI＝1×0.15W＝0.15W；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、（1）；（2）；（3）【解题分析】

（1）根据匀强电场电势差和电场强度的关系得，匀强电场场强E的大小（2）设带电粒子出电场时速度为v，由动能定理得解得粒子从电场射出时速度ν的大小（3）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得联立得粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径14、（1）（2）（3）【解题分析】

（1）氧气的压强为：氮气的压强为：（2）对于氧气，温度不变，初状态：p1=，V1=L⋅2S+L⋅S=LS末状态设压强为p2，体积为V2=L⋅2S+L⋅S=LS根据波意耳定律知：p1V1＝p2V2代入数据解得：p2=对于氮气分析初状态：p1′＝p1+=，T1′＝T0，V1=L⋅2S=LS加热后，p2′＝p2+=设温度为：T2′，体积为：根据理想气体状态方程知：代入数据解得：T2′=T0；（3）设大活塞刚达到圆筒顶部时氮气的温度