湖北省2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题

2024年湖北省五市州高二期末联考物理试卷2024.7本试卷共6页，15题，全卷满分100分.考试用时75分钟★祝考试顺利★注意事项：1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1.自然界中的碳主要是碳12，也有少量的碳14。宇宙射线进入地球大气层时，同大气作用产生中子，中子撞击大气中的氮引发核反应产生碳14。核反应方程为，则核反应方程中的X为（）A. B. C. D.2.我国国家航天局发布了首颗太阳探测卫星“羲和号”的探日成果，实现了国际首次在轨获取太阳谱线精细结构。是氢原子巴耳末系中频率最小的谱线，其对应的能级跃迁过程为（）A.从跃迁到 B.从跃迁到C.从跃迁到 D.从跃迁到3.如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为10:1，原线圈接在电压为220V的正弦交流电源上，副线圈中接有阻值为的电阻，下列说法正确的是（）A.原线圈回路中的电流为10A B.副线圈回路中的电流为1AC.副线圈的输出功率为2200W D.副线圈回路中的电阻上的电压为20V4.公园喷泉的水池底部安装有彩灯，五彩缤纷。在足够大的水池底部有一点光源S，到水面距离为h，水面上有光射出的区域是一个半径为r的圆面，如图所示，则水的折射率为（）A. B. C. D.5.如图所示，单匝矩形线圈abcd的一半处于匀强磁场中，线圈对称轴线与磁场边界重合，线圈按图示方向匀速转动，时刻线圈平面与磁场方向垂直，规定沿dcba方向为电流正方向，则线圈内感应电流随时间变化的图像正确的是（）A. B. C. D.6.如图所示，质量为m、长为l的直导体棒用两绝缘细线悬挂于O、，并处于竖直方向的勺匀强磁场中。当导体棒中通以如图所示的电流I，导体棒保持静止时，悬线与竖直方向夹角为30°，现通过改变磁感应强度的大小，使悬线与竖直方向的夹角从30°缓慢变为60°。在这一过程中，下列说法正确的是（）A.磁场方向竖直向上 B.悬线拉力逐渐减小C.磁感应强度大小变为原来的3倍 D.磁感应强度大小变为原来的倍7.霍尔传感器被广泛应用于汽车中的发动机控制、自动变速器控制、车辆稳定性控制、照明控制等领域。如图所示，长为a、宽为b、高为c，载流子为电子的金属霍尔元件，从左向右通过元件的恒定电流为I，垂直前后表面向后的磁感应强度大小为B。下列说法正确的是（）A.元件上表面的电势高于下表面的电势B.仅增大霍尔元件的高c，上、下表面的电势差不变C.仅增大霍尔元件的宽b，上、下表面的电势差不变D.其他条件一定时，磁感应强度越大，上下表面的电势差越小8.图甲为某简谐机械横波在的波形图，图乙为平衡位置为处质点的振动图像。下列说法正确的是（）甲 乙A.该波沿x轴正方向传播 B.该波的波速为1m/sC.经过6s波上任意质点随波迁移6m D.时处质点受回复力最大9.石英晶体振荡器的频率稳定性极高，常被用作通信系统和无线电设备的参考频率源，其工作原理与图示的LC振荡电路基本相同。若开始时开关断开，电容器充有一定电荷量，闭合开关即形成振荡电流，则下列说法正确的是（）A.闭合开关瞬间，电路中电流最大 B.振荡回路发出的电磁波频率与振荡频率不同C.振荡周期与电容器所带电荷量无关 D.电容器放电完毕瞬间，线圈中磁场能最大10.如图所示，光滑圆环水平放置并固定，a、b、c为圆环上的三等分点，圆环内有质量为和的小球A和B（）。初始时小球A以初速度沿圆环切线方向运动，与静止的小球B在a点发生碰撞，两小球始终在圆环内运动。若小球A与B之间为弹性碰撞，且所有的碰撞位置刚好位于a、b、c点，则小球的质量比可能为（）A.2 B.3 C.4 D.5二、非选择题：本题共5小题，共60分。11.（6分）图为双缝干涉实验装置示意图，已知双缝与屏的距离为L，双缝间距为d。（1）调整仪器使分划板的中心刻度线对准某条亮条纹的中心，手轮上的刻度如图所示，其读数为______mm。转动手轮使分划板的中心刻线与另一条亮条纹的中心对齐，再次记下手轮上的读数。（2）写出计算波长的表达式_________（用、、L、d表示）。（3）若将滤光片由绿色换成红色，其余条件不变，则屏上干涉条纹的间距将________。（填“增大”“减小”或“不变”）12.（10分）某物理学习小组设计了如图所示的实验装置，测定重力加速度，验证动量守恒定律。（1）将小球A静止悬挂，使其轻触桌面与桌面无作用力，测量悬点到球心的距离为L。（2）桌上不放B球，用手将A球拉开一个小角度后释放，小球过最低点开始计时并计数为0，直到小球第n次通过最低点测得所用时间为t，则单摆的周期________，利用单摆的周期公式求得重力加速度________。（用L、n、t表示）（3）用天平测出A、B两球的质量、，将小球B放在水平桌面边缘，把A球向左拉开角度后释放，碰撞后A向左摆起的最大角度为。小球B落在水平地面P点，测出桌面边缘离地的高度为h，。计算出A球碰前的速度大小为，碰后的速度大小为，B球碰后的速度大小为，则①________、________、________；（用g、x、h、l、、表示）②若满足关系式______________（用、、、、表示），则A、B两球碰撞过程中动量守恒。13.（10分）如图所示，在竖直放置、开口向上的圆柱形绝热容器内用质量分别为m、2m的绝热活塞a、b密封两段理想气体A、B，活塞横截面积为S，均能无摩擦地滑动。初始时容器内气体A、B的温度为27℃，气柱的高度分别为L和2L。现通过电热丝加热气体B，使B气体温度缓慢升高至127℃。大气压强恒为，汽缸足够长，重力加速度大小为g。求：（1）初始状态下A、B两部分气体的压强、；（2）B气体升温至127℃的过程中，a活塞上升的距离h。14.（16分）如图所示，边长为L的等边三角形abc区域外分布范围足够大的匀强磁场，磁场方向垂直abc平面向里，磁感应强度大小B未知。P、Q为ab边界的三等分点，M、N是ac边界的三等分点。带负电的甲、乙两粒子在abc平面内从a点同时垂直磁场方向入射，已知甲、乙粒子入射速度大小相同均为，甲粒子沿ca方向射入磁场，恰能从Q点第一次进入三角形abc区域，乙粒子沿垂直ca方向射入磁场，恰能从P点第一次进入三角形abc区域，不计带电粒子重力及粒子间的相互作用力。求：（1）甲、乙粒子在磁场中圆周运动的轨道半径、；（2）甲、乙粒子在磁场中圆周运动的周期、；（3）甲、乙粒子第一次运动至N点的时间、。15.（18分）如图所示，倾角为30°、绝缘、光滑、无限长的斜面上相距为的水平虚线MN、PQ间有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，“日”字形闭合导体线框沿斜面放置，ab边平行于PO边，线框宽ab为L，cd到MN的距离为，将金属框由静止释放，cd边和ef边都恰好匀速通