2024届湖北省孝感市重点高中协作体物理高二第二学期期末考试试题含解析

2024届湖北省孝感市重点高中协作体物理高二第二学期期末考试试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、从古代光的微粒说，到托马斯•杨和菲涅尔的光的波动说，从麦克斯韦的光的电磁理论，到爱因斯坦的光子理论，人类对光的认识构成了一部科学史诗。如果现在要问光的本性是什么？我们的回答是（）A．大量光子表现出光具有粒子性B．光是一种粒子，它和物质的作用是一份一份的C．光的波动性是大量光子之间的相互作用引起的D．光具有波粒二象性，大量光子表现出光的波动性2、如图所示，在匀强磁场中有一通电直导线，电流方向垂直纸面向里，则直导线受到安培力的方向是()A．向上 B．向下 C．向左 D．向右3、一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的．关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）A． B．C． D．4、下列叙述正确的是（）A．弱相互作用是引起原子核β衰变的原因B．天然放射现象的发现使人类认识到原子具有复杂的结构C．结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定D．比较α、β、γ三种射线，α射线，电离能力最弱、穿透能力最强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、质量为1吨的汽车汽车过拱形桥的运动可以看做匀速圆周运动，以20m/s的速度过桥，桥面的圆弧半径为500m，g取9.8m/s2，则汽车过桥面顶点时对桥面的压力是（）A．800N B．9000N C．10000N D．10800N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，一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖，经折射后分为两束单色光a和b，下列判断正确的是（）A．a光的频率小于b光的频率B．在玻璃砖中a光的波长小于b光的波长C．若单色光a是蓝光，则b可能是紫光D．单色光a和b从下表面射出时一定平行8、下列说法正确是A．电子的衍射图样说明光的波动性B．粒子散射实验证实原子核由质子、中子组成C．德布罗意波和光波都是概率波D．康普顿效应和光电效应深入揭示了光的粒子性9、如图所示，一束光斜射向水面，入水后分成a、b两束，下列说法正确的是()A．a光比b光更容易发生衍射现象B．a光的频率大于b光的频率C．在水中a光的速度比b光的速度小D．当a、b两种光从水射向空气时，a光的临界角大于b光的临界角E.用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距10、如图所示，L是自感系数很大的线圈，直流电阻几乎为零，A和B是两个相同的小灯泡．下列说法中正确的是A．开关s断开瞬间，A、B灯均闪亮后再熄灭B．开关s断开瞬间，A灯立即熄灭，B灯亮一下再熄灭C．开关s闭合瞬间A灯立即亮起来；最后A、B两灯一样亮D．开关s闭合瞬间A、B两灯一样亮；后来A灯变得更亮，B灯逐渐熄灭三、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“用单摆测定重力加速度”的实验中：(1)为了减小测量周期的误差，计时开始时，摆球应是经过最___________（填“高”或“低”）点的位置，且用秒表测量单摆完成多次次全振动所用的时间．（1）为了提高实验精度，在试验中可改变几次摆长，测出相应的周期Ｔ，从而得出一组对应的和T的数值，再以为横坐标T1为纵坐标，将所得数据连成直线如图所示，利用图线的斜率可求出重力加速度的表达式为=________，可求得=_________m/s1．（保留三位有效数字）12．（12分）在“探究气体等温变化的规律”实验中,封闭的空气如图所示,U型管粗细均匀,右端开口,已知外界大气压为76cm汞柱高,图中给出了气体的两个不同的状态。（1）.实验时甲图气体的压强为__________cmHg;乙图气体压强为__________cmHg。（2）.实验时某同学认为管子的横截面积S可不用测量,这一观点正确吗?___________(选填“正确”或“错误”)。（3）.数据测量完后在用图象法处理数据时,某同学以压强p为纵坐标,以体积V(或空气柱长度)为横坐标来作图,你认为他这样做能方便地看出p与V间的反比关系吗？__________(选填“能”或“不能”)。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）在可控核反应堆中，需要给快中子减速，轻水、重水、石墨等常用作减速剂．中子在重水中可与核碰撞减速，在石墨中与核碰撞减速．用铀235作燃料的核反应堆中，用石墨（碳12）作为减速剂，让铀核裂变所产生的快中子通过和碳核不断碰撞而被减速．假设中子与碳核的碰撞是完全弹性碰撞，每次碰撞前碳核均视为静止，碰撞后中子和碳核的速度均与碰撞前中子的速度在同一直线上，已知碳核的质量近似为中子质量的12倍，中子原来的速度大小为．（1）的裂变方程为，则x、y值分别为多少？（2）中子与碳核经过第一次碰撞后，中子的速度大小变为多少？（3）一个速度为的快中子与碳核经过反复碰撞n次后，能减速成为速度为的慢中子，请写出的表达式．14．（16分）如图所示，一端开口、内壁光滑的玻璃管竖直放置，管中用一段长=38cm的水银柱封闭段长=20cm的空气，此时水银柱上端到管口的距离为=4cm，大气压强恒为，开始时封闭气体温度为=27，取0为273K，求：(1)缓慢升高封闭气体温度至水银开始从管口溢出，此时封闭气体的温度；(2)保持封闭气体温度不变，在竖直平面内缓慢转动玻璃管内水银开始从管口溢出，玻璃管转过的角度。15．（12分）某透明材料制成的长方体的截面如图所示，O为BC边的中点，AB、BC的长度分别为L和L．在O点放置一点光源，已知该透明材料对该光源发出的光的折射率，不考虑光的二次反射，求：①该光从透明材料射向空气发生全反射的临界角角；②长方形四边没有光射出的总长度x．

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、D【解题分析】

AD.光具有波粒二象性，大量光子表现出光的波动性，A错误D正确；B.光是一种粒子，它和物质的作用是“一份一份”进行的，用很弱的光做双缝干涉实验时的照片上的白点就是光子落在胶片上的痕迹，清楚的显示了光的粒子性，但这仅仅是光本性的一面，还不能全面的描述，B错误；C．光的波粒二象性是光的内在属性，即使是单个光子也有波动性，跟光子的数量和光子之间是否有相互作用无关，C错误；2、C【解题分析】

根据左手定则：伸出左手，磁感线垂直传入手心，四指指向电流的方向，拇指所指即为安培力的方向，所以C对．3、D【解题分析】

A、电荷做曲线运动，电场力与速度方向不在同一直线上，应指向轨迹弯曲的内侧，不可能沿轨迹的切线方向，则场强也不可能沿轨迹的切线方向．故A错误．

B、负电荷所受的电场力方向与场强方向相反，图中电场力方向与速度方向的夹角为锐角，电场力做正功，电荷的速率增大，与题不符．故B错误．

C、图中场强方向指向轨迹的内侧，则电场力指向轨迹的外侧，电荷的轨迹应向上弯曲，不可能沿如图的轨迹运动．故C错误．

D、图中场强方向指向轨迹的外侧，则电场力指向轨迹的内侧，而且电场力方向与电荷的速度方向成钝角，电场力做负功，电荷的速率减小，符合题意．故D正确．4、A【解题分析】

A.弱相互作用，是引起β衰变的原因，A正确；B.天然放射现象的发现使人类认识到原子核具有复杂的结构，B错误C.比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢靠，原子核越稳定，C错误；D.α、β、γ三种射线，α射线，电离能力最强、穿透能力最弱，D错误。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、B【解题分析】

汽车在桥顶时，由重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律得：解得根据牛顿第三定律得：对汽车桥面的压力大小方向竖直向下。故选B。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、BD【解题分析】

A.复色光进入玻璃砖时两光的入射角α相等，设折射角分别为βa、βb，由图知，βa＜βb，由n=sinαsinβ，得na＞nb，则fa＞fB.在玻璃砖中v=cn、v＝λf，则在玻璃砖中波长λ=vf=cnf，得C.因为fa＞fb，所以若单色光a是蓝光，则b不可能是紫光；故C错误.D.由光路可逆原理可知，离开玻璃砖时与进入玻璃砖时光线平行，故D正确.8、CD【解题分析】

A．电子的衍射图样说明实物粒子也有波动性，选项A错误；B．粒子散射实验证实原子的核式结构理论，选项B错误；C．德布罗意波和光波都是概率波，选项C正确；D．康普顿效应和光电效应深入揭示了光的粒子性，选项D正确；故选CD.9、ADE【解题分析】

AB．由题图看出，a光的偏折程度小于b光的偏折程度，则a光的折射率小于b光的折射率，a光的频率小，由c=λf知，波长大，因此a光比b光更容易发生衍射现象，选项A正确，B错误；C．由公式得，则在同样介质中a光传播的速度比b光的大，选项C错误；D．因为a光的折射率小，由公式知，a光的临界角大，选项D正确；E．a光的波长大，根据双缝干涉条纹的间距公式△x=λ知，a光产生的相邻亮条纹间距比b光的大，选项E正确。故选ADE。【题目点拨】解决本题的突破口在于通过光线的偏折程度得出折射率的大小，以及知道折射率、频率、波长、临界角等大小之间的关系。10、BD【解题分析】AB.开关s断开瞬间，灯泡B与线圈L构成闭合回路，所以稳定后再断开开关S后，灯泡B由暗变亮再逐渐熄灭，灯泡A立即熄灭．故A错误，B正确；CD.刚闭合S时，电源的电压同时加到两灯上，A.B同时亮，且由于电感L自感系数很大，几乎没有电流流过，A、B电流相等，一样亮；随着L中电流增大，由于线圈L直流电阻可忽略不计，分流作用增大，B逐渐被短路直到熄灭，外电路总电阻减小，总电流增大，A灯更亮．故C错误，D正确．故选BD点睛：闭合S，A、B同时亮，随着L中电流增大，线圈L直流电阻可忽略不计，分流作用增大，A逐渐被短路，总电阻减小，再由欧姆定律分析B灯亮度的变化．断开S，A灯立即熄灭，线圈与B灯形成回路，根据楞次定律判断B灯亮度如何变化．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、低9.86【解题分析】(1)小球的偏角α在很小(α＜5°)时，小球的振动才近似看成简谐运动．在摆球经过最低点时开始计时，产生的时间误差较小．(1)由单摆的周期公式为：,变形得，则函数的斜率，解得重力加速度，代入图象的数据可得，解得.【题目点拨】掌握单摆的周期公式以及减小误差的方法，求解重力加速度时借助数形结合的思想．12、7680正确不能【解题分析】

（1）[1]由连通器原理可知，甲图中气体压强为p0=76cmHg，[2]乙图中气体压强为p0+4cmHg=80cmHg；（2）[3]由玻意耳定律p1V1=p2V2，即p1l1S=p2l2S，即p1l1=p2l2（l1、l2为空气柱长度），所以玻璃管的横截面积可不用测量；（3）[4]以p为纵坐标，以V为横坐标，作出p-V图是一条曲线，但曲线未必表示反比关系，所以应再作出图，看是否是过原点的直线，才能最终确定p与V是否成反比。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】【分析】根据质量数与质子数守恒，即可求解x、y值；根据碰撞过程中，动量守恒与机械能守恒，即可求解中子的速度大小；依据每次碰撞后，速度与v0的关系，从而即可得出vn与v0和n的关系式；解：（1）根据质量数和电荷数守恒有：，解得：，（2）设中子的质量为m，碳核的质量为12m，中子与碳核碰撞过程中动量守恒和机械能守恒，