河北衡水中学2024届物理高二第二学期期末综合测试试题含解析

河北衡水中学2024届物理高二第二学期期末综合测试试题注意事项: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、质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m1．当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是（c表示真空中的光速）A．(m1C．(m12、在甲、乙、丙、丁四幅图中，滑轮本身所受的重力忽略不计，滑轮的轴安装在一根轻木杆P上，一根轻绳绕过滑轮，端固定在墙上，端下面挂一个质量为的重物，当滑轮和重物都静止不动时，甲、丙、丙、丁图中木杆P与竖直方向的夹角均为，乙图中木杆P竖直。假设甲、乙、丙、丁四幅图中滑轮受到木杆P的弹力的大小依次为、、、，则以下判断正确的是（）A． B．C． D．3、一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即和摩擦力的作用，木块处于静止状态，如图所示，其中，若撤去，则木块受到的摩擦力为（）A．10N,方向向左 B．6N，方向向右 C．2N，方向向右 D．04、物理学家通过艰苦的实验来探究自然的物理规律，为人类的科学事业做出了巨大贡献，值得我们敬仰。下列描述中符合物理学史实的是A．开普勒发现了行星运动三定律，从而提出了日心说B．牛顿发现了万有引力定律但并未测定出引力常量GC．奥斯特发现了电流的磁效应并提出了判断通电导线周围磁场方向的方法D．法拉第发现了电磁感应现象并总结出了判断感应电流方向的规律5、如图所示为一列简谐波在某一时刻的波形图，此时刻质点F的振动方向如图所示，则()A．该波向上传播 B．该波向下传播C．该波向左传播 D．该波向右传播6、对于一定质量的理想气体，下列说法中正确的是A．若气体的体积不变，其内能一定不变B．若气体的内能不变，其状态一定不变C．若气体温度升高时，其内能一定增大D．若气体的温度升高，其压强一定增大二、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、下列说祛正确的是（）A．光导纤维束是利用光的全反射现象B．单反相机的增透膜利用了光的偏振现象C．在最简单的振荡电路中,当回路中的振荡电流在增大时电容器-定处于放电状态D．氡的半衰期约为天,则经过天,个氨衰变后还剩个8、图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表。线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示，以下判断不正确的是（）A．电流表的示数为10AB．线圈转动的角速度为100πrad/sC．0.01s时线圈平面与磁场方向垂直D．0.02s时电阻R中电流的方向自右向左9、如图所示，在磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，导体PQ在力F作用下在U型导轨上以速度v=10m／s向右匀速滑动，两导轨间距离L=1m，电阻R=1Ω，导体和导轨电阻忽略不计，则以下说法正确的是A．导体PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为5VB．导体PQ受到的安培力方向水平向右C．作用力F大小是0.50ND．作用力F的功率是25W10、下列有关核反应的方程中,表述正确的是（）A．是核聚变反应B．是衰变C．是核裂变反应D．是核裂变反应三、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）某同学在研究性学习中利用光电门对自由落体运动进行了研究．如图所示，用铁架台竖直固定长木板，光电门A、B分别固定在长木板上，AB相距S=41.5cm；现从光电门A上方某高度静止释放一个小球，小球通过A、B的时间分别为，小球直径．回答下列问题：（计算结果取三位有效数字）(1)小球通过光电门B时的瞬时速度为____________m/s．(2)小球的加速度a=__________．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）图中的实线是一列沿轴负向传播的正弦波在某一时刻的波形曲线．经过后,其波形如图中虚线所示．若该波的周期大于,求波的周期和波速．14．（16分）如图，一粗细均匀的U形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上侧与大气相通，下端开口处开关K关闭，A侧空气柱的长度为l=10.0cm，B侧水银面比A侧的高h=3.0cm，现将开关K打开，从U形管中放出部分水银，当两侧的高度差为h1=10.0cm时，将开关K关闭，已知大气压强p0=75.0cmHg．（1）求放出部分水银后A侧空气柱的长度；（2）此后再向B侧注入水银，使A、B两侧的水银达到同一高度，求注入水银在管内的长度．15．（12分）如图所示，xOy平面内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B＝0.08T，在原点O有一粒子源，它可以在xOy平面内向I、IV象限各个方向发射质量m＝9.6×10－24kg、电荷量q＝4.8×10－16C、速度v＝l×106m/s的带正电的粒子．一足够长薄板平行于x轴放置，薄板的中点O'的坐标为（0，0.4m），不考虑粒子之间的相互作用，结果保留两位有效数字．（1）若磁场范围足够大，求薄板下表面被粒子击中的区域的长度；（2）若匀强磁场大小方向均不变，但只存在于一个圆形区域中，粒子源恰好在其边界上，已知粒子最后全部垂直打在薄板上，求粒子从O点到薄板的最长时间和最短时间；

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、D【解题分析】一个质子和一个中子结合成氘核时，质量亏损Δm=m1+m2-m3【题目点拨】根据反应前后的质量求出质量亏损，结合爱因斯坦质能方程ΔE=Δmc2、B【解题分析】

由题可知本题考查力的平衡。【题目详解】轻绳上的拉力大小等于重物所受的重力，设滑轮两侧轻绳之间的夹角为，滑轮受到木杆P的弹力等于滑轮两侧轻绳拉力的合力，即由夹角关系可得故B正确，ACD错误。故选B。3、C【解题分析】

开始时在水平方向木块受及摩擦力的作用而处于平衡状态时，由平衡条件可知木块所受的静摩擦力的大小为，则有木块受到的最大静摩擦力；当撤去力后，由于，则有木块仍处于静止状态，由平衡条件可知木块所受的静摩擦力大小与作用在木块上的等大反向，即，方向水平向右，故选项C正确，A、B、D错误．4、B【解题分析】试题分析：开普勒发现了行星运动三定律，哥白尼提出了日心说，选项A错误；牛顿发现了万有引力定律但并未测定出引力常量G，选项B正确；奥斯特发现了电流的磁效应，安培提出了判断通电导线周围磁场方向的方法，选项C错误；法拉第发现了电磁感应现象，楞次总结出了判断感应电流方向的规律，选项D错误；故选B.考点：物理学史5、C【解题分析】由波形图可知，根据“同侧法”可知，该波向左传播，故选C.6、C【解题分析】

A、改变内能的方式有两种：做功和热传递，所以当气体的体积不变，其内能可能变化，故A错；B、若气体的内能不变，则可能存在对外做功并吸收热量，而状态发生变化的，故B错；C、温度是平均动能的标志，而理想气体的内能仅仅与温度有关，所以若气体温度升高时，其内能一定增大，故C正确；D、若气体的温度升高，根据理想气体方程可知其压强不一定增大，故D错；故选C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】（1）我们常常听到的“光纤通信”，就是利用了全反射的原理，光导纤维简称光纤．光可以利用全反射的方式从纤维束的一端传到另一端，A正确；（2）增透膜利用了光的干涉原理，利用膜的前后两个表面产生的反射光，发生干涉相消，阻止反射，来增加透射的目的，B错误；（3）根据电磁振荡原理，振荡电流增大的过程中，电容器正在放电，C正确；（4）对于一个特定的氡原子，它发生衰变的概率，不可预测，可能在下1s就衰变，也可能在10min之内衰变，也可能在200万年之后再衰变．而元素的半衰期，是一个统计规律，D错误；故本题选AC8、CD【解题分析】

电流的最大值、周期，电流表的示数为有效值，感应电动势最大，则穿过线圈的磁通量变化最快，由楞次定律可判断出0.02s时流过电阻的电流方向。【题目详解】A项：由题图乙可知交流电电流的最大值是Im=10I=Im2B项：由题图乙可知交流电的角速度为：ω=2πT=100πC项：0.01s时线圈中的感应电流达到最大，感应电动势最大，则穿过线圈的磁通量变化最快，磁通量为0，故线圈平面与磁场方向平行，故C错误；D项：由楞次定律可判断出0.02s时流过电阻的电流方向自左向右，故D错误。故应选：CD。【题目点拨】本题考查交变电流的产生及有效值的定义，要注意明确电流表示数、机器铭牌上所标的电流值、电压值等均为有效值。9、AD【解题分析】导体PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为E=BLV=0.5×1×10=5V，故A正确根据右手定则可判断电流方向是从Q到P，再根据左手定则可知安培力方向向左，故B错误作用力F大小是：，故C错误作用力F的功率是P=FV=2.5×10=25W，故D正确故选AD10、AD【解题分析】A反应是轻核聚变反应，选项A正确，B错误；核裂变是重核在中子轰击下分裂成中等核，并放出大量核能的反应，则C反应不是核裂变反应，D反应是重核裂变反应，选项C错误，D正确；故选AD.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、3.009.64【解题分析】(1)由于小球通过光电门的时间极短，可以利用其平均速度来代替瞬时速度，因此有：滑块经过光电门A时的速度表达式为：；滑块经过光电门B时的速度表达式为：(2)设物体的加速度为a,根据匀变速直线运动公有：，解得：．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、v=0.12m/s，T=2s【解题分析】波向左传播，传播距离=6cm=0.06m所以波速=0.12m/s又根据波长、波速和周期的关系得：=2s14、（1）12.0cm；（2）13.2cm【解题分析】

（1）以cmHg为压强单位．设A侧空气柱长度l=10.0cm时压强为p，当两侧的水银面的高度差为h1=10.0cm时，空气柱的长度为l1，压强为p1，由玻意耳定律，有：pl=p1l1①由力学平衡条件，有：p=p0+h②打开开关放出水银的过程中，B侧水银面处的压强始终为p0，而A侧水银面处的压强随空气柱长度的增加逐渐减小，B、A两侧水银面的高度差也随着减小，直至B侧水银面低于A侧水银面h1为止，由力学平衡条件，有：p1=p0﹣h1③联立①②③，并代入题目数据，有：l1=12cm④（2）当A、B两侧的水银面达到同一高度时，设A侧