湖北省仙桃、天門(mén)、潛江市2024屆物理高二第二學(xué)期期末綜合測(cè)試試題含解析

湖北省仙桃、天門(mén)、潛江市2024屆物理高二第二學(xué)期期末綜合測(cè)試試題注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫(xiě)清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)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(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效；在草稿紙、試卷上答題無(wú)效。4．作圖可先使用鉛筆畫(huà)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(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示為氫原子的能級(jí)示意圖?，F(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(duì)它做0.5J的功后，它放出0.2J的熱量，系統(tǒng)在這個(gè)過(guò)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(qiáng)磁場(chǎng)中繞線圈平面內(nèi)垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生交變電流，當(dāng)線圈平面與磁感線方向垂直時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量Φ與產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(shí)同地出發(fā)騎自行車(chē)做直線運(yùn)動(dòng)，前1小時(shí)內(nèi)的位移—時(shí)間圖象如圖所示，下列表述正確的是()A．0.2～0.5小時(shí)內(nèi)，甲的加速度比乙的大B．0.2～0.5小時(shí)內(nèi)，甲的速度比乙的大C．0.6～0.8小時(shí)內(nèi)，甲的位移比乙的小D．0.8小時(shí)內(nèi)，甲、乙騎行的路程相等5、“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，跟電流的二次方、導(dǎo)體的電阻、通電時(shí)間成正比．”這個(gè)規(guī)律用公式表示為Q=I2Rt．通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)這個(gè)規(guī)律的物理學(xué)家是（

）A．麥克斯韋 B．奧斯特 C．法拉第 D．焦耳6、圖甲是一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)的構(gòu)造示意圖，線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從某位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)e時(shí)間t變化的正弦規(guī)律圖象如圖乙所示。發(fā)電機(jī)線圈的內(nèi)電阻不計(jì)，外接燈泡的電阻為12Ω，則A．在t=0.Ols時(shí)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(dòng)勢(shì)的表達(dá)式e=6二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖甲所示，兩根足夠長(zhǎng)粗糙的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一絕緣水平面上，兩導(dǎo)軌間距為d=1m，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，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(dǎo)軌放在兩導(dǎo)軌上，金屬棒距R距離為L(zhǎng)=4m，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好。整個(gè)裝置處于一豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化的情況如圖乙所示。已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取g=10m/s2，下列說(shuō)法正確的是A．金屬棒相對(duì)于導(dǎo)軌靜止時(shí)，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為4VB．金屬棒相對(duì)于導(dǎo)軌靜止時(shí)，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為2AC．金屬棒經(jīng)過(guò)2.0s開(kāi)始運(yùn)動(dòng)D．在0~1.0s時(shí)間內(nèi)通過(guò)R的電荷量q為2C8、下列說(shuō)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(duì)器壁也有壓強(qiáng)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(huì)散開(kāi),這是因?yàn)闅怏w分子之間存在斥力的緣故9、如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向水平向右，一根不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線一端固定在O點(diǎn)，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(yùn)動(dòng)到細(xì)線與水平方向成θ=60°的位置B時(shí)速度剛好為零．重力加速度為g．以下說(shuō)法正確的是（)A．勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為B．勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為C．球在B點(diǎn)時(shí)，細(xì)線拉力為D．球在B點(diǎn)時(shí)，細(xì)線拉力為10、利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾組件廣泛應(yīng)用于測(cè)量和自動(dòng)控制等領(lǐng)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(yīng)強(qiáng)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(huì)形成電勢(shì)差UCDA．電勢(shì)差UB．電勢(shì)差UC．形成電勢(shì)差UCDD．形成電勢(shì)差UCD三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）某同學(xué)利用熱敏電阻設(shè)計(jì)了一個(gè)“過(guò)熱自動(dòng)報(bào)警電路”，如圖甲所示．將熱敏電阻R安裝在需要探測(cè)溫度的地方，當(dāng)環(huán)境溫度正常時(shí)，繼電器的上觸點(diǎn)接觸，下觸點(diǎn)分離，指示燈亮；當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)某一值時(shí)，繼電器的下觸點(diǎn)接觸，上觸點(diǎn)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(dāng)線圈中的電流大于等于50mA時(shí)，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(yīng)與接線柱______相連，指示燈的接線柱D應(yīng)與接線柱______相連（均選填“A”或“B”）．（2）當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，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(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到______℃時(shí)，警鈴報(bào)警．12．（12分）興趣小組為了測(cè)量某電阻Rx的阻值（約為30Ω），實(shí)驗(yàn)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(dòng)勢(shì)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(dòng)變阻器R1（0~10Ω）單刀單擲開(kāi)關(guān)S一個(gè)導(dǎo)線若干根據(jù)以上器材設(shè)計(jì)電路，要求盡可能減小測(cè)量誤差，測(cè)量時(shí)電表的讀數(shù)大于其量程的一半，而且調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器能使電流表讀數(shù)有明顯變化。(1)電流表應(yīng)選________，電壓表應(yīng)選_______。（填寫(xiě)器材符號(hào)）(2)請(qǐng)?jiān)诖痤}紙的方框內(nèi)畫(huà)出測(cè)量電阻Rx的實(shí)驗(yàn)電路圖，并在電路圖中標(biāo)注所用元件對(duì)應(yīng)的符號(hào)。_______(3)若電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I，則待測(cè)電阻Rx的表達(dá)式為Rx=_________。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）從車(chē)站開(kāi)出的汽車(chē)，做勻加速運(yùn)動(dòng)，走了12s時(shí)，發(fā)現(xiàn)還有乘客沒(méi)上來(lái)，于是立即做勻減速運(yùn)動(dòng)至停車(chē)，總共歷時(shí)20s，行進(jìn)了50m，求汽車(chē)的最大速度．14．（16分）一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線向右傳播，P1、P2為介質(zhì)中相距4m的兩個(gè)點(diǎn)，P1在左，P2在右，某一時(shí)刻P1、P2兩質(zhì)點(diǎn)正好通過(guò)平衡位置，P1、P2之間只有一個(gè)波峰，此時(shí)P2點(diǎn)正向下運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)過(guò)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(dǎo)熱氣缸，用質(zhì)量為m的導(dǎo)熱活塞密封有一定質(zhì)量的理想氣體且不漏氣，不計(jì)活塞與氣缸間的摩擦。已知大氣壓強(qiáng)為p0，活塞的橫截面積為S，當(dāng)氣缸如圖甲所示水平橫放時(shí)，空氣柱長(zhǎng)為L(zhǎng)0。下列兩種情況中，活塞均未脫離氣缸。(1)若氣缸開(kāi)始時(shí)溫度為T(mén)0，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(zhǎng)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(shí)溫度不變，求穩(wěn)定后空氣柱的長(zhǎng)度．

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)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(jí)；然后向低能級(jí)躍遷時(shí)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(xiàng)A錯(cuò)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(xiàng)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(xiàng)C錯(cuò)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(xiàng)D錯(cuò)誤；2、B【解題分析】根據(jù)熱力學(xué)第一定律：?U=W+Q，因外界對(duì)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(diǎn)睛：本題考查了求系統(tǒng)內(nèi)能的增量，應(yīng)用熱力學(xué)第一定律即可正確解題，解題時(shí)要處于各物理量正負(fù)號(hào)的含義．3、D【解題分析】當(dāng)線圈平面與磁感線方向垂直時(shí)，即線圈處于中性面位置，則穿過(guò)線圈的磁通量最大，而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E的大小卻為零，即為最小，故ABC錯(cuò)誤，D正確；故選D．點(diǎn)睛：本題考查正弦式電流產(chǎn)生原理的理解能力，抓住兩個(gè)特殊位置的特點(diǎn)：線圈與磁場(chǎng)垂直時(shí)，磁通量最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零；線圈與磁場(chǎng)平行時(shí)，磁通量為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大．注意正弦和余弦仍是開(kāi)始點(diǎn)不同，一般均稱(chēng)為正弦式交流電．4、B【解題分析】A、由圖知，0.2-0.5小時(shí)內(nèi)甲乙都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，加速度均為零，故A錯(cuò)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(shí)內(nèi)，甲的位移比乙的大，故C錯(cuò)誤；D、0-0.6小時(shí)內(nèi)，甲的位移比乙的大，0.6-0.8小時(shí)內(nèi)，甲的位移比乙的大，所以0.8小時(shí)內(nèi)，甲的路程比乙的大，故D錯(cuò)誤．點(diǎn)睛：該題考查了對(duì)位移--時(shí)間圖象的理解和應(yīng)用，要掌握：在位移-時(shí)間圖象中，圖象的斜率表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度的大小，縱坐標(biāo)的變化量表示位移．5、D【解題分析】試題分析：發(fā)現(xiàn)這個(gè)規(guī)律的物理學(xué)家是焦耳，Q=Ⅰ2Rt稱(chēng)為焦耳定律；故選D.考點(diǎn)：物理學(xué)史【名師點(diǎn)睛】此題是對(duì)物理學(xué)史的考查；要熟記課本上物理學(xué)家的名字，以及這些物理學(xué)家對(duì)物理學(xué)發(fā)展的貢獻(xiàn)，并學(xué)習(xí)他們?yōu)榭茖W(xué)研究勇于獻(xiàn)身的精神；此題難度不大，意在考查學(xué)生對(duì)物理學(xué)史的認(rèn)識(shí)以及對(duì)物理學(xué)家的了解.6、C【解題分析】

A

.在t=0.01s的時(shí)刻，電動(dòng)勢(shì)為0，則為中性面，穿過(guò)線圈磁通量最大。故A錯(cuò)誤；B.電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em=62V，電壓表測(cè)量的為有效值，故示數(shù)為6V；故B錯(cuò)誤；C.燈泡消耗的功率P=E2R=3W；故D.周期為0.02s，則瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)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?lái)的2倍，表達(dá)式應(yīng)為：e=122sin200πt(V)，故二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、ABD【解題分析】

A.回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為，選項(xiàng)A正確；B.由閉合電路歐姆定律得感應(yīng)電流為：，聯(lián)立上式得：，選項(xiàng)B正確；C.由平衡條件得：，解得：B=1.0T，由圖象知棒經(jīng)過(guò)時(shí)間，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.在0~l.0s時(shí)間內(nèi)通過(guò)R的電荷量，選項(xiàng)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(dòng)能相同，因?yàn)闅浜脱醯姆肿淤|(zhì)量不同，則分子速率不同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；氣體的壓強(qiáng)產(chǎn)生是由于大量分子對(duì)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(duì)器壁也有壓強(qiáng)，選項(xiàng)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(guò)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(jì)，氣體分子不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，氣體分子可以充滿整個(gè)容器，如果沒(méi)有約束，氣體將散開(kāi)，故D錯(cuò)誤；故選BC.9、BC【解題分析】類(lèi)比單擺，根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知，小球處在弧線中點(diǎn)位置時(shí)切線方向合力為零，此時(shí)細(xì)線與水平方向夾角恰為30°，根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系可得：qEsin30°=mgcos30°，化簡(jiǎn)可知Eq=mg，選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤；小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零，向心力為零，則沿細(xì)線方向合力為零，此時(shí)對(duì)小球受力分析可知：T=qEcos60°+mgsin60°，故細(xì)線拉力T=mg，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；故選BC．點(diǎn)睛：本題要求同學(xué)們能正確的對(duì)物體進(jìn)行受力分析，并能聯(lián)想到已學(xué)的物理模型，根據(jù)類(lèi)比和對(duì)稱(chēng)的思想，根據(jù)相關(guān)公式解題．10、BCD【解題分析】

電流方向?yàn)镋→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(fù)電荷，因整個(gè)元件是中性的，則側(cè)兩D出現(xiàn)正電荷，所以兩個(gè)側(cè)面C、D之間形成由D到C的電場(chǎng)，側(cè)面D的電勢(shì)高于側(cè)面C的電勢(shì).隨著兩側(cè)面電荷的增多，元件中運(yùn)動(dòng)的載流子受到的電場(chǎng)力逐漸增大，當(dāng)載流子受到的電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡時(shí)，兩側(cè)面之間的電勢(shì)差達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài).綜上所述，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B、C、D正確.三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、BA減小增大80【解題分析】

（1）由題干中“當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)某一值時(shí)，繼電器的下觸點(diǎn)接觸，上觸點(diǎn)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(guān)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(dāng)線圈中的電流大于等于50mA時(shí)，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(duì)應(yīng)的溫度就可以解決問(wèn)題；【題目詳解】（1）由題中“當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)某一值時(shí)，繼電器的下觸點(diǎn)接觸，上觸點(diǎn)分離，警鈴響”，所以警鈴的接線柱C應(yīng)與接線柱B連，指示燈的接線柱D應(yīng)與接線柱A相連；（2）分析乙圖，發(fā)現(xiàn)：溫度升高時(shí)，熱敏電阻阻值減小，根據(jù)歐姆定律，電路中電流就會(huì)增大，電磁鐵的磁性就會(huì)增大；當(dāng)線圈中的電流時(shí)，繼電器的銜鐵將被吸合，警鈴報(bào)警，則控制電路的總電阻因此熱敏電阻

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