2024屆湖南省衡陽市重點中學高二物理第二學期期末檢測試題含解析

2024屆湖南省衡陽市重點中學高二物理第二學期期末檢測試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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、圖是用電流傳感器（電流傳感器相當于電流表，其電阻可以忽略不計）研究自感現(xiàn)象的實驗電路，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，自感線圈L的自感系數(shù)足夠大，其直流電阻值大于燈泡D的阻值，在t=0時刻閉合開關S，經(jīng)過一段時間后，在t=t1時刻斷開開關S。在圖所示的圖象中，可能正確表示電流傳感器記錄的電流隨時間變化情況的是（）A．B．C．D．2、質(zhì)量為m的小球，以初速度υ豎直向上拋出，經(jīng)過一段時間后回到拋出點．不計空氣阻力，以豎直向上為正方向，則整個過程中，小球重力的沖量是A．0 B．mυC．2mυ D．－2mυ3、如圖所示是一個平行板電容器,其板間距為,電容為,帶電荷量為Q,上極板帶正電.現(xiàn)將一個試探電荷由兩極間的點移動到點,如圖所示,兩點間的距離為,連線與極板間的夾角為30°,則電場力對試探電荷所做的功等于(

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A． B．C． D．4、下列關于分子運動和熱現(xiàn)象的說法正確的是A．一定量的水變成的水蒸汽，其內(nèi)能不變B．一定質(zhì)量的理想氣體，如果壓強不變，體積增大，那么它一定從外界吸熱C．氣體如果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D．一定質(zhì)量的氣體溫度升高，單位時間內(nèi)撞擊容器壁單位面積上的分子數(shù)一定增多5、如圖在軸上方存在垂直于紙面向里的磁感應強度為的勻強磁場，軸下方存在垂直于紙面向外的磁感應強度為的勻強磁場.一帶負電的粒子質(zhì)量為，電荷量為，從原點以與軸成角斜向上射入磁場，且在軸上方運動半徑為（不計重力），則下列結論錯誤的是（）A．粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)一定能回到原點B．粒子完成一次周期性運動的時間為C．粒子在軸上方和下方兩磁場中運動的半徑之比為D．粒子第二次射入軸上方磁場時，沿軸方向前進了6、如圖所示，三個小球A、B、C的質(zhì)量均為m，A與B、C間通過鉸鏈用輕桿連接，桿長為L，B、C置于水平地面上，用一輕質(zhì)彈簧連接，彈簧處于原長．現(xiàn)A由靜止釋放下降到最低點，兩輕桿間夾角α由60°變?yōu)?20°，A、B、C在同一豎直平面內(nèi)運動，彈簧在彈性限度內(nèi)，忽略一切摩擦，重力加速度為g．則此下降過程中（）A．A、B、C系統(tǒng)機械能不守恒B．A、B、C系統(tǒng)動量守恒C．A、B、C系統(tǒng)，水平方向動量守恒D．在A的動能達到最大前A、B、C系統(tǒng)一直處于超重狀態(tài)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、關于晶體的下列說法正確的是（）A．多晶體都有固定的形狀，確定的熔點B．所有晶體由周態(tài)變成液態(tài)后，再由液態(tài)變成固態(tài)時，固態(tài)仍為晶體C．液晶分子的空間排列雖然在特定的方向排列比較整齊，但是分子的排列是不穩(wěn)定的D．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8、如圖甲所示，輕桿一端固定在O點，另一端固定一小球，現(xiàn)讓小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動．小球運動到最高點時，受到的彈力為F，速度大小為v，其F-v2圖像如乙圖所示．則（）A．v2=c時，小球?qū)U的彈力方向向下B．當?shù)氐闹亓铀俣却笮镃．小球的質(zhì)量為D．v2=2b時，小球受到的彈力與重力大小相等9、如圖所示，沿x軸、y軸有兩根長直導線，互相絕緣．x軸上的導線中通有沿－x方向的電流，y軸上的導線中通有沿＋y方向的電流，兩虛線是坐標軸所夾角的角平分線．a(chǎn)、b、c、d是四個圓心在虛線上、與坐標原點等距的相同的圓形導線環(huán)．當兩直導線中的電流從相同大小，以相同的快慢均勻減小時，各導線環(huán)中的感應電流情況是()A．a(chǎn)中有逆時針方向的電流B．b中有順時針方向的電流C．c中有逆時針方向的電流D．d中有順時針方向的電流10、有位同學做過這樣一個實驗,將三個普通的橡皮筋串在一起,一端系著一把門鎖,手拿著另一端使鎖處于靜止狀態(tài)．當手在豎直方向快速上、下往復運動時,鎖幾乎不動;當手運動的周期接近1s時,鎖的振幅最大．在手上、下周期性運動時,下列說法正確的是（）A．橡皮筋和鎖相當于一個豎直方向的“彈簧振子”B．鎖的振動周期等于橡皮筋和鎖組成的“彈簧振子”的固有周期C．橡皮筋和鎖組成的“彈簧振子”的固有周期約為D．橡皮筋和鎖組成的系統(tǒng)機械能守恒三、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）在“探究牛頓運動定律”的實驗中，某小組選用如圖甲所示的實驗裝置，利用小車（可增減砝碼）、一端帶有滑輪的導軌、打點計時器和幾個已知質(zhì)量的鉤碼進行實驗。（1）圖乙是用頻率為50Hz交流電源的打點計時器得到的一條紙帶，相鄰兩計數(shù)點之間有四點未標出，由圖中的數(shù)據(jù)可得小車的加速度a=________m/s2。（結果保留三位有效數(shù)字）（2）實驗小組保證小車和車中砝碼的總質(zhì)量M一定，以測得的加速度a為縱軸，所掛鉤碼的總重力F為橫軸，作出的圖象如丙圖中圖線1所示，發(fā)現(xiàn)圖象不過原點，懷疑力F的測量不準確，他們將實驗進行改進，將一個力傳感器安裝在小車上，保證小車、砝碼及傳感器的總質(zhì)量仍為M，直接測量細線拉小車的拉力F'，作a-F'圖象應如丙圖中圖線______（選填“2”或“3”），此圖線仍不過原點的原因是____。12．（12分）某小組用如圖所示裝置做“用雙縫干涉實驗測量光的波長”的實驗，為了測量紅光的波長，將實驗器材按要求安裝在光具座上，如圖所示。在實驗前該小組已獲得的數(shù)據(jù)有：雙縫間的間距d，雙縫到屏的距離l。(1)為了達到實驗目的，根據(jù)已標明的實驗器材，可判斷出N處的實驗器材是______，該器材的作用是_________。(2)如果把毛玻璃屏向遠離N的方向移動，相鄰兩個暗條紋的中心間距將______（填“變大”“變小”或“不變”）(3)經(jīng)測量，紅光干涉相鄰兩個亮條紋的中心間距為，請寫出能夠反映紅光波長大小的表達式______（用題給字母表示）。(4)如果把紅色濾光片換成綠色，相鄰兩個亮條紋的中心間距將______（填“增大”“減小”或“不變”）。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）已知水的密度ρ＝1.0×103kg/m3、摩爾質(zhì)量M＝1.8×10-2kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.0×1023mol-1。試求：(結果均保留兩位有效數(shù)字)⑴水分子的質(zhì)量m0；⑵一個水分子的直徑d。14．（16分）如圖所示、兩根足夠長光滑平行金屬導軌間距l(xiāng)=0.9m，與水平面夾角θ=30°，正方形區(qū)域abcd內(nèi)有勻強磁場，磁感應強度B=1T，方向垂直與斜面向上，甲、乙是兩根質(zhì)量相同、電阻均為R=4.86Ω的金屬桿，垂直于導軌放置．甲置于磁場的上邊界ab處，乙置于甲上方l處，現(xiàn)將兩金屬桿由靜止同時釋放，并立即在甲上施加一個沿導軌方向的拉力F，甲始終以a=5m/s1的加速度沿導軌勻加速運動，乙進入磁場時恰好做勻速運動，g=10m/s1．計算：(1)每根金屬桿的質(zhì)量m；(1)拉力F的最大值；(3)乙到達磁場下邊界時兩桿間的距離及乙穿過磁場的過程中電路產(chǎn)生的熱量．15．（12分）如圖所示,一個壁厚可以不計,質(zhì)量為M的汽缸放在一水平地面上,活塞的質(zhì)量為m,面積為S,內(nèi)部封有一定質(zhì)量的氣體,活塞不漏氣,摩擦不計,外界大氣壓強為p0,若在活塞上加一水平向左的恒力F(不考慮氣體溫度的變化)，求汽缸和活塞以共同加速度運動時，缸內(nèi)氣體的壓強多大?

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】試題分析：閉合開關的瞬間，電感的電阻很大，燈泡中有一定的電流通過，過一段時間，電感的電阻減小，電感與燈泡并聯(lián)的兩端電壓減小，故燈泡中的電流變小，選項AD均錯誤；當時間再延長，燈泡的電流穩(wěn)定在某一值上；當斷開開關時，電感產(chǎn)生自感電動勢，電感中的電流與原來的電流方向相同，它與燈泡組成的電路中，感應電流沿逆時針方向，而燈泡中原來的電流沿順時針方向，故燈泡中的電流比穩(wěn)定時要小一些，然后電流隨自感電動勢的減小而慢慢減小到0，故選項B正確，C錯誤。考點：自感電動勢。【名師點晴】對于電感線圈，它通直流，阻交流，當電路中的電流發(fā)生變化時產(chǎn)生一定的阻杭，阻礙電流的這種變化；當剛接通電路時，電感線圈會產(chǎn)生電動勢阻礙這種電流增大，當斷開時，電感線圈又會產(chǎn)生電動勢阻礙這種電流的減小。2、D【解題分析】

物體在空中不受空氣阻力，則落回到拋出點時速度大小不變，方向相反．則對全程由動量定理可知：I=△P=?mv?mv=?2mv；故選D.【題目點撥】根據(jù)機械能守恒定律可明確末速度大小，再根據(jù)設定的正方向，明確初末動量的方向，由動量定理可求出合力的沖量．3、C【解題分析】

由電容的定義式C=Q/U得板間電壓U=Q/C，板間場強E=U/d=Q/Cd．試探電荷q由A點移動到B點，電場力做功為：，選項C正確，ABD錯誤，故選C?！绢}目點撥】本題只要抓住電場力具有力的一般性質(zhì)，根據(jù)功的一般計算公式就可以很好地理解電場力做功，并能正確計算功的大?。?、B【解題分析】

A、一定量100℃的水變成100℃的水蒸汽時，吸收熱量，內(nèi)能增加，由于分子平均動能不變，因此分子勢能增加，故A錯誤；B、根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程可知對于一定量的氣體，如果壓強不變，體積增大，溫度一定升高，氣體內(nèi)能由溫度決定，因此內(nèi)能一定增加，那么它一定從外界吸熱，故B正確；C、氣體分子之間的距離很大分子力近似為零，氣體如果失去了容器的約束就會散開，是由于分子雜亂無章運動的結果，故C錯誤；D、根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程可知對于一定量的氣體，氣體溫度升高，若體積增大則壓強可能增大、可能減小，也可能不變，所以，單位時間內(nèi)撞擊容器壁單位面積上的分子數(shù)不一定增多，故D錯誤．故選B．【題目點撥】一定量100℃的水變成100℃的水蒸汽時，吸收熱量；結合氣態(tài)方程與熱力學第一定律判斷氣體內(nèi)能變化；氣體如果失去了容器的約束就會散開，是由于分子做雜亂無章熱運動．5、A【解題分析】

A、根據(jù)左手定則判斷可知，負粒子在第一象限和第四象限所受的洛倫茲力方向不同，粒子在第一象限沿順時針方向旋轉(zhuǎn)，而在第四象限沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)，軌跡如圖所示，不可能回到原點0，故A錯誤；B、負粒子在第一象限軌跡所對應的圓心角為60°，在第一象限軌跡所對應的圓心角也為60°，在一個周期內(nèi)，粒子做圓周運動的周期為，粒子在第一象限運動的時間為t1=，同理，在第四象限粒子做圓周運動的周期為，運動的時間為t2=，完在成一次周期性運動的時間為T′=t1+t2=，故B正確；C、由r=得，粒子圓周運動的半徑與B成反比，則粒子在x軸上方和下方兩磁場中運動的半徑之比為1:2，故C正確；D、畫出粒子的運動軌跡，根據(jù)幾何知識得，粒子第二次射入x軸上方磁場時，沿x軸前進距離為x=R+2R=3R，故D正確；本題選擇錯誤答案，故選A．【題目點撥】根據(jù)左手定則判斷粒子偏轉(zhuǎn)方向，確定其運動軌跡，從而確定粒子能否回到O點；由粒子運動軌跡確定其周期性，根據(jù)幾何知識確定粒子在第一象限和第四象限做圓周運動的圓心角，結合粒子做勻速圓周運動的周期公式求出粒子在第一象限和第四象限運動的時間，從而求出完成一次周期性運動的時間；粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，求出圓周運動的半徑表達式，從而計算粒子在x軸上方和下方兩磁場中運動的半徑之比；由幾何關系判斷粒子第二次射入x軸上方磁場時，沿x軸方向前進的距離．6、C【解題分析】（1）A由靜止釋放后，ABC和彈簧組成的系統(tǒng)內(nèi)，僅涉及重力勢能、彈性勢能和動能的相互轉(zhuǎn)化，故系統(tǒng)機械能守恒，A選項錯誤；（2）ABC三個物體的系統(tǒng)，在A由靜止下落運動的過程中，屬于變速運動，受到外力外力的矢量和不為零，故系統(tǒng)動量不守恒；但在水平方向不受外力，故水平方向系統(tǒng)動量守恒，B錯誤C正確；（3）在A的動能達到最大前，其加速度豎直向下，系統(tǒng)受到地面的支持力小于它們的總重力，故系統(tǒng)一直處于失重狀態(tài)，D錯誤；【題目點撥】（1）根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)只有彈性勢能、重力勢能和動能轉(zhuǎn)化的情況，可以確定系統(tǒng)機械能守恒；（2）當系統(tǒng)不受外力，或受到外力的矢量和為零，系統(tǒng)動量守恒；或者系統(tǒng)在你某一方向不受外力，某一方向動量守恒；（2）系統(tǒng)具有向下的加速度，屬于失重想象．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、CD【解題分析】

A．多晶體沒有固定的形狀，但有確定的熔點，選項A錯誤；B．晶體狀態(tài)的硫由固態(tài)（晶體）熔化變成液態(tài)硫后，再由液態(tài)變成固態(tài)時，新的固態(tài)的硫不一定是晶體．故B錯誤；C．液晶分子的空間排列雖然在特定的方向排列比較整齊，由于液晶具有類似液體的流動性，所以分子的排列是不穩(wěn)定的；故C正確；D．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，選項D正確。故選CD。8、CD【解題分析】由圖象可知，當時，有：F＜0，則桿對小球得作用力方向向下，根據(jù)牛頓第三定律可知，小球?qū)U的彈力方向向上，故A錯誤；由圖象知，當時，F(xiàn)=0，桿對小球無彈力，此時重力提供小球做圓周運動的向心力，有：，得,由圖象知，當時，F(xiàn)=a，故有，解得：，故B錯誤，C正確；由圖象可知，當時，由，得F=mg，故D正確；故選CD.【題目點撥】小球在豎直面內(nèi)做圓周運動，小球的重力與桿的彈力的合力提供向心力，根據(jù)圖象、應用向心力公式、牛頓第二定律分析答題．9、BC【解題分析】先根據(jù)安培定則可以判斷a、b、c、d圓環(huán)所在區(qū)域的合磁場、合磁通，a、d圓環(huán)內(nèi)合磁通為零，b圓環(huán)內(nèi)合磁通方向向里，c圓環(huán)內(nèi)合磁通方向向外．再根據(jù)楞次定律可以判斷b圓環(huán)上感應電流方向為順時針，c圓環(huán)上感應電流方向為逆時針，故為B、C.10、AC【解題分析】

A.題中給的橡皮筋和鎖組成的系統(tǒng)，接近彈簧振子的理想模型條件：空氣阻力遠遠小于鎖的重力，可以忽略不計；鎖的尺寸較小可以看成質(zhì)點；鎖的質(zhì)量遠遠大于橡皮筋，橡皮筋質(zhì)量可以忽略不計．故該系統(tǒng)可以看成一個接近理想狀態(tài)的“彈簧振子”，故A正確；B.該系統(tǒng)的鎖做的受迫振動，它的周期應和驅(qū)動力的周期相等，故B錯誤；C.當手運動的周期為1s時，系統(tǒng)達到了共振狀態(tài)，故根據(jù)共振條件可知，系統(tǒng)的固有周期為1s，故C正確；D.系統(tǒng)做受迫振動，克服阻力做功，消耗機械能，損失的機械能得到了驅(qū)動力源源不斷的補充，符合能量守恒的規(guī)律，但不能說是機械能守恒，故D錯誤.故選AC．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、0.1952未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足【解題分析】

（1）根據(jù)，運用逐差法求加速度可得：（2）力傳感器可以直接得出繩子拉力的大小，用鉤碼的重力表示繩子的拉力，盡管滿足鉤碼的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，但是繩子上的拉力還是小于鉤碼的重力的。所以對于圖象相同的拉力，用力傳感器測得的加速度偏大，所以作a-F'圖象應如丙圖中圖線的2。此圖線仍不過原點的原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。12、雙縫獲得相干光變大減小【解題分析】

本題主要考查用雙縫干涉測光的波長。【題目詳解】(1)[1][2]為獲取單色線光源，白色光源后面要有濾光片、單縫，然后讓單色線光源通過雙縫在光屏上形成干涉圖樣，所以N處的實驗器材是雙縫；雙縫的作用是獲得相干光源。(2)[3]干涉圖樣應是時間距相等明暗相間的條紋，由于紅光的波長大于藍光的波長，根據(jù)可知，紅光的干涉圖樣的明暗相間的條紋更寬，所以相鄰兩個暗條紋的中心間距將變大。(3)[4]根據(jù)公式解得(4)[5]干涉圖樣應是時間距相等明暗相間的條紋，由于紅光的波長大于綠光的波長，根據(jù)可知，綠光的干涉圖樣的明暗相間的條紋更窄，所以相鄰兩個暗條紋的中心間距將減小。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)m0=3.0×10-26kg(2)d=3.9×10-10m【解題分析】

（1）由得:m0=3.0×10-26kg（2）而由兩式可得一個水分子的直徑:d=3.9×10-10m14、（1）0.1kg（1）1N（3）0.115m；0.9J【解題分析】

（1）由題意乙進入磁場前做初速度為零