湖南省長沙市周南梅溪湖中學2024屆物理高二下期末綜合測試試題含解析

湖南省長沙市周南梅溪湖中學2024屆物理高二下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、下列說法正確的是（）A．湯姆孫通過α粒子散射實驗，提出了原子具有核式結構B．一群處于n=4能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產(chǎn)生4種譜線C．結合能越大，原子核中核子結合得越牢固，原子核越穩(wěn)定D．在核反應中，質量數(shù)和電荷數(shù)都守恒2、一含有光電管的電路如圖甲所示，乙圖是用a、b、c光照射光電管得到的I—U圖線，、表示截止電壓，下列說法正確的是（）A．甲圖中光電管得到的電壓為正向電壓B．a(chǎn)、c光的波長相等C．a(chǎn)、c光的光強相等D．a(chǎn)、b光的波長相等3、甲、乙、丙三個物體同時同地出發(fā)做直線運動，它們的位x﹣t圖象如圖所示．在20s內它們的平均速度和平均速率的大小關系是（）A．平均速度大小相等，平均速率v甲＞v乙=v丙B．平均速度大小相等，平均速率v甲＞v丙＞v乙C．平均速度v甲＞v丙=v乙，平均速率相等D．平均速度和平均速率大小均相等4、下圖為某繩波形成過程的示意圖。質點1在外力作用下沿豎直方向做簡諧運動，帶動2，3，4，…各個質點依次上下振動，把振動從繩的左端傳到右端。已知t＝0時，質點1開始向上運動；t＝時，質點1到達最上方，質點5開始運動。下列說法正確的是A．t＝時，質點5開始向下運動B．t＝時，質點5的加速度方向向上C．t＝時，質點5的位移方向向上D．t＝時，質點9的速度最大5、圖1是一列簡諧橫波在t=1.25s時的波形圖，已知c位置的質點比a位置的晚0.5s起振，則圖2所示振動圖像對應的質點可能位于（）A．a(chǎn)<x<b B．b<x<c C．c<x<d D．d<x<e6、如圖所示，小車AB靜止于水平面上，A端固定一個輕質彈簧，B端粘有橡皮泥．小車AB質量為M，質量為m的木塊C放在小車上，CB距離為L用細線將木塊連接于小車的A端并使彈簧壓縮．開始時小車AB與木塊C都處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)燒斷細線，彈簧被釋放，使木塊離開彈簧向B端滑去，并跟B端橡皮泥粘在一起．所有摩擦均不計，對整個過程，以下說法正確的是A．整個系統(tǒng)機械能守恒B．整個系統(tǒng)機械能不守恒，動量也不守恒C．當木塊的速度最大時，小車的速度也最大D．最終整個系統(tǒng)勻速運動二、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、如圖所示的電路中，L為自感線圈，其直流電阻與電阻R相等，C為電容器，電源內阻不可忽略。當開關S由閉合變?yōu)閿嚅_的瞬間，下列說法正確的是A．A燈閃亮一下再熄滅B．流經(jīng)電阻R的電流方向向右C．電容器將充電D．沒有電流通過B燈8、如圖所示，在水平面內直角坐標系xOy中有一光滑金屬導軌AOC，其中曲線導軌OA滿足方程y＝Lsinkx，長度為的直導軌OC與x軸重合，整個導軌處于垂直紙面向外的勻強磁場中．現(xiàn)有一長為L金屬棒從圖示位置開始沿x軸正方向以速度v做勻速直線運動，已知金屬棒單位長度的電阻為R0，除金屬棒的電阻外其余部分電阻均不計，棒與兩導軌始終接觸良好，則在金屬棒運動至AC的過程中（）A．感應電動勢的瞬時值為e＝BvLsinkvt B．感應電流逐漸減小C．閉合回路消耗的電功率逐漸增大 D．通過金屬棒的電荷量為9、如圖，空間有平行于紙面的勻強電場，處于該電場中直角三角形直角邊，AD是的角平分線。若在直角頂點B處有一個射線源，能朝空間各方向射出動能為1000eV的電子，則能在頂點A和C分別探測到動能為1100eV和900eV的電子，本題中運動的電子僅需考慮勻強電場的電場力，則可求：A．AB間的電勢差B．該勻強電場的場強1000V/mC．電場強度的方向沿A指向DD．整個三角形內，頂點C的電勢最高10、用如圖所示的光電管研究光電效應的實驗中，用某種頻率的單色光照射光電管的陰極K，電流計G的指針不發(fā)生偏轉。那么A．該單色光光的頻率一定小于陰極K的極限頻率B．交換電源的正負極可能使電流計G的指針發(fā)生偏轉C．若將變阻器滑片P向左滑動，有可能使電流計G的指針發(fā)生偏轉D．增加單色光的強度可能使電流計G的指針發(fā)生偏轉三、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）在做“用油膜法測分子直徑的大小”實驗時,油酸酒精溶液的濃度為每溶液中有純油酸,用注射器測得上述溶液有液滴100滴.把1滴該溶液滴入撒有痱子粉的盛水的淺盤里,待水面穩(wěn)定后,將玻璃板放在淺盤上,在玻璃板上描出油酸膜的輪廓,隨后把玻璃板放在坐標紙上,其形狀和尺寸如圖所示,坐標中正方形小方格的邊長為,則(1)油酸膜的面積是_____________；(2)每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是_____________；(3)油酸分子的直徑是__________(保留一位有效數(shù)字);(4)若用注射器測量溶液滴數(shù)時,錯將100滴數(shù)成98滴,則油酸分子的直徑測量值偏_________(選填“大”或“小”)12．（12分）在“油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，有下列實驗步驟：①往邊長約為40cm的淺盤里倒入約1cm深的水．待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上．②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定．③將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標紙上，計算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計算出油酸分子直徑的大?。苡米⑸淦鲗⑹孪扰浜玫挠退峋凭芤阂坏我坏蔚氐稳肓客仓?，記下量筒內每增加一定體積時的滴數(shù)，由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積．⑤將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上．完成下列填空：(1)上述步驟中，正確的順序是________________．(填寫步驟前面的數(shù)字)(1)油酸酒精溶液的濃度為每1000mL溶液中有純油酸1mL，用注射器測得1mL上述溶液有100滴，把一滴該溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，測得油酸膜的近似輪廓如圖所示，圖中正方形小方格的邊長為1cm，則每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是_____________mL，油酸膜的面積是______________cm1．根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測出油酸分子的直徑是________________nm．(結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）在可控核反應堆中，需要給快中子減速，輕水、重水、石墨等常用作減速劑．中子在重水中可與核碰撞減速，在石墨中與核碰撞減速．用鈾235作燃料的核反應堆中，用石墨（碳12）作為減速劑，讓鈾核裂變所產(chǎn)生的快中子通過和碳核不斷碰撞而被減速．假設中子與碳核的碰撞是完全彈性碰撞，每次碰撞前碳核均視為靜止，碰撞后中子和碳核的速度均與碰撞前中子的速度在同一直線上，已知碳核的質量近似為中子質量的12倍，中子原來的速度大小為．（1）的裂變方程為，則x、y值分別為多少？（2）中子與碳核經(jīng)過第一次碰撞后，中子的速度大小變?yōu)槎嗌?？?）一個速度為的快中子與碳核經(jīng)過反復碰撞n次后，能減速成為速度為的慢中子，請寫出的表達式．14．（16分）如圖所示，△ABM為透明柱狀介質的橫截面，其中∠A=30°．一束單色光從AM的中點P以一定的入射角入射，恰好能在AB邊上發(fā)生全發(fā)射，且反射后的光線垂直BM邊射出．已知BM邊的長度為a，光在真空中的傳播速度為c，求：（1）該透明介質的折射率;（2）該單色光在透明介質中的傳播時間．15．（12分）一輛卡車初速度為v0=10m/s，以a=2m/s2的加速度加速行駛，求：（1）卡車在3s末的速度；（2）卡車在前6s內的位移；（3）卡車在第6s內的平均速度.

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、D【解題分析】

A．盧瑟福通過粒子散射實驗，提出了原子具有核式結構，故A錯誤；B．一群處于n=4能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產(chǎn)生種譜線，故B錯誤；C．比結合能越大，原子核中核子結合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，故C錯誤；D．在核反應中，質量數(shù)和電荷數(shù)都守恒，故D正確。故選D。2、B【解題分析】

由圖可知，從金屬出來的電子在電場力作用下，做減速運動，則對應電壓為反向電壓，故A錯誤；光電流恰為零，此時光電管兩端加的電壓為截止電壓，對應的光的頻率為截止頻率，可知a、c光對應的截止頻率小于b光的截止頻率，根據(jù)，入射光的頻率越高，對應的截止電壓U截越大。a光、c光的截止電壓相等，所以a光、c光的頻率相等，則a、c光的波長相等；因b光的截止電壓大于a光的截止電壓，所以b光的頻率大于a光的頻率，則a光的波長大于b光的波長，故B正確，D錯誤；由圖可知，a的飽和電流大于c的飽和電流，而光的頻率相等，所以a光的光強大于c光的光強，故C錯誤；故選B?！绢}目點撥】解決本題的關鍵掌握截止電壓、截止頻率，以及理解光電效應方程，同時注意正向電壓與反向電壓的區(qū)別。3、A【解題分析】由圖可知，三物體最終位移相等，用時相等，故平均速度相等；

但由于甲物體有反向運動過程，故甲物體的路程要大，故甲物體的平均速率最大；而乙丙均只有單向運動，路程相等，故平均速率相等，故A正確，BCD錯誤．點睛：注意平均速率等于路程與時間的比值，平均速度等于位移與時間的比值．4、C【解題分析】

A.由于每個質點均做受迫振動，所以開始振動方向相同，均為向上運動，A錯誤。BC.t＝T/2時，質點5振動了T/4，此時質點5達到波峰，位移最大且方向向上，加速度最大，但方向向下，B錯誤C正確。D.通過圖像可知，波長為16，質點9與質點1之間的距離為8即，所以波傳到質點9的時間為T/2，經(jīng)過3T/4時，質點9剛好到達正向最大位移處，速度為零，D錯誤。5、D【解題分析】

因為C位置的質點比a位置的晚0.5s起振，所以波向右傳播，周期是1s，在t=1.25s的波形圖也就是在，因此在的波形圖就是圖1左移1/4波長后的部分，如圖所示：跟圖2對照，可知，對應的質點可能位于Oa之間或de之間，因此選D．6、C【解題分析】

彈簧被釋放過程系統(tǒng)機械能守恒，而木塊C跟B端橡皮泥粘在一起的過程是非彈性碰撞，機械能有損失，所以整個系統(tǒng)機械能不守恒．故A錯誤．整個系統(tǒng)受到的合外力保持為零，動量守恒．故B錯誤．

設彈簧釋放后，木塊C速度大小為v，小車速度為V，取向右為正方向，由動量守恒定律得：mv-MV=0

得：V=v，則知V與v成正比，當木塊的速度v最大時，小車的速度V也最大．故C正確．設C與橡皮泥粘在一起時系統(tǒng)的速度為v′，由系統(tǒng)的動量守恒得：（M+m）v′=0，得：v′=0，所以最終系統(tǒng)靜止不動，故D錯誤．故選C．【題目點撥】本題考查應用動量守恒定律分析和處理多次碰撞問題的能力．要知道碰撞的基本規(guī)律是動量守恒定律，應用時要注意選取正方向．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、AC【解題分析】

AB.S閉合穩(wěn)定時，通過L的電流和A燈的電流方向均向右，且IL大于IA；當開關S斷開時，自感線圈中將產(chǎn)生自感電動勢阻礙原來電流的減小，因此在由L、A、R組成的閉合電路中，有一順時針方向的電流，即流經(jīng)電阻R的電流方向向左，且從IL開始逐漸減小，故A燈突然閃亮一下再熄滅，故A正確，B錯誤；CD.當開關S斷開時，路端電壓變大，電源繼續(xù)給電容器充電，故B燈中有電流通過，故C正確，D錯誤。8、ACD【解題分析】A、根據(jù)法拉第電磁感應定律可知，感應電動勢的瞬時值為，故A正確；B、隨導體棒向右移動，感應電動勢逐漸增大，故感應電流逐漸增大，故B錯誤；C、某時刻電路消耗的功率為，故隨著y的增大，閉合回路消耗的電功率逐漸增大，故C正確；D、根據(jù)歐姆定律可知，任意時刻通過金屬棒的電流為：，則在金屬棒運動至AC的過程中通過金屬棒的電荷量為，故D正確；故選ACD．9、ABC【解題分析】

由B到A有動能定理可得：,即即可以求出AB間的電勢差，故A正確；同理可知BC間的電勢差,所以AC間的電勢差為，在由幾何知識可得AC在AD上的投影是AB在AD投影的2倍，這就說明電場的方向一定沿著AD，并且由A指向D，故C正確。由幾何知識可得AB在AD上的投影為10cm,所以電場強度的大小為：故B正確；電場線方向沿AD，故在整個三角形內，頂點A的電勢最高，故D錯誤。故選ABC10、BC【解題分析】

A.由圖可知，該光電管所加的電壓為反向電壓，所以電路中沒有光電流時，可能仍然能發(fā)生光電效應，該單色光光的頻率不一定小于陰極K的極限頻率。故A錯誤；B.若該光電管已經(jīng)發(fā)生光電效應，交換電源的正負極變?yōu)檎螂妷嚎赡苁闺娏饔婫的指針發(fā)生偏轉，故B正確。C.若該光電管已經(jīng)發(fā)生光電效應，若將變阻器滑片P向左滑動，反向電壓減小，有可能使電流計G的指針發(fā)生偏轉。故C正確；D.增大單色光的強度，不能增大產(chǎn)生的光電子的最大初動能，所以不能使電流計G的指針發(fā)生偏轉。故D錯誤；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、440-456或大【解題分析】

（1）數(shù)油膜覆蓋的正方形格數(shù)，大于半格的算一格，小于半格的舍去，得到估算出油膜的面積是，正方形的個數(shù)為110個，則油膜的面積約為：S=110×2cm×2cm=440cm2。（2）一滴溶液中含純油的體積V==2×10?5mL；（3）把油酸分子看成球形，且不考慮分子間的空隙，則油酸分子直徑為：d==5×10?10m；（4）將100滴數(shù)成98滴，則計算一點油酸體積時偏大，則計算油酸分子的直徑測量值時偏大。12、(1)④①②⑤③(1)5.00×10-640.0,1.15【解題分析】

(1)“油膜法估測油酸分子的大小”實驗步驟為：配制酒精油酸溶液(教師完成,記下配制比例)→測定一滴酒精油酸溶液的體積v=V/N(題中的④)→準備淺水盤(①)→形成油膜(②)→描繪油膜邊緣(⑤)→測量油膜面積(③)→計算分子直徑(③)，所以實驗步驟的正確順序是④①②⑤③；(1)一滴油酸酒精溶液中油酸的體積V=一滴酒精油酸溶液的體積×配制比例=×=5.00×10-6mL；由于每格邊長為1cm，則每一格就是1cm1，估算油膜面積以超過半格以一格計算，小于半格就舍去的原則，估算出40格，則油酸薄膜面積為：S＝40cm1；由于分子是單分子緊密排列的，因此油酸分子直徑d===1.15×10-7cm=1.15nm．點睛：將配制好的油酸酒精溶液，通過量筒測出1滴此溶液的體積．然后將1滴此溶液滴在有痱子粉的淺盤里的水面上，等待形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆描繪出油酸膜的形狀，將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，按不足半個舍去，多于半個的算一個，統(tǒng)計出油酸薄膜的面積．則用1滴此溶液的體積除以1滴此溶