2024届河南省郑州市物理高二下期末综合测试试题含解析

2024届河南省郑州市物理高二下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、汽车以20m/s的速度做匀速直线运动,见前面有障碍物立即刹车,刹车后加速度大小为5m/s2,则汽车刹车后2s内及刹车后5s内通过的位移之比为()A．1:9 B．1:3 C．5:13 D．3:42、理想变压器如图所示，原线圈接恒定的正弦交流电源，原副线圈匝数比为，电阻R1、R2和R3的阻值分别是、和，当开关S断开时，理想电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为（）A．B．C．D．3、物体A和B用轻绳相连，挂在轻弹簧下静止不动，如图（a）所示，A的质量为m，B的质量为M，当连接A、B的绳突然断开后，物体A上升经某一位置时的速度大小为v，这时物体B的下落速度大小为u，如图（b）所示，在这段时间里，弹簧的弹力对物体A的冲量为（）A．mv B．muC．mv＋Mu D．mv＋mu4、许多科学家对物理学的发展做出了巨大贡献，下列说法中正确的是A．汤姆孙发现质子，揭开了研究原子结构的序幕。B．卢瑟福根据α粒子散射实验现象提出了原子的核式结构模型C．麦克斯韦提出了电磁场理论，并实验证明了电磁波的存在D．赫兹从理论上预言了电磁波的存在5、两端封闭的内径均匀的直玻璃管,水平放置,如图所示,V左=V右,温度均为20℃,现将右端空气柱降为0℃,左端空气柱降为10℃,则管中水银柱将A．不动 B．向左移动C．向右移动 D．无法确定是否移动6、如图所示，今有一子弹穿过两块静止放置在光滑水平面上的相互接触质量分别为m和2m的木块A、B，设子弹穿过木块A、B的时间分别为t1和t2，木块对子弹的阻力恒为Ff，则子弹穿过两木块后，木块A的速度大小是（）A． B． C． D．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,已如可见光的光子的能量范围为1.62~3.11eV,那么对氢原子在能级跃注的过程中辐射成吸收光子的特征认识正确的是()A．大量氢原子处于n=4能级时向低能级跃迁能发出6种领率的可见光B．氢原子从高能级向n=3能级跃迁时,发出的光是不可见光C．处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的可见光,并发生电离D．用能量为12.5eV的光子照射处与基态的氢原子,可以使氢原子跃迁到更高的能级8、在光电效应实验中，某同学按如图a方式连接电路，利用该装置在不同实验条件下得到了三条光电流与A、K两极之间电压UAK的关系曲线（甲光、乙光、丙光）如图b所示，则下列说法正确的是（）A．甲、乙两光的光照强度相同B．甲、乙两光的频率相同C．丙光照射阴极时，极板的逸出功最小D．乙光的波长大于丙光的波长9、矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起组成，将其放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v水平射向滑块，若射击下层，子弹刚好不射出，若射击上层，则子弹刚好能射进一半厚度，如图所示，上述两种情况相比较()A．子弹对滑块做功一样多B．子弹对滑块做的功不一样多C．系统产生的热量一样多D．系统产生的热量不一样多10、如下图所示，在水平面上有一个闭合的线圈，将一根条形磁铁从线圈的上方插入线圈中，在磁铁进入线圈的过程中，线圈中会产生感应电流，磁铁会受到线圈中电流的作用力，若从线圈上方俯视，关于感应电流和作用力的方向，以下判断正确的是（）A．若磁铁的N极向下插入，线圈中产生顺时方向的感应电流B．若磁铁的S极向下插入，线圈中产生顺时方向的感应电流C．无论N极向下插入还是S极向下插入，磁铁都受到向下的引力D．无论N极向下插入还是S极向下插入，磁铁都受到向上的斥力三、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）某探究性学习小组欲探究光滑斜面上物体的加速度与物体质量及斜面倾角是否有关．实验室提供如下器材：A．表面光滑的长木板（长度为L），B．小车，C．质量为m的钩码若干个，D．方木块（备用于垫木板），E.米尺，F.秒表．实验过程：第一步，在保持斜面倾角不变时，探究加速度与质量的关系．实验中，通过向小车放入钩码来改变物体质量，只要测出小车由斜面顶端滑至底端所用时间t，就可以由公式a＝__________求出a．某同学记录了数据如上表所示：根据以上信息，我们发现，在实验误差范围内质量改变之后平均下滑时间__________（填“改变”或“不改变”），经过分析得出加速度与质量的关系为__________．第二步，在物体质量不变时，探究加速度与倾角的关系．实验中通过改变方木块垫放位置来调整长木板的倾角，由于没有量角器，因此通过测量出木板顶端到水平面高度h，求出倾角a的正弦值sina＝h/L．某同学记录了高度和加速度的对应值，并在坐标纸上建立适当的坐标轴后描点作图如下，请根据他所作的图线求出当地的重力加速度g＝__________m/s1．进一步分析可知，光滑斜面上物体下滑的加速度与倾角的关系为__________．12．（12分）利用螺旋测微器、米尺和如图所示的器材(其中电流表的内阻为1Ω，电压表的内阻为5kΩ)测量一根粗细均匀的阻值约为5Ω的金属丝的电阻率.(1)用笔画线代替导线，将上图中的器材连接成完整的实物电路，要求连线不能交叉，电流表、电压表应该选择合适的量程______(已知电源的电动势为6V，滑动变阻器的阻值为0～20Ω).(2)实验时，用螺旋测微器测量金属丝的直径和用米尺测量金属丝的长度示数如图11所示，金属丝的长度l＝__________ｃｍ，直径d＝________ｍｍ，图电压表的读数______V，.则金属丝的电阻_______Ω，(计算结果保留两位有效数字)(3)该金属丝的电阻率是_____.(计算结果保留两位有效数字)这种电路测得的金属丝的电阻值偏_____（填“大”或“小”）.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）一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，已知图中P点的振动频率为4Hz,且P点正在向y轴负方向运动．求：（1）该简谐波的传播方向及波速（2）从t=0到t=2s的时间内，平衡位置在x=3m处的质点通过的路程．14．（16分）一列沿x轴正方向传播的简谐波，在t=0时刻的波形图如图所示，已知这列波在P连续出现两次波峰的时间间隔是0.4s，求：（1）这列波的波速是多少？（2）再经过多少时间质点R才能第一次到达波峰？（3）R第一次到达波峰以前的时间里，P通过的总路程是多少？15．（12分）如图所示，质量均为m的物体A、B放在倾角θ=30°的斜面上，已知A与斜面及水平面间的动摩擦因数μ1=35，B与斜面及水平面间的动摩擦因数μ2=32，A、B两物体之间的距离l1=1m，B到斜面底端的距离为l2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现将A、B两物体同时由静止开始释放，它们间的碰撞为弹性碰撞，g取10m/s(1)求A、B两物体经过多长时间第一次相遇；(2)若l2=0.8m，则物体A、B最终停在何处?

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】

规定初速度方向为正方向，已知初速度v0=20m/s，a=-5m/s2，设汽车从刹车到停止所需的时间为t，根据匀变速运动速度时间公式得：v=v0+at，解得：t==4s，当t1=2s＜t，位移为：x1=v0t1+at12=30m；当t2=5s>t，说明5s内汽车的位移等于汽车从刹车到停止的位移，位移为：x2==40m，所以x1：x2=3：4，故D正确，ABC错误。故选D。2、C【解题分析】

当开关S断开时，理想电流表的示数为I，副线圈两端电压为U2=I（R2+R3）=5I；则原线圈的电流强度I1=I=2I，原线圈两端电压U1=U-IR1=U-2I；当开关S闭合时，理想电流表的示数为I′，副线圈两端电压为U′2=I′R2=2I′；则原线圈的电流强度I′1=I=2I′，原线圈两端电压U′1=U-I′R1=U-2I′；根据电压之比等于匝数之比可得：，解得：I′=I，故C正确、ABD错误．故选C．【题目点拨】本题主要是考查了变压器的知识；解答本题的关键是知道变压器的电压之比等于匝数之比，在只有一个副线圈的情况下的电流之比等于匝数的反比；知道理想变压器的输出功率决定输入功率且相等．3、D【解题分析】

对B由动量定理得：设弹簧冲量为I，对A由动量定理得：联立解得：故ABC错误，D正确。4、B【解题分析】

A、汤姆生发现了电子，A错误；B、卢瑟福根据α粒子散射实验现象提出了原子的核式结构模型，B正确；C、麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，C错误；D、赫兹通过实验实验证明了电磁波的存在，D错误。5、C【解题分析】

假设水银柱不动，则气体体积不变，由查理定律得：，则，开始时两部分气体压强p与初温T都相等，左边气体降低的压强：；右边气体降低的压强：，右边气体降低的压强大于左边气体降低的压强，则左边气体压强大于右边气体压强，水银柱将向右移动；

A.不动，与结论不相符，选项A错误；B.向左移动，与结论不相符，选项B错误；C.向右移动，与结论相符，选项C正确；D.无法确定是否移动，与结论不相符，选项D错误；6、B【解题分析】A与B分离时二者的速度是相等的，分离后A的速度不变，在分离前子弹对系统的作用力使A与B的速度增大，由动量定理得：，所以：，故选项B正确．点睛：A与B分离时二者的速度是相等的，在水平面上运动的过程中受到子弹的作用力，由动量定理即可求出A的速度．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、BC【解题分析】

A．大量氢原子处于n=4能级时向低能级跃迁能发出种频率的光，其中4→3放出光子的能量：（-0.85）-（-1.51）=0.66eV；其中3→2放出光子的能量：（-1.51）-（-3.4）=1.89eV；其中4→2放出光子的能量：（-0.85）-（-3.4）=2.55eV；则只有三种是可见光，选项A错误；B．氢原子从高能级向n=3能级跃迁时，发出的光的能量小于1.51eV，则属于不可见光，选项B正确；C．处于n=3能级的氢原子电离需要的最小能量为1.51eV，则处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的可见光，并发生电离，选项C正确；D．12.5eV的光不等于任何能级差，则能量为12.5eV的光子照射处与基态的氢原子，不能被氢原子吸收，不可以使氢原子跃迁到更高的能级，选项D错误；故选BC.8、BD【解题分析】

B.根据eUc=Ek=hv-W0，入射光的频率越高，对应的遏止电压Uc越大。甲光、乙光的遏止电压相等，所以甲光、乙光的频率相等，故B正确；A.甲光、乙光的频率相等，由图可知，甲光饱和光电流大于乙光，因此甲光的光强大于乙光的光强，故A错误；C.极板的逸出功只与极板金属的材料有关，与入射光无关，选项C错误；D.丙光的遏止电压大于乙光的遏止电压，所以丙光的频率大于乙光的频率，则乙光的波长大于丙光的波长，故D正确；9、AC【解题分析】最终子弹都没有射出，则最终子弹与滑块的速度相等，根据动量守恒定律可知，两种情况下系统的末速度相同．A、B项：子弹对滑块做的功等于滑块动能的变化量，滑块动能的变化量相同，则子弹对滑块做功一样多，故A正确，B错误；C、D项：根据能量守恒定律得，系统初状态的总动能相等，末状态总动能相等，则系统损失的能量，即产生的热量一样多，故C、D错误．点晴：子弹射入滑块的过程，符合动量守恒，所以我们判断出最后它们的速度是相同的，然后利用动能定理或能量守恒进行判断．10、BD【解题分析】试题分析：若磁铁的极向下插入，穿过线圈的磁通量增加，磁场方向向下，根据楞次定律可知，线圈中产生逆时方向的感应电流，故A错误；若磁铁的极向下插入，穿过线圈的磁通量增加，磁场方向向上，根据楞次定律可知，线圈中产生顺时方向的感应电流，故B正确；根据安培定则判断可知，当极向下插入时，线圈上端相当于极；当极向下插入，线圈上端相当于极，与磁铁的极性总相反，存在斥力，故C错误，D正确．考点：电磁感应【名师点睛】本题是楞次定律的基本应用．对于电磁感应现象中，导体与磁体的作用力也可以根据楞次定律的另一种表述判断：感应电流的磁场总要阻碍导体与磁体间的相对运动．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、不改变无关10m/s1g【解题分析】

小车沿光滑倾斜木板做初速为零的匀加速运动，由L=at1可得加速度；由表中的数据可知小车运动的时间与质量无关；小车的加速度与小车的质量无关；由加速度a＝gsin，可知当sin=0.5时，当地的重力加速度．【题目详解】由于小车沿光滑倾斜木板做初速为零的匀加速运动，则L=at1，得小车沿光滑斜面下滑的加速度a=，由表中的数据可知，在改变小车的质量过程中，在实验误差范围内小车运动的时间几乎不改变，故小车的加速度与小车的质量无关；当sin=0.5时，加速度为a=5m/s1，故重力加速度g＝10m/s1，由图可知，小车的加速度与倾角的正弦值成正比，即a＝gsina．12、(1)连线见图；(2)30.50（30.49cm-30.51cm）1.850(1.849mm---1.851mm)2.20(2.19V---2.21V)5.0Ω(3)4.4×10－5Ω·m偏小【解题分析】（1）由于电源电动势为6V，所以电压表应选3V量程，由，所以电流表应选0.6A量程，由于金属丝的电阻比电压表的内阻小得多，因此采用电流表外接法；由于金属丝的电阻比滑动变阻器的总电阻要小，因此采用限流式接法，为了保证滑动变阻器起限流作用，滑动变阻器应该连接“A、B、C”或“A、B、D”几个接线柱；由上图可以看出电流表应该连接“+”接线柱和“0.6”接线柱，电压表应该连接“+”接线柱和“3”接线柱．实物线线图如下图所示．

（2）金属丝的长度l＝30.50cm，直径d＝1.5mm+0.01mm×35.0=1.850mm，电压表的读数2.20V，电流表读数为0.44A，则金属丝的电阻

（3）根据，则带入数据解得ρ=4.4×10－5Ω·m；电流表外接，则电流的测量值偏大，则根据可知，电阻的测量值偏小.点睛：应掌握电学实验中，要通过估算来选择仪器，注意伏安法时电流表内外接法的选择方法，以及滑动变阻器采用分压和限流接法的要求．应掌握电压表与电流表读数方法以及“十分之一”、“五分之一”、“二分之一”估读的含义．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）沿x轴正方向传播，8m/s（2）0.64m【