湖南长沙市2024届物理高二下期末质量检测试题含解析

湖南长沙市2024届物理高二下期末质量检测试题注意事项：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、测年法是利用衰变规律对古生物进行年代测定的方法．若以横坐标t表示时间，纵坐标m表示任意时刻的质量，为时的质量．下面四幅图中能正确反映衰变规律的是A． B．C． D．2、如图所示为一交流电压随时间变化的图象．每个周期的前三分之一周期内电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定．根据图中数据可得，此交流电压的有效值为()A．7.5VB．8VC．VD．V3、如图所示，根据粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个粒子的运动轨迹.在粒子从a运动到b再运动到c的过程中，下列说法正确的是A．动能先增大后减小B．电势能先减小后增大C．电场力先做负功后做正功，总功等于零D．加速度先减小后增大4、下列说法正确的是()A．由加速度的定义式a＝可知，加速度与速度的变化量成正比，与时间成反比B．由牛顿第二定律a＝可知，加速度与物体的合外力成正比，与物体的质量成反比C．匀变速直线运动的加速度为恒量，因此，加速度为恒量的物体一定做匀变速直线运动D．加速度为正值，说明物体做加速运动；加速度为负值，说明物体的速度一直在减小5、三个运动物体a、b、c，其位移—时间图像如图所示，关于三个物体在t0时间内的运动，以下说法正确的是（）A．和做曲线运动，做直线运动B．三者平均速度相同C．三者平均速率相等D．三个物体均做单向直线运动，并在t0时刻相遇6、如图所示，水平放置的扁平条形磁铁，在磁铁的左端正上方有一线框，线框平面与磁铁垂直，当线框从左端正上方沿水平方向平移到右端正上方的过程中，穿过它的磁通量的变化是：A．先减小后增大 B．始终减小C．始终增大 D．先增大后减小二、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，在x坐标轴上分布着等间距的A、B、C、D、E、F六个点，只有B、E两点固定着带正电的点电荷，电量分别+Q、+2Q，则（）A．电场中C点场强为零B．电场中A点的电势低于F点的电势C．在ACDF四点中F点场强最大D．负检验电荷从C点沿x轴移动到D点，电势能先减小后增大8、研究光电效应规律的实验装置如图所示，以频率为v的光照射光电管阴极K时，有光电子产生。由于光电管K、A间加的是反向电压，光电子从阴极K发射后将向阳极A做减速运动。光电流i由图中电流计测出，反向电压U由电压表测出。当电流计的示数恰好为零时，电压表的示数称为反向截止电压Uc，在下图所表示光电效应实验规律的图像中，正确的是()A． B．C． D．9、如图，圆形闭合线圈内存在方向垂直纸面向外的磁场，磁感应强度随时间变化如图，则下列说法正确的是()A．0～1s内线圈的磁通量不断增大B．第4s末的感应电动势为0C．0～1s内与2～4s内的感应电流相等D．0～1s内感应电流方向为顺时针10、如图，直线为光电子最大初动能与光子频率的关系，已知直线的纵、横截距分别为、b，电子电量为e，下列表达式正确的是（）A．普朗克常量B．金属极限频率C．金属逸出功D．若入射光频率为2b，则光电子的初动能一定为a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）在测定一节干电池的电动势（约为和内阻的实验中，除电池、电阻箱R（最大阻值为）、开关和导线外，可供选择的器材还有：a.电流表（量程60mA，内阻约为）；b.电流表（量程100mA，内阻约为）；c.电压表（量量程3V，内阻约为）d.电压表（量程15V，内阻约为）(1)先用图甲所示电路测量电流表的内阻,其主要操作如下：:①断开，闭合，调节电阻箱R，使得电流表的示数为60mA，此时电阻箱的阻值；②电阻箱的阻值增大为，闭合，减小电阻箱的阻值，直到电流表的示数为60mA，此时电阻箱的阻值，则_________________.（2）为了尽可能精确测量该干电池的电动势和内阻，下列三个电路最合适的是______．（填所选电路的字母代号）（3）用（2）中正确选择的电路进行实验，得到6组电压表、电流表对应的示数，作出图象，如图乙所示，则该干电池的电动势为____V，内阻为____．（均保留三位有效数字）（4）用（2）中正确选择的电路进行实验，测得的干电池的内阻_____（选填大于”等于”小于”）真实值．12．（12分）某同学用下图所示装置探究A、B两球在碰撞中动量是否守恒．该同学利用平抛运动测量两球碰撞前后的速度，实验装置和具体做法如下，图中PQ是斜槽，QR为水平槽．实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滑下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹．再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滑下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作10次，并画出实验中A、B两小球落点的平均位置．图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，E、F、J是实验中小球落点的平均位置．①为了使两球碰撞为一维碰撞，所选两球的直径关系为：A球的直径____________B球的直径（“大于”、“等于”或“小于”）；为减小实验误差，在两球碰撞后使A球不反弹，所选用的两小球质量关系应为mA______________mB（选填“大于”、“等于”或“小于”）；②在以下选项中，本次实验必须进行的测量是_____________；A．水平槽上未放B球时，A球落点位置到O点的距离B．A球与B球碰撞后，A球、B球落点位置分别到O点的距离C．A球和B球在空中飞行的时间D．测量G点相对于水平槽面的高③已知两小球质量mA和mB，该同学通过实验数据证实A、B两球在碰撞过程中动量守恒，请你用图中的字母写出该同学判断动量守恒的表达式是__________________________．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，光滑圆弧槽半径为R，A为最低点，B球位于圆孤的圆心处，C到A的距离远远小于R，若同时释放小球B、C，小球B和C均视为质点，问：(1)BC两小球中哪个小球先到达A处?(2)上下移动小球B，使两小球B和C在A点相遇小球B到A点的距离h应满足什么条件?14．（16分）在倾角为α的光滑斜面上放置一通有电流I、长为L、质量为m的导体棒,如图所示。求:(1)欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力,外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向。(2)欲使棒静止在斜面上,外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向。15．（12分）一列沿x轴正方向传播的简谐波，在t=0时刻的波形图如图所示，已知这列波在P连续出现两次波峰的时间间隔是0.4s，求：（1）这列波的波速是多少？（2）再经过多少时间质点R才能第一次到达波峰？（3）R第一次到达波峰以前的时间里，P通过的总路程是多少？

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、C【解题分析】：的衰变规律满足式，其中T为半衰期，故C项正确．故选C点睛：结合半衰期公式求解即可2、C【解题分析】

取一个周期进行分段，在0-1s是正弦式电流，则电压的有效值等于3V。在1s-3s是恒定电流，则有效值等于9V。则在0-3s内，产生的热量解得：A．7.5V，与结论不相符，选项A错误；B．8V，与结论不相符，选项B错误；C．V，与结论相符，选项C正确；D．V，与结论不相符，选项D错误；3、C【解题分析】

A.粒子及原子核均带正电，故粒子受到原子核的库仑斥力，粒子从a运动到b，电场力做负功，动能减小，电势能增大，从b运动到c，电场力做正功，动能增大，电势能减小。故A错误，B错误；C.a、c在同一条等势线上，a、c两点间的电势差为零，则粒子从a到c的过程中电场力做的总功等于零，故C正确；D.粒子所受的库仑力，b点离原子核最近，所以粒子在b点时所受的库仑力最大，加速度最大，故加速度先增大后减小，故D错误。4、B【解题分析】

加速度a＝是加速度的定义式，加速度与速度的变化量以及时间均无关，选项A错误；由牛顿第二定律a＝可知，加速度与物体的合外力成正比，与物体的质量成反比，选项B正确；匀变速直线运动的加速度为恒量，但是加速度为恒量的物体不一定做匀变速直线运动，例如平抛运动，选项C错误；加速度为正值，若速度为负值，则物体做减速运动；加速度为负值，若速度为负，则物体的速度会增加，选项D错误.5、B【解题分析】试题分析：x—t图像只能表示直线运动，三个物体均做直线运动，故A错误；三个物体在t0时间内的位移相同，都为x0，平均速度等于位移与时间的比值，则有三者平均速度相同，故B正确；三个物体在t0时间内的路程不相同，a的路程为2x1-x0，b、c的路程为x0，平均速率等于路程与时间的比值，则有三者平均速率不相同，，故C错误；三个物体在t0时刻相遇，b、c做单向直线运动，a的位移达到x1后反向运动，故D错误。考点：x—t图像的物理意义，平均速度，平均速率。6、D【解题分析】

线圈在N极和S极附近时，磁场较强，磁感线较密，而在条形磁铁中央附近，磁场最弱，磁感线较疏，因此在两边处穿过线圈的磁感线较多，磁通量较大，而在中间处穿过线圈的磁感线较少，磁通量较小，故穿过线框磁通量先变小后变大，故A正确，BCD错误；故选A．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】

AC．设相邻两点间距为a，由点电荷场强公式E=kQr2，得EA=9kQ8a2（方向向左）；EC=B．将+q由F点向右移到无穷远处电场力做功WF=qφF，将+q由A点向左移到无穷远处电场力做功WA=qφD．在C、D之间有一点M，场强EM=0（图中未标出），沿着x轴方向由C点到M点，场强方向向右，由M点到D点场强方向向左，负检验电荷沿着x轴正方向由C点到M点再由M点到D点，电场力先做负功后做正功，电势能先增大后减小，故8、ACD【解题分析】

A．反向电压U和频率一定时，发生光电效应产生的光电子数与光强成正比，则单位时间到达阴极A的光电子数与光强也成正比，截止电压U0与频率ν是线性关系，不是正比关系，光强I与频率ν一定时，光电流i随反向电压的增大而减小．反向电压U和频率一定时，发生光电效应产生的光电子数与光强成正比，则单位时间到达阴极A的光电子数与光强也成正比，故光电流i与光强I成正比，AB．由动能定理，-qU0=0-Ekm，又因Ekm=hν-W，所以UC．光强I与频率ν一定时，光电流i随反向电压的增大而减小，又据光电子动能大小的分布概率及发出后的方向性可知，C正确；D．由光电效应知金属中的电子对光子的吸收是十分迅速的，时间小于10-9s，10-9s后，光强I和频率ν一定时，光电流恒定，故D正确．9、AD【解题分析】试题分析：0~1s内磁感应强度不断增大，磁通量不断增大，选项A正确．第4s末磁感应强度为零，但斜率不为零，感应电动势不为零，选项B错误．0~1s内与2~4s内斜率大小不相等，电动势不相等，感应电流不相等，选项C错误．用楞次定律判断，感应电流在0~1s内为顺时针，选项D正确．考点：本题考查电磁感应的图象问题，法拉第电磁感应定律和楞次定律等．10、BC【解题分析】

根据光电效应方程EKm=hγ-W0=hγ-hγ0知电子的最大初动能Ekm与入射光频率γ成线性关系，Ekm-γ图线的斜率表示普朗克常量，根据图线斜率可得出普朗克常量即h=a/b，逸出功为W0=a．横轴截距表示最大初动能为零时的入射光频率，此时的频率等于金属的极限频率B，故BC正确，A错误；据光电效应方程可知，入射光频率为2b，最大初动能为：h•2b-a=a，并非光电子的初动能一定为a，故D错误．故选BC．【题目点拨】解决本题的关键掌握光电效应方程EKm=hγ-W0=hγ-hγ0，知道逸出功与极限频率的关系和光电效应的特点．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、2.3B1.483.70等于【解题分析】

（1）根据实验的电路图和实验步骤可知，断开，闭合，调节电阻箱R，使得电流表的示数为60mA，根据欧姆定律有，闭合，减小电阻箱的阻值，直到电流表的示数为60mA，根据欧姆定律有，联立解得；（2）因为（1）中已经测得电流表A2的内阻rA2，为了尽可能精确测量该干电池的电动势和内阻，故选择B图，此时测量的电动势准确，内阻偏大电流表A2的内阻rA2，但（1）已经测得rA2，故可以进行误差修正。（3）根据闭合电路欧姆定律可得，，结合图像可知该干电池的电动势为，，内阻为；（4）根据（3）中数据处理过程可知：选用（2）中B图所示电路图进行实验，此时测量的电动势准确，内阻偏大了rA2，但（1）中已经测得rA2，故可以减去，所以测得的干电池的内阻等于真实值。12、①等于；大于；②AB；③mA·OF=mA·OE+mB·OJ【解题分析】

①为了使两球碰撞为一维碰撞，在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律，两球碰后都做平抛运动，即实现对心碰撞，则A球的直径等于B球的直径．为了使碰撞后不反弹，故mA＞mB．②根据动量守恒有：mAv0=mAv1+mBv2，因为，，．代入得：mAx1=mAx2+mBx1，所以需要测量水平槽上未放B球时，A球落点位置到O点的距离x1，A球与B球碰撞后x2，A球与B球落点位置到O点的距离x1．故AB正确．因为时间相同，可以用水平位移代替速度，不用测时间，也不用测量测量G点相对于水平槽面的高，故选AB．③A球与B球碰后，A球的速度减小，可知A球没有碰撞B球时的落点是F点，A球与B球碰撞后A球的落点是E点．用水平位移代替速度，动量守恒的表达式为：mAOF=mAOE+mBOJ．【题目点拨】