湖北省省实验中学联考2024届物理高二下期末考试试题含解析

湖北省省实验中学联考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，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆，每根上套着一个小滑环（图中未画出），三个滑环分别从a、b、c处释放（初速为0），用t1、t2、t3依次表示各滑环到达d所用的时间，则（）A．tB．tC．tD．t2、如图所示，水平直轨道离地面高度为5m，轨道上的A、B两点相距2m，在B点用细线悬挂一小球，离地面高度为h．一辆小车沿轨道以4m/s速度匀速运动，经过A点时车上有一物体不慎掉出车外，运动至B点时又轧断了细线使小球自由落下，最后物体与小球同时落地．不计空气阻力，取重力加速度大小为g=10m/s2，可求得h等于A．1.25m B．2.25mC．3.75m D．4.75m3、下列电磁波中频率最高的是A．红外线 B．γ射线 C．紫外线 D．无线电波4、用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示。两斜面I、Ⅱ固定在车上，倾角分别为30°和60°。重力加速度为g。当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面I、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2，则A． B．C． D．5、物体从静止开始做直线运动，图像如图所示，则该物体A．在第8s末相对于起点的位移最大B．在第4s末相对于起点的位移最大C．在时间内的加速度大小最大D．在时间内的加速度大小保持不变6、一定质量的理想气体在某一过程中压强保持不变，体积增大100cm3，气体内能增加了50J，则此过程（）A．气体从外界吸收50J的热量B．气体从外界吸收60J的热量C．气体向外界放出50J的热量D．气体向外界放出60J的热量二、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、如图所示，绝热隔板K把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，K与气缸壁的接触是光滑的两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b气体分子之间相互作用势能可忽略现通过电热丝对气体a加热一段时闻后，a、b各自达到新的平衡，则（）A．a的体积增大了，压强变小了B．b的温度升高了C．加热后a的分子热运动比b的分子热运动更激烈D．a增加的内能大于b增加的内能8、物体受到几个外力的作用而作匀速直线运动，如果撤掉其中的一个力，它可能做（）A．匀速直线运动 B．匀加速直线运动C．匀减速直线运动 D．曲线运动9、如图所示，固定支架由OA和OB两轻板夹300角组合而成。起初OA水平，现把支架绕O点在纸面内逆时针转900，则此过程中()A．OA板所受压力先增大后减小B．OB板所受压力先增大后减小C．OA板所受压力最大值为mgD．OB板所受压力最大值为2mg10、如图所示，空间存在着与圆台母线垂直向外的磁场，各处的磁感应强度大小均为B，圆台母线与竖直方向的夹角为θ，一个质量为m、半径为r的匀质金属环位于圆台底部，环中维持恒定的电流I不变，之后圆环由静止向上运动，经过时间t后撤去该恒定电流并保持圆环闭合，圆环全过程上升的最大高度为H，已知重力加速度为g，磁场的范围足够大，在圆环向上运动的过程中，下列说法正确的是A．圆环开始减速时加速度大于gB．在时间t内安培力对圆环做功为mgHC．圆环先有收缩后有扩张的趋势D．圆环运动的最大速度为2πBIrt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）在“用双缝干涉测光的波长”实验中(实验装置如图甲)：(1)下列说法哪一个是错误的________．(填选项前的字母)A．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝．B．测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐C．为了减小测量误差，可用测微目镜测出n条亮纹中心间的距离a，求出相邻两条亮纹间距(2)将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹的中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图甲所示．然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示，则图乙读数为________mm，求得这种色光的波长λ＝______nm．（已知双缝间距d＝0.2mm，双缝到屏间的距离L＝700mm12．（12分）某同学利用图甲所示的实验装置做“研究匀变速直线运动”的实验。①按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，释放小车，小车由静止开始运动。②按实验要求正确装上纸带，让小车靠近打点计时器，按住小车，打开打点计时器电源，释放小车，获得一条带有点列的纸带。③在获得的纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点A、B、C…，测量相邻计数点的间距s1、s2、s3…，并将其记录在纸带上对应的位置处。已知实验装置中打点计时器的电源是频率为50Hz的低压交流电源，图乙为用米尺测量所得纸带上的s1、s2、s3和s4的情况，由图可读出s1＝1.68cm，s2＝2.42cm，s3＝3.12cm，s4＝__cm，由此求得打下B点时小车速度大小vB＝___m/s，加速度的大小a＝______m/s2(计算结果取3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）如图所示，在y>0的空间中存在着沿y轴正方的匀强电场；在y<0的空间中存在垂直xoy平面向里的匀强磁场。一个带负电的粒子（质量为m,电荷量为q，不计重力），从y轴上的p(0,b)点以平行x轴的初速度射入电场，经过x轴上的N（2b,0）点。求：（1）粒子经过N点时的速度大小和方向。（2）已知粒子进入磁场后恰好通过坐标原点，求磁感应强度B和粒子从p到O运动的时间。14．（16分）如图所示，长为31cm、内径均匀的细玻璃管开口向上竖直放置，管内水银柱的上端正好与管口齐平，封闭气体的长为10cm，温度为300K，外界大气压强p0＝75cmHg不变。若把玻璃管用手堵住转至开口竖直向下，再松开手。（1）求剩余水银柱的长度；（2）把玻璃管再转回管口朝上，当管内气体温度缓慢升高到多少时，水银柱的上端恰好重新与管口齐平？15．（12分）如图所示，由同种材料制成的单匝正方形闭合导线框abcd位于竖直平面内，其下方有一匀强磁场区域，该区域的上边界水平，并与线框的ab边平行，磁场方向与线框平面垂直。已知磁场的磁感应强度为B，线框边长为L，线框质量为m，电阻为R。线框从磁场上方某高度处，由静止开始下落，恰能匀速进入磁场区域。求：（1）当ab边刚进入磁场时，线框的速度大小；（2）线框在进入磁场的过程中，通过导线横截面的电荷量；（3）分析线框进入磁场过程中的能量转化情况。

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】

对小滑环，受重力和支持力，将重力沿杆的方向和垂直杆的方向正交分解，根据牛顿第二定律得小滑环做初速为零的匀加速直线运动，加速度为a=gsin(90°-θ)=gcosθ(θ为杆与竖直方向的夹角)，由图中的直角三角形可知，小滑环的位移S=2Rcosθ，所以t=2sa=2×2Rcosθgcosθ=2Rg，t与θ无关，即t12、A【解题分析】经过A点，将球自由卸下后，A球做平抛运动，则有：H=gt12解得：t1＝＝1s，小车从A点运动到B点的时间t2＝＝0.5s，因为两球同时落地，则细线被轧断后B处小球做自由落体运动的时间为t3=t1-t2=1-0.5=0.5s，则h=gt2＝×10×0.52＝1.25m故选A．点睛：本题主要考查了平抛运动和自由落体运动基本公式的直接应用，关键抓住同时落地求出B处小球做自由落体运动的时间，难度不大，属于基础题．3、B【解题分析】

根据电磁波谱可知，γ射线的波长最短，所以γ射线的频率最高，而红外线的频率最低，故选项B正确，A、C、D错误。4、D【解题分析】

对圆筒进行受力分析知圆筒处于三力平衡状态，受力分析如图，由几何关系可知，，。解得，由牛顿第三定律知，故D正确5、D【解题分析】

AB、由题图知，物体在内沿正方向运动，在内沿负方向运动，所以在第末相对于起点的位移最大，故选项A、B错误；CD、图线的斜率等于物体的加速度，由题图图线可知内物体的加速度大小不变并且最大，故选项C错误，D正确。6、B【解题分析】

气体体积增大100cm3，所以气体对外界做功，而气体内能增加了50J，根据，可知气体吸收热量，故B正确；ACD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、BCD【解题分析】

试题分析：根据气体状态方程和已知的变化量去判断其它的物理量．根据热力学第一定律判断气体的内能变化．A．当a加热时，气体a的温度升高，压强增大，由于K与气缸壁的接触是光滑的，可以自由移动，所以a，b两部分的压强始终相同，都变大，故A错误．B．由于a气体膨胀，b气体被压缩，所以外界对b气体做功，根据热力学第一定律得：b的温度升高了，故B正确．C．由于过程中a气体膨胀，b气体被压缩，所以a气体的温度较高，所以加热后a的分子热运动比b的分子热运动更激烈，故C正确．D．由于a气体膨胀，b气体被压缩，最终a气体体积大于b气体体积，所以a气体的最终温度较高，内能增加较多，故D正确．故选BCD．8、BCD【解题分析】

A．物体在几个力的作用下处于平衡状态，若撤去其中某一个力而其余力的性质（大小、方向、作用点）不变，根据平衡条件，其余力的合力与撤去的力等值、反向、共线，合力是恒力；在撤去了恒力之后，物体受到的合力不为0，故物体一定做加速运动，不可能做匀速直线运动，故A是不可能的；B．当合力与物体运动的方向相同时，物体做匀加速直线运动，故B是可能；C．直线运动中合力与物体运动的方向相反时，物体做匀减速直线运动，C是可能的；D．曲线运动中合力与速度不共线，物体做匀变速曲线运动；D是可能的．9、AD【解题分析】

把支架绕O点在纸面内逆时针转90°，等效于把球的重力顺时针旋转90°，由平行四边形定则可知，OA板所受压力先增大后减小，OB板所受压力一直增大；选项A正确，B错误；由图可知OA板所受压力最大值为；OB板所受压力最大值为，选项C错误，D正确.10、ACD【解题分析】A、电流撤去后，由于惯性，圆环继续向上运动，在磁场中切割磁感线产生感应电流，电流方向俯视为逆时针，由左手定则可知圆环所受安培力方向垂直磁感线向下，重力竖直向下，所以圆环开始减速时加速度大于g，故A正确；B、由功能关系可知，在上升全过程中，在t时间内安培力对圆环做的功等于全过程重力做的功mgH和t时间后圆环克服安培力做的功，所以在时间t内安培力对圆环做功大于mgH，故B错误；C、圆环通电流时，电流方向为顺时针，安培力分量指向圆心，有收缩的趋势，撤去电流后，切割产生的感应电流为逆时针，则安培力分量背离圆心，则有扩张的趋势，故C正确；D、环中通以恒定电流I后，圆环所受安培力为BI·2πr，则在竖直方向的分力为2πrBIcosθ，由牛顿第二定律,可得：BI2πrcosθ-mg=ma，则圆环向上的加速度为a=2πBIrcosθm-g，竖直向上；在电流未撤去时，圆环将做匀加速直线运动，经过时间t，速度会达到最大值，由v=at得v=故选ACD。【题目点拨】根据牛顿第二定律，与运动学公式，依据功能关系，结合电磁感应与安培力，即可求解。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)A(2)13.870660【解题分析】

（1）A．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，不需放单缝和双缝．故A错误；B．测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐．故B正确；C．n条亮纹之间有n-1个间距，相邻条纹的间距．故C正确．（2）图甲中螺旋测微器的固定刻度读数为：2mm，可动刻度读数为：0.01×32.0mm=0.320mm，所以最终读数为：2.320mm．图乙中螺旋测微器的固定刻度读数为：13.5mm，可动刻度读数为：0.01×37.0mm=0.370mm，所以最终读数为：13.870mm．则有：根据双缝干涉条纹的间距公式得，代入数据得，λ=6.6×10-7m=6.6×102nm．【题目点拨】解决本题的关键掌握螺旋测微器的读数方法：螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数，需估读；知道双缝干涉的条纹间距公式.12、3.880.2050.725【解题分析】

③[1][2][3]根据刻度尺的指示，可知：打B点的速度：根据逐差法计算加速度：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、（1）方向与x轴正方向成45°角（2）【解题分析】试题分析：（1）粒子在匀强电场中做类平抛运动，垂直于电场方向：沿电场方向：则在N点速度：方向与x轴正方向成45°角（2）粒子进入磁场后做匀速圆周运动，运动轨迹如图，由几何关系知：粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律有；则；由可得粒子在磁场中运动的周期为则粒子在磁场中运动时间为：考点：带电粒子在组合场中的运动点评：此题要求首先要分析粒子在各个区域内的运动情况，必要时画出粒子的运动轨迹图，了解图