湖北省郧阳中学2024届高二物理第二学期期末检测试题含解析

湖北省郧阳中学2024届高二物理第二学期期末检测试题注意事项：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、氢原子的能级图如图所示，如果大量氢原子处在n=4能级的激发态，则下列说法中正确的是A．这群氢原子能辐射出3种不同频率的光子B．这群氢原子能辐射的光子的最小能量为0.66eVC．处于该能级的氢原子至少需吸收13.6eV的能量才能电离D．波长最长的光子是氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级产生的2、2020年前我国将发射颗海洋系列卫星,包括颗海洋动力环境卫星和颗海陆雷达卫星，以加强对黄岩岛、钓鱼岛及西纱群岛全部岛屿附近海域的监测．假设海陆雷达卫星绕地球做匀速圈周运动的轨道半径是海洋动力环境卫星的倍,则（）A．海陆雷达卫星的运行速度是海洋动力环境卫量的倍B．海陆雷达卫星的角速度是海洋动力环境卫星的倍C．海陆雷达卫星的周期是海洋动力环境卫星的倍D．海陆雷达卫星的向心力是海洋动力环境卫量的倍3、如图所示，为分子力随分子间距离的变化关系图。设r0为A、B两分子间引力和斥力平衡时的位置，现将A固定在O点，将B从与A相距处1/2r0由静止释放，在BA．B速度最大时，分子势能最小B．B在运动过程中分子势能一直减小C．B速度最大时，A对B的分子斥力为零D．引力和斥力均减小，但引力减小得更快4、如图所示，L为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开开关S的瞬间会有()A．灯A立即熄灭B．灯A慢慢熄灭C．灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭D．灯A突然闪亮一下再突然熄灭5、一物体以初速度为v0做匀减速运动，第1s内通过的位移为x1＝3m，第2s内通过的位移为x2＝2m，又经过位移x3物体的速度减小为0，则下列说法中不正确的是()A．初速度v0的大小为2.5m/s B．加速度a的大小为1m/s2C．位移x3的大小为98m D．位移x3内的平均速度大小为6、氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于n=4的能级状态．关于这群氢原子，下列说法中正确的是（）A．这群氢原子向低能级跃迁时最多能辐射出4种频率的光B．由n=4能级向基态跃迁时辐射光的波长最短C．处于n=4能级的氢原子电离至少需要12.75eV的能量D．从n=4能级跃迁到n=3能级释放光子的能量大于从n=3能级跃迁到n=2能级释放光子的能量二、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、氢原子的能级如图所示，现处于n=4能级的大量氢原子向低能级跃迁，下列说法正确的是：A．这些氢原子可能发出6种不同频率的光B．已知钾的逸出功为2.22eV，则氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级释放的光子可以从金属钾的表面打出光电子C．氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级释放的光子能量最小D．氢原子由n=4能级跃迁到n=3能级时，氢原子能量减小，核外电子动能增加8、如图所示，以点电荷Q为圆心的圆上有B、C两点，已知将正点电荷q从A点移至B点，克服电场力做功为W，W>0则（）A．Q为负电荷B．将负电荷从C点移至A点，电势能增加C．将正点电荷q从B点沿圆周移至C点，电场力不做功D．将正点电荷q从C点沿直线移至A点，电场力做功大于W9、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、关于楞次定律，下列说法中正确的是()A．感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相反B．感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相同C．感应电流的磁场方向与磁通量增大还是减小有关D．感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化三、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）某物理兴趣小组的同学准备测量一个定值电阻的阻值，实验室提供了以下实验器材供选择，请你帮助该实验小组完成以下操作．A．待测电阻Rx：阻值约为200Ω；B．电源E：电动势为3.0V，内阻可忽略不计；C．电流表A1：量程为0～30mA，内电阻r1=20Ω；D．电流表A2：量程为0～50mA，内电阻r2约为8Ω；E．电压表V：量程为0～15V，内电阻RV约为10kΩ；F．定值电阻R0：阻值R0=80Ω；G．滑动变阻器R1：最大阻值为10Ω；H．滑动变阻器R2：最大阻值为1000Ω；J．开关S，导线若干．（1）由于实验室提供的电压表量程太大，测量误差较大，所以实验小组的同学准备将电流表A1和定值电阻R0改装成电压表，则改装成的电压表的量程为___V；（2）为了尽可能减小实验误差，滑动变阻器应该选择___（选填“G”或“H”），实验电路图画图在下面方框中______。（3）若某次测量中电流表A1的示数为I1，I电流表A2的示数为I2，则Rx的表达式为Rx=___．12．（12分）某同学利用做自由落体运动的小球来验证机械能守恒定律．在某次实验中，该同学得到小球自由下落的部分频闪照片如图所示，图中所标数据均为小球下落的实际距离．若已知当地的重力加速度大小为g＝9.80m/s2，小球的质量为m＝1.00kg，频闪仪每隔0.05s闪光一次．（1）在t2到t5时间内，小球重力势能的减少量△Ep＝_____J，动能的增加量为△Ek＝_____J；（结果保留三位有效数字）（2）该同学通过多次实验发现，无论在哪段时间内，小球重力势能的减少量△Ep总是大于其动能的增加量△Ek，造成这种现象的主要原因是_____．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）如图所示，质量为m=1.0kg的物块A以v0=4.0m/s速度沿粗糙水平面滑向静止在水平面上质量为M=2.0kg的物块B，物块A和物块B碰撞时间极短，碰后两物块粘在一起．已知物块A和物块B均可视为质点，两物块间的距离为L=1.75m，两物块与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.20，重力加速度g=10m/s2.求：（1）物块A和物块B碰撞前的瞬间，物块A的速度v的大小；（2）物块A和物块B碰撞的过程中，物块A对物块B的冲量I；（3）物块A和物块B碰撞的过程中，系统损失的机械能ΔE.14．（16分）如图，导热性能极好的气缸，高为L=l.0m，开口向上固定在水平面上，气缸中有横截面积为S=100cm2、质量为m=20kg的光滑活塞，活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内．当外界温度为t=27、大气压为p0=l.0×l05Pa时，气柱高度为l=0.80m，气缸和活塞的厚度均可忽略不计，取g=10m/s2，求：①如果气体温度保持不变，将活塞缓慢拉至气缸顶端．在顶端处，竖直拉力F有多大？②如果仅因为环境温度缓慢升高导致活塞上升，当活塞上升到气缸顶端时，环境温度为多少摄氏度？15．（12分）如图所示，三棱镜的横截面ABC为直角三角形，∠A=90°，∠B=30°，边长LAC=20cm，棱镜材料的折射率为．一束平行于底边BC的单色光从AB边上的中点O射入此棱镜，已知真空中光速为3.0×108m/s．求：(1)通过计算判断光束能否从BC边射出；(2)该光束从O射到BC边所用的时间．

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】

A.这群原子能辐射出C42=6B.根据玻尔理论可知，这群氢原子能辐射的光子的最小能量是氢原子从n=4能级跃迁到能级n=3能级产生的，为0.66eV，故B项符合题意；C.处于该能级(n=4)的氢原子至少需吸收0.85eV能量的光子才能电离，故C项不符合题意；D.波长最长的辐射光对应着能级差最小，则是氢原子从n=4能级跃迁到能级n=3能级产生的，故D项不符合题意。2、C【解题分析】（1）根据题设条件无法计算卫星得质量，故无法比较，A错误；（2）假设海洋动力环境卫星的轨道半径为，则海陆雷达卫星的轨道半径为，它们环绕地球运行时，根据万有引力提供向心力，得海陆雷达卫星的角速度，海洋动力环境卫星角速度，所以，B错误；（3）因为，所以海陆雷达卫星和海洋动力环境卫星的周期比和角速度成反比，即：，故C正确；（4）因两卫星质量未知，所以无法比较它们向心力的大小，D错误．故本题选C【题目点拨】（1）根据万有引力提供向心力，只能求出中心天体的质量，无法求得卫星的质量；（2）根据，可以求得各卫星的角速度关系，从而可以根据半径关系，比较它们的角速度之比；根据，可以知道两卫星周期之间的关系．3、A【解题分析】

AB.由0.5r0到r0过程中，分子力表现为斥力，距离增大时，分子力做正功，分子势能减小，当r>r0时，分子力表现为引力，分子间距离增大，分子力做负功，分子势能增大，所以r=r0C.根据动能定理，分子间的距离从0.5r0增大到r0过程中，动能增加，从r0到无限远，动能减小，所以r=r0时b的动能最大，D.b从与a相距0.5r0处由静止释放，b远离a的过程中，距离增大，引力和斥力均减小，但斥力减小较快，4、A【解题分析】

当开关S断开时，由于通过自感线圈的电流从有变无，线圈将产生自感电动势，但由于线圈L与灯A串联，在S断开后，不能形成闭合回路，因此灯A在开关断开后，电源供给的电流为零，灯就立即熄灭，只有选项A正确。故选A。5、A【解题分析】

AB．根据Δx=at2可得加速度：a=Δxt2=2-31m/C．第2s末的速度：v2=v0+at=1.5m/sD．位移x3内的平均速度大小v=v6、B【解题分析】

（1）这群氢原子向低能级跃迁时最多可辐射出种不同频率的光，A错误；（2）根据玻尔跃迁理论，可知，能级差越大，辐射出光频率越大，则波长越短．由题可知，该氢原子中电子从n=4能级跃迁到n=1能级的最大，故波长最短，B正确；（3）要想将n=4能级的电子剥离原子，即让电子电离，至少需要吸收的能量，故C错误；（4）从n=4能级跃迁到n=3能级释放光子的能量，从n=3能级跃迁到n=2能级释放光子的能量，则D错误；故本题选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、AD【解题分析】根据C42=6，所以这些氢原子总共可辐射出6种不同频率的光．故A正确；n=3能级跃迁到n=2能级辐射出的光子能量E=-1.51eV-（-3.40eV）=1.89eV＜2.22eV，小于钾的逸出功，不能发生光电效应．故B错误．由图可知当核外电子从n=4能级跃迁到n=3能级时，能级差最小，所以放出光子的能量最小，故C错误；由n=4能级跃迁到n=3能级过程中释放能量，原子的能量在减小，核外电子的运转半径减小，根据kq2r2=mv2r可知8、BC【解题分析】

A.将正电荷从A移到B点，电场力做负功，则电势能升高，可知B点的电势高于A点，则Q为正电荷，A错误；B.将负电荷从C点移到A点和从B点移到A点，电场力做功相同，将负电荷从B点移动A电，电场力做负功，电势能增加，B正确；C.B、C两点处于同一等势面上，将正点电荷q从B点沿圆周移至C点，电场力不做功，C正确；D.将正电荷从C点移到A点，与从B点移到A点电场力做功相同，均为，D错误。故选BC。【题目点拨】根据电场力做功得出电势能的高低，从而得出电势的高低，判断出点电荷Q的电性。根据电场力做功判断电势能的变化，在等势面上移动电荷，电场力不做功。9、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、CD【解题分析】感应电流的磁场并不阻碍磁场，阻碍原磁场的变化。当磁通量增大时，感应电流的磁场与原磁场方向相反，当磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场方向相同．即感应电流的磁场方向取决于引起感应电流的磁通量是增加还是减小，简而言之“增反减同”。故CD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、3.0VG【解题分析】

（1）根据电压表改装原来可知改装后的电压表量程为；（2）用最大阻值为1000Ω的滑动变阻器不方便操作，为减小实验误差、方便实验操作，滑动变阻器应选择：G；由题意可知，待测电阻阻值远大于滑动变阻器最大阻值，滑动变阻器应采用分压接法，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示：（3）根据图示电路图可知，待测电阻阻值为；【题目点拨】本题考查了实验器材的选择、实验电路设计与实验数据处理，要掌握实验器材的选择原则；根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法是设计实验电路图的关键；应用伏安法测电阻，当待测电阻阻值远大于滑动变阻器最大阻值时，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法．12、(1）7.06，7.03；(2）小球受到空气阻力的影响；【解题分析】(1)在t2到t5时间内，小球下落的高度h=0.7206m，所以小球重力势能的减少量为△Ep=mgh≈7.06J，小球在t2时刻的瞬时速度大小在t5时刻的瞬时速度大小所以小球动能的增加量；(2)由于小球下落过程中要受到空气阻力的作用，所以减少的重力势能一部分转化为小球运动的动能，另一部分转化为克服空气阻力做功而产生的内能．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