湖北省部分省級(jí)示范性重點(diǎn)中學(xué)教科研協(xié)作體2024屆高二物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

湖北省部分省級(jí)示范性重點(diǎn)中學(xué)教科研協(xié)作體2024屆高二物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(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)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)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(qǐng)按照題號(hào)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(wú)效；在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。4．保持卡面清潔，不要折疊，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，羽毛球運(yùn)動(dòng)員在比賽過程中用球拍回?fù)麸w過來(lái)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(duì)球拍有力的作用，球拍才對(duì)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?duì)羽毛球的力是一對(duì)平衡力2、甲、乙兩個(gè)單擺在同一地點(diǎn)做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，在相等的時(shí)間內(nèi)，甲完成10次全振動(dòng)，乙完成20次全振動(dòng)．已知甲擺擺長(zhǎng)為1m，則乙擺的擺長(zhǎng)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(dòng)，F(xiàn)與水平方向的夾角為θ，物體與天花板之間的動(dòng)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(shí)驗(yàn)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(chǎng)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(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) B．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)就是指彈簧振子的運(yùn)動(dòng)C．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng) D．單擺簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力是重力和拉力的合力6、用很弱的光做單縫衍射實(shí)驗(yàn)，改變曝光時(shí)間，在膠片上出現(xiàn)的圖像如圖所示，該實(shí)驗(yàn)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(dá)膠片上不同位置的概率相同二、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、一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，在t=0s時(shí)刻的波形圖如圖所示．已知波速為0.4m/s，且波剛傳的c點(diǎn)．下列選項(xiàng)正確的是（）A．波源的振動(dòng)周期為0.2sB．t=0s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)c點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)C．在t=0s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)a的加速度比質(zhì)點(diǎn)b的加速度小D．質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)b先回到平衡位置E.t=0.1s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)c將運(yùn)動(dòng)到x=12cm處8、為證明實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性，某實(shí)驗(yàn)小組用電子束做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)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(shí)驗(yàn)所得到的圖樣基本相同，但條紋間距很小。這是對(duì)德布羅意物質(zhì)波理論的又一次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。根據(jù)德布羅意理論，實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性，其波長(zhǎng)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(diǎn)C．用較細(xì)的吸管喝飲料是利用毛細(xì)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(rùn)羽毛10、如圖所示，在某空間的一個(gè)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(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B．位于直線上的a點(diǎn)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(yùn)動(dòng)過程中都經(jīng)過直線PQ上的b點(diǎn)，已知ab＝d，不計(jì)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(shí)驗(yàn)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(xué)們測(cè)出一待測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻．所給的實(shí)驗(yàn)器材有：待測(cè)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(dǎo)線若干．（1）同學(xué)小紅按照右圖連接電路，然后進(jìn)行了如下操作：①將S2接到，撥動(dòng)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(duì)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(shí)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(qǐng)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(jì)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(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測(cè)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(dòng)勢(shì)E和電源內(nèi)阻r，其中E=V，內(nèi)阻r=Ω（計(jì)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(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為51HZ．圖乙為實(shí)驗(yàn)中選取的一段紙帶，其中每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為1．1s．（1）以下實(shí)驗(yàn)操作步驟正確的是和．A．打點(diǎn)前需要平衡摩擦力B．若是電火花計(jì)時(shí)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(shí)驗(yàn)所需要的測(cè)量工具是秒表和刻度尺（2）計(jì)數(shù)點(diǎn)2對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度大小為m/s；（3）小車下滑的加速度大小為m/s2（兩個(gè)計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）四、計(jì)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(yùn)動(dòng)，滑塊B以4m/s的速度向左運(yùn)動(dòng)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(dāng)滑塊A的速度減為0時(shí)，滑塊B的速度大小；

(2)兩滑塊相距最近時(shí)滑塊B的速度大小；

(3)兩滑塊相距最近時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能的大小．14．（16分）如圖甲所示，水平面上的兩光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距d＝0.5m，電阻不計(jì)，左端通過導(dǎo)線與阻值R＝2W的電阻連接，右端通過導(dǎo)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(qiáng)磁場(chǎng)，CE長(zhǎng)="2"m，有一阻值r="2"W的金屬棒PQ放置在靠近磁場(chǎng)邊界CD處．CDEF區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)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(shí)使金屬棒PQ以某一速度進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域并保持勻速運(yùn)動(dòng)．已知從t＝0開始到金屬棒運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)邊界EF處的整個(gè)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(chǎng)區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的速度大?。?5．（12分）某水電站的水位落差為20m，通過水輪機(jī)的流量為10m3/s，發(fā)電效率為20%．水流通過水輪機(jī)時(shí)，使水輪機(jī)以的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)．水輪機(jī)帶動(dòng)的線圈共1000匝，線圈面積0.2m2，線圈置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈電阻不計(jì)．發(fā)電機(jī)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(yuǎn)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(shí)輸電線路損耗的功率為發(fā)電機(jī)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(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、C【解題分析】

AD項(xiàng)：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(cuò)誤；B項(xiàng)：力的作用是同時(shí)產(chǎn)生的，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：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(shí)間內(nèi)，甲完成10次全振動(dòng)，乙完成20次全振動(dòng)，可知T甲：T乙=2：1，根據(jù)知擺長(zhǎng)，甲乙的周期之比為2:1，則擺長(zhǎng)之比為4:1，甲擺的擺長(zhǎng)為1m，則乙擺的擺長(zhǎng)為0.25m;故選D.【題目點(diǎn)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(zhǎng)之比是關(guān)鍵.3、A【解題分析】

AB．對(duì)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(cuò)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(cuò)誤。故選A。4、C【解題分析】

A．盧瑟福在α粒子散射實(shí)驗(yàn)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(chǎng)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(cuò)誤；D正確．5、A【解題分析】

A、彈簧振子的運(yùn)動(dòng)是種周期性的往返運(yùn)動(dòng)，屬于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)；故A正確.B、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)并不只是彈簧振子的運(yùn)動(dòng)；單擺的運(yùn)動(dòng)也可以看作是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)；故B錯(cuò)誤.C、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的加速度隨物體位置的變化而變化，不是勻變速運(yùn)動(dòng)；故C錯(cuò)誤.D、單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力由重力沿?cái)[球運(yùn)動(dòng)軌跡切向的分力提供，故D錯(cuò)誤.故選A.【題目點(diǎn)撥】本題考查簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，要注意明確簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中的受力、位移及速度均隨時(shí)間做周期性變化．6、C【解題分析】

用很弱的光做單縫衍射實(shí)驗(yàn)，改變曝光時(shí)間在膠片出現(xiàn)的圖樣，說明光有波粒二象性，故A、B錯(cuò)誤；說明光到達(dá)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(cuò)誤．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、ABC【解題分析】從圖中可知波長(zhǎng)，故振動(dòng)周期，A正確；根據(jù)走坡法可知質(zhì)點(diǎn)c正通過平衡位置向上振動(dòng)，B正確；根據(jù)回復(fù)力公式可知在t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a的為質(zhì)點(diǎn)b的位移小，即質(zhì)點(diǎn)a的回復(fù)力小于質(zhì)點(diǎn)b的回復(fù)力，所以質(zhì)點(diǎn)a的加速度小于質(zhì)點(diǎn)b的加速度，C正確；t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a正向下振動(dòng)，即要回到平衡位置所需要的時(shí)間大于十分之一周期，而質(zhì)點(diǎn)b回到平衡位置所需時(shí)間等于四分之一周期，故質(zhì)點(diǎn)b比質(zhì)點(diǎn)a先回到平衡位置，D錯(cuò)誤；波上的質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置上下振動(dòng)不隨波遷移，E錯(cuò)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(dòng)量變大，根據(jù)德布羅意波長(zhǎng)公式λ=hp知，波長(zhǎng)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(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點(diǎn)，并非所有物理性質(zhì)。故B錯(cuò)誤；C.用較細(xì)的吸管喝飲料是并非利用毛細(xì)現(xiàn)象，而是利用液體得壓強(qiáng)。故C錯(cuò)誤；D.游禽用嘴把油脂涂到羽毛上，目的是使水不能浸潤(rùn)羽毛。故D正確；10、ABC【解題分析】由題意可知粒子可能的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示所有圓弧的圓心角均為90°,所以粒子運(yùn)動(dòng)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(cuò)誤；故選ABC．【題目點(diǎn)撥】根據(jù)題意畫出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡兩條，由幾何知識(shí)可知，運(yùn)動(dòng)所有圓弧的圓心角都為90°，求出運(yùn)動(dòng)半徑的通式；由洛倫茲力提供向心力，列式求出速度表達(dá)式，結(jié)合選項(xiàng)判斷．三、實(shí)驗(yàn)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(dòng)勢(shì)，所以解得；由于求出的是等效電阻，則實(shí)際電阻：；【題目點(diǎn)撥】此題考查電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的測(cè)量，通過實(shí)驗(yàn)操作、讀數(shù)以及對(duì)實(shí)驗(yàn)方法的理解等多方面考查考生的實(shí)驗(yàn)探究能力.要重點(diǎn)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(dòng)勢(shì)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(yùn)動(dòng)，不需要平衡摩擦力，故A錯(cuò)誤．電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用222V的交流電源，故B正確．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源，再釋放小車，故C正確．該實(shí)驗(yàn)不需要秒表，時(shí)間可以通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器直接得出，故D錯(cuò)誤．故選B和C．②計(jì)數(shù)點(diǎn)2的瞬時(shí)速度，因?yàn)檫B續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差△x=3．32cm，根據(jù)△x=aT2得，．考點(diǎn)：研究小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握紙帶的處理方法，會(huì)通過紙帶求解瞬時(shí)速度和加速度，關(guān)鍵是勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論的運(yùn)用．四、計(jì)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(dòng)量守恒，

當(dāng)滑塊A的速度減為0時(shí)，由動(dòng)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(shí)速度相等，設(shè)相等的速度為v.根據(jù)動(dòng)量守恒得：mAvA+mBvB=(mA+mB)v，解得：v=?2m/s，方向向左；(3)兩個(gè)物體的速度相等時(shí)，彈簧壓縮最短，彈性勢(shì)能最大，根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能得，彈簧的最大彈性勢(shì)