2024届湖北省孝感市高级中学高二物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

2024届湖北省孝感市高级中学高二物理第二学期期末学业水平测试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、下列哪种情况是不可能出现的A．物体的加速度增大时，速度反而减小B．物体的速度为零时，加速度却不为零C．物体的加速度不为零且始终不变，速度也始终不变D．物体的加速度大小和速度大小均保持恒定且均不为零2、做匀加速直线运动的质点，在第一个3s内的平均速度比它在第一个5s内的平均速度小3m/s.则质点的加速度大小为()A．1m/s2 B．3m/s2 C．2m/s2 D．4m/s23、在卢瑟福进行的α粒子散射实验中，少数α粒子发生大角度偏转的原因是()A．正电荷在原子中是均匀分布的B．原子的正电荷以及绝大部分质量都集中在一个很小的核上C．原子中存在带负电的电子D．原子核中有中子存在4、下列关于交流电路的说法错误的是（）A．电容器的击穿电压为交流电压的最大值B．电路中电流表的示数为电流的有效值C．教室内日光灯的额定电压为电压的有效值D．电路中保险丝的熔断电流为电流的最大值5、一单色光照到某金属表面时，有光电子从金属表面逸出，下列说法中正确的是()A．若入照单色光的频率变大，该金属表面可能没有光电子逸出B．若入照单色光光的频率变小，该金属表面一定有光电子逸出C．若入照单色光的频率变大，从金属表面逸出光电子的最大初动能将增大D．若入照单色光的强度变大，从金属表面逸出光电子的最大初动能将增大6、在下图中L为电感线圈，C为电容，R为电阻，A、B、C为三只相同的灯泡，将它们接在电压为U的交流电源上，三只灯泡的亮度一样．若保持电源电压不变，而将电源频率增大，下列说法中正确的是()A．三只灯泡的亮度不变B．C灯泡亮度不变，B灯泡变暗C．A灯泡变暗，B灯泡变亮D．A灯泡变亮，B灯泡变暗、C灯亮度不变二、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（a）所示，水平面内有一光滑金属导轨，ac边的电阻为R，其他电阻均不计，ab与ac角夹角为135°，cd与ac垂直。将质量为m的长直导体棒搁在导轨上。并与ac平行。棒与ab、cd交点G、H间的距离为L0，空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B．在外力作用下，棒由GH处以初速度v0向右做直线运动。其速度的倒数1v随位移x变化的关系如图（b）所示。在棒运动L0到MNA．导体棒做匀变速直线运动B．导体棒运动的时间为3C．流过导体棒的电流大小不变D．外力做功为38、如图所示，边长为L=0.20m的正方形线圈abcd，其匝数为n=10、总电阻为r=2Ω，外电路的电阻为R=8Ω，ab的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度B=1T，若线圈从图示位置开始，以角速度ω=2rad/s绕OO′轴匀速转动，则以下判断中正确的是A．闭合电路中感应电动势的瞬时表达式e=0.8sin2t（V）B．从t=0时刻到时刻，通过R的电荷量q=0.02CC．从t=0时刻到时刻，电阻R上产生的热量为Q=3.2π×10-4JD．在时刻，磁场穿过线圈的磁通量为零，但此时磁通量随时间变化最快9、图中的实线表示一定质量的理想气体状态变化的p-T图象，变化过程如图中箭头所示，则下列说法中正确的是A．ab过程中气体内能增加，密度不变B．bc过程中气体内能增加，密度增大C．cd过程中，气体分子的平均动能减小D．da过程中，气体内能减少，外界对气体做功10、有质量相同的氢气与氮气，已知氢气的温度比氮气的温度高，则（）A．氢气的内能比氮气的内能大B．氢气含的热量比氮气含的热量多C．氢气中每个分子的速率都比氮气分子的速率大D．将两种气体混合，达到热平衡时，两种气体的温度一样高三、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）为了测定一节旧干电池的电动势和内阻（内阻偏大），配备的器材有：A．电流表A（量程为0.6A）B．电压表V（量程为1V，内阻为1.2kΩ）C．滑动变阻器R1（0-10Ω，1A）D．电阻箱R2（0-9999.9Ω）某实验小组设计了如图所示的电路．（1）实验中将量程为1V电压表量程扩大为2V，电阻箱R2的取值应为____kΩ．（2）利用上述实验电路进行实验，测出多组改装后的电压表读数UV与对应的电流表读数IA，利用UV–IA的图象如图所示．由图象可知，电源的电动势E=________V，内阻r=________Ω．12．（12分）如图（a）为某同学测量一节干电池的电动势和内电阻的电路图，其中虚线框内是用毫安表改装成双量程电流表的改装电路。已知毫安表表头的内阻为10W，满偏电流为100mA；R1和R2为固定电阻，阻值分别为R1=0.5，R2=2.0；由此可知，若使用a和b两个接线柱，电表的量程为0.5A；若使用a和c两个接线柱，电表的量程为2.5A；(1)电压表有两种规格，V1（量程1.5V，内阻约为2k）和V2（量程3V，内阻约为4k）；滑动变阻器有两种规格，最大阻值分别为20和500，则电压表应选用_____（填“V1”或“V2”），R应选用最大阻值为________的滑动变阻器。(2)实验步骤如下：①开关S2拨向b，将滑动变阻器R的滑动片移到______端（选填“左”或“右”），闭合开关S1；②多次调节滑动变阻器的滑动片，记下电压表的示数U和毫安表的示数I；某次测量时毫安表的示数如图（b）所示，其读数为_________mA。③以U为纵坐标，I为横坐标，作U－I图线（用直线拟合），如图（c）所示；④根据图线求得电源的电动势E=________V（结果保留三位有效数字），内阻r=________（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）在真空中有-长方体玻璃砖，其截面如图所示．从点光源S发出的光线SP以60°入射角从AB面射入玻璃砖，玻璃的折射率为n．（1）若折射率n=，求入射光线在AB面的折射角；（2）若使光线不能从侧面AD射出，求玻璃的折射率应满足的条件．14．（16分）如图甲所示，S1和S2两个波源，P点在两波源连线之间，与两波源的水平距离分别为x1=2m和x2=1m，S1和S2均在t=0时刻开始振动，它们做简谐运动的图像分别如图乙、图丙所示，设竖直向上为正方向，两列波传播速度大小相等，当t=1s时质点P开始振动，求：（1）波速v和波长；（2）t=4.1s时P点的位移．15．（12分）为了让汽车平稳通过道路上的减速带，车速一般控制在20km/h以下。某人驾驶一辆小型客车以v0＝10m/s的速度在平直道路上行驶，发现前方s＝15m处有减速带，立刻刹车匀减速前进，到达减速带时速度v＝5.0m/s．已知客车和人的总质量m＝2.0×103kg．求：（1）客车到达减速带时的动能Ek；（2）客车从开始刹车直至到达减速带过程所用的时间t；（3）客车减速过程中受到的阻力大小Ff。

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：若速度与加速度反向，则速度增大时，速度一定会减小；故A可能出现；速度为零时，可能存在速度的变化，故加速度不一定为零；故B可能出现；加速度不变且不为零，则物体的速度一定会发生变化；故C不可能出现；物体的加速度大小和速度大小均保持恒定且均不为零，可能是速度的方向变化，而大小不变；如匀速圆周运动；故D可能出现；本题选不可能出现的，故选C。考点：速度和加速度【名师点睛】解决本题的关键知道加速度的物理意义，掌握判断物体做加速运动还是减速运动的方法，关键看加速度方向与速度方向的关系。2、C【解题分析】由平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可知1.5s时刻的瞬时速度比2.5s时刻的速度小3m/s，由加速度定义可知加速度大小为3m/s2，C对；3、B【解题分析】

少数α粒子大角度散射的原因是：原子的几乎全部质量和正电荷都集中在原子中心的一个很小的核上，α粒子散射实验证明了原子的核式结构模型。故选项B正确，ACD三项错误。4、D【解题分析】A项：电容器的击穿电压为交流电压瞬时值的最大值，故A正确；B项：电路中电压表、电流表的示数均为有效值，故B正确；C项：教室内日光灯的额定电压为220V，是电压的有效值，故C正确；D项：电路中保险丝的熔断电流要考虑电流的热效应，为电流的有效值，故D错误．点晴：使用交变电流的电气设备上所标的电压、电流值均是有效值，交流电流表和交流电压表测得的值也是电路中的有效值，电容器的击穿电压为瞬时值的最大值，有效值的定义：取一个周期时间，将交流与直流分别通过相同的电阻，若产生的热量相同，直流的电流值，即为此交流的有效值．5、C【解题分析】一单色光照到某金属表面时，有光电子从金属表面逸出说明入射光的频率大于极限频率A、若入照单色光的频率变大，则知入射光频率也大于极限频率，能发生光电效应，故A错；B、若入照单色光光的频率变小，则入射光的频率可能小于极限频率，则不一定发生光电效应，故B错；C、若入照单色光的频率变大，根据Ek=hν-W0可知从金属表面逸出光电子的最大初动能将增大，D、根据Ek=hν-W0故选C6、C【解题分析】

三个支路电压相同，当交流电频率变大时，电感的感抗增大，电容的容抗减小，电阻所在支路对电流的阻碍作用不变，所以流过A灯泡所在支路的电流变小，流过灯泡B所在支路的电流变大，流过灯泡C所在支路的电流不变.故灯泡A变暗，灯泡B变亮，灯泡C亮度不变；综上分析，故D正确．【题目点拨】【题目详解】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、直线的斜率为：k=2所以有：1v代入得：v=LC、感应电动势为：E=Blv=B(感应电动势大小不变，感应电流为：I=E/R，大小不变，故C正确；B、根据法拉第电磁感应定律有：E=Δϕ解得：Δt=3D、克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热为：Q=对导体棒，由动能定理得：W外-W安=12解得：W外=3B故选：BC。【题目点拨】根据图象求出v随x变化的函数表达式，判断运动情况；由E=Blv求出任意时刻的电动势，由欧姆定律分析电流变化；求出棒向右移动L0的过程中回路磁通量变化量，由E=ΔϕΔt求解时间；棒向右移动L0的过程中，求出扫过的面积，求出此时电动势，根据8、BD【解题分析】

A．闭合电路中感应电动势的瞬时表达式e=EmsinωtEm=nBSω所以e=nBL2ωsinωt=0.4sin2t故A错误．B．由电量的定义式故B错误．C．从t=0时刻到时刻，电阻的焦耳热为故C错误．D．，在时刻，线圈从图示位置转过90°，此时磁场穿过线圈的磁通量最小，但此时磁通量随时间变化最快，感应电动势最大，故D正确．故选BD．【题目点拨】线框在匀强磁场中匀速转动，产生正弦式交变电流．而对于电表读数、求产生的热量均由交变电的有效值来确定，而涉及到耐压值时，则由最大值来确定．而通过某一电量时，则用平均值来求．同时注意磁场只有一半．9、AD【解题分析】

A．ab过程中气体温度升高，内能增加；ab过程气体压强与热力学温度成正比，气体体积不变，密度不变．故A项正确．B．bc过程中气体温度升高，内能增加；bc过程中气体压强不变，温度升高，体积变大，密度减小．故B项错误．C．cd过程中，气体温度不变，分子的平均动能不变．故C项错误．D．da过程中，气体温度降低，内能减少；da过程中，气体温度降低，压强不变，体积减小，外界对气体做功．故D项正确．故选AD.10、AD【解题分析】

A.质量相同的氢气和氮气，氢气分子的质量小，所以氢气分子的个数多；氢气的温度高，则氢气分子的平均动能大；气体的分子势能忽略不计，所以氢气的内能较大，A正确；B.氢气的内能较大，但不能说氢气含的热量比氮气含的热量多，B错误；C.温度是分子的平均动能的标志，氢气的温度高则氢气分子的平均动能大，但不是每个分子的速率都比氮气分子的速率大，C错误；D.将两种气体混合，根据热平衡定律可知达到热平衡时，两种气体的温度一样高，D正确；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、1.21.602.75【解题分析】（1）要使量程扩大1倍，则应串联一个与电压表内阻相等的电阻，故应使与之串联的电阻箱的阻值为；②在U-I的图象中纵轴截距表示电动势的大小，由图可知，电源的电动势为1.6V；图线斜率的绝对值表示内阻的大小，即.12、V120右58.01.480.45（0.42～0.48之间均对）【解题分析】

(1)[1][2]一节干电池的电动势约为1.5V，故电压表选V1；因内阻较小，为了便于调节，滑动变阻器应选择20Ω的；(2)[3]为了让电流