2024届安徽省六安三校物理高二下期末综合测试试题含解析

2024届安徽省六安三校物理高二下期末综合测试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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，A、B、C、D、E、F是在匀强电场中一个边长为2cm的正六边形的六个顶点，该六边形所在平面与电场线图中没有画出平行．如果已知A、C、E三点的电势分别为、0V、2V，则下列说法正确的是(

)A．通过CD和AF的直线应为电场中的两条等势线B．匀强电场的场强大小为C．匀强电场的场强方向为由D指向BD．将一个电子由D点移到A点，其电势能将减少2、交流发电机发电的示意图如图所示，线圈的AB边连在金属滑环K上，CD边连在金属滑环L上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路相连．线圈转动过程中，下列说法中正确的是（）A．转到图甲位置时，通过线圈的磁通量变化率最大B．转到图乙位置时，线圈中产生的感应电动势为零C．转到图丙位置时，线圈中产生的感应电流最大D．转到图丁位置时，AB边感应电流方向为3、一单色光从空气中射到直角棱镜一个面上P点，以入射角射入棱镜，经折射后射到另一面的Q点，恰好发生全反射，如图所示，则棱镜的折射率是A． B． C． D．24、图甲为电子电路中的正弦脉冲波的交变电流与时间的变化图象，图乙为用作时钟讯号来准确地触发同步电路的方波的交变电流与时间的变化图象，则正弦脉冲波和方波的交变电流有效值分别为A．0.5A，B．0A，C．，D．，5、各种不同频率范围的电磁波按频率由大到小的排列顺序是A．γ射线、紫外线、可见光、红外线B．γ射线、红外线、紫外线、可见光C．紫外线、可见光、红外线、γ射线D．红外线、可见光、紫外线、γ射线6、科学家们对微观粒子的研究推动了科学的进步，下列符合历史事实的是A．普朗克发现了电子B．爱因斯坦提出能量子假说C．贝克勒尔发现了天然放射现象D．汤姆孙提出了原子的核式结构二、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，在x轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，x轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为的匀强磁场．一带负电的粒子从原点O沿与x轴成30°角斜向上方射入磁场，且在上方运动半径为R．则下列说法正确的是（）A．粒子在运动过程中的动能保持不变B．粒子在x轴上方和下方运动的半径之比为2：1C．粒子完成一次周期性运动的时间为D．粒子第二次射入x轴上方的磁场时，沿x轴前进3R8、在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量实验中，哪些因素可导致实验误差（）A．导轨安放不水平 B．小车上挡光板倾斜C．两小车质量不相等 D．两小车碰后连在一起9、近来，我国某些地区出现了雾霾天气，给人们的正常生活造成了极大的影响．在一雾霾天，某人驾驶一辆小汽车以大小为30m/s的速度行驶在高速公路上，突然发现正前方28m处有一辆大卡车以12m/s的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急制车，但刹车过程中刹车失灵．如图所示，a、b分别为小汽车和大卡车的v-t图象(不考虑两车可能相撞后的情况)，取重力加速度为10m/s².下列说法正确的是A．在4s时小汽车与卡车追尾B．0～1s内小汽车受到的阻力与其受到的重力之比为1：2C．若刹车不失灵，则小汽车恰好不与卡车追尾D．若刹车不失灵，则小汽车与卡车的最近距离为11.8m10、美国物理学家密立根利用图甲所示的电路研究金属的遏止电压Uc与入射光频率v的关系，描绘出图乙中的图像，由此算出普朗克常量h.电子电荷量用e表示，下列说法正确的是（）A．入射光的频率增大，为了测遏止电压，则滑动变阻器的滑片P应向M端移动B．由Uc-v图像可知，这种金属的截止频率为veC．增大入射光的强度，光电子的最大初动能也增大D．由Uc-v图像可求普朗克常量表达式为三、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）在“探究加速度与质量的关系”的实验中。(1)备有器材：A．带有定滑轮的长木板；B．电磁打点计时器、低压交流电源、纸带；C．细绳、小车、砝码；D．装有细砂的砂桶；E.垫片；F.毫米刻度尺。还缺少的一件器材是___。(2)实验得到如图所示的一条纸带，相邻两计数点的时间间隔为T；B、C间距x2和D、E间距x4已测出，利用这两段间距计算小车加速度a的表达式为a＝_____。(3)同学甲根据实验数据画出如图甲所示a－1m图线，从图线可得砂和砂桶的总质量为____(4)同学乙根据实验数据画出了图乙所示图线，从图线可知同学乙操作过程中可能______。12．（12分）橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比，即F=kx，k的值与橡皮筋的原长L、横截面积S有关，理论与实验都证明，其中Y是由材料决定的常数，材料力学中称之为杨氏模量（2）在国际单位中，杨氏模量Y的单位应为_______．A．NB．mC．N/mD．（2）某同学通过实验测得该橡皮筋的一些数据，做出了外力F与伸长量x之间的关系图像如图所示，由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k=_____________N/m（3）若橡皮条的原长为2．0cm，面积为2．0，则该橡皮筋的杨氏模量Y的大小是_________（只填数字，单位取（2）中正确单位，结果保留两位有效数字）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，一个有界的匀强磁场，磁感应强度B=0.50T，磁场方向垂直于纸面向里，MN是磁场的左边界．在距磁场左边界MN的1．0m处有一个放射源A，内装放射物质（镭），发生α衰变生成新核Rn（氡）．放在MN左侧的粒子接收器接收到垂直于边界．MN方向射出的质量较小的粒子，此时接收器位置距直线OA的距离为1.0m．

①试写出Ra的衰变方程；

②求衰变后α粒子的速率；

③求一个静止镭核衰变释放的能量．（设核能全部转化为动能，取1u=1.6×10-27kg，电子电量e=1.6×10-19C）14．（16分）如图甲所示，竖直轻弹簧下端固定在水平地面上，上端与木块A连接，物块B叠放在A上，系统处于静止状态。现对B施加竖直向上的拉力F，使A、B以大小的加速度竖直向上做匀加速直线运动直至分离，力F的大小随B的位移x变化的关系如图乙所示。当x=16cm时撤去力F，撤去力F前B一直做匀加速直线运动。取，求：(1)弹簧的劲度系数k、物块A的质量m和物块B的质量M；(2)A、B分离时A的速度大小以及从A、B分离至B到达最高点所用的时间t；(3)从B由静止开始到A与B分离的过程中，A与弹簧组成的系统的机械能变化量。15．（12分）我国ETC（不停车电子收费系统）已实现全国联网，大大缩短了车辆通过收费站的时间，假设一辆家庭轿车以10m/s的速度匀速行驶，接近人工收费站时，轿车开始减速，至收费站窗口恰好停止，再用10s时间完成交费，然后再加速至10m/s继续行驶．若进入ETC通道．轿车从某位置开始减速至10m/s后，再以此速度匀速行驶10m即可完成交费，然后再加速至10m/s继续行驶．两种情况下，轿车加速和减速时的加速度大小均为1.5m/s1．求：（l）轿车从开始减速至通过人工收费通道再加速至10m/s的过程中通过的路程和所用的时间；（1）两种情况相比较，轿车通过ETC交费通道所节省的时间．

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、C【解题分析】

试题分析：连接AE两点，则其中点电势为0V，与C等势，C与该中点连线即为等势线，匀强电场中的等势线应是平行的，而该连线与CD、AF不平行，A错误；电场方向由E指向A方向（由D指向B），根据可得，B错误C正确；DE是一条电势为2V的等势面，将电子由D点移动到A点，电场力做负功，，其电势能增加，D错误；【名师点睛】本题的关键找等势点，作出电场线，这是解决这类问题常用方法．同时还要充分利用正六边形的对称性分析匀强电场中各点电势的关系2、D【解题分析】

（1）当线圈转到图甲位置时，线圈平面和磁场垂直，穿过线圈磁通量最大，感应电动势为零，根据法拉第电磁感应定律，此时线圈中磁通量的瞬时变化率为零，A错误；（2）当线圈转到图乙位置时，线圈平面和磁场平行，此时穿过线圈的磁通量为零，感应电动势最大，B错误；（3）当线圈转到图丙位置时，线圈平面和磁场垂直，穿过线圈磁通量最大，感应电动势为零，线圈中的感应电流为零，C错误；（4）当线圈转到图丁位置时，线圈AB边、CD边此时正分别向上和向下垂直切割磁场，根据右手定则，此时回路中的感应电流方向为从A到B，D正确；故本题选D【题目点拨】要解决此题，需要掌握发电机的工作原理，知道发电机是根据电磁感应原理制成的，感应电流的方向与磁场方向和导体棒切割磁感线的方向有关；根据中性面和最大值面的特点，结合法拉第电磁感应定律，可知磁通量变化率的情况．3、A【解题分析】作出光路图如图所示：光线在P点发生了折射，则有：，根据题意知光线在Q点恰好发生了全反射，入射角等于临界角C，由几何知识有：，所以可得：，即得，又，则，联立可得：，解得：，故A正确，BCD错误．4、D【解题分析】

电功的计算，I要用有效值计算，图甲中，由有效值的定义得：，得；图乙中，取一个周期进行分段，在0-0.1s是恒定电流，则有效值等于，在0.1s-0.2s是恒定电流，则有效值等于。根据焦耳定律即可得一个周期内交变电流产生的热量。由有效值的定义可得，代入数据解得：；。A.0.5A，，与结论不相符，选项A错误；B.0A，，与结论不相符，选项B错误；C.，，与结论不相符，选项C错误；D.，，与结论相符，选项D正确；5、A【解题分析】在电磁波谱中，各电磁波按照频率从小到大的排列顺序是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、α射线、γ射线，所以选项A正确．电磁波谱【方法技巧】本题需要记得电磁波谱按照波长或频率的排列顺序，按照这个顺序就可以分析出答案．6、C【解题分析】

A．汤姆孙发现了电子，选项A错误；B．普朗克提出能量子假说，选项B错误；C．贝克勒尔发现了天然放射现象，选项C正确；D．卢瑟福提出了原子的核式结构理论，选项D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、ACD【解题分析】试题分析：粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力对其不做功，粒子的动能不变，故A正确；粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得，解得：，则粒子的轨道半径之比：，故B错误；粒子在x轴上方做圆周运动的周期：，在x轴下方飞周期：，负电荷在第一象限轨迹所对应的圆心角为，在第一象限轨迹所对应的圆心角也为，，故C正确；根据几何知识得：粒子第二次射入x轴上方磁场时，沿x轴前进距离为x=R+2R=3R．故D正确．故选ACD．【题目点拨】本题的解题关键是根据轨迹的圆心角等于速度的偏向角，找到圆心角，即可由几何知识求出运动时间和前进的距离．8、AB【解题分析】

导轨不水平，小车速度将受重力的影响，从而导致实验误差，故A正确；挡光板倾斜会导致挡光板宽度不等于挡光阶段小车通过的位移，使计算速度出现误差；故B正确；两小车质量不相等，系统碰撞前后动量仍然守恒，故不会导致实验误差，故C错误；两小车碰后连在一起是完全非弹性碰撞，系统碰撞前后动量仍然守恒，故不会导致实验误差，故D错误；故选AB．9、AD【解题分析】

A：时间内，小汽车的加速度为，所以小汽车在4s时的速度为，所以在内小汽车的位移为，卡车的位移为，由于，所以在4s时小汽车与卡车追尾，故A正确；B．由图象可知，小汽车的加速度为，由牛顿第二定律可知：，所以f=ma=10m，所以0～1s内小汽车受到的阻力与其受到的重力之比为1：1，故B错误；CD.当两车速度相等时，两车的距离最小，若刹车不失灵，则小汽车以的加速度减速运动，运动到与卡车速度相等所用的时间为，此时间内小汽车的位移为，卡车的位移为，所以两车的最小距离为，故D正确，C错误．故选AD.10、BD【解题分析】

A.入射光的频率增大，光电子的最大初动能增大，则遏止电压增大，测遏止电压时，应使滑动变阻器的滑片Р向N端移动，A错误；BD.当遏止电压为零时，v=vc，根据Ekm=hv－W0=eUc，解得，则，BD正确.C.根据光电效应方程Ekm=hv－W0知，光电子的最大初动能与入射光的强度无关，C错误；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、天平x4-x22T20.020(0.018【解题分析】

（1）[1]本题要测量小车的质量，则需要天平，所以还缺少的一件器材是天平；（2）[2]根据逐差法得：x4解得：a=x（3）[3]根据牛顿第二定律得：a=Fm，则F即为重力：m'g=F=解得：m'=（4）[4]由c图可知，图线不通过坐标原点，当F为某一值时，加速度为零，知平衡摩擦力不足或未平衡摩擦力。12、D【解题分析】

（2）由题意知Y=，故Y的单位是，故选D（2）橡皮筋的劲度系数是F-x图象的斜率，由图象得k=（3）根据杨氏模量公式知Y==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)(2)(3)E=2.04×10-12J【解题分析】

（1）根据电荷数守恒、质量数守恒得Ra的衰变方程为：（2）对α粒子，洛伦兹力提供向心力，有：则代入数据解得：（3）对于衰变过程遵守动量守恒，则得：衰变后Rn（氡）的速率为：v=4.5×105m/s核衰变释放的能量代入数据解得：E=2.04×10-12J【题目点拨】解决本题的