2024届湖北省省实验中学联考物理高二第二学期期末联考试题含解析

2024届湖北省省实验中学联考物理高二第二学期期末联考试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、如图所示为氢原子的能级图｡能量为13.06eV的光子照射一群处于基态的氢原子，可以观测到氢原子发射不同波长的光有A．4种 B．8种 C．10种 D．12种2、如图所示，A、B两物体的质量分别为2kg和1kg，静止叠放在水平地面上．A、B间的动摩擦因数为0.8，B与地面间的动摩擦因数为0.4.最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为10m/s2.现对A施加一水平拉力F，不计空气阻力，则()A．当F＝17N时，物体A的加速度大小为0.5m/s2B．当F＝21N时，物体A的加速度大小为3m/s2C．当F＝22N时，A相对B滑动D．当F＝39N时，B的加速度为9m/s23、甲、乙两物体分别在恒力F1和F2的作用下沿同一直线运动，它们的动量随时间的变化关系如图所示，设甲在t1时间内所受的冲量为I1，乙在t2时间内所受的冲量为I2，则下列F、Ⅰ的关系正确的是（）A．F1＜F2，Ⅰ1＜Ⅰ2 B．F1＞F2，Ⅰ1＞Ⅰ2C．F1＞F2，Ⅰ1＝Ⅰ2 D．F1＝F2，Ⅰ1＝Ⅰ24、下列核反应方程中，属于α衰变的是()A．B．C．D．5、如图，篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升的最大高度为H．上升第一个所用的时间为t1，第四个所用的时间为t1．不计空气阻力，则满足A．1<<1 B．1<<3 C．3<<4 D．4<<56、常用的温差发电装置的主要结构是半导体热电偶。如图所示，热电偶由N型半导体和P型半导体串联而成，N型半导体的载流子（形成电流的自由电荷）是电子，P型半导体的载流子是空穴，空穴带正电且电荷量等于元电荷e。若两种半导体相连一端和高温热源接触，而另一端A、B与低温热源接触，两种半导体中的载流子都会从高温端向低温端扩散，最终在A、B两端形成稳定的电势差，且电势差的大小与高温热源、低温热源间的温度差有确定的函数关系。下列说法正确的是（）A．B端是温差发电装置的正极B．热电偶内部非静电力方向和载流子扩散方向相反C．温差发电装置供电时不需要消耗能量D．可以利用热电偶设计一种测量高温热源温度的传感器二、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、研究光电效应实验电路图如图a所示，其光电流与电压的关系如图b所示．则下列说法中正确的是（）A．若把滑动变阻器的滑动触头向右滑动，光电流一定增大B．图线甲与乙是同一种入射光，且入射光甲的强度大于乙光的强度C．由图可知，乙光的频率小于丙光的频率D．若将甲光换成丙光来照射锌板，其逸出功将减小8、如图所示，在某空间的一个区域内有一直线PQ与水平面成45°角，在PQ两侧存在垂直于纸面且方向相反的匀强磁场，磁感应强度大小均为B．位于直线上的a点有一粒子源，能不断地水平向右发射速率不等的相同粒子，粒子带正电，电荷量为q，质量为rn，所有粒子运动过程中都经过直线PQ上的b点，已知ab＝d，不计粒子重力及粒子相互间的作用力，则粒子的速率可能为A． B． C． D．9、在坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v=10m/s，已知在t=0时刻的波形如图所示，此时波刚好传播到x=5m处，下列说法中正确的是（）A．这列波的波长为4mB．这列波的振幅为20cmC．波源起振方向沿y轴正方向D．再经过0.2的时间，质点a到达质点b现在所处的位置10、某复色光由空气斜射入某介质中后分解为a、b两束单色光，如图所示．以下说法正确的是A．a光的频率比b光小B．a光在该介质中的传播速度比b光小C．光由介质射入空气时，a光的临界角比b光小D．a、b通过相同的单缝衍射实验装置，a光的衍射条纹较宽三、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）小明同学在“探究碰撞前后物体动能的变化”实验中，他采用如图1所示的实验装置，在光滑的水平轨道上，停着甲、乙两辆小车，甲车系一穿过打点计时器的纸带，在启动打点计时器的同时，给甲车沿轨道方向的一个瞬时冲量，使之做匀速运动，然后与原来静止的小车乙相碰并粘合成一体，继续做匀速运动，纸带为某次记录下碰撞前甲车和碰撞后两车运动情况，小明选取该次数据记录如下表（电磁打点计时器使用的电源频率为50Hz，所有单位均为国际单位）①表中空格处数据为______J;②如图2所示，纸带_________端（填“A”或“B”）与甲车相连③试判定该次碰撞是_________碰撞（选填“弹性”、“非弹性”或者“完全非弹性”）．12．（12分）传感器担负着信息的采集任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量).例如热敏传感器，主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻将热学量转换为电学量，热敏电阻随温度变化的图象如图甲所示，图乙是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警器线路图，问：(1)为了使温度过高时报警器铃响，

c应接在_________(填“a”或“b”).(2)若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器滑片P点向______移动(填“左”或“右”).(3)直流电源电动势为18V

(内阻不计)

,热敏电阻R1达到100℃电阻大小为600Ω.流过热敏电阻R1的电流超过Ic时就会报警，Ic为10mA,则滑动变阻器应选择________A．

R2

(0-200Ω)

B．

R2

(0-1000Ω)

C．

R2

(0-2000Ω)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）汽车在水平冰雪路面上行驶．驾驶员发现其正前方停有汽车,立即采取制动措施,但仍然撞上了汽车.两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示,碰撞后车向前滑动了,车向前滑动了·已知和的质量分别为和·两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.10,两车碰撞时间极短,在碰撞后车轮均没有滚动,重力加速度大小,求(1)碰撞后的瞬间车速度的大小(2)碰撞前的瞬间车速度的大小14．（16分）如图所示，匝数N=20、横截面积S=0.04m2的线圈中有方向竖直向上的匀强磁场B1，B1均匀变化；两相互平行、间距为L=0.2m的金属导轨固定在倾角为30°的斜面上；导轨通过开关S与线圈相连。一光滑金属杆放置在靠近导轨上端的M、N位置，M、N等高，金属杆质量m=0.02kg，阻值R1=0.2Ω；导轨底端连接一阻值为R2=0.8Ω的电阻；导轨所在区域有垂直于斜面向上的匀强磁场B2=0.5T。闭合S，金属杆恰能静止于斜面的M、N位置；断开S，金属杆由M、N位置从静止开始向下运动，经过t=0.5s，下滑通过的距离x=0.6m。金属导轨光滑且足够长，线圈与导轨的电阻忽略不计。g取10m/s2。（1）求B1变化率的大小，并确定B1的变化趋势；（2）金属杆下滑x=0.6m的过程中，金属杆上产生的焦耳热。15．（12分）在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一股水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气．当U形管两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为l1=18.0cm和l2=12.0cm，左边气体的压强为12.0cmHg．现将U形管缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边．求U形管平放时两边空气柱的长度．在整个过程中，气体温度不变．

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】设氢原子吸收该光子后能跃迁到第n能级，根据能级之间能量差可有：，解得，故基态的氢原子跃迁到n=5的激发态，所以放出不同频率光子种数为：种，故C正确，A、B、D错误；故选C．【题目点拨】依据氢原子的能级图，计算出基态氢原子吸收该光子后最高能跃迁到第几能级，然后即可求出有多少种不同频率光子．2、B【解题分析】A与B间的最大摩擦力为：fA=μ1mAg=0.8×2×10N=16N

B与地面间的摩擦力为：f=μ2（mA+mB）g=12N

B的最大加速度为am，则有：fA-f=mBam，

解得：am对A分析，当A的加速度大于4m/s2时，AB发生滑动，此时的拉力为F，则F-fA=mAam，解得F=24N，当F=17N时，AB以共同的加速度运动，此时的加速度为：a共＝F-fmA点睛：本题考查了摩擦力的计算和牛顿第二定律的综合运用，解决本题的突破口在于通过隔离法和整体法求出A、B不发生相对滑动时的最大拉力。3、C【解题分析】

由图象可知，甲乙两物体动量变化量的大小相等，根据动量定理知，冲量的大小相等，即I1＝I1，根据I＝Ft知，冲量的大小相等，作用时间长的力较小，可知F1＞F1．故C正确，ABD错误。4、B【解题分析】A选项是人工核转变，用人工方法核轰击产生质子；选项A错误．B.衰变是原子核自发放射粒子的核反应，选项B正确；C.两个轻核结合成中核的反应为轻核聚变反应，选项C错误；D为衰变．故选B．【考点定位】四类核反应方程的特点．5、C【解题分析】

运动员起跳到达最高点的瞬间速度为零，又不计空气阻力，故可逆向处理为自由落体运动．则根据初速度为零匀加速运动，相等相邻位移时间关系，可知，即，故本题选C．6、D【解题分析】A、N型半导体的载流子（形成电流的自由电荷）是电子，两种半导体中的载流子都会从高温端向低温端扩散，B端聚集电子，所以B端是温差发电装置的负极，故A错误；B、热电偶内部非静电力方向和载流子扩散方向相同，故B错误；C、根据能量守恒，温差发电装置供电时需要消耗热量，故C错误，D、可以利用热电偶设计一种测量高温热源温度的传感器，故D正确；故选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、BC【解题分析】

A．若把滑动变阻器的滑动触头向右滑动，若光电流没达到饱和电流，则光电流一定会增大，若已达到饱和电流，则光电流不会增大，故A错误；

B．由图可知，甲乙两光的截止电压相同，根据知频率相同，是同一种入射光；甲的饱和电流大于乙的饱和电流，而光的频率相等，所以甲光照射的强度大于乙光照射的强度，故B正确；C．根据知入射光的频率越高，对应的遏止电压Uc越大。乙光的截止电压小于丙光，所以乙光的频率小于丙光频率，故C正确；

D．同一金属，逸出功是相等的，与入射光无关，故D错误。

故选BC。8、ABC【解题分析】由题意可知粒子可能的运动轨迹如图所示所有圆弧的圆心角均为90°,所以粒子运动的半径（n=1，2，3…），由洛伦兹力提供向心力得，则（n=1，2，3…），故ABC正确，D错误；故选ABC．【题目点拨】根据题意画出粒子的运动轨迹两条，由几何知识可知，运动所有圆弧的圆心角都为90°，求出运动半径的通式；由洛伦兹力提供向心力，列式求出速度表达式，结合选项判断．9、AC【解题分析】

A.由简谐波图象可知，波长为4m，故A正确；B.由简谐波图象可知，振幅为10cm，故B错误；C.在波的传播过程中，每个质点都重复了波源的振动，t=0时刻x=5m处质点振动方向向上，故波源起振方向沿y轴正方向，故C正确；D.质点只在自己的平衡位置附近上下振动，不会沿x轴正方向发生迁移，故D错误。10、BC【解题分析】

根据光线的偏折程度比较折射率的大小，从而比较出频率的大小，通过，比较临界角的大小，通过双缝干涉条纹的间距公式比较条纹间距的大小．【题目详解】由图看出，a光的偏折程度大于b光的偏折程度，则a光的折射率大于b光的折射率，所以a光的频率大于b光的频率，故A错误．因为a光的折射率大，由公式可知，a光在该介质中的传播速度比b光小，故B错误．a光的折射率大，根据知，a光的临界角小，故C正确．a光的频率大，则波长小，根据双缝干涉条纹的间距公式知，b光比a光得到的干涉条纹间距大，故D错误．故选C．【题目点拨】解决本题的突破口在于通过光线的偏折程度得出折射率的大小，以及知道折射率、频率、波长、临界角等大小之间的关系．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、0.048；A；完全非弹性；【解题分析】(1)碰后甲乙两车一起运动，由.(2)根据碰撞满足动量守恒，可知碰后的速度小于碰前的速度，即碰前速度较大，点距较大，故A端与甲车相连．(3)根据碰撞的数据可得，故该碰撞为完全非弹性碰撞．【题目点拨】本题考查了验证动量守恒定律实验，由图示纸带求出小车的位移、由速度公式求出小车的速度即可正确解题．12、a左C【解题分析】（1）由图甲所示图象可知，随温度升高热敏电阻阻值减小，为了使温度过高时发送报警信；由图乙所示电路图可知，当热敏电阻阻值减小时，控制电路电流增大，线圈产生磁场变强，与弹簧相连的导线被吸到a处，此时报警铃响，报警电路是通路，因此c应接在a处．

（2）由图甲所示图象可知，温度升高热敏电阻阻值变小，要使启动报警器的温度提高，则热敏电阻阻值更小时才启动报警电路，此时滑动变阻器接入电路的阻值变大，由图乙所示电路可知，滑动变阻R应将P点向左移动．

（3）开始报警时控制电路总电阻为：，此时滑动变阻器接入电路的阻值为：R滑=R-R1=1800-600=1200Ω，滑动变阻器应选择C；点睛：本题考查学生对生活中半导体具体实例的了解情况．此外本题通过影响电阻的因素的实验，考查学生识图能力以及分析问题和解决问题的能力；分析清楚图示图象与图示电路图是解题的前提与关键．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）3m/s（2）4.25m/s【解题分析】试题分析：两车碰撞过程动量守恒，碰后两车在摩擦力的作用下做匀减速运动，利用运动学公式可以求得碰后的速度，然后在计算碰前A车的速度．（1）设B车质量为mB，碰后加速度大小为aB，根据牛顿第二定律有①式中μ是汽车与路面间的动摩