湖北省咸寧市五校2024屆物理高二第二學(xué)期期末統(tǒng)考試題含解析

湖北省咸寧市五校2024屆物理高二第二學(xué)期期末統(tǒng)考試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、氘核（H）和氚核（H）的核反應(yīng)方程如下：，設(shè)氘核的質(zhì)量為m1，氚核的質(zhì)量為m2，氦核的質(zhì)量為m3，中子的質(zhì)量為m4，則核反應(yīng)過程中釋放的能量為（）A．（m1+m2﹣m3）c2 B．（m1+m2﹣m4）c2C．（m1+m2﹣m3﹣m4）c2 D．（m3+m4﹣m1﹣m2）c22、如圖所示，M、N為真空中兩根完全相同的均勻帶正電絕緣棒，所帶電荷量相同，且平行正對放置，兩棒中點(diǎn)分別為O1、O2，a、b、c、d、e為O1O2連線上的六等分點(diǎn)，a點(diǎn)處有一帶正電的固定點(diǎn)電荷．已知c處和d處的場強(qiáng)大小均為E0，方向相反，則b處的場強(qiáng)大小為()A．E0B．C．D．3、下列各組物理量中全部是矢量的是()A．位移、速度、加速度、力B．位移、時(shí)間、速度、路程C．力、位移、速率、加速度D．速度、加速度、力、路程4、下列說法正確的是()A．布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)B．布朗運(yùn)動(dòng)是指液體中懸浮顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)C．溫度降低，物體內(nèi)每個(gè)分子的動(dòng)能一定減小D．溫度低的物體內(nèi)能一定小5、一水平彈簧振子做簡諧振動(dòng)，振幅為A，周期為T，O為平衡位置，B、C為兩側(cè)最大位移處，從經(jīng)過位置P（P與O、B、C三點(diǎn)均不重合）時(shí)開始計(jì)時(shí)，下列說法正確的是（）A．再經(jīng)過時(shí)間T過長中，振子的平均速率一定等于B．經(jīng)過時(shí)，振子的瞬時(shí)速度不可能與P相同C．再經(jīng)過時(shí)間過程中，振子的路程可能大于A，可能等于A，不可能小于AD．經(jīng)過時(shí)，彈簧的伸長量和彈性勢能均相同6、根據(jù)氫原子的能級圖，現(xiàn)讓一束單色光照射到一群處于基態(tài)(量子數(shù)n=1)的氫原子上，受激的氫原子能自發(fā)地發(fā)出6種不同頻率的光，則照射氫原子的單色光的光子能量為A．13.6eV B．4eV C．12.75eV D．12.09eV二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖甲，交流發(fā)電機(jī)與一理想變壓器連接，給“220V，1100W”的電飯煲和“220V，220W”的抽油煙機(jī)正常供電．交流發(fā)電機(jī)的兩磁極間視為勻強(qiáng)磁場內(nèi)阻不計(jì)的線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場的水平軸OO′沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從中性面開始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢如圖乙所示．所有導(dǎo)線的電阻均不計(jì)，交流電流表是理想電表．下列說法正確的是（）A．變壓器原線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為L=1100sinl00πt(V)B．正常工作時(shí)，電飯鍋和抽煙機(jī)的發(fā)熱功率之比為5︰1C．t=0時(shí)刻，穿過發(fā)電機(jī)線圈的磁通量和A表的示數(shù)均為零D．電飯鍋和抽油煙機(jī)同時(shí)正常工作時(shí)，A表示數(shù)為1.2A8、M、N是某電場中一條電場線上的兩點(diǎn)，若在M點(diǎn)釋放一個(gè)初速度為零的電子，電子僅受電場力作用，并沿電場線由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，其電勢能隨位移變化的關(guān)系如圖所示，則以下判斷正確的是A．電子在N點(diǎn)的動(dòng)能大于在M點(diǎn)的動(dòng)能B．電場可能是勻強(qiáng)電場C．電子運(yùn)動(dòng)的加速度越來越小D．電子運(yùn)動(dòng)的軌跡可能是曲線9、如圖所示，一個(gè)匝數(shù)為100匝內(nèi)阻不計(jì)的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞其垂直于磁感線的轉(zhuǎn)軸OO'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)周期為0.02s，矩形線圈通過滑環(huán)與理想變壓器相連，原副線圈匝數(shù)比為1:2，副線圈所接電阻R=2Ω，電表均為理想交流電表。當(dāng)線圈平面與磁場方向平行時(shí)開始計(jì)時(shí)，電阻R上消耗的功率為A．t=0時(shí)刻，電壓表的示數(shù)為2B．電流表的示數(shù)為4AC．t=1300D．線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=210、2008年我國南方遭到了特大冰雪災(zāi)害，高壓供電線路損壞嚴(yán)重．在維修重建過程中，除了增加鐵塔的個(gè)數(shù)和鐵塔的抗拉強(qiáng)度外，還要考慮盡量減小線路上電能損耗，既不減少輸電功率，也不增加導(dǎo)線質(zhì)量，對部分線路減少電能損耗采取的有效措施是()A．提高這部分線路的供電電壓，減小導(dǎo)線中電流B．在這部分線路兩端換用更大匝數(shù)比的升壓和降壓變壓器C．在這部分線路上換用更優(yōu)質(zhì)的導(dǎo)線，減小導(dǎo)線的電阻率D．多增加幾根電線進(jìn)行分流三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）一個(gè)電壓表VA的內(nèi)阻RA＝1000Ω，量程為1.0V，現(xiàn)要利用電阻箱擴(kuò)大它的量程，改裝成量程為3.0V的電壓表.改裝后，再用一量程為3.0V的精確的電壓表VB對改裝后的電壓表的所有刻度進(jìn)行校準(zhǔn).除了這兩個(gè)電壓表VA、VB外，還有下列一些器材：電源E（電動(dòng)勢約為6V，內(nèi)阻較?。┳冏杵鱎（總電阻約10Ω）電阻箱R0（1－9999Ω）電鍵K導(dǎo)線若干（1）下面是以上器材和兩個(gè)電壓表VA、VB的實(shí)物示意圖.試在圖中畫出連線，連成進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)的實(shí)驗(yàn)電路________.（2）圖中電阻箱的取值等于______Ω.12．（12分）某同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)測定激光波長的實(shí)驗(yàn)，裝置如甲圖所示.激光器發(fā)出的直徑很小的紅色激光進(jìn)入一個(gè)一端裝有雙孔、另一端裝有感光片的遮光筒，感光片上出現(xiàn)一排等距的亮點(diǎn).①這個(gè)現(xiàn)象說明激光具有____性.（選填“波動(dòng)”或“粒子”）.②通過量出相鄰光點(diǎn)的距離可算出激光的波長.設(shè)雙孔間距離為a=0.22mm，雙孔到感光片的距離為L=1.0000m，用帶10分度游標(biāo)的卡尺測量感光片上的點(diǎn)的距離時(shí)，第1個(gè)光點(diǎn)到第4個(gè)光點(diǎn)的距離如乙圖所示，相鄰光點(diǎn)間的距離是_____mm.該激光的波長=___m.（保留2位有效數(shù)字）四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）一棱鏡的截面為直角三角形ABC，∠A=30°，棱鏡材料的折射率為n=，在此截面所在的平面內(nèi)，一條光線以45°的入射角從直角邊AC的中點(diǎn)M射入棱鏡，不考慮光線沿原路返回的情況．求：（1）全反射的臨界角C為多少度？（2）光線第一次折射角r為多少度？14．（16分）一個(gè)光源以P=1.5W的功率向四周均勻地發(fā)射能量。在離光源距離R=3.5m處放置一鉀箔，鉀的逸出功W=2.2eV，假設(shè)入射光的能量是連續(xù)平穩(wěn)地傳給鉀箔，光的平均波長為。假設(shè)照射到鉀箔上面的光能被鉀箔完全吸收。(1)根據(jù)愛因斯坦的光子說和質(zhì)能方程，證明光子動(dòng)量（是普朗克常量）。(2)假設(shè)照射在鉀箔上的能量能被鉀箔完全吸收，求：①鉀箔在垂直入射光方向上單位面積受到光平均作用力的表達(dá)式（用題目中的物理符號表示）。②按照經(jīng)典電磁理論，鉀箔只需吸收足夠的能量就可以逐出電子，若一個(gè)要被逐出的電子收集能量的圓形截面的半徑約為一個(gè)典型原子的半徑m，求：電子將被逐出的時(shí)間。根據(jù)你的計(jì)算結(jié)果，你認(rèn)為經(jīng)典電磁理論在解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象時(shí)是否合理？談?wù)勀愕目捶ā?5．（12分）如圖所示，空間分布著方向平行于紙面且與場區(qū)邊界垂直的有界勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E，場區(qū)寬度為L，在緊靠電場右側(cè)的圓形區(qū)域內(nèi)，分布著垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，圓形磁場區(qū)域半徑未知．一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電的粒子從A點(diǎn)由靜止釋放后，在M點(diǎn)離開電場，并沿半徑方向射入磁場區(qū)域，然后從N點(diǎn)射出，O為圓心，∠MON=120°，不計(jì)粒子的重力．（1）求粒子經(jīng)電場加速后，進(jìn)入磁場時(shí)速度v的大??；（2）求粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R和時(shí)間t；（3）粒子在離開磁場前某時(shí)刻，將磁感應(yīng)強(qiáng)度大小突然變?yōu)锽，方向不變，此后粒子恰好被束縛在磁場中，求B的最小值．

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解題分析】

核反應(yīng)過程中質(zhì)量虧損：△m＝m1+m2﹣m3﹣m4，由愛因斯坦的質(zhì)能方程可知，核反應(yīng)釋放的能量：E＝△mc2＝（m1+m2﹣m3﹣m4）c2；A.（m1+m2﹣m3）c2，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.（m1+m2﹣m4）c2，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.（m1+m2﹣m3﹣m4）c2，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D.（m3+m4﹣m1﹣m2）c2，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；2、D【解題分析】

設(shè)O1、O2，a、b、c、d、e相鄰兩點(diǎn)間的距離為r，帶正電的點(diǎn)電荷電荷量為Q.兩絕緣棒在d處產(chǎn)生的合場強(qiáng)大小為E，根據(jù)對稱性和電場的疊加原理可知：c處有，d處有：，則得，方向向左；根據(jù)對稱性可知：兩絕緣棒在b處產(chǎn)生的合場強(qiáng)大小為，方向向右，故b處的場強(qiáng)大?。?，D正確．【題目點(diǎn)撥】根據(jù)點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式和電場的疊加原理，表示出兩絕緣棒在d處產(chǎn)生的合場強(qiáng)，根據(jù)對稱性得到在b處的合場強(qiáng)，再由電場的疊加求解．3、A【解題分析】

位移、速度、加速度、力都是既有大小又有方向的物理量，是矢量；而時(shí)間、路程、速率只有大小無方向，是標(biāo)量。A．位移、速度、加速度、力，故A符合題意；B．位移、時(shí)間、速度、路程，故B不符合題意；C．力、位移、速率、加速度，故C不符合題意；D．速度、加速度、力、路程，故D不符合題意。故選A。4、B【解題分析】試題分析：布朗運(yùn)動(dòng)實(shí)際是液體分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)時(shí)對花粉顆粒撞擊時(shí)的不平衡致使花粉顆粒做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)所形成的，所以布朗運(yùn)動(dòng)顯示的并不是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，而是花粉顆粒的運(yùn)動(dòng)，故A是不對的；B是正確的；由于溫度是分子的平均動(dòng)能的標(biāo)志，故溫度降低時(shí)，其分子平均動(dòng)能會(huì)減小，而不是每個(gè)分子的動(dòng)能減小，故C是不正確的；溫度低的物體其內(nèi)能不一定小，因?yàn)槲矬w的溫度低，但如果其質(zhì)量大，其內(nèi)能也可能大于溫度比它高的物體，所以D也是不對的，該題選B．考點(diǎn)：布朗運(yùn)動(dòng)，內(nèi)能的概念，溫度與分子平均動(dòng)能的關(guān)系．5、A【解題分析】

A．再經(jīng)過時(shí)間T的過程中，振子回到原位置，此時(shí)通過的路程為4A，則平均速率等于選項(xiàng)A正確；B．若振子經(jīng)過到達(dá)平衡位置，則再經(jīng)過的速度與P位置相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．因?yàn)镻與O、B、C三點(diǎn)均不重合，可知再經(jīng)過時(shí)間過程中，振子的路程可能大于A，可能小于A，不可能等于A，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．經(jīng)過時(shí)，振子運(yùn)動(dòng)到與P點(diǎn)對稱的位置，則此時(shí)彈簧的伸長量不同，彈性勢能相同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。6、C【解題分析】

據(jù)題意有6=得n=4即能發(fā)出6種頻率光的一定是n=4能級，則照射氫原子的單色光的光子能量為：-0.85A．13.6eV，與計(jì)算結(jié)果不符，故A項(xiàng)不符合題意；B．4eV，與計(jì)算結(jié)果不符，故B項(xiàng)不符合題意；C．12.75eV，與計(jì)算結(jié)果相符，故C項(xiàng)符合題意；D．12.09eV，與計(jì)算結(jié)果不符，故D項(xiàng)不符合題意。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AD【解題分析】

A、由圖乙可知，該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交流電的周期為0.02s，則圓頻率為：，發(fā)電機(jī)的最大值為，所以其瞬時(shí)表達(dá)式為：，,即原線圈兩端的電壓瞬時(shí)表達(dá)式為：，故A正確；B、抽油煙機(jī)消耗的電能大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，所以電飯鍋的發(fā)熱功率大于抽煙機(jī)發(fā)熱功率的5倍，故B錯(cuò)誤；CD、變壓器的輸出功率為1100W+220W=1320W，所以變壓器的輸入功率也是1320W，發(fā)電機(jī)電壓的有效值：，所以電流表的讀數(shù)：，故D正確；C、t=0時(shí)刻，變壓器原線圈兩端電壓的瞬時(shí)值e=0，穿過發(fā)電機(jī)線圈的磁通量最大，電流表的示數(shù)為有效值，故電流表的讀數(shù)為1.2A，故C錯(cuò)誤；故選AD．【題目點(diǎn)撥】由題圖乙可知交流電電流的最大值、周期，電流表的示數(shù)為有效值，感應(yīng)電動(dòng)勢最大，則穿過線圈的磁通量變化最快．8、AC【解題分析】

A．電子從M運(yùn)動(dòng)到N過程中，只受電場力，電勢能減小，電場力做正功，則動(dòng)能增加，因此N點(diǎn)的動(dòng)能大于M點(diǎn)的動(dòng)能，故A正確；B．電子通過相同位移時(shí)，電勢能的減小量越來越小，說明電場力做功越來越小，由W=Fs可知，電子所受的電場力越來越小，場強(qiáng)減小，不可能是勻強(qiáng)電場，故B錯(cuò)誤；C．由于電勢能-位移圖線的斜率表示電場力的大小，根據(jù)圖象可知，電子受到的電場力越來越小，故該電場不是勻強(qiáng)電場，電子做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，故C正確；D．帶電粒子初速度為零且沿電場線運(yùn)動(dòng)，其軌跡一定為直線，故D錯(cuò)誤．故選AC．9、BC【解題分析】變壓器次級電壓值為U2=PR=8×2=4V，則變壓器初級電壓：U1=n1n2U2=12×4V=2V，則t=0時(shí)刻，電壓表的示數(shù)為2V，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電流表的示數(shù)為I1=PU1=82A=4A，選項(xiàng)B正確；矩形閉合導(dǎo)線框ABCD在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交流電的最大值為：Em=2U1=210、ABC【解題分析】高壓輸電，電路中電流變小，則損失的電能減小，A正確；換用更大匝數(shù)比的升壓和降壓變壓器，仍為提高輸電線的電壓，B正確；當(dāng)電路中電阻減小時(shí)，由，C正確；多增加幾根電線進(jìn)行分流，既不能減小損失的能量，同時(shí)還增加材料等，不現(xiàn)實(shí)，D錯(cuò)誤．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、（1）（2）2000【解題分析】

（1）因?yàn)楦难b后的電壓表需要校對先必須將電壓表V1與電壓表V2并聯(lián)，以保證兩表的讀數(shù)始終相等，則電壓表VA的讀數(shù)必須從零開始，故變阻器應(yīng)采用分壓接法．實(shí)物圖如圖所示：

（2）串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可求出串聯(lián)電阻的陰值：即

R0＝(n?1)RA＝(?1)RA＝2000Ω12、波動(dòng)性2.87mm【解題分析】

①[1]這個(gè)現(xiàn)象是光的干涉現(xiàn)象．干涉現(xiàn)象是波獨(dú)有的特征，所以說明激光具有波動(dòng)性;②[2]主尺讀數(shù)為8mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.1×6=0.6mm，所以第一個(gè)光點(diǎn)到第四個(gè)光點(diǎn)的距離是8.6mm．第1到第4個(gè)光點(diǎn)的距離是8.6mm．相鄰光點(diǎn)間的距離是[3]根據(jù)可知=6.3ⅹ10-7m四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方