湖北省创新发展联盟2024届物理高二下期末考试试题含解析

湖北省创新发展联盟2024届物理高二下期末考试试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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、—个静止的放射性同位素的原子核衰变为,另一个静止的天然放射性元素的原子核衰变为,在同一磁场中,得到衰变后粒子的运动径迹1、2、3、4,如下图所示,则这四条径迹依次是()A．电子、、、正电子B．、电子、正电子、、C．、正电子、电子、D．正电子、、、电子2、在卢瑟福的α粒子散射实验中，某一α粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图中实线所示．图中P、Q为轨迹上的点，虚线是经过P、Q两点并与轨迹相切的直线，两虚线和轨迹将平面分为四个区域．不考虑其他原子核对α粒子的作用，则该原子核所在的区域可能是A．① B．② C．③ D．④3、关于电流强度，下列说法正确的是（）A．根据可知I与q成正比B．如果在任何相等的时间内通过导体横截面积的电量相等，则导体中的电流是恒定电流C．电流有方向，电流强度是矢量D．电流强度的单位“安培”不是国际单位制4、关于热力学定律,下列说法中正确的是（）A．做功和热传递在改变内能的方式上是不同的B．只要对内燃机不断改进,就可以把内燃机得到的内能全部转化为机械能C．满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行D．热量只能从高温物体传到低温物体,不能从低温物体传到高温物体5、如图所示,两个有界匀强磁场宽度均为L,其中垂直纸面向里的磁场,磁感应强度大小为B;垂直纸面向外的磁场,磁感应强度大小为2B．有一边长为L、总电阻为R的正方形导线框,距磁场区域左侧L,且导线框平面与磁场方向垂直．从导线框初始位置开始计时,在外力作用下导线框向右匀速穿过磁场区域的过程中,感应电流i随时间t变化的图象正确的是(

)A．B．C．D．6、电场中等势面如图所示，下列关于该电场的描述正确的是()A．A点的电场强度比C点的小B．负电荷在A点的电势能比在C点的电势能大C．电荷沿等势面AB移动的过程中，电场力始终不做功D．正电荷由A移动到C，电场力做负功二、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，平行板电容器与电源E、开关S连接，开关S闭合，一带电小球通过绝缘细线悬挂在平行板电容器中处于静止状态，下列说法正确的是A．小球q带正电B．把A板向左移动时，平行板电容器电容增大C．S保持闭合，把B板向左移动时，θ角将增大D．S断开，把B板向左移动时，θ角将增大8、某小型发电站高压输电的示意图如图所示．已知升压变压器和降压变压器均为理想变压器，升压变压器的输入功率为20kW，用户获得的功率为19kW，输电线的总电阻为．在输电线路上接入一个电流互感器，其原、副线圈的匝数比为1：1．下列说法中正确的是（）A．电流表的示数为1AB．升压变压器的输出电压C．其它条件不变,将P下移，用户获得的电压将增大D．其它条件不变，用户增多，输电线上损耗的功率将减小9、如图所示，真空中有两个点电荷Q1、Q2分别固定在x轴上的x1=0和x2的位置上。将一试探电荷q放置在x0处恰好静止。现将Q2的固定点左移少许距离，将该试探电荷q仍放置在x0处，则A．试探电荷q一定向右运动B．试探电荷q所受电场力一定向左C．电场力对试探电荷一定是先做正功D．试探电荷的电势能一定是先减小10、如图，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，两相同的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上．t=0时，棒ab以初速度v0向右滑动．运动过程中，ab、cd始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别用v1、v2表示，回路中的电流用I表示．下列图像中可能正确的是A． B． C． D．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）如图是一个多用表欧姆挡内部电路示意图。表头G满偏电流为0.5mA、内阻为10Ω：电池电动势为1.5V、内阻为1Ω，变阻器R0阻值为0～5000Ω．该欧姆表的刻度值是按电池电动势为1.5V标定的。当电池的电动势下降到1.45V、内阻增大到4Ω时仍可调零。调零后R0阻值将变_______(填“大”或“小”)，若测得某待测电阻阻值为300Ω，则这个待测电阻的真实阻值______300Ω(填“大于”、“等于”或“小于”).12．（12分）现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在如图所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左到右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、______、______、______、A。已知测量头是50分度的游标卡尺。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第1次映入眼帘的干涉条纹如图所示，图中的数字是该同学给各亮纹的编号，此时图中游标卡尺的读数；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图所示，此时图中游标卡尺的读数______mm。利用上述测量结果，该同学经计算得这种色光的波长。已知，则该同学选用的双缝屏的缝间距______计算结果保留两位有效数字四、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）一质量为8.00×104kg的太空飞船从其飞行轨道返回地面．飞船在离地面高度1.60×105m处以7.5×103m/s的速度进入大气层，逐渐减慢至速度为100m/s时下落到地面．取地面为重力势能零点，在飞船下落过程中，重力加速度可视为常量，大小取为9.8m/s2(结果保留两位有效数字)．(1)分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能；(2)求飞船从离地面高度600m处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功，已知飞船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的2.0%.14．（16分）如图所示，静置于水平地面上的二辆手推车沿一直线排列，质量均为m，人在极短的时间内给第一辆车一水平冲量使其运动，当车运动了距离L时与第二辆车相碰，两车以共同速度继续运动了距离L时停。车运动时受到的摩擦阻力恒为车所受重力的k倍，重力加速度为g，若车与车之间仅在碰撞时发生相互作用，碰撞吋间很短，忽咯空气阻力，求：(1)整个过程中摩擦阻力所做的总功；(2)人给第一辆车水平冲量的大小。15．（12分）如图所示,纸面内有一矩形导体闭合线框abcd,置于垂直纸面向里的有界匀强磁场之外,线框的ab边与磁场的边界MN重合．现用外力将线框拉入磁场中,经过时间△t=0.4s,线框恰好全部进入磁场,穿过线框的磁通量由变为．在线框进入磁场的过程中,（1）线框中是否有感应电流产生?（2）求穿过线框的磁通量变化量;（3）求线框中产生的感应电动势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】试题分析：放射性元素的原子核，沿垂直于磁场方向放射出一个粒子后进入匀强磁场，在洛伦兹力的作用下都做匀速圆周运动．放射性元素放出粒子，动量守恒，由半径公式，分析α粒子和β粒子与反冲核半径关系，根据洛伦兹力分析运动轨迹是内切圆还是外切圆，判断是哪种衰变．放射性元素放出正电子时，正粒子与反冲核的速度方向相反，而电性相同，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相反，两个粒子的轨迹应为外切圆．而放射性元素放出β粒子时，β粒子与反冲核的速度方向相反，而电性相反，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相同，两个粒子的轨迹应为内切圆．放射性元素放出粒子时，两带电粒子的动量守恒．由半径公式，可得轨迹半径与动量成正比，与电量成反比，而正电子和β粒子的电量比反冲核的电量小，则正电子和β粒子的半径比反冲核的半径都大，故轨迹1、2、3、4依次是：、电子、正电子、，B正确．2、A【解题分析】卢瑟福通过α粒子散射并由此提出了原子的核式结构模型，正电荷全部集中在原子核内，α粒子带正电，同种电荷相互排斥，若在②③④区域粒子轨迹将向上偏转，由轨迹的弯曲方向知道排斥力向下，所以原子核一定在①区域，故选：A.点睛：卢瑟福通过α粒子散射并由此提出了原子的核式结构模型，该实验的现象为：绝大多数α粒子几乎不发生偏转，少数α粒子发生了较大的角度偏转，极少数α粒子发生了大角度偏转（偏转角度超过90°，有的甚至几乎达到180°，被反弹回来），据此可得出原子核的可能区域．3、B【解题分析】

A.电流强度是比值定义式，其大小与电量及时间无关，选项A错误；B.如果在任何相等的时间内通过导体横截面积的电量相等，则导体中的电流是恒定电流，选项B正确；C.电流有方向，但电流的运算满足代数运算，而矢量的运算满足平行四边形定则，所以电流强度是标量，选项C错误；D.电流强度的单位“安培”是国际单位制中的基本单位，选项D错误。故选C。4、A【解题分析】

A．做功和热传递在改变内能的方式上是不同的，做功是其余能与内能的转化，热传递是内能的转移，A正确；B．根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸热而全部转化为机械能，即热机的效率不可能达到100%，B错误；C．热力学第二定律告诉我们，一切与热现象有关的宏观过程都是不可逆的，故满足能量守恒定律的物理过程不一定能自发进行，如热量不会自发地由低温物体向高温物体传递，C错误；D．根据热力学第二定律知，热量可以自发地由高温物体传到低温物体，不能自发地由低温物体传到高温物体．电冰箱能制冷是在压缩机做功的情况下热量才由低温物体传到高温物体，热量不是自发地由低温物体传到高温物体，D错误．故选A.5、B【解题分析】在-2时间内：根据法拉第电磁感应定律得知，线框中产生的感应电动势E=BLv，保持不变，电流为逆时针方向；在2-3时间内：线框开始进入第二个磁场时，两端同时切割磁感线，电动势方向相同，串联，电路中总的感应电动势应为-3BLV，感应电流为顺时针方向；在3-4时间内：线框从第二个磁场出离时，线框中产生的感应电动势E=2BLv，感应电流为逆时针方向；则i-t图像应该为B所示，故选B.点睛：电磁感应与图象的结合问题，近几年高考中出现的较为频繁，在解题时涉及的内容较多，同时过程也较为复杂；故在解题时要灵活，可以选择合适的解法，如排除法等进行解答．6、C【解题分析】试题分析：A点的等势面比C点的等势面密，则A点的场强比C点的大，故A错误；负电荷在高电势点电势能小，在低电势点电势能高，故B错误；沿着等势面移动点电荷，电势能不变，电场力不做功，故C正确；正电荷由A到C，为沿电场力方向运动，则电场力做正功，故D错误。考点：电势能；等势面二、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、AC【解题分析】

小球处于静止状态，小球受到的电场力方向向左，平行板电容器内部场强向左，所以小球带正电，所以A正确．A板向左移动时，平行板电容器之间的距离增大，根据，可知电容减小，故B错误；S保持闭合，把B板向左移动时，电容器之间的电势差恒定，距离减小，根据，可知场强增大，电场力增大，所以θ角将增大，故C正确；S断开，移动极板时电容器的带电量Q不变，根据、和，联立可得：，可知板间场强不变，因此小球所受的电场力与极板间距无关，所以θ角将不变，故D错误。故选AC。8、AB【解题分析】

（1）根据升压端输入功率和最终到达用户端的功率，可以知道输电线上损失的功率=100W，根据题意，输电线上的电阻R=1Ω，根据，得输电线中的电流为；又因为电流互感器原、副线圈的匝数比为1：1，则流过电流表的电流为1A，则选项A正确；（2）升压变压器为理想变压器，故升压变压器的输出功率为20kW=20000W，则在升压变压器副线圈端，根据，得升压变压器的输出电压=2000V，B正确；（3）降压变压器原、副线圈电压比满足，故用户端电压，其它条件不变，将P下移，则增大，会导致变小，C错误；（4）其它条件不变，用户增大，则用户端总电阻减小，根据可知，用户端总功率增大，因，，所以输电电流增大，根据，可知输电线损耗的功率将会增大，D错误；故本题选AB9、CD【解题分析】

开始时，x0点场强为零；当移动Q2后x0点的场强不再为零，则电荷放置在该点时不再平衡，要发生移动，电场力做正功，电势能减小；【题目详解】将一试探电荷q放置在x0处恰好静止，说明x0点的场强为零，即Q1在x0处产生的场强与Q2在x0处产生的场强等大反向；将Q2的固定点左移少许距离，则Q2在x0处产生的场强减小，x0处的合场强不再等于零，但是由于不知道Q1和Q2的电性，则不知道合场强的方向，则将该试探电荷q仍放置在x0处时，不能判断它受力的方向以及运动的方向，但是可知电场力对试探电荷一定是先做正功，电势能先减小，选项AB错误，CD正确；故选CD.10、AC【解题分析】

ab棒向右运动，切割磁感线产生感应电流，则受到向左的安培力，从而向右做减速运动，；金属棒cd受向右的安培力作用而做加速运动，随着两棒的速度差的减小安培力减小，加速度减小，当两棒速度相等时，感应电流为零，最终两棒共速，一起做匀速运动，故最终电路中电流为0，故AC正确，BD错误．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、小小于【解题分析】

第一空.欧姆表内阻为：，电流表满偏电流Ig不变，电源电动势E变小，则欧姆表总内阻要变小，故R0的阻值调零时一定偏小；第二空.电动势为1.5调零后，欧姆表内部的内阻为：，电动势变为1.45V调零后，欧姆表内部的内阻为：，由300Ω对应的电流列出关系式，有：，所以对应1.45V时的电阻R真=290Ω，小于真实值.12、EDB15.020.20【解题分析】

为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝；游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读；根据求出条纹间距，再根据双缝干涉条纹的间距公式求出光的波长；【题目详解】解：(1)为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝，即为E、D、B；(2)游标卡尺的主尺读数为15mm，游标读数为，所以最终读数为15.02mm；相邻亮条纹的间距(3)根据得四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡