吉林省普通高中友好学校联合体2024届物理高二下期末联考试题含解析

吉林省普通高中友好学校联合体2024届物理高二下期末联考试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、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．10800N2、用某种频率的光照射锌板刚好可以发生光电效应．则下列说法正确的是（）A．用频率更高的光照射锌板，则单位时间发射的光电子会增多B．用频率较低的入射光照射较长时间，锌板也可以发射出光电子C．增大入射光的照射强度，则光电子的最大初动能会增大D．换用波长更短的光照射锌板，则光电子的最大初动能会增大3、如图所示，在点电荷Q产生的电场中有a、b两点．相距为d.a点的电场强度大小为Ea，方向与ab连线成120°角，b点的电场强度大小为Eb，方向与ab连线成150°角，则A．点电荷Q是负电荷B．a、b两点与点电荷Q的距离关系：rb＝r0C．a、b两点的电势大小关系：φa<φbD．a、b两点的电场强度大小关系：Eb＝3Ea4、如图所示是套在同一铁芯上的两个线圈，左线圈与电源、滑动变阻器及开关相连，右线圈与电流计连成一闭合电路．在下列情况下，电流计指针不偏转的是()A．开关S合上或断开的瞬间B．开关S合上后，左线圈中通过恒定的电流时C．开关S合上后，移动滑动变阻器滑片增大其阻值时D．开关S合上后，移动滑动变阻器滑片减小其阻值时5、如图所示，一小滑块沿足够长的斜面以初速度v向上做匀减速直线运动，依次经A、B、C、D到达最高点E，已知AB＝BD＝6m，BC＝1m，滑块从A到C和从C到D所用的时间都是2s。设滑块经C时的速度为vC，则()A．滑块上滑过程中加速度的大小为0.5m/s2B．vC＝6m/sC．DE＝3mD．从D到E所用时间为2s6、如图，两物块P、Q置于水平地面上，其质量分别为m、2m，两者之间用水平轻绳连接。两物块与地面之间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g，现对Q施加一水平向右的拉力F，使两物块做匀加速直线运动，轻绳的张力大小为A． B． C． D．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，空间中存在垂直纸面的匀强磁场，取垂直纸面向里为正方向。一圆形金属线圈放在纸面内，取线圈中感应电流沿顺时针方向为正。某时刻开始计时，线圈中感应电流如图乙所示，则该匀强磁场磁感应强度随时间变化的图线可能是丙图中的A． B． C． D．8、下列说法正确的是（）A．气体放出热量，其分子的平均动能一定减小B．布朗运动不是液体分子的运动，但它可以说明分子在永不停息地做无规则运动C．第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第一定律D．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大9、下列说法正确的是（）A．光的偏振现象说明光是一种横波B．红光由空气进入水中，波长变长、颜色不变C．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象D．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10、如图所示交流发电机的示意图，当线圈转动到图示水平位置时（）A．穿过线圈的磁通量最大B．穿过线圈的磁通量变化率最大C．边电流方向为D．边电流方向为三、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）在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏静电计相连，用弧光灯(紫外线)照射锌板时，静电计的指针就张开一个角度，如图所示，这时（1）锌板带_____电，指针带_____电（填“正”或“负”）；（2）若用黄光照射锌板，则___________不产生光电效应现象（填“一定”或“可能”）．12．（12分）某同学用如图甲所示的实验装置做“用双缝干涉测光的波长”的实验，他用带有游标尺的测量头（如图乙所示）测量相邻两条亮条纹间的距离，转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐某一条亮条纹（将这一条纹确定为第一亮条纹）的中心，此时游标尺上的示数情况如图丙所示；转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐第6亮条纹的中心，此时游标尺上的示数情况如图丁所示。则图丙的读数x1=_____mm；图丁的读数x2=______mm。实验中所用的双缝间的距离d=0.20mm，双缝到屏的距离L=60cm，则实验中计算波长的表达式=________（用题目中给出的已知量和直接测量量的符号表示）。根据以上数据，可得实验中测出的光的波长=______nm。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，质量为2m的U形线框ABCD下边长度为L，电阻为R，其它部分电阻不计，其内侧有质量为m，电阻为R的导体棒PQ，PQ与线框相接触良好，可在线框内上下滑动．整个装置竖直放置，其下方有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度为B．将整个装置从静止释放，在下落过程线框底边始终水平．当线框底边进入磁场时恰好做匀速运动，此时导体棒PQ与线框间的滑动摩擦力为．经过一段时间，导体棒PQ恰好到达磁场上边界，但未进入磁场，PQ运动的距离是线框在磁场中运动距离的两倍．不计空气阻力，重力加速度为g．求：（1）线框刚进入磁场时，BC两端的电势差；（2）导体棒PQ到达磁场上边界时速度大小；（3）导体棒PQ到达磁场上边界前的过程线框中产生的焦耳热．14．（16分）一辆装沙的小车沿着光滑水平面匀速运动，小车和沙的总质量m＝20kg，运动速度v0＝3m/s，求下列情况下小车的速度将分别变为多少？(ⅰ)将质量m′＝2kg的沙包以5m/s的水平速度迎面扔入小车内；(ⅱ)将一个质量m′＝2kg的沙包从5m高处自由下落并落入小车内。15．（12分）中国在“人造太阳”方面的研究取得了较大的成就，“人造太阳”被评为2018年中国10大科技之一．其原理是一个质量mD=3.3436×10-27kg的氘核（H）与一个质量mT=5.0085×10-27kg的氚核(H)发生核聚变，结合后生成了一个质量大小为=6.6467×10-27kg的新核，同时放出一个质量mn=1.6750×10-27kg的中子（），并释放出大小为E的能量．（光的速度c=3.0×108m/s，结果保留三位有效数字）⑴写出“人造太阳”轻核聚变的方程式；⑵求该聚变释放的能量E．

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】

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。2、D【解题分析】（1）根据光电效应原理，金属表面单位时间逸出的光电子数目只与入射光照强度有关，而与光的频率无光，A错误；（2）如果入射光的频率小于锌板的极限频率（截止频率），无论照射多长，光照强度多强，均不会发生光电效应，B错误；（3）根据爱因斯坦光电效应方程，光电子的最大初动能只与入射光频率有关，而和光照强度无光，C错误；（4）换用波长更短的光，即频率更大的光，由可知，光电子的最大初动能增加，D正确；故本题选D【题目点拨】（1）金属表面单位时间逸出光电子数目只与光照强度有关，与频率无光；（2）如果入射光频率小于金属截止频率，不会发生光电效应；（3）光电子逸出的最大初动能只与入射光的频率有关．3、B【解题分析】（1）将场强Ea、Eb反向延长，交点即为点电荷所在位置，如图所示，由于电场强度方向背离点电荷向外，故该点电荷Q带正电，A错误；（2）由几何关系可知，a点到Q的距离为，b点到Q的距离为，故a、b两点到点电荷Q的距离之比为：，则，B正确；（3）由于a点离正点电荷Q更近，所以a点的电势高于b点的电势，即，C错误；（4）由点电荷的场强公式，可知a、b两点电场强度的比值为，即，D错误．故本题选B【题目点拨】作图找出点电荷的位置，根据电场线的方向判断电荷的电性；由数学几何关系可以求出a、b两点到点电荷Q的距离之比；根据点电荷场强公式，可以计算Ea和Eb，进而知道它们之间的关系．4、B【解题分析】

根据法拉第电磁感应定律可知，穿过闭合电路的磁通量改变时，闭合电路中产生感应电流；所以根据题意可知，只有左侧电路中的电流恒定时，电流计指针不偏转，B正确ACD错误5、A【解题分析】

A.由题意知,AC=7m，CD=5m，根据△x=aT2得加速度为，故A正确；B.

C点的速度等于AD段的平均速度，则有，故B错误；C.根据速度位移公式得，CE间的距离为则DE=9m−5m=4m，故C错误；D.采用逆向思维，根据得，故D错误。6、D【解题分析】

根据牛顿第二定律，对PQ的整体：；对物体P：；解得，故选D.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.在0-1s时间内，穿过线圈的磁通量先向外减小，后向里增加，由楞次定律可知线圈中产生逆时针方向（负方向）的感应电流，则与题目中的i-t图像不相符，选项A错误；B.在0-1s时间内，穿过线圈的磁通量向外增加，由楞次定律可知线圈中产生顺时针方向（正方向）的感应电流，因，则此过程中电流恒定不变；在1-2s时间内磁通量不变，则感应电流为零；在2-4s时间内，则穿过线圈的磁通量向外减小，由楞次定律可知线圈中产生逆时针方向（负方向）的感应电流，因，则此过程中电流恒定不变且等于0-1s内电流的一半；与题目中的i-t图像相符，选项B正确；C.在0-1s时间内，穿过线圈的磁通量向里增加，由楞次定律可知线圈中产生逆时针方向（负方向）的感应电流，则与题目中的i-t图像不相符，选项C错误；D.在0-1s时间内，穿过线圈的磁通量向里减小，由楞次定律可知线圈中产生顺时针方向（正方向）的感应电流，因，则此过程中电流恒定不变；在1-2s时间内磁通量不变，则感应电流为零；在2-4s时间内，则穿过线圈的磁通量向里增加，由楞次定律可知线圈中产生逆时针方向（负方向）的感应电流，因，则此过程中电流恒定不变且等于0-1s内电流的一半；与题目中的i-t图像相符，选项D正确；8、BD【解题分析】A.气体放出热量，若外界对气体做功，温度升高，其分子的平均动能增大，故A错误；B.布朗运动不是液体分子的运动，但它可以说明液体分子在永不停息地做无规则运动，故B正确；C.第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律，故C错误；D.当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大，故D正确．故选BD.9、ACD【解题分析】A、只有横波具有偏振现象，故光的偏振现象说明光是一种横波，故A正确；B、红光由空气进入水中，频率不变，则衍射不变，根据,知，波速减小，根据知波长减小．故B错误．C、光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，减弱反射光的强度，增加透射光的强度．故C正确．D、由光的全反射条件可知，光纤内芯材料的折射率比外套材料的折射率大，故D正确；故选ACD.【题目点拨】解决本题的关键知道光现象产生原因及实际应用的原理，掌握干涉的条纹间距公式，注意干涉与衍射的区别．10、BD【解题分析】

线框平面与磁场平行，穿过线圈的磁通量为零，感应电动势最大，即穿过线圈的磁通量变化率最大；根据右手定则可知边电流方向为，故B、D正确，A、C错误；故选BD。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、正；正；可能；【解题分析】

用弧光灯照射锌板，发生光电效应，锌板失去电子，从而可以得出锌板和指针的电性，并依据光电效应发生条件，即可求解；【题目详解】解：（1）锌板在弧光灯照射下，发生光电效应，有光电子逸出，锌板失去电子带正电，验电器与锌板相连，导致指针带正电．（2）黄光的频率小于紫外线的频率，可能小于金属的极限频率，可能不会发生光电效应．12、1.158.95520【解题分析】

[1]图丙中的主尺读数为1mm，游标读数为0.05×3mm=0.15mm，所以图丙的读数x1=1mm+0.05×3mm=1.15mm[2]丁中的主尺读数为8mm，游标读数为0.05×19mm=0.95mm，所以图丁的读数x2=8mm+0.05×19mm=8.195mm[3]相邻两个亮条纹的距离实验中计算波长的表达式[4]把数据代入公式，得四、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】试题分析：（1）线框刚进入磁场时是做匀速运动．由平衡知识可列：（2）设导体棒到达磁场上边界速度为，线框底边进入磁场时的速度为；导体棒相对于线框的距离为，线框在磁场中下降的距离