湖北省部分省級示范性重點中學教科研協(xié)作體2024屆高二物理第二學期期末學業(yè)水平測試試題含解析

湖北省部分省級示范性重點中學教科研協(xié)作體2024屆高二物理第二學期期末學業(yè)水平測試試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，羽毛球運動員在比賽過程中用球拍回擊飛過來的羽毛球，下列說法正確的()A．球拍擊羽毛球的力大于羽毛球撞擊球拍的力B．羽毛球先對球拍有力的作用，球拍才對羽毛球有力的作用C．羽毛球撞擊球拍的力是由羽毛球發(fā)生形變引起的D．羽毛球?qū)η蚺牡牧颓蚺膶τ鹈虻牧κ且粚ζ胶饬?、甲、乙兩個單擺在同一地點做簡諧振動，在相等的時間內(nèi)，甲完成10次全振動，乙完成20次全振動．已知甲擺擺長為1m，則乙擺的擺長為()A．2m B．4mC．0.5m D．0.25m3、如圖所示，質(zhì)量為m的物體在恒力F的作用下沿天花板勻速滑動，F(xiàn)與水平方向的夾角為θ，物體與天花板之間的動摩擦因數(shù)為μ，則物體受到的摩擦力大小是()A．Fcosθ B．FsinθC．μ(Fsinθ+mg) D．μ(mg-Fsinθ)4、下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)和原子核的說法中不正確的是()A．盧瑟福在α粒子散射實驗的基礎(chǔ)上提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型B．天然放射性元素在衰變過程中核電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒，其放射線在磁場中不偏轉(zhuǎn)的是γ射線C．由圖可知，原子核D和E聚變成原子核F要吸收能量D．由圖可知，原子核A裂變成原子核B和C要放出核能5、下列說法中正確的是：（）A．彈簧振子的運動是簡諧運動 B．簡諧運動就是指彈簧振子的運動C．簡諧運動是勻變速運動 D．單擺簡諧運動的回復力是重力和拉力的合力6、用很弱的光做單縫衍射實驗，改變曝光時間，在膠片上出現(xiàn)的圖像如圖所示，該實驗表明A．光的本質(zhì)是波B．光的本質(zhì)是粒子C．光的能量在膠片上分布不均勻D．光到達膠片上不同位置的概率相同二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在t=0s時刻的波形圖如圖所示．已知波速為0.4m/s，且波剛傳的c點．下列選項正確的是（）A．波源的振動周期為0.2sB．t=0s時，質(zhì)點c點沿y軸正方向運動C．在t=0s時，質(zhì)點a的加速度比質(zhì)點b的加速度小D．質(zhì)點a比質(zhì)點b先回到平衡位置E.t=0.1s時，質(zhì)點c將運動到x=12cm處8、為證明實物粒子也具有波動性，某實驗小組用電子束做雙縫干涉實驗。實驗時用50kV電壓加速電子束，然后垂直射到間距為1mm的雙縫上，在與雙縫距離約為35cm的光屏上得到了干涉條紋。該條紋與托馬斯·楊用可見光做的雙縫干涉實驗所得到的圖樣基本相同，但條紋間距很小。這是對德布羅意物質(zhì)波理論的又一次實驗驗證。根據(jù)德布羅意理論，實物粒子也具有波動性，其波長λ=hp，其中h為普朗克常量，A．只減小加速電子的電壓，可以使干涉條紋間距變大B．只增大加速電子的電壓，可以使干涉條紋間距變大C．只增大雙縫間的距離，可以使干涉條紋間距變大D．只增大雙縫到光屏的距離，可以使干涉條紋間距變大9、下列說法正確的是A．空中的小雨滴呈球形是水的表面張力作用的結(jié)果B．彩色液晶顯示器利用了液晶的所有物理性質(zhì)都具有各向異性的特點C．用較細的吸管喝飲料是利用毛細現(xiàn)象D．游禽用嘴把油脂涂到羽毛上，目的是使水不能浸潤羽毛10、如圖所示，在某空間的一個區(qū)域內(nèi)有一直線PQ與水平面成45°角，在PQ兩側(cè)存在垂直于紙面且方向相反的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小均為B．位于直線上的a點有一粒子源，能不斷地水平向右發(fā)射速率不等的相同粒子，粒子帶正電，電荷量為q，質(zhì)量為rn，所有粒子運動過程中都經(jīng)過直線PQ上的b點，已知ab＝d，不計粒子重力及粒子相互間的作用力，則粒子的速率可能為A． B． C． D．三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）老師要求同學們測出一待測電源的電動勢及內(nèi)阻．所給的實驗器材有：待測電源E，定值電阻R1（阻值未知），電壓表V（量程為3.0V，內(nèi)阻很大,可視為理想表），電阻箱R（0～99.99），單刀單擲開關(guān)S1，單刀雙擲開關(guān)S2，導線若干．（1）同學小紅按照右圖連接電路，然后進行了如下操作：①將S2接到，撥動電阻箱旋鈕，使各旋鈕盤的刻度處于如下圖甲所示的位置，閉合S1，記錄下對應(yīng)的電壓表示數(shù)為2.20V，然后斷開S1；②保持電阻箱示數(shù)不變，將S2切換到，閉合S1，記錄此時電壓表的讀數(shù)（電壓表的示數(shù)如下圖乙所示），然后斷開S1．請你解答下列問題：圖甲所示電阻箱的讀數(shù)為Ω，圖乙所示的電壓表讀數(shù)為V．由此可算出定值電阻R1的阻值為Ω（R1的計算結(jié)果保留兩位小數(shù)）．（2）在完成上述操作后，小紅繼續(xù)以下的操作：將S2切換到，閉合S1，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱的示數(shù)R和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖丙所示的—圖線．由此可求得電源電動勢E和電源內(nèi)阻r，其中E=V，內(nèi)阻r=Ω（計算結(jié)果均保留兩位小數(shù)）．12．（12分）圖甲所示為研究小車做勻變速直線運動的實驗裝置，打點計時器的工作頻率為51HZ．圖乙為實驗中選取的一段紙帶，其中每相鄰兩計數(shù)點之間的時間間隔為1．1s．（1）以下實驗操作步驟正確的是和．A．打點前需要平衡摩擦力B．若是電火花計時器，應(yīng)該使用221V的交流電源C．選接通電源，再釋放小車D．該實驗所需要的測量工具是秒表和刻度尺（2）計數(shù)點2對應(yīng)的瞬時速度大小為m/s；（3）小車下滑的加速度大小為m/s2（兩個計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，在光滑水平面上使滑塊A以2m/s的速度向右運動，滑塊B以4m/s的速度向左運動并與滑塊A發(fā)生彈性正碰，已知滑塊A、B的質(zhì)量分別為1kg、2kg，滑塊B的左側(cè)連有輕彈簧，求：

(1)當滑塊A的速度減為0時，滑塊B的速度大?。?/p>

(2)兩滑塊相距最近時滑塊B的速度大?。?/p>

(3)兩滑塊相距最近時，彈簧的彈性勢能的大小．14．（16分）如圖甲所示，水平面上的兩光滑金屬導軌平行固定放置，間距d＝0.5m，電阻不計，左端通過導線與阻值R＝2W的電阻連接，右端通過導線與阻值RL＝4W的小燈泡L連接．在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強磁場，CE長="2"m，有一阻值r="2"W的金屬棒PQ放置在靠近磁場邊界CD處．CDEF區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間變化如圖乙所示．在t＝0至t＝4s內(nèi)，金屬棒PQ保持靜止，在t＝4s時使金屬棒PQ以某一速度進入磁場區(qū)域并保持勻速運動．已知從t＝0開始到金屬棒運動到磁場邊界EF處的整個過程中，小燈泡的亮度沒有發(fā)生變化，求：（1）通過小燈泡的電流．（2）金屬棒PQ在磁場區(qū)域中運動的速度大小．15．（12分）某水電站的水位落差為20m，通過水輪機的流量為10m3/s，發(fā)電效率為20%．水流通過水輪機時，使水輪機以的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動．水輪機帶動的線圈共1000匝，線圈面積0.2m2，線圈置于磁感應(yīng)強度為0.1T的勻強磁場中，線圈電阻不計．發(fā)電機先經(jīng)過匝數(shù)比為1:10的升壓變壓器后經(jīng)輸電線輸送到遠處，再由降壓變壓器降壓后給用戶供電．若按最大功率供電時輸電線路損耗的功率為發(fā)電機最大輸出功率的2%，用戶電壓為220V．g取10N/kg，求：（1）輸電線的總電阻；（2）降壓變壓器的匝數(shù)比．

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解題分析】

AD項：球拍擊羽毛球的力與羽毛球撞擊球拍的力為作用力與反作用力，所以大小相等，方向相反，故AD錯誤；B項：力的作用是同時產(chǎn)生的，故B錯誤；C項：由彈力的產(chǎn)生可知，羽毛球撞擊球拍的力是由羽毛球發(fā)生形變引起的，故C正確．2、D【解題分析】

在相等的時間內(nèi)，甲完成10次全振動，乙完成20次全振動，可知T甲：T乙=2：1，根據(jù)知擺長，甲乙的周期之比為2:1，則擺長之比為4:1，甲擺的擺長為1m，則乙擺的擺長為0.25m;故選D.【題目點撥】解決本題的關(guān)鍵掌握單擺的周期公式，通過周期之比求出擺長之比是關(guān)鍵.3、A【解題分析】

AB．對物體受力分析，將推力F正交分解，如圖根據(jù)力平衡條件，水平方向有：則物體受到摩擦力大小，A正確，B錯誤；CD．根據(jù)力平衡條件，豎直方向有：解得：又則摩擦力大小，CD錯誤。故選A。4、C【解題分析】

A．盧瑟福在α粒子散射實驗的基礎(chǔ)上提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故A正確；B．天然放射性元素在衰變過程中電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒，其放射線在磁場中不偏轉(zhuǎn)的是γ射線，故B正確；CD．裂變和聚變都要有質(zhì)量虧損，根據(jù)質(zhì)能方程都放出能量，所以C錯誤；D正確．5、A【解題分析】

A、彈簧振子的運動是種周期性的往返運動，屬于簡諧運動；故A正確.B、簡諧運動并不只是彈簧振子的運動；單擺的運動也可以看作是簡諧運動；故B錯誤.C、簡諧運動的加速度隨物體位置的變化而變化，不是勻變速運動；故C錯誤.D、單擺做簡諧運動的回復力由重力沿擺球運動軌跡切向的分力提供，故D錯誤.故選A.【題目點撥】本題考查簡諧運動的性質(zhì)，要注意明確簡諧運動中的受力、位移及速度均隨時間做周期性變化．6、C【解題分析】

用很弱的光做單縫衍射實驗，改變曝光時間在膠片出現(xiàn)的圖樣，說明光有波粒二象性，故A、B錯誤；說明光到達膠片上的不同位置的概率是不一樣的，也就說明了光的能量在膠片上分而不均勻，故C正確，D錯誤．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、ABC【解題分析】從圖中可知波長，故振動周期，A正確；根據(jù)走坡法可知質(zhì)點c正通過平衡位置向上振動，B正確；根據(jù)回復力公式可知在t=0時刻質(zhì)點a的為質(zhì)點b的位移小，即質(zhì)點a的回復力小于質(zhì)點b的回復力，所以質(zhì)點a的加速度小于質(zhì)點b的加速度，C正確；t=0時刻質(zhì)點a正向下振動，即要回到平衡位置所需要的時間大于十分之一周期，而質(zhì)點b回到平衡位置所需時間等于四分之一周期，故質(zhì)點b比質(zhì)點a先回到平衡位置，D錯誤；波上的質(zhì)點只在平衡位置上下振動不隨波遷移，E錯誤8、AD【解題分析】

AB、增大加速電子的電壓，則電子的速度變大，動量變大，根據(jù)德布羅意波長公式λ=hp知，波長變小，根據(jù)Δx=LdλC、根據(jù)Δx=Ldλ知，加大雙縫間的距離dD、根據(jù)Δx=Ldλ知，只增大雙縫到光屏的距離L9、AD【解題分析】

A.空中的小雨滴呈球形是水的表面張力作用的結(jié)果。故A正確；B.彩色液晶顯示器利用了液晶的光學性質(zhì)具有各向異性的特點，并非所有物理性質(zhì)。故B錯誤；C.用較細的吸管喝飲料是并非利用毛細現(xiàn)象，而是利用液體得壓強。故C錯誤；D.游禽用嘴把油脂涂到羽毛上，目的是使水不能浸潤羽毛。故D正確；10、ABC【解題分析】由題意可知粒子可能的運動軌跡如圖所示所有圓弧的圓心角均為90°,所以粒子運動的半徑（n=1，2，3…），由洛倫茲力提供向心力得，則（n=1，2，3…），故ABC正確，D錯誤；故選ABC．【題目點撥】根據(jù)題意畫出粒子的運動軌跡兩條，由幾何知識可知，運動所有圓弧的圓心角都為90°，求出運動半徑的通式；由洛倫茲力提供向心力，列式求出速度表達式，結(jié)合選項判斷．三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、(1)20.002.805.45(2)2.90.26【解題分析】

(1)電阻箱的阻值等于；圖乙電壓表的示數(shù)為，根據(jù)閉合電路歐姆定律得，．(2)將定值電阻等效到電源的內(nèi)部，根據(jù)得，，知縱軸截距的倒數(shù)為電動勢，所以解得；由于求出的是等效電阻，則實際電阻：；【題目點撥】此題考查電源電動勢和內(nèi)電阻的測量，通過實驗操作、讀數(shù)以及對實驗方法的理解等多方面考查考生的實驗探究能力.要重點掌握處理閉合電路歐姆定律公式的能力和利用圖象求解電動勢和內(nèi)電阻的方法．12、（2）B,C（2）2．29（3）3．32【解題分析】試題分析：①研究小車做勻變速直線運動，不需要平衡摩擦力，故A錯誤．電火花打點計時器使用222V的交流電源，故B正確．實驗時應(yīng)先接通電源，再釋放小車，故C正確．該實驗不需要秒表，時間可以通過打點計時器直接得出，故D錯誤．故選B和C．②計數(shù)點2的瞬時速度，因為連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差△x=3．32cm，根據(jù)△x=aT2得，．考點：研究小車做勻變速直線運動【名師點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度和加速度，關(guān)鍵是勻變速直線運動推論的運用．四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1）?3m/s，方向向左；（2）?2m/s，方向向左；（3）12J【解題分析】

(1)以向右為正方向，A、B組成的系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動量守恒，

當滑塊A的速度減為0時，由動量守恒定律得：mAvA+mBvB=mBvB'vB'=?3m/s，方向向左；(2)兩滑塊相距最近時速度相等，設(shè)相等的速度為v.根據(jù)動量守恒得：mAvA+mBvB=(mA+mB)v，解得：v=?2m/s，方向向左；(3)兩個物體的速度相等時，彈簧壓縮最短，彈性勢能最大，根據(jù)系統(tǒng)的機械能得，彈簧的最大彈性勢