江苏省苏州陆慕高级中学2024届高二物理第二学期期末质量检测试题含解析

江苏省苏州陆慕高级中学2024届高二物理第二学期期末质量检测试题注意事项：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，线圈L的自感系数和电容器的电容C都很小（如L=100μH，C=100pF），此电路的主要作用是（）A．阻直流、通交流，输出交流电B．阻交流、通直流，输出直流电C．阻低频、通高频，输出高频交流电D．阻高频、通低频，输出低频交流电和直流电2、在杨氏干涉实验中,从两个狭缝到达像屏上的某点的光走过的路程相等,该点即为中央亮条纹的位置(即k=0对应的那条亮条纹),双缝屏上有上下两狭缝,设想在双缝屏后用一块极薄的玻璃片遮盖上方的缝,则屏上中央亮条纹的位置将(）A．向上移动B．向下移动C．不动D．可能向上移动，也可能向下移动3、用活塞压缩气缸里的空气，对空气做了900J的功．同时气缸向外散热210J，则气缸内的空气内能如何变化（）A．减少了690JB．增加了690JC．增加了1110JD．减少了1110J4、如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止P点。设滑块所受支持力为FN，OF与水平方向的夹角为θ,下列关系正确的是A．B．C．D．5、现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光照射时，有光电流产生，下列说法不正确的是A．保持照射光的频率不变，增大照射光的强度，饱和光电流变大B．照射光的频率变高，光电子的最大初动能变大C．保持照射光的强度不变，不断减小照射光的频率，始终有光电流产生D．遏止电压的大小与照射光的频率有关，与照射光的强度无关6、甲、乙双方同学在水平地面上进行拔河比赛，正僵持不下，如图所示。如果地面对甲方所有队员的总的摩擦力为5000N，同学甲1和乙1对绳子的水平拉力均为600N。绳上的A、B两点分别位于甲1和乙1、乙1和乙2之间。不考虑绳子的质量。下面说法正确的是（）A．A处绳上的张力为10000NB．B处绳上的张力为4400NC．同学甲1和乙1对绳子的水平拉力均为600N，其原因它们是一对作用力与反作用力D．乙2队员对地面的摩擦力是600N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、关于电磁波和机械波，下列说法正确的是A．它们都能传递能量B．它们都能在介质中传播C．它们都能发生多普勒效应D．它们传播速度都与介质无关8、如图所示，横截面为直角三角形的斜劈A，底面靠在粗糙的竖直墙面上，力F指向球心水平作用在光滑球B上，系统处于静止状态，当F增大时，系统还保持静止，则下列说法正确的是（）A．A所受合外力增大 B．A对竖直墙壁的压力增大C．B对地面的压力一定增大 D．墙面对A的摩擦力可能为变为零9、某横波在介质中沿轴传播,图甲为时的波形图,图乙为点(处的质点)的振动图象,下列说法正确的是（）A．该波向轴负方向传播,波速为B．质点与质点的运动方向总相反C．时,质点处于平衡位置,并正在往轴正方向运动D．在时间内,质点向右运动了10、如图所示，将一光滑的、质量为、半径为的半圆槽置于光滑水平面上，在槽的左侧紧挨着一个质量为的物块.今让一质量也为的小球自左侧槽口的正上方高为处从静止开始落下，沿半圆槽切线方向自点进入槽内，则以下结论中正确的是（）A．小球在半圆槽内第一次由到最低点的运动过程中，槽的支持力对小球做负功B．小球第一次运动到半圆槽的最低点时，小球与槽的速度大小之比为C．小球第一次在半圆槽的最低点时对槽的压力为D．物块最终的动能为三、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）霍尔效应是电磁基本现象之一，近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展．如图1所示，在一矩形半导体薄片的P，Q间通入电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在M，N间出现电压UH，这个现象称为霍尔效应，UH称为霍尔电压，且满足UH＝kIBd，式中d为薄片的厚度，k(1)若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电，电流与磁场方向如图1所示，该同学用电压表测量UH时，应将电压表的“＋”接线柱与______(填“M”或“N”)端通过导线相连．(2)已知薄片厚度d＝0.40mm，该同学保持磁感应强度B＝0.10T不变，改变电流I的大小，测量相应的UH值，记录数据如下表所示．根据表中数据在图2中画出UH—I图线，利用图线求出该材料的霍尔系数为______×10－3V·m·A－1·T－1(保留2位有效数字).(3)该同学查阅资料发现，使半导体薄片中的电流反向再次测量，取两个方向测量的平均值，可以减小霍尔系数的测量误差，为此该同学设计了如图3所示的测量电路，S1，S2均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片(未画出)．为使电流从Q端流入，P端流出，应将S1掷向________(填“a”或“b”)，S2掷向________(填“c”或“d”)．为了保证测量安全，该同学改进了测量电路，将一合适的定值电阻串联在电路中．在保持其它连接不变的情况下，该定值电阻应串联在相邻器件________和________(填器件代号)之间．12．（12分）某同学利用光电门和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验气垫导轨装置如图甲所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块弹射架等组成在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔,向导轨空腔内不断通入压缩空气,空气会从小孔中喷出使滑块稳定地漂浮在导轨上,这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。下面是实验的主要步骤：①用游标卡尺测量遮光条的宽度d示数如图乙所示;②安装好气垫导轨调节气垫导轨底座螺母,观察导轨上的气泡仪,使_____________;③向气垫导轨通入压缩空气④把滑块2放在气垫导轨上的光电门之间;然后让滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮筋;⑤释放滑块1滑块1通过光电门1的时间为0.008s⑥滑块1与静止的滑块2碰撞后粘合在一起,通过光电门2的时间为0.014s;⑦用天平测得滑块1的质量310g,滑块2(包括橡皮泥)的质量为200g。(1)遮光条的宽度d=______mm(2)请完善实验步骤②中的内容;(3)计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量______kg·m/s;两滑块相互作用以后系统的总动量为______kg·m/s(保留二位有效数字);(4)试说明(3)中两结果不完全相等的主要原因是________________。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）Morpho蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒，这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉．电子显微镜下鳞片结构的示意图见题1图．一束光以入射角i从a点入射，经过折射和反射后从b点出射．设鳞片的折射率为n，厚度为d，两片之间空气层厚度为h．取光在空气中的速度为c，求光从a到b所需的时间t．14．（16分）如图为某交流发电机的原理示意图，矩形线圈匝数n=100匝，边长分别为10cm和20cm，总内阻r=5，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕垂直于磁场的OO′轴以角速度rad/s匀速转动，线圈与外电阻R连接，R=20.求：(1)S断开后，电压表示数？(2)S闭合后，电压表和电流表示数？(3)S闭合后，电阻R上所消耗的电功率是多大？(4)S闭合后，线圈由图示位置转过90°的过程中，通过R的电荷量q是多少？15．（12分）如图所示，MN和PQ为水平放置的足够长的光滑平行导轨，导轨间距为L，其左端连接一个阻值为R的电阻，垂直导轨平面有一个磁感应强度为B的有界匀强磁场．质量为m、电阻为r的金属棒与导轨始终保持垂直且接触良好．若金属棒以向右的初速度υ0进入磁场，运动到右边界（图中虚线位置）时速度恰好为零．导轨电阻不计，求：(1)金属棒刚进入磁场时受到的安培力大小；(2)金属棒运动过程中，定值电阻R上产生的焦耳热；(3)金属棒运动过程中在导轨上通过位移的大小．

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、D【解题分析】

因线圈L的自感系数很小，所以对低频成分的阻碍作用很小，这样，直流和低频成分能顺利通过线圈.电容器C为一旁路电容，因其电容很小，对高频成分的阻碍作用很小，这样，通过线圈的高频成分又经电容器C形成回路，最终输出的应为低频交流电和直流电,所以ABC错误，D正确．故选D。2、A【解题分析】

玻璃的折射率大于空气的折射率，所以同一种光在玻璃中的波长小于在空气中的波长；同样的距离，光在玻璃中的波长的个数多，光程变长。所以在双缝干涉实验中，若在双缝屏后用一块极薄的玻璃片遮盖下方的缝，通过双缝的光仍然是相干光，仍可产生干涉条纹，经过上下两狭缝到中央亮纹位置的光程差仍等于0.由于光通过玻璃时的光程变长，所以中央亮纹P的位置略向上移动。故选：A【题目点拨】当光程差是光波波长的整数倍时，出现亮条纹，光程差是半波长的奇数倍时，出现暗条纹．中央亮纹P点分别通过双缝到S的光程差为零，抓住该规律判断中央亮纹位置的移动．3、B【解题分析】

由热力学第一定律可知：△U=W+Q；外界对气体做功，W=900J；气体向外散热，故Q=-210J；故△U=900J-210J=690J；气体内能增加690J；A．减少了690J，与结论不相符，选项A错误；B．增加了690J，与结论相符，选项B正确；C．增加了1110J，与结论不相符，选项C错误；D．减少了1110J，与结论不相符，选项D错误；4、A【解题分析】

物体处于平衡状态，对物体受力分析，根据共点力平衡条件，可求出支持力和水平推力．对小滑块受力分析，受水平推力F、重力G、支持力FN、根据三力平衡条件，将受水平推力F和重力G合成，如图所示，由几何关系可得，，A正确．【题目点拨】本题受力分析时应该注意，支持力的方向垂直于接触面，即指向圆心．本题也可用正交分解列式求解！5、C【解题分析】

A.根据光电效应实验得出的结论：保持照射光的频率不变，照射光的强度变大，饱和光电流变大，故A正确；A项不合题意.B.根据爱因斯坦光电效应方程得，照射光的频率变高，光电子的最大初动能变大，故B正确；B项不合题意.CD.遏止电压的大小与照射光的频率有关，与照射光的强度无关，保持照射光的强度不变，不断减小照射光的频率，若低于截止频率，则没有光电流产生，故C错误，D正确.C项符合题意.D项不合题意.6、B【解题分析】

对甲方整体分析，其在水平方向上受到摩擦力和绳子拉力，根据二力平衡知，A处绳子的拉力F=f甲=5000N；故A错误。对乙方分析，乙方在水平方向受到绳子的拉力和摩擦力也处于二力平衡状态，A处绳子拉力为F=5000N，乙1对绳子拉力为600N，所以乙2及其之后同学构成的整体对绳子拉力为5000N﹣600N=4400N，即B点的绳子张力为4400N，故B正确。同学甲1和乙1对绳子的水平拉力均为600N，但两个力作用在一个物体上，不是相互作用力，故C错误。乙2及其之后同学构成的整体所受摩擦力为4400N，不能判断乙2队员的所受摩擦力情况，故D错误。故选B。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、ABC【解题分析】

A.电磁波和机械波都能传递能量，故A项正确．B.电磁波和机械波都能在介质中传播，故B项正确．C.电磁波和机械波都能发生多普勒效应，故C项正确．D.电磁波和机械波的传播速度都与介质有关，故D项错误．故选ABC8、BCD【解题分析】A一直处于静止，所受合外力一直为零不变，故A错误；以整体为研究对象，受力分析，根据平衡条件，水平方向：N=F，N为竖直墙壁对A的弹力，F增大，则N增大，所以由牛顿第三定律可得：A对竖直墙壁的压力增大．故B正确；对B受力分析，如图：

根据平衡条件：F=N′sinθ，F增大，则N′增大，N″=mg+N′cosθ，N′增大，则N″增大，根据牛顿第三定律得，球对地面的压力增大，故C错误；以整体为研究对象，竖直方向：N″+f=Mg，若N″增大至与Mg相等时，则f才等于0，故D错误．故选B．9、AB【解题分析】从振动图象可知，在时，P点振动方向向下，所以该波沿x轴负方向传播，波速为，A正确；由波动图象可知，质点L与质点P平衡间距为半个波长，因此它们的运动方向总是相反，B正确；根据y-t图象的斜率等于速度，可知，t=1.0s时，质点P处于平衡位置，并正在往y轴负方向运动，C错误；在0.5s时间内，质点P在平衡位置来回振动，并不随着波迁移，D错误．【题目点拨】在根据波的传播方向判断质点振动方向或者根据质点振动方向判断波传播方向时，走坡法是一种重要的方法，即下坡路上，上坡路下，简谐横波在传播过程中波上的各个质点只在平衡位置附近上下振动，不会随波迁移，当两个质点相隔波长的整数倍时，则这两个点为同相点，即振动步调相同，如果两个质点相隔半波长的奇数倍时，两个点为反相点，即振动步调相反．10、AD【解题分析】

A.小球从A到B的过程中，小球对半圆槽的压力方向向左下方，所以半圆槽要向左推动物块一起运动，因而小球参与了两个运动：一个是沿半圆槽的圆周运动，另一个是与半圆槽一起向左运动，小球所受支持力方向与速度方向并不垂直，而是大于90°，故槽的支持力对小球做负功，故A正确；B.由小球、半圆槽和物块组成的系统在水平方向不受外力，故球、半圆槽和物块在水平方向动量守恒，取向右为正，则有：mv1-（4m+m）v2=0，解得：v1：v2=5：1，故B错误；C.根据系统机械能守恒得：mg×2R＝，联立解得：；小球第一次在最低点，由牛顿第二定律得：FN−mg＝m，联立解得：FN＝mg，故C错误；D.当小球从B到C的过程中，小球对半圆槽有向右下方的压力，半圆槽开始减速，与物块分离，则物块最终以的速度向左匀速运动，则物块的动能为，故D正确；故选AD．【题目点拨】本题考查动量守恒定律与机械能守恒定律．当球下落到最低点过程，由于左侧竖直墙壁作用，小球与槽组成的系统水平方向上的动量不守恒，但小球机械能守恒．当球从最低点上升时，小球与槽组成的系统水平方向上的动量守恒，但小球机械能不守恒，而小球与槽组成的系统机械能守恒．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、（1）M（2）1.5(1.4～1.6)（3）bc，S1(或S2)，E【解题分析】（1）根据左手定则得，正电荷向M端偏转，所以应将电压表的“+”接线柱与M端通过导线相连．（2）UH-I图线如图所示．根据UH＝kIBd知，图线的斜率为kBd=k0.10.4×10-3=0.375，解得霍尔系数为：k=1.5×10-3V•m•A-1•T-1．

（3）为使电流从Q端流入，P端流出，应将S1掷向12、使气垫导轨水平；2.30mm；0.089；0.084；气垫导轨没有水平，存在阻力【解题分析】

（1）调节气垫导轨底座螺母，当气垫导轨水平时，滑块受到的摩擦力几乎为零；（2）由图知，游标卡尺主尺读数为0.2cm=2mm，游标尺第6条刻度线和主尺对应最齐，故游标尺读数为6×0.05=0.30mm，故遮光条宽度d=2mm+0.30mm=2.30mm；（3）由⑤可知，滑块1通过光电门1的时间为t1=0.008s

此时滑块1的速度为；故碰前总动量为P=m1v1=m1

代入数据，得P=0.089kg•m/s

由⑥知，滑块1与静止的滑块2碰撞后粘合在一起，通过光电门2的时间t2=0.014s

此时滑块1和滑块2的速度为

故碰后总动量为P'=（m1+m2）v2=（m1+m2）

代入数据，得P'=0.084kg•m/s

（4）对（3）中结果分析可知，碰撞前后总动量不相等，主要原因是气垫导轨没有水平，存在阻力。四、计算题：本