湖北省郧阳中学、恩施高中、随州二中三校2024届高二物理第二学期期末学业质量监测试题含解析

湖北省郧阳中学、恩施高中、随州二中三校2024届高二物理第二学期期末学业质量监测试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、下列光学现象中说法正确的是A．肥皂泡呈现彩色是光的干涉现象，通过狭缝看太阳光呈现彩色是光的衍射现象B．光的偏振现象说明光是一种纵波C．光导纤维利用了光的干涉原理D．用同一装置做红光和紫光的双缝干涉实验，在形成的干涉图样中，紫光的条纹间距比红光宽2、若用｜E1｜表示氢原子处于基态时能量的绝对值，处于第n能级的能量为，则在下列各能量值中，可能是氢原子从激发态向基态跃迁时辐射出来的能量的是（）A． B． C． D．3、如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为M的小车，其左侧有半径为R的四分之一光滑圆弧轨道AB，轨道最低点B与水平轨道BC相切，整个轨道处于同一竖直平面内，将质量为m的物块（可视为质点）从A点无初速释放，物块沿轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出。己知重力加速度为g，小物块与BC部分的动摩擦因数为μ，空气阻力可忽略不计。关于物块从A位置运动至C位置的过程，下列说法中正确的是A．小车和物块构成的系统动量守恒B．摩擦力对物块和轨道BC所做功的代数和为零C．物块的最大速度为2gRD．小车发生的位移m4、如图所示，竖直放置的弯曲管A端开口，B端封闭，密度为ρ的液体将两段空气封闭在管内，管内液面高度差分别为h1、h2和h3，则B端气体的压强为（）（已知大气压强为P0）A．P0-ρg(h1+h2+h3) B．P0-ρg(h1+h2)C．P0-ρg(h1+h3-h2) D．P0-ρg(h1+h3)5、首次成功解释光电效应和首次提出物质波的科学家分别是()A．爱因斯坦、康普顿 B．普朗克、爱因斯坦C．普朗克、德布罗意 D．爱因斯坦、德布罗意6、一简谐机械横波沿x轴正方向传播,波长为λ,周期为T．t=0时刻的波形如图甲所示,a、b是波上的两个质点．图乙是波上某一质点的振动图像．下列说法中正确的是()A．t=0时质点a的速度比质点b的大 B．t=0时质点a的加速度比质点b的小C．图乙可以表示质点a的振动

D．图乙可以表示质点b的振动二、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、下列说法正确的是A．LC振荡电路中，当电流增大时，电容器所带电量也增大B．光的行射现象说明在这一现象中光不沿直线传播了C．光的干涉是光叠加的结果，但光的衍射不是光叠加的结果D．发生多普勒效应时，波源的频率保持不变8、两根相距1m的足够长的金属弯角光滑导轨如图所示放置，它们各有一段在同一水平面内，另一段与水平面的夹角为37°，质量均为0.1kg的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触，形成闭合回路，导轨的电阻不计，回路的总电阻为2Ω，整个装置处于磁感应强度大小为1T、方向竖直向上的匀强磁场中，当ab杆在平行于水平导轨的拉力F的作用下以速率v（未知）沿导轨匀速运动时，cd杆也以速率v沿导轨向上匀速运动。取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列说法正确的是A．回路中的感应电流为0.6AB．cd杆所受安培力的大小为0.75NC．水平拉力F的功率为5.625WD．3s内通过ab杆的电荷量为3.75C9、如图所示，a、b、c、d是均匀媒介中x轴上的四个质点，相邻两点的间距依次为2m、4m和6m，一列简谐横波以2m/s的波速沿x轴正向传播，在t=0时刻到达质点a处，质点a由平衡位置开始竖直向下运动，t=3s时a第一次到达最高点.下列说法正确的是()A．在t=3s时刻波恰好传到质点d处B．在t=5s时刻质点c恰好经过平衡位置向上运动C．质点b开始振动后，其振动周期为4sD．该机械波遇到尺寸6m的障碍物能发生明显衍射10、如图所示，P、Q是两种透明材料制成的两块直角梯形的棱镜，叠合在一起组成一个长方体.某单色光沿与P的上表面成θ角的方向斜射向P，其折射光线正好垂直通过两棱镜的界面，已知材料的折射率分别为、.则A．，从Q的下表面射出的光线与入射到P的上表面的光线平行B．，从Q的下表面射出的光线与入射到P的上表面的光线不平行C．若，从Q的下表面射出的光线与下表面所夹的锐角一定小于θD．若，从Q的下表面射出的光线与下表面所夹的锐角一定大于θ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）某同学做“用单摆测定重力加速度”的实验，已知单摆在摆动过程中的摆角小于5°；在测量单摆的周期时，从单摆运动到最低点开始计时且记为1，到第n次经过最低点所用的时间为t；在测量单摆的摆长时，现用毫米刻度尺测得悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端）为L，再用游标卡尺测得摆球的直径为d．(1)该单摆在摆动过程中的周期为T=_____________；(2)请你帮助该同学写出求重力加速度的一般表达式g=___________（用题中所给的物理量的符号表示）；(3)该同学用游标卡尺测量小球的直径，如图甲所示，读数是________cm；(4)为了提高实验精度，该同学采用的措施是：在实验中改变几次摆长l并测出相应的周期T，从而得出多组对应的T与l的数据，以为纵坐标，l为横坐标得到如图乙所示的图线为一条倾斜直线，并求得该直线的斜率为k，则①重力加速度g=___________（用k表示）；②图中直线并没有坐标原点，而是与纵轴的正半轴相交于一点，则实验过程中可能存在的失误是____________；12．（12分）在如图所示的光滑水平面上，小明站在静止的小车上用力向右推静止的木箱，木箱离开手以5m/s的速度向右匀速运动，运动一段时间后与竖直墙壁发生弹性碰撞，反弹回来后被小明接住．已知木箱的质量为30kg，人与车的质量为50kg．求：①推出木箱后小明和小车一起运动的速度大小；②小明接住木箱后三者一起运动，在接木箱过程中系统损失的能量．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）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．14．（16分）如图所示，质量分别为mA=lkg、mB=3kg的物块A、B置于足够长的水平面上，在水平推力F作用下一起由静止开始向右做匀加速运动，加速度a=2m/s2.已知A、B与水平面间的动摩擦因数分别为μA=0.2、μB=0.1,取g=10m/s2.求：(1)物块A对物块B的作用力；(2)水平推力F的大小；(3)某时刻A、B的速度为v=2m/s,此时撤去水平推力F，求撤去推力后物块A、B间的最大距离15．（12分）如图所示，绷紧的水平传送带足够长，始终以v1=2m/s的恒定速率顺时针运行。初速度大小为v2=5m/s的小物块从与传送带等高的水平面上的A点向左运动，经B点滑上传送带，已知A、B两点的距离求：（1）物块向左运动时到达B点的速度；（2）物块在传送带上向左能达到的最远位置；（3）物块在传送带上运动过程中与传送带能否达共速。

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、A【解题分析】

A.肥皂泡呈现彩色是光的干涉现象，通过狭缝看太阳光呈现彩色是光的衍射现象，选项A正确；B.光的偏振现象说明光是一种横波，选项B错误；C.光导纤维利用了光的全反射原理，选项C错误；D.红光的波长大于紫光，根据Δx=ldλ可知，用同一装置做红光和紫光的双缝干涉实验，在形成的干涉图样中，紫光的条纹间距比红光窄，选项2、B【解题分析】

处于第二能级的能量则向基态跃迁时辐射的能量处于第三能级的能量则向基态跃迁时辐射的能量处于第4能级的能量为向基态跃迁时辐射的能量则B正确，ACD错误；故选B．【题目点拨】解决本题的关键知道能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，即．3、D【解题分析】

A.小车和物块组成的系统水平方向所受合外力为零，水平方向动量守恒，系统整体所受合外力不为零，系统动量不守恒，故A项与题意不相符；B.摩擦力对物块和轨道BC所做功的代数和等于摩擦力与相对位移的乘积，摩擦力做功的代数和不为零，为：-mgR，故B项与题意不相符；C.如果小车固定不动，物块到达水平轨道时速度最大，由机械能守恒定律得：mgR=1解得：v=2gR现在物块下滑时，小车向左滑动，物块的速度小于v=2gR，故CD.小车与物块组成的系统水平方向动量守恒，物块下滑过程，以向右为正方向，由动量守恒定律得mv水平方向动量守恒在任何时候都成立，因此有m两边乘时间有mv1因最后两物体共速，因此有v由能量守恒可得mgR=umgl解得l=且x解得：x故D项与题意相符。4、D【解题分析】

对右侧液面分析，与之相平的左侧液面压强相等，而左测液面受到大气压强，中间气体压强及上部液柱的压强；故有：P0=P2+ρgh3以中间气柱的最低液面分析，同理可得：PB+ρgh1=P2联立解得：PB=P0-ρg（h1+h3）故选D．5、D【解题分析】

普朗克提出量子假说，此后爱因斯坦提出光量子假说，成功解释了光电效应，首次提出物质波假说的科学家是德布罗意。A.A项与上述分析结论不相符，故A不符合题意；B.B项与上述分析结论不相符，故B不符合题意；C.C项与上述分析结论不相符，故C不符合题意；D.D项与上述分析结论相符，故D符合题意。6、D【解题分析】

因为在t=0时，a点处于波峰的位置，它的瞬时速度为0，受到的合力最大，加速度最大，而b点处于平衡位置，它的瞬时速度最大，受到的合力为0，加速度为0，故AB错误；在图乙中，质点向下振动，根据甲的波的传播方向可知，b点的振动方向是向下的，故图乙表示质点b的振动情况，故C错误，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、BD【解题分析】

A．LC振荡电路中，当电流增大时，电容器放电，所带电量减小，选项A错误；B．光的行射现象说明光能够绕开障碍物，即在这一现象中光不沿直线传播了，选项B正确；C．光的干涉和衍射都是光叠加的结果，选项C错误；D．发生多普勒效应时，波源的频率保持不变，只是当观察者相对波源运动时，观察者接受到的波的频率发生了变化，选项D正确；故选BD.8、BC【解题分析】

AB.对于cd杆，分析受力如图:根据平衡条件得：F安=mgtan37°；对ab杆，由于感应电流的大小、导线的长度相等，两杆所受的安培力大小相等，由平衡条件得知，F=F安，则得：F=mgtan37°=0.75N.cd杆所受的安培力F安=BIL，则得电流为I=mgtan37°BL=0.1×10×0.751×1C.回路中产生的感应电动势E=IR=1.5V，根据导体棒切割磁感应线产生的感应电动势计算公式可得：E=BLv-BLvcos37°，解得：v=7.5m/s，所以水平拉力F的功率为P=Fv=5.625W;故C正确.D.3s内通过ab杆的电荷量为q=It=2.25C;故D错误.9、BCD【解题分析】（1）ad间距离为=12m，波在同一介质中以匀速传播，则波从a传播到d的时间为=6s，故A错误；（2）该播传播的周期为T，则=3s，T=4s．波从a传到c所用的时间，则在t=5s时刻，质点c已经振动了2s，而c的起振方向和a的起振方向相同，即竖直向下，则在t=5s的时刻，质点c恰好经过平衡位置向上振动，故B正确；（3）组成波的所有质点，振动周期相同，均为4s，故C正确；（4）根据波长和周期的关系得波长=8m，大于障碍物的尺寸，故能发生明显的衍射现象，D正确；故本题选BCD．10、AC【解题分析】

如果光线从Q的下表面射出，光路如图，

根据折射定律有：，，由几何知识知，r1=i2，当nP=nQ，则得r2=i1.则根据几何知识可知α=θ，从Q的下表面射出的光线与入射到P的上表面的光线平行；当nP＜nQ，则得r2＞i1.根据几何知识得：α＜θ，即出射光线与下表面的夹角一定小于θA．描述与分析相符，故A正确.B．描述与分析不符，故B错误.C．描述与分析相符，故C正确.D．描述与分析不符，故D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、；；3.030；；计算摆长时漏加小球半径【解题分析】

(1)由题，从单摆运动到最低点开始计时且记数为1，到第n次经过最低点所用的时间内为t，则单摆全振动的次数为，周期.(2)单摆的长度为，由单摆的周期公式，得.(3)由图示游标卡尺主尺可知，游标卡尺所示为：30mm+6×0.05mm=30.30mm=3.030cm；(4)根据周期公式，此公式变形得到，以l为横坐标、为纵坐标所得到数据连成直线，并求得该直线的斜率，即.若根据所得数据连成的直线的延长线没过坐标原点，而是与纵轴的正半轴相交于一点，则实验过程中可能存在的失误是摆长漏加小球半径.【题目点拨】常用仪器的读数要掌握，这是物理实验的基础．掌握单摆的周期公式，从而求解加速度，摆长、周期等物理量之间的关系．单摆的周期采用累积法测量可减小误差．对于测量误差可根据实验原理进行分析．12、（1）3m/s（2）37.5J【解题分析】试题分析：①人在推木箱的过程，由动量守恒定律可得：解得：人车一起向左运动的速度②小明在接木箱的过程，由动量守恒定律可得：解得：三者的共同速度损失的能量：考点：动量守恒定律，能量守恒定律四、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、7.5cm【解题分析】

解析：设U形管两端竖直朝上时，左、右两边气体的压强分别为p1和p1．U形管水平放置时，两边气体压强相等，设为p，此时原左、右两边气体长度分别变为l1′和l1′．由力的平衡条件有①式中为水银密度，g为重力加速度大小．由玻意耳定律有p1l1=pl1′②p1l1=pl1′③l1