广东省东莞中学松山湖学校2024届物理高二第二学期期末统考试题含解析

广东省东莞中学松山湖学校2024届物理高二第二学期期末统考试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、2018年6月5日21时07分，我国风云二号H星在西昌卫星发射中心用长征三号甲运载火箭成功发射，随后风云二号H星顺利进入预定地球静止轨道做匀速圆周运动。已知地球静止轨道离地面的高度为36000km，地球半径R＝6400km，则下列说法中正确的是（）A．可以计算风云二号H星的线速度B．可以计算风云二号H星的动能C．可以计算风云二号H星的机械能D．可以计算风云二号H星的质量2、如图所示，速度选择器中磁感应强度大小为和电场强度大小为，两者相互垂直．一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过速度选择器后从狭缝进入另一磁感应强度大小为的匀强磁场，最后打在平板的上，不计粒子重力，则（）A．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里B．通过狭缝的带电粒子速度为C．打在处的粒子在磁场中运动的时间都相同D．带电粒子打在平板上的位置越靠近，粒子的比荷越大3、如图所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB=60°，两束平行于角平分线OM的单色光a和b由OA面射入介质，经OA面折射的光线都相交于M点，其中a光的折射光线恰好平行于OB，以下说法正确的是（）A．该介质对a光的折射率为2B．a光的折射光线不能在AB面发生全反射C．在同一介质中，a光的光速大于b光的光速D．用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距大于b光的条纹间距4、电磁波在真空中的传播速度（）A．等于3.00×108m/sB．大于3.00×108m/sC．小于3.00×108m/sD．以上三种都有可能5、把一电热器接到100V的直流电源上，在t时间内产生的热量为Q，若将它分别接到和的交流电源上，仍要产生热量Q，则所需时间分别是（）A．t和2t B．t和t C．2t和2t D．2t和8t6、已知某种金属的逸出功为2.5eV，氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于量子数n＝4能级状态，则（）A．氢原子可能辐射4种频率的光子B．氢原子可能辐射3种频率的光子C．有4种频率的辐射光子能使该金属发生光电效应D．有3种频率的辐射光子能使该金属发生光电效应二、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、下列四幅图涉及到不同的物理知识,其中说法正确的是（）A．卢瑟福通过分析甲图中的粒子散射实验结果,提出了原子的核式结构模型B．乙图表示的是磁场对和射线的作用情况,其中①是射线,②是γ射线C．丙图表示的核反应属于重核裂变,是人工无法控制的核反应D．丁图表明,随着温度的升高黑体辐射强度的极大值向波长较长的方向移动8、如图所示，弧形轨道固定于足够长的水平轨道上，弧形轨道与水平轨道平滑连接，水平轨道上静置一小球B和C，小球A从弧形轨道上离地面高h处由静止释放．，小球A沿轨道下滑后与小球B发生弹性正碰，碰后小球A被弹回，B球与C球碰撞后粘在一起，A球弹同后再从弧形轨道上滚下，已知所有接触面均光滑，A、C两球的质量相等，B球的质量为A球质量的2倍，如果让小球A从h=0.2m处静止释放，则下列说法正确的是（重力加速度为g=10m/s2）（）A．A球从h处由静止释放则最后不会与B球再相碰B．A球从h处由静止释放则最后会与B球再相碰C．A球从h=0.2m处由静止释放则C球的最后速度为D．A球从h=0.2m处由静止释放则C球的最后速度为9、如图所示，半径为R的半圆形区域内分布着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，半圆的左边垂直x轴放置一粒子发射装置，在－R≤y≤R的区间内各处均沿x轴正方向同时发射出一个带正电粒子，粒子质量均为m、电荷量均为q、初速度均为v，重力忽略不计，所有粒子均能到达y轴，其中最后到达y轴的粒子比最先到达y轴的粒子晚Δt时间，则()A．粒子到达y轴的位置一定各不相同B．磁场区域半径R应满足R≤C．从x轴入射的粒子最先到达y轴D．Δt＝－，其中角度θ的弧度值满足sinθ＝10、有质量相同的氢气与氮气，已知氢气的温度比氮气的温度高，则（）A．氢气的内能比氮气的内能大B．氢气含的热量比氮气含的热量多C．氢气中每个分子的速率都比氮气分子的速率大D．将两种气体混合，达到热平衡时，两种气体的温度一样高三、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（a）为某同学测量一节干电池的电动势和内电阻的电路图，其中虚线框内是用毫安表改装成双量程电流表的改装电路。已知毫安表表头的内阻为10W，满偏电流为100mA；R1和R2为固定电阻，阻值分别为R1=0.5，R2=2.0；由此可知，若使用a和b两个接线柱，电表的量程为0.5A；若使用a和c两个接线柱，电表的量程为2.5A；(1)电压表有两种规格，V1（量程1.5V，内阻约为2k）和V2（量程3V，内阻约为4k）；滑动变阻器有两种规格，最大阻值分别为20和500，则电压表应选用_____（填“V1”或“V2”），R应选用最大阻值为________的滑动变阻器。(2)实验步骤如下：①开关S2拨向b，将滑动变阻器R的滑动片移到______端（选填“左”或“右”），闭合开关S1；②多次调节滑动变阻器的滑动片，记下电压表的示数U和毫安表的示数I；某次测量时毫安表的示数如图（b）所示，其读数为_________mA。③以U为纵坐标，I为横坐标，作U－I图线（用直线拟合），如图（c）所示；④根据图线求得电源的电动势E=________V（结果保留三位有效数字），内阻r=________（结果保留两位有效数字）。12．（12分）某同学用图甲所示的实验装置做“用双缝干涉测量光的波长”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Δx。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如图丙所示，则图丙的示数x1＝________mm。再转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐第6条亮条纹的中心，此时游标尺上的示数情况如图丁所示，则图丁的示数x2＝________mm。如果实验所用双缝之间的距离d＝0.20mm，双缝到屏的距离l＝60cm。根据以上数据可得出光的波长λ＝__________m(保留1位小数)。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，在竖直平面内有一质量为2m的光滑“∏”形线框EFCD，EF长为L、电阻为r；FC＝ED＝2L，电阻不计．FC、ED的上半部分(长为L)处于匀强磁场Ⅰ区域中，且FC、ED的中点与其下边界重合．质量为m、电阻为3r的金属棒用最大拉力为2mg的绝缘细线悬挂着，其两端与C、D两端点接触良好，处在磁感应强度为B的匀强磁场Ⅱ区域中，并可在FC、ED上无摩擦滑动．现将“∏”形线框由静止释放，当EF到达磁场Ⅰ区域的下边界时速度为v，细线刚好断裂，Ⅱ区域内磁场消失．重力加速度为g.求：(1)整个过程中，克服安培力做的功；(2)EF刚要出磁场Ⅰ时产生的感应电动势；(3)线框的EF边追上金属棒CD时，金属棒CD的动能．14．（16分）被轻绳拉着的气球总质量为5kg，受到的浮力是80N，由于风力的作用，致使拉气球的绳子稳定在与水平方向成θ=600角的位置上，如图所示．求绳子对气球的拉力和风对气球的水平作用力各多大？（取g=10m/s2）15．（12分）如图所示，质量为m=10kg的物体放在水平传送带C上，与传送带的动摩擦因数为。由于受到相对于地面静止的导槽A、B的控制，物体只能沿水平导槽运动（图为俯视图，导槽与传送带间有空隙）。物体与导槽的动摩擦因数为.现传送带以v1=8m/s的速度向右匀速运动，同时用力F拉动物体（方向沿导槽方向）使物体以v2=6m/s的速度沿导槽匀速运动，求拉力F大小。

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、已知风云二号H星的周期为T=24h，轨道半径为r=R+h，据线速度v=2π(R+h)T，可以根据题设条件求出H星的线速度，故AB、因为不知道H星的质量，故无法由Ek=12mv2求得风云二号H星的动能，故BC、由B知不能求得风云二号H星的动能，也不能求得其重力势能，故无法求得其机械能，故C错误。D、风云二号H星是环绕地球静止轨道运动，故无法根据万有引力提供圆周运动向心力求得其环绕地球运动的质量，故D错误。2、D【解题分析】

A、根据带电粒子在磁感应强度为的匀强磁场中的运动轨迹可判断粒子带正电，带电粒子在速度选择器中受到的电场力方向向上，受到的洛伦兹力方向向下，磁场方向垂直纸面向外，故A错误；B、能通过狭缝P的带电粒子在速度选择器中受到的电场力与洛伦兹力等大反向，由可知，带电粒子速度为，故B错误；C、由洛伦兹力充当粒子做圆周运动的向心力可得，则，可知半径不同粒子的比荷不同；打在平板S上的粒子在磁感应强度为的磁场中都只运动半个周期，周期，则比荷不同，打在D1、D2上的粒子在磁感应强度为的磁场中的运动时间不同，故C错误；D、由，知越靠近狭缝P，r越小，粒子的比荷越大，故D正确；故选D．【题目点拨】本题为质谱仪模型，考查带电粒子在速度选择器中的运动和磁场中的运动，注意根据粒子运动形式选择合适的规律解决问题，要熟练掌握运用控制变量法结合半径公式和周期公式分析问题的方法．3、B【解题分析】试题分析：由几何知识可知，入射角i=60°，折射角r=30°,根据折射定律得n=sinisinr=sin60°sin30°=3考点：考查了光的折射，全反射，双缝干涉现象【名师点睛】根据题意作出光路图，由几何知识求出入射角和折射角，即可由折射定律公式n=sin4、A【解题分析】各种频率的电磁波在真空中的传播速度都相等，等于3.0×108m/s，A正确．故选A．5、D【解题分析】

设电热器的电阻为R.当电热器接在U=100V的直流电源上时，Q=t当电热器改接到交流电源1上时，Q=根据Um1=100V解得t′=2t.当电热器改接到交流电源2上时，Q=根据Um2=50V解得t″=8t.故选D.6、C【解题分析】

AB．根据知，这群氢原子可能辐射6种频率的光子，故AB两项均错误；CD．n=4跃迁到n=3辐射的光子能量为0.66eV，n=3跃迁到n=2辐射的光子能量为1.89eV，均小于逸出功，不能发生光电效应，n=4跃迁到n=2辐射的光子能量为2.55eV，大于逸出功，能发生光电效应，其余3种光子能量均大于2.55eV，所以这群氢原子辐射的光中有4种频率的光子能使该金属发生光电效应，故C项正确，D项错误。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、AB【解题分析】A.甲图是粒子散射实验，卢瑟福通过分析实验结果，提出了原子的核式结构模型，故A正确；B.根据左手定则可知，射线①带正电，为α射线；射线②不带电，为γ射线，故B正确；C．丙图表示的核反应属于重核裂变，是可以人工控制的核反应，故C错误；D．丁图中黑体辐射的强度，随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加且极大值向波长较短的方向移动，故D错误．故选：AB8、AD【解题分析】A、设A球的质量为m，A从弧形轨道滑到水平轨道的过程中，根据动能定理得：，解得：

A与B发生弹性正碰，则碰撞过程中，AB动量守恒，机械能守恒，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒和机械能守恒定律得：

解得：，．

B与C碰撞过程中，BC组成的系统动量守恒，以B的速度方向为正，根据动量守恒定律得：解得：，所以最后A球不会与B球再相碰，故A正确，B错误；

C、当时，根据、可得，C球最后的速度，故C错误，D正确．点睛：本题考查动量守恒定律及能量守恒定律的直接应用，要注意在分析问题时，要正确选择研究对象系统，明确动量守恒的条件及应用，注意要规定正方向．9、BD【解题分析】

粒子射入磁场后做匀速圆周运动，其运动轨迹如图所示：y=±R的粒子直接沿直线做匀速运动到达y轴，其它粒子在磁场中发生偏转。A.由图可知，发生偏转的粒子也有可能打在y=R的位置上，所以粒子到达y轴的位置不是各不相同的，故A错误；B.以沿x轴射入的粒子为例，若，则粒子不能达到y轴就偏向上离开磁场区域，所以要求，所有粒子才能穿过磁场到达y轴，故B正确；C.从x轴入射的粒子在磁场中对应的弧长最长，所以该粒子最后到达y轴，而y=±R的粒子直接沿直线做匀速运动到达y轴，时间最短，故C错误；D.从x轴入射的粒子运动时间为：沿y=±R的粒子直接沿直线做匀速运动到达y轴，时间最短，则所以其中角度为从x轴入射的粒子运动的圆心角，根据几何关系有：则有：而，所以有：故D正确。10、AD【解题分析】

A.质量相同的氢气和氮气，氢气分子的质量小，所以氢气分子的个数多；氢气的温度高，则氢气分子的平均动能大；气体的分子势能忽略不计，所以氢气的内能较大，A正确；B.氢气的内能较大，但不能说氢气含的热量比氮气含的热量多，B错误；C.温度是分子的平均动能的标志，氢气的温度高则氢气分子的平均动能大，但不是每个分子的速率都比氮气分子的速率大，C错误；D.将两种气体混合，根据热平衡定律可知达到热平衡时，两种气体的温度一样高，D正确；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、V120右58.01.480.45（0.42～0.48之间均对）【解题分析】

(1)[1][2]一节干电池的电动势约为1.5V，故电压表选V1；因内阻较小，为了便于调节，滑动变阻器应选择20Ω的；(2)[3]为了让电流由最小开始调节，开始时滑动变阻器阻值滑到最大位置；故应滑到右端；[4]由图可知，电流表最小分度为1mA；故读数为58.0mA；[5][6]使用ab两接线柱时，R1与R2串联后与表头并联；则量程为且内阻为由串并联电路规律可知若毫安示数为I，则电路的总电流等于5I，则由闭合电路欧姆定律可知所以图象中与纵坐标的交点表示电源的电动势图象的斜率表示即解得由于误差0.42～0.48