湖北省仙桃、天門、潛江市2024屆物理高二第二學期期末綜合測試試題含解析

湖北省仙桃、天門、潛江市2024屆物理高二第二學期期末綜合測試試題注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、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、如圖所示為氫原子的能級示意圖。現(xiàn)用光子能量介于10.00eV~12.65eV范圍內(nèi)的光去照射一群處于基態(tài)的氫原子，則這群氫原子可能A．吸收二種頻率的光子，輻射二種頻率的光子B．吸收二種頻率的光子，輻射三種頻率的光子C．吸收三種頻率的光子，輻射三種頻率的光子D．吸收三種頻率的光子，輻射六種頻率的光子2、某系統(tǒng)的初狀態(tài)具有內(nèi)能1J，在外界對它做0.5J的功后，它放出0.2J的熱量，系統(tǒng)在這個過程中內(nèi)能的增量是()A．0.7JB．0.3JC．1.3JD．－0.3J3、矩形線圈在勻強磁場中繞線圈平面內(nèi)垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生交變電流，當線圈平面與磁感線方向垂直時穿過線圈的磁通量Φ與產(chǎn)生的感應電動勢e的大小正確的是（）A．Φ最大，e最大 B．Φ最小，e最小C．Φ最小，e最大 D．Φ最大，e最小4、甲、乙兩人同時同地出發(fā)騎自行車做直線運動，前1小時內(nèi)的位移—時間圖象如圖所示，下列表述正確的是()A．0.2～0.5小時內(nèi)，甲的加速度比乙的大B．0.2～0.5小時內(nèi)，甲的速度比乙的大C．0.6～0.8小時內(nèi)，甲的位移比乙的小D．0.8小時內(nèi)，甲、乙騎行的路程相等5、“電流通過導體產(chǎn)生的熱量，跟電流的二次方、導體的電阻、通電時間成正比．”這個規(guī)律用公式表示為Q=I2Rt．通過實驗發(fā)現(xiàn)這個規(guī)律的物理學家是（

）A．麥克斯韋 B．奧斯特 C．法拉第 D．焦耳6、圖甲是一臺小型發(fā)電機的構(gòu)造示意圖，線圈逆時針轉(zhuǎn)動，從某位置開始計時，產(chǎn)生的電動勢e時間t變化的正弦規(guī)律圖象如圖乙所示。發(fā)電機線圈的內(nèi)電阻不計，外接燈泡的電阻為12Ω，則A．在t=0.Ols時刻，線圈處于垂直中性面的位置B．電壓表的示數(shù)為6C．燈泡消耗的電功率為3WD．若其他條件不變，僅將線圈的轉(zhuǎn)速提高一倍，則線圈電動勢的表達式e=6二、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、如圖甲所示，兩根足夠長粗糙的平行金屬導軌MN、PQ固定在同一絕緣水平面上，兩導軌間距為d=1m，導軌電阻忽略不計，M、P端連接一阻值R=1.5Ω的電阻；現(xiàn)有一質(zhì)量為m=0.4kg、阻值r=0.5Ω的金屬棒ab垂直于導軌放在兩導軌上，金屬棒距R距離為L=4m，金屬棒與導軌接觸良好。整個裝置處于一豎直方向的勻強磁場中，磁感應強度大小隨時間變化的情況如圖乙所示。已知金屬棒與導軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g=10m/s2，下列說法正確的是A．金屬棒相對于導軌靜止時，回路中產(chǎn)生的感應電動勢為4VB．金屬棒相對于導軌靜止時，回路中產(chǎn)生的感應電流為2AC．金屬棒經(jīng)過2.0s開始運動D．在0~1.0s時間內(nèi)通過R的電荷量q為2C8、下列說法正確的是(

)A．溫度相同的氫氣和氧氣，氫氣分子和氧氣分子的平均速率相同B．在完全失重的情況下,密閉容器內(nèi)的氣體對器壁也有壓強C．晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化D．氣體若失去了容器的約束就會散開,這是因為氣體分子之間存在斥力的緣故9、如圖所示，勻強電場方向水平向右，一根不可伸長的絕緣細線一端固定在O點，另一端系一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球．把小球拉至水平位置A，然后由靜止釋放，小球運動到細線與水平方向成θ=60°的位置B時速度剛好為零．重力加速度為g．以下說法正確的是（)A．勻強電場的場強大小為B．勻強電場的場強大小為C．球在B點時，細線拉力為D．球在B點時，細線拉力為10、利用霍爾效應制作的霍爾組件廣泛應用于測量和自動控制等領域.圖是霍爾組件的工作原理示意圖.該霍爾組件的載流子是自由電子，磁感應強度B垂直于霍爾組件的工作面向下，通入圖示方向的電流I，C、D兩側(cè)面會形成電勢差UCDA．電勢差UB．電勢差UC．形成電勢差UCDD．形成電勢差UCD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）某同學利用熱敏電阻設計了一個“過熱自動報警電路”，如圖甲所示．將熱敏電阻R安裝在需要探測溫度的地方，當環(huán)境溫度正常時，繼電器的上觸點接觸，下觸點分離，指示燈亮；當環(huán)境溫度超過某一值時，繼電器的下觸點接觸，上觸點分離，警鈴響．圖甲中繼電器的供電電壓U1=3V，繼電器線圈用漆包線繞成，其電阻R0為30Ω．當線圈中的電流大于等于50mA時，繼電器的銜鐵將被吸合，警鈴響．圖乙是熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖象．（1）圖甲中警鈴的接線柱C應與接線柱______相連，指示燈的接線柱D應與接線柱______相連（均選填“A”或“B”）．（2）當環(huán)境溫度升高時，熱敏電阻阻值將______，繼電器的磁性將______（均選填“增大”、“減小”或“不變”），當環(huán)境溫度達到______℃時，警鈴報警．12．（12分）興趣小組為了測量某電阻Rx的阻值（約為30Ω），實驗室可供選擇的器材有：電流表A1(量程0~50mA，內(nèi)阻約1Ω）電流表A2（量程0~3A，內(nèi)阻約為0.12Ω）電流表V1（量程0~3V，內(nèi)阻很大）電流表V2（量程0~15V，內(nèi)阻很大）電源E（電動勢約為3V，內(nèi)阻約為0.2Ω）定值電阻R（20Ω，允許最大電流1.0A）滑動變阻器R1（0~10Ω）單刀單擲開關S一個導線若干根據(jù)以上器材設計電路，要求盡可能減小測量誤差，測量時電表的讀數(shù)大于其量程的一半，而且調(diào)節(jié)滑動變阻器能使電流表讀數(shù)有明顯變化。(1)電流表應選________，電壓表應選_______。（填寫器材符號）(2)請在答題紙的方框內(nèi)畫出測量電阻Rx的實驗電路圖，并在電路圖中標注所用元件對應的符號。_______(3)若電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I，則待測電阻Rx的表達式為Rx=_________。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）從車站開出的汽車，做勻加速運動，走了12s時，發(fā)現(xiàn)還有乘客沒上來，于是立即做勻減速運動至停車，總共歷時20s，行進了50m，求汽車的最大速度．14．（16分）一列簡諧橫波沿直線向右傳播，P1、P2為介質(zhì)中相距4m的兩個點，P1在左，P2在右，某一時刻P1、P2兩質(zhì)點正好通過平衡位置，P1、P2之間只有一個波峰，此時P2點正向下運動，再經(jīng)過0.2秒，P2第一次返回到平衡位置，求該波的波速．15．（12分）今有一質(zhì)量為M的導熱氣缸，用質(zhì)量為m的導熱活塞密封有一定質(zhì)量的理想氣體且不漏氣，不計活塞與氣缸間的摩擦。已知大氣壓強為p0，活塞的橫截面積為S，當氣缸如圖甲所示水平橫放時，空氣柱長為L0。下列兩種情況中，活塞均未脫離氣缸。(1)若氣缸開始時溫度為T0，現(xiàn)將圖甲所示的氣缸溫度緩慢升高至T（氣缸固定在水平面上)，求穩(wěn)定后空氣柱的長度；(2)若將氣缸從圖甲變?yōu)槿鐖D乙懸掛保持靜止，氣體始終保持初始時溫度不變，求穩(wěn)定后空氣柱的長度．

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、B【解題分析】

從n=1躍遷到n=2，吸收的光子能量為10.2eV，從n=1躍遷到n=3，吸收的光子能量為12.09eV，從n=1躍遷到n=4，吸收的光子能量為12.75eV，而光子能量介于10～12.65eV范圍內(nèi)，可知照射光中可能被吸收的光子能量有2種，原子從基態(tài)可躍遷到n=3的能級；然后向低能級躍遷時可輻射出種不同頻率的光子。A.吸收二種頻率的光子，輻射二種頻率的光子，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.吸收二種頻率的光子，輻射三種頻率的光子，與結(jié)論相符，選項B正確；C.吸收三種頻率的光子，輻射三種頻率的光子，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.吸收三種頻率的光子，輻射六種頻率的光子，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；2、B【解題分析】根據(jù)熱力學第一定律：?U=W+Q，因外界對它做0.5J的功后，它放出0.2J的熱量，則?U=0.5J-0.2J=0.3J，故選B.點睛：本題考查了求系統(tǒng)內(nèi)能的增量，應用熱力學第一定律即可正確解題，解題時要處于各物理量正負號的含義．3、D【解題分析】當線圈平面與磁感線方向垂直時，即線圈處于中性面位置，則穿過線圈的磁通量最大，而產(chǎn)生的感應電動勢E的大小卻為零，即為最小，故ABC錯誤，D正確；故選D．點睛：本題考查正弦式電流產(chǎn)生原理的理解能力，抓住兩個特殊位置的特點：線圈與磁場垂直時，磁通量最大，感應電動勢為零；線圈與磁場平行時，磁通量為零，感應電動勢最大．注意正弦和余弦仍是開始點不同，一般均稱為正弦式交流電．4、B【解題分析】A、由圖知，0.2-0.5小時內(nèi)甲乙都做勻速直線運動，加速度均為零，故A錯誤；B、圖象的斜率表示速度，甲的斜率大，則甲的速度比乙的大，故B正確；C、物體的位移等于s的變化量．則知0.6-0.8小時內(nèi)，甲的位移比乙的大，故C錯誤；D、0-0.6小時內(nèi)，甲的位移比乙的大，0.6-0.8小時內(nèi)，甲的位移比乙的大，所以0.8小時內(nèi)，甲的路程比乙的大，故D錯誤．點睛：該題考查了對位移--時間圖象的理解和應用，要掌握：在位移-時間圖象中，圖象的斜率表示質(zhì)點運動的速度的大小，縱坐標的變化量表示位移．5、D【解題分析】試題分析：發(fā)現(xiàn)這個規(guī)律的物理學家是焦耳，Q=Ⅰ2Rt稱為焦耳定律；故選D.考點：物理學史【名師點睛】此題是對物理學史的考查；要熟記課本上物理學家的名字，以及這些物理學家對物理學發(fā)展的貢獻，并學習他們?yōu)榭茖W研究勇于獻身的精神；此題難度不大，意在考查學生對物理學史的認識以及對物理學家的了解.6、C【解題分析】

A

.在t=0.01s的時刻，電動勢為0，則為中性面，穿過線圈磁通量最大。故A錯誤；B.電動勢的最大值為Em=62V，電壓表測量的為有效值，故示數(shù)為6V；故B錯誤；C.燈泡消耗的功率P=E2R=3W；故D.周期為0.02s，則瞬時電動勢的表達式為e=Emsin(2πTt)，轉(zhuǎn)速提高一倍后，最大值變成122V，ω=2πn，故角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，表達式應為：e=122sin200πt(V)，故二、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、ABD【解題分析】

A.回路中產(chǎn)生的感應電動勢為，選項A正確；B.由閉合電路歐姆定律得感應電流為：，聯(lián)立上式得：，選項B正確；C.由平衡條件得：，解得：B=1.0T，由圖象知棒經(jīng)過時間，選項C錯誤；D.在0~l.0s時間內(nèi)通過R的電荷量，選項D正確。8、BC【解題分析】溫度相同的氫氣和氧氣，氫氣分子和氧氣分子的平均動能相同，因為氫和氧的分子質(zhì)量不同，則分子速率不同，選項A錯誤；氣體的壓強產(chǎn)生是由于大量分子對容器的器壁的頻繁的碰撞而產(chǎn)生的，則在完全失重的情況下，密閉容器內(nèi)的氣體對器壁也有壓強，選項B正確；晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，如天然石英是晶體，熔融過的石英卻是非晶體，故C正確；氣體分子間的作用力很小，可以忽略不計，氣體分子不停地做無規(guī)則運動，氣體分子可以充滿整個容器，如果沒有約束，氣體將散開，故D錯誤；故選BC.9、BC【解題分析】類比單擺，根據(jù)對稱性可知，小球處在弧線中點位置時切線方向合力為零，此時細線與水平方向夾角恰為30°，根據(jù)三角函數(shù)關系可得：qEsin30°=mgcos30°，化簡可知Eq=mg，選項B正確，A錯誤；小球到達B點時速度為零，向心力為零，則沿細線方向合力為零，此時對小球受力分析可知：T=qEcos60°+mgsin60°，故細線拉力T=mg，選項C正確，D錯誤；故選BC．點睛：本題要求同學們能正確的對物體進行受力分析，并能聯(lián)想到已學的物理模型，根據(jù)類比和對稱的思想，根據(jù)相關公式解題．10、BCD【解題分析】

電流方向為E→F,由左手定則知，霍爾元件中的載流子（自由電子）受洛倫茲力作用向側(cè)面C偏轉(zhuǎn)，側(cè)面C聚集負電荷，因整個元件是中性的，則側(cè)兩D出現(xiàn)正電荷，所以兩個側(cè)面C、D之間形成由D到C的電場，側(cè)面D的電勢高于側(cè)面C的電勢.隨著兩側(cè)面電荷的增多，元件中運動的載流子受到的電場力逐漸增大，當載流子受到的電場力與洛倫茲力平衡時，兩側(cè)面之間的電勢差達到穩(wěn)定狀態(tài).綜上所述，選項A錯誤，選項B、C、D正確.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、BA減小增大80【解題分析】

（1）由題干中“當環(huán)境溫度超過某一值時，繼電器的下觸點接觸，上觸點分離，警鈴響”判斷出警鈴和指示燈的連接情況；（2）由圖象分析熱敏電阻阻值隨溫度的變化關系，結(jié)合歐姆定律分析電路中電流的變化，從而判斷出電磁鐵磁性的變化；由題干中“當線圈中的電流大于等于50mA時，繼電器的銜鐵將被吸合，警鈴響”，結(jié)合歐姆定律求出熱敏電阻接入電路的阻值的最大阻值，從圖象上找到對應的溫度就可以解決問題；【題目詳解】（1）由題中“當環(huán)境溫度超過某一值時，繼電器的下觸點接觸，上觸點分離，警鈴響”，所以警鈴的接線柱C應與接線柱B連，指示燈的接線柱D應與接線柱A相連；（2）分析乙圖，發(fā)現(xiàn)：溫度升高時，熱敏電阻阻值減小，根據(jù)歐姆定律，電路中電流就會增大，電磁鐵的磁性就會增大；當線圈中的電流時，繼電器的銜鐵將被吸合，警鈴報警，則控制電路的總電阻因此熱敏電阻

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