湖北武汉武昌区武汉大学附属中学2024届高二物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

湖北武汉武昌区武汉大学附属中学2024届高二物理第二学期期末学业水平测试试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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、如图所示的p-V图像，1、2、3三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不同状态，对应的温度分别是T1、T2、T3，用N1、N2、N3分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数，下列说法中正确的是()A．气体从1状态变化到2状态要放热，N1>N2，T1>T2B．气体从2状态变化到3状态对外做功，吸热，N2=N3，T3>T2C．气体从3状态变化到1状态内能不变，放热，N1<N3，T1=T3D．以上说法都不对2、如图所示，真空中有一个半径为R，质量分布均匀的玻璃球，频率为的细激光束在真空中沿直线BC传播，并于玻璃球表面的C点经折射进入玻璃球，并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中，已知，玻璃球对该激光的折射率为，则下列说法中正确的是（）A．出射光线的频率变小B．改变入射角的大小，细激光束可能在玻璃球的内表面发生全反射C．此激光束在玻璃中穿越的时间为（c为真空中的光速）D．激光束的入射角为=45°3、下列有关光学现象的说法中正确的是A．沙漠中会出现“蜃景”现象，这是光的全反射现象B．太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的干涉现象C．肥皂泡在阳光照耀下会呈现彩色，这是光的衍射现象D．光经过大头针尖儿时，大头针尖儿边缘轮廓会模糊不清，这是光的衍射现象4、已知一个电子所带电量e=1.6×10-19C，现高二有位同学发现某本资料书上有个数值很模糊，根据你所学知识，推断该数值不可能是下列哪一个?A．3.2×10-19C B．3.0×10-19CC．3.2×10-18C D．3.2×10-17C5、发射通信卫星常用的方法是：先用火箭将卫星送入近地圆形轨道运行，然后再适时开动卫星上的小型喷气发动机，经过过渡轨道将其送入与地球自转同步的圆形运行轨道．比较卫星在两个圆形轨道上的运行状态，在同步轨道上卫星的（）A．机械能大，动能小B．机械能小，动能大C．机械能大，动能也大D．机械能小，动能也小6、如图所示，a、b是两个匀强磁场边界上的两点，左边匀强磁场的磁感线垂直纸面向里，右边匀强磁场的磁感线垂直纸面向外，两边的磁感应强度大小相等.电荷量为2e的带正电的质点M以某一速度从a点垂直磁场边界向左射出，与静止在b点的电荷量为3e的带负电的质点N相撞，并粘合在一起，不计质点M和质点N的重力，则它们在磁场中的运动轨迹是（）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、在光电效应实验中，某同学按如图a方式连接电路，利用该装置在不同实验条件下得到了三条光电流与A、K两极之间电压UAK的关系曲线（甲光、乙光、丙光）如图b所示，则下列说法正确的是（）A．甲、乙两光的光照强度相同B．甲、乙两光的频率相同C．丙光照射阴极时，极板的逸出功最小D．乙光的波长大于丙光的波长8、两物体从同一地点同一高度，以相同的速度向下和向上抛出，从抛出到落地的时间分别为1s和7s，则下列说法正确的是（）A．两物体运动时的加速度大小相同但方向不同B．两物体抛出时的速度为30m/sC．上抛的物体上升至最高点的时间为3sD．两物体抛出时的高度为40m9、压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图（a）所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球．小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图（b）所示，下列判断正确的是（）A．从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动B．从t2到t3时间内，小车做变加速直线运动C．从t1到t2时间内，小车做变加速直线运动D．从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动10、风力发电正在世界上形成一股热潮，它是利用风力带动风车叶片旋转发电，因为风力发电没有燃料问题，也不会产生辐射或空气污染，是一种特别好的发电方式，如图甲.若已知风力发电机的转速与风速成正比，当风速为v时测得其线圈输出电压与时间的关系如图乙所示，下列说法正确的是（）A．电压的有效值为15VB．1s时线圈中的磁通量最大C．若风速变为2v，则线圈输出电压的最大值为30VD．若风速变为2v，则线圈输出电压的瞬时值u＝15sin(2πt)V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）为了测定阻值约为10Ω，额定电流为0.5AA．电源E：电动势E=6V、内阻不计；B．电流表A1：量程为0～3A、内阻约为0.06Ω；C．电流表A2：量程为0～0.6A、内阻约为0.3Ω；D．电压表V1：量程为0～15V、内阻约为5×E．电压表V2：量程0～5V、内阻约为104F、滑动变阻器R1：量程为0～20Ω，额定电流为3A的滑动变阻器；G、滑动变阻器R2：量程为0～800Ω，额定电流为0.5A的滑动变阻器；H、电键S和导线若干。(1)实验中要求通过待测电阻的电流能从0.15A起逐渐增大，为尽可能较精确地测出该电阻的阻值，并且实验中，电表示数调节方便，电流表应选择________（填写器材前面的代码），电压表应选择_________（填写器材前面的代码），滑动变阻器应选择________（填写器材前面的代码）。(2)在方框中画出符合要求的实验电路图______。12．（12分）在测定一组千电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：A．待测的干电池B．电流传感器1C．电流传感器2D．滑动变阻器R(，2A)E.定值电阻R0(2000Ω)F.开关和导线若干某同学发现上述器材中虽然没有电压传感器，但给出了两个电流传感器，于是他设计了如图甲所示的电路来完成实验．(1)在实验操作过程中，该同学将滑动变阻器的滑片P向右滑动，则电流传感器1的示数将_______(选填“变大”或“变小”)．(2)图乙为该同学利用测出的实验数据绘出的I1-I2图线(I1为电流传感器1的示数，I2为电流传感器2的示数，且I2的数值远远大于I1的数值)，则由图线可得被测电池的电动势E=_______V，内阻r=_______Ω．(3)如果考虑到I2的数值并不是远远大于I1的数值，(2)间中电动势的测量值与真实值之间的关系是E测_______E真(填“大于”、“等于”或“小于”)．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m、间距为L、足够长的“U”型平行金属导轨，静止放在足够高的粗糙水平桌面上，与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.5；质量为m的光滑金属棒ab垂直放在导轨上，整个装置处于竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。在金属棒ab的中点系一根不可伸长的轻绳，绕过固定在桌边的光滑轻滑轮与一物块相连，现将物块由静止释放，金属棒ab在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，经过t时间金属棒ab恰好达到稳定速度，此时“U”型平行金属导轨也恰好开始运动。已知金属棒ab阻值为R，其它电阻不计，重力加速度大小为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:（1）物块的质量M（2）稳定时金属棒ab的速度大小v（3）从释放物块到速度恰好稳定的过程中金属棒ab的位移x14．（16分）如图，体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；气缸内密封有温度为2.4T0、压强为1.2p0的理想气体．p0和T0分别为大气的压强和温度．已知：气体内能U与温度T的关系为U＝αT，α为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的．求①气缸内气体与大气达到平衡时的体积V1；②在活塞下降过程中，气缸内气体放出的热量Q.15．（12分）一物体做匀减速直线运动，在某段时间T内的平均速度的大小为v，紧接着在接下来的相等的时间T内的平均速度的大小为kv（k＜1），此时，物体仍然在运动．求(1)物体的加速度为多大？(2)再经过多少位移物体速度刚好减为零？

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】

A.气体从1状态变化到2状态，体积不变，压强减小，则温度降低，即T1>T2；温度降低，内能减小，体积不变，气体不对外做功，外界也不对气体做功，所以气体要放热；体积不变，气体的数密度不变，而温度减小，则气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数减小，即N1>N2，故选项A正确；B.气体从2状态变化到3状态，体积变大，压强不变，则温度升高，即T3>T2；体积变大，则气体对外做功，温度升高，则气体内能增加，所以气体吸热。状态2到状态3，温度升高，分子运动更加剧烈，单个分子对器壁的平均作用力变大，压强不变，所以在状态2单位时间内撞击器壁单位面积的分子数大于状态3单位时间内撞击器壁单位面积的分子数，即N2>N3，选项B错误；C.由图像可知气体在状态3和状态1的pV乘积相同，则温度相同，即T1=T3，所以气体从3状态变化到1状态内能不变，体积减小，则外界对气体做功，所以气体放热；因从3状态变化到1状态体积减小，气体的数密度变大，又温度不变，所以气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数增加，即N1>N3，选项C错误；D.由以上分析可知，选项D错误。2、C【解题分析】

A.光在不同介质中传播时，频率不会发生改变，所以出射光线的频率不变，故A错误；B.激光束从C点进入玻璃球时，无论怎样改变入射角，折射角都小于临界角，根据几何知识可知光线在玻璃球内表面的入射角不可能大于临界角，所以都不可能发生全反射，故B错误；C.此激光束在玻璃中的波速为CD间的距离为则光束在玻璃球中从到传播的时间为故C正确；D.由几何知识得到激光束在在点折射角，由可得入射角，故D错误。3、D【解题分析】

A.沙漠中会出现“蜃景”现象，这是光的折射现象，A错误。B.太阳光通过三棱镜，由于各种色光的折射率不同，而发生色散形成彩色光谱，B错误。C.肥皂泡在阳光照耀下呈现出彩色条纹这是光的薄膜干涉现象，C错误。D.光都会有衍射现象，当光经过大头针尖时，大头针尖边缘轮廓会模糊不清，这是光的衍射现象，D正确。4、B【解题分析】

元电荷电量为．物体所带电荷量为元电荷电量的整数倍，故B的数值不可能，故B符合题意，ACD不符合题意．5、A【解题分析】适时开动卫星上的小型喷气发动机使得卫星加速，机械能增大，变轨过过程能量守恒，所以同步轨道上卫星机械能增大；根据“高轨低速大周期”判断同步轨道上卫星速度小，所以动能也小．故BCD错误，A正确．故选A．6、C【解题分析】正离子以某一速度击中并吸收静止的电子后，速度保持不变，电荷量变为+e，由左手定则可判断出正离子过B点时所受洛仑兹力向下；由r=mvBq可得，电量减半，则半径增大到原来的2倍，故磁场中的运动轨迹为C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】

B.根据eUc=Ek=hv-W0，入射光的频率越高，对应的遏止电压Uc越大。甲光、乙光的遏止电压相等，所以甲光、乙光的频率相等，故B正确；A.甲光、乙光的频率相等，由图可知，甲光饱和光电流大于乙光，因此甲光的光强大于乙光的光强，故A错误；C.极板的逸出功只与极板金属的材料有关，与入射光无关，选项C错误；D.丙光的遏止电压大于乙光的遏止电压，所以丙光的频率大于乙光的频率，则乙光的波长大于丙光的波长，故D正确；8、BC【解题分析】

A．两物体都只受重力作用，加速度都是重力加速度，大小相同，方向一致，故A错误；B．设向下为正，根据位移时间关系，，，联立代入数据得：v0=30m/s，故B正确；C．根据v-v0=-gt，t=（v0-0）/g=3s，故C正确；D．根据，代入数据得h=35m，故D错误．故选：BC9、CD【解题分析】

A.在t1～t2内，I变大，阻值变小，压力变大，小车做变加速运动，故A错误；B.在t2～t3内，I不变，压力恒定，小车做匀加速直线运动，故B错误；C.在t1～t2内，I变大，阻值变小，压力变大，小车做变加速运动，故C正确；D.在t2～t3内，I不变，压力恒定，小车做匀加速直线运动，故D正确．10、BC【解题分析】

A.通过乙图可知电压的最大值Um＝15V，则电压的有效值为U=Um2=15B.由图可知，在t＝1s时线圈输出电压为0，此时线圈与磁场垂直，穿过线圈的磁通量最大;故B正确.CD.通过乙图可知周期T＝2s，故ω=2πT=π rad/s，风速加倍时，角速度加倍，根据Em＝nBSω可知产生的感应电动势加倍，线圈输出电压加倍，故线圈输出电压的最大值为30V，线圈输出电压的瞬时值u＝30sin(2πt)V;故三、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、CEF【解题分析】

(1)[1][2][3]电源电动势为6V，电压表需要选择E，待测电阻的额定电流为0.5A，电流表应选择C；待测阻值约为10Ω，为方便实验操作，滑动变阻器应选择F(2)[4]由题意可知，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，实验电路图如图所示：【题目点拨】本题考查了实验器材的选择、设计实验电路图，要掌握实验器材的选择原则：安全性原则、精确性原则、方便实验操作原则；根据题意确定滑动变阻器与电流表接法是设计实验电路的关键。12、变小3.02.0小于【解题分析】

（1）滑动变阻器在电路中应起到调节电流的作用，滑片P向右滑动时R值减小，电路的总电流变大，路端电压减小，则电流传感器1的示数变小．

（2）由闭合电路欧姆定律可得：I1R0=E-（I1+I2）r，变形得：；由数学知可得：图象中的k=；b=；由图可知：b=1.50；k=×1×10-3=1×10-3，解得：E=3.0V，r=2Ω；

（3）本题中传感器1与定值电阻串联充当电压表使用；本实验中由于电流传感器1的分流，使电流传感器2中电流测量值小于真实值，而所测量并计算出的电压示数是准确的，当电路短路时，电压表的分流可以忽略不计，故短路电流为准确的，则图象应以短流电流向左下移动，故图象与纵坐标的交点减小，图象的斜率减小