2024屆湖北省省實(shí)驗(yàn)中學(xué)聯(lián)考物理高二第二學(xué)期期末聯(lián)考試題含解析

2024屆湖北省省實(shí)驗(yàn)中學(xué)聯(lián)考物理高二第二學(xué)期期末聯(lián)考試題注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號(hào)等須加黑、加粗．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)圖?能量為13.06eV的光子照射一群處于基態(tài)的氫原子，可以觀測(cè)到氫原子發(fā)射不同波長(zhǎng)的光有A．4種 B．8種 C．10種 D．12種2、如圖所示，A、B兩物體的質(zhì)量分別為2kg和1kg，靜止疊放在水平地面上．A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.8，B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4.最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為10m/s2.現(xiàn)對(duì)A施加一水平拉力F，不計(jì)空氣阻力，則()A．當(dāng)F＝17N時(shí)，物體A的加速度大小為0.5m/s2B．當(dāng)F＝21N時(shí)，物體A的加速度大小為3m/s2C．當(dāng)F＝22N時(shí)，A相對(duì)B滑動(dòng)D．當(dāng)F＝39N時(shí)，B的加速度為9m/s23、甲、乙兩物體分別在恒力F1和F2的作用下沿同一直線運(yùn)動(dòng)，它們的動(dòng)量隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示，設(shè)甲在t1時(shí)間內(nèi)所受的沖量為I1，乙在t2時(shí)間內(nèi)所受的沖量為I2，則下列F、Ⅰ的關(guān)系正確的是（）A．F1＜F2，Ⅰ1＜Ⅰ2 B．F1＞F2，Ⅰ1＞Ⅰ2C．F1＞F2，Ⅰ1＝Ⅰ2 D．F1＝F2，Ⅰ1＝Ⅰ24、下列核反應(yīng)方程中，屬于α衰變的是()A．B．C．D．5、如圖，籃球架下的運(yùn)動(dòng)員原地垂直起跳扣籃，離地后重心上升的最大高度為H．上升第一個(gè)所用的時(shí)間為t1，第四個(gè)所用的時(shí)間為t1．不計(jì)空氣阻力，則滿足A．1<<1 B．1<<3 C．3<<4 D．4<<56、常用的溫差發(fā)電裝置的主要結(jié)構(gòu)是半導(dǎo)體熱電偶。如圖所示，熱電偶由N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體串聯(lián)而成，N型半導(dǎo)體的載流子（形成電流的自由電荷）是電子，P型半導(dǎo)體的載流子是空穴，空穴帶正電且電荷量等于元電荷e。若兩種半導(dǎo)體相連一端和高溫?zé)嵩唇佑|，而另一端A、B與低溫?zé)嵩唇佑|，兩種半導(dǎo)體中的載流子都會(huì)從高溫端向低溫端擴(kuò)散，最終在A、B兩端形成穩(wěn)定的電勢(shì)差，且電勢(shì)差的大小與高溫?zé)嵩?、低溫?zé)嵩撮g的溫度差有確定的函數(shù)關(guān)系。下列說法正確的是（）A．B端是溫差發(fā)電裝置的正極B．熱電偶內(nèi)部非靜電力方向和載流子擴(kuò)散方向相反C．溫差發(fā)電裝置供電時(shí)不需要消耗能量D．可以利用熱電偶設(shè)計(jì)一種測(cè)量高溫?zé)嵩礈囟鹊膫鞲衅鞫?、多?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、研究光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)電路圖如圖a所示，其光電流與電壓的關(guān)系如圖b所示．則下列說法中正確的是（）A．若把滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向右滑動(dòng)，光電流一定增大B．圖線甲與乙是同一種入射光，且入射光甲的強(qiáng)度大于乙光的強(qiáng)度C．由圖可知，乙光的頻率小于丙光的頻率D．若將甲光換成丙光來照射鋅板，其逸出功將減小8、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．9、在坐標(biāo)原點(diǎn)的波源產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，波速v=10m/s，已知在t=0時(shí)刻的波形如圖所示，此時(shí)波剛好傳播到x=5m處，下列說法中正確的是（）A．這列波的波長(zhǎng)為4mB．這列波的振幅為20cmC．波源起振方向沿y軸正方向D．再經(jīng)過0.2的時(shí)間，質(zhì)點(diǎn)a到達(dá)質(zhì)點(diǎn)b現(xiàn)在所處的位置10、某復(fù)色光由空氣斜射入某介質(zhì)中后分解為a、b兩束單色光，如圖所示．以下說法正確的是A．a(chǎn)光的頻率比b光小B．a(chǎn)光在該介質(zhì)中的傳播速度比b光小C．光由介質(zhì)射入空氣時(shí)，a光的臨界角比b光小D．a(chǎn)、b通過相同的單縫衍射實(shí)驗(yàn)裝置，a光的衍射條紋較寬三、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）小明同學(xué)在“探究碰撞前后物體動(dòng)能的變化”實(shí)驗(yàn)中，他采用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置，在光滑的水平軌道上，停著甲、乙兩輛小車，甲車系一穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，在啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的同時(shí)，給甲車沿軌道方向的一個(gè)瞬時(shí)沖量，使之做勻速運(yùn)動(dòng)，然后與原來靜止的小車乙相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng)，紙帶為某次記錄下碰撞前甲車和碰撞后兩車運(yùn)動(dòng)情況，小明選取該次數(shù)據(jù)記錄如下表（電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源頻率為50Hz，所有單位均為國(guó)際單位）①表中空格處數(shù)據(jù)為______J;②如圖2所示，紙帶_________端（填“A”或“B”）與甲車相連③試判定該次碰撞是_________碰撞（選填“彈性”、“非彈性”或者“完全非彈性”）．12．（12分）傳感器擔(dān)負(fù)著信息的采集任務(wù)，在自動(dòng)控制中發(fā)揮著重要作用，傳感器能夠?qū)⒏惺艿降奈锢砹?如溫度、光、聲等)轉(zhuǎn)換成便于測(cè)量的量(通常是電學(xué)量).例如熱敏傳感器，主要是應(yīng)用了半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻將熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量，熱敏電阻隨溫度變化的圖象如圖甲所示，圖乙是由熱敏電阻R1作為傳感器制作的簡(jiǎn)單自動(dòng)報(bào)警器線路圖，問：(1)為了使溫度過高時(shí)報(bào)警器鈴響，

c應(yīng)接在_________(填“a”或“b”).(2)若使啟動(dòng)報(bào)警的溫度提高些，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片P點(diǎn)向______移動(dòng)(填“左”或“右”).(3)直流電源電動(dòng)勢(shì)為18V

(內(nèi)阻不計(jì))

,熱敏電阻R1達(dá)到100℃電阻大小為600Ω.流過熱敏電阻R1的電流超過Ic時(shí)就會(huì)報(bào)警，Ic為10mA,則滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇________A．

R2

(0-200Ω)

B．

R2

(0-1000Ω)

C．

R2

(0-2000Ω)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）汽車在水平冰雪路面上行駛．駕駛員發(fā)現(xiàn)其正前方停有汽車,立即采取制動(dòng)措施,但仍然撞上了汽車.兩車碰撞時(shí)和兩車都完全停止后的位置如圖所示,碰撞后車向前滑動(dòng)了,車向前滑動(dòng)了·已知和的質(zhì)量分別為和·兩車與該冰雪路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.10,兩車碰撞時(shí)間極短,在碰撞后車輪均沒有滾動(dòng),重力加速度大小,求(1)碰撞后的瞬間車速度的大小(2)碰撞前的瞬間車速度的大小14．（16分）如圖所示，匝數(shù)N=20、橫截面積S=0.04m2的線圈中有方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1，B1均勻變化；兩相互平行、間距為L(zhǎng)=0.2m的金屬導(dǎo)軌固定在傾角為30°的斜面上；導(dǎo)軌通過開關(guān)S與線圈相連。一光滑金屬桿放置在靠近導(dǎo)軌上端的M、N位置，M、N等高，金屬桿質(zhì)量m=0.02kg，阻值R1=0.2Ω；導(dǎo)軌底端連接一阻值為R2=0.8Ω的電阻；導(dǎo)軌所在區(qū)域有垂直于斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2=0.5T。閉合S，金屬桿恰能靜止于斜面的M、N位置；斷開S，金屬桿由M、N位置從靜止開始向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過t=0.5s，下滑通過的距離x=0.6m。金屬導(dǎo)軌光滑且足夠長(zhǎng)，線圈與導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。g取10m/s2。（1）求B1變化率的大小，并確定B1的變化趨勢(shì)；（2）金屬桿下滑x=0.6m的過程中，金屬桿上產(chǎn)生的焦耳熱。15．（12分）在兩端封閉、粗細(xì)均勻的U形細(xì)玻璃管內(nèi)有一股水銀柱，水銀柱的兩端各封閉有一段空氣．當(dāng)U形管兩端豎直朝上時(shí)，左、右兩邊空氣柱的長(zhǎng)度分別為l1=18.0cm和l2=12.0cm，左邊氣體的壓強(qiáng)為12.0cmHg．現(xiàn)將U形管緩慢平放在水平桌面上，沒有氣體從管的一邊通過水銀逸入另一邊．求U形管平放時(shí)兩邊空氣柱的長(zhǎng)度．在整個(gè)過程中，氣體溫度不變．

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】設(shè)氫原子吸收該光子后能躍遷到第n能級(jí)，根據(jù)能級(jí)之間能量差可有：，解得，故基態(tài)的氫原子躍遷到n=5的激發(fā)態(tài)，所以放出不同頻率光子種數(shù)為：種，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤；故選C．【題目點(diǎn)撥】依據(jù)氫原子的能級(jí)圖，計(jì)算出基態(tài)氫原子吸收該光子后最高能躍遷到第幾能級(jí)，然后即可求出有多少種不同頻率光子．2、B【解題分析】A與B間的最大摩擦力為：fA=μ1mAg=0.8×2×10N=16N

B與地面間的摩擦力為：f=μ2（mA+mB）g=12N

B的最大加速度為am，則有：fA-f=mBam，

解得：am對(duì)A分析，當(dāng)A的加速度大于4m/s2時(shí)，AB發(fā)生滑動(dòng)，此時(shí)的拉力為F，則F-fA=mAam，解得F=24N，當(dāng)F=17N時(shí)，AB以共同的加速度運(yùn)動(dòng)，此時(shí)的加速度為：a共＝F-fmA點(diǎn)睛：本題考查了摩擦力的計(jì)算和牛頓第二定律的綜合運(yùn)用，解決本題的突破口在于通過隔離法和整體法求出A、B不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)的最大拉力。3、C【解題分析】

由圖象可知，甲乙兩物體動(dòng)量變化量的大小相等，根據(jù)動(dòng)量定理知，沖量的大小相等，即I1＝I1，根據(jù)I＝Ft知，沖量的大小相等，作用時(shí)間長(zhǎng)的力較小，可知F1＞F1．故C正確，ABD錯(cuò)誤。4、B【解題分析】A選項(xiàng)是人工核轉(zhuǎn)變，用人工方法核轟擊產(chǎn)生質(zhì)子；選項(xiàng)A錯(cuò)誤．B.衰變是原子核自發(fā)放射粒子的核反應(yīng)，選項(xiàng)B正確；C.兩個(gè)輕核結(jié)合成中核的反應(yīng)為輕核聚變反應(yīng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D為衰變．故選B．【考點(diǎn)定位】四類核反應(yīng)方程的特點(diǎn)．5、C【解題分析】

運(yùn)動(dòng)員起跳到達(dá)最高點(diǎn)的瞬間速度為零，又不計(jì)空氣阻力，故可逆向處理為自由落體運(yùn)動(dòng)．則根據(jù)初速度為零勻加速運(yùn)動(dòng)，相等相鄰位移時(shí)間關(guān)系，可知，即，故本題選C．6、D【解題分析】A、N型半導(dǎo)體的載流子（形成電流的自由電荷）是電子，兩種半導(dǎo)體中的載流子都會(huì)從高溫端向低溫端擴(kuò)散，B端聚集電子，所以B端是溫差發(fā)電裝置的負(fù)極，故A錯(cuò)誤；B、熱電偶內(nèi)部非靜電力方向和載流子擴(kuò)散方向相同，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)能量守恒，溫差發(fā)電裝置供電時(shí)需要消耗熱量，故C錯(cuò)誤，D、可以利用熱電偶設(shè)計(jì)一種測(cè)量高溫?zé)嵩礈囟鹊膫鞲衅?，故D正確；故選D。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、BC【解題分析】

A．若把滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向右滑動(dòng)，若光電流沒達(dá)到飽和電流，則光電流一定會(huì)增大，若已達(dá)到飽和電流，則光電流不會(huì)增大，故A錯(cuò)誤；

B．由圖可知，甲乙兩光的截止電壓相同，根據(jù)知頻率相同，是同一種入射光；甲的飽和電流大于乙的飽和電流，而光的頻率相等，所以甲光照射的強(qiáng)度大于乙光照射的強(qiáng)度，故B正確；C．根據(jù)知入射光的頻率越高，對(duì)應(yīng)的遏止電壓Uc越大。乙光的截止電壓小于丙光，所以乙光的頻率小于丙光頻率，故C正確；

D．同一金屬，逸出功是相等的，與入射光無關(guān)，故D錯(cuò)誤。

故選BC。8、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．9、AC【解題分析】

A.由簡(jiǎn)諧波圖象可知，波長(zhǎng)為4m，故A正確；B.由簡(jiǎn)諧波圖象可知，振幅為10cm，故B錯(cuò)誤；C.在波的傳播過程中，每個(gè)質(zhì)點(diǎn)都重復(fù)了波源的振動(dòng)，t=0時(shí)刻x=5m處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向上，故波源起振方向沿y軸正方向，故C正確；D.質(zhì)點(diǎn)只在自己的平衡位置附近上下振動(dòng)，不會(huì)沿x軸正方向發(fā)生遷移，故D錯(cuò)誤。10、BC【解題分析】

根據(jù)光線的偏折程度比較折射率的大小，從而比較出頻率的大小，通過，比較臨界角的大小，通過雙縫干涉條紋的間距公式比較條紋間距的大?。绢}目詳解】由圖看出，a光的偏折程度大于b光的偏折程度，則a光的折射率大于b光的折射率，所以a光的頻率大于b光的頻率，故A錯(cuò)誤．因?yàn)閍光的折射率大，由公式可知，a光在該介質(zhì)中的傳播速度比b光小，故B錯(cuò)誤．a(chǎn)光的折射率大，根據(jù)知，a光的臨界角小，故C正確．a(chǎn)光的頻率大，則波長(zhǎng)小，根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式知，b光比a光得到的干涉條紋間距大，故D錯(cuò)誤．故選C．【題目點(diǎn)撥】解決本題的突破口在于通過光線的偏折程度得出折射率的大小，以及知道折射率、頻率、波長(zhǎng)、臨界角等大小之間的關(guān)系．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、0.048；A；完全非彈性；【解題分析】(1)碰后甲乙兩車一起運(yùn)動(dòng)，由.(2)根據(jù)碰撞滿足動(dòng)量守恒，可知碰后的速度小于碰前的速度，即碰前速度較大，點(diǎn)距較大，故A端與甲車相連．(3)根據(jù)碰撞的數(shù)據(jù)可得，故該碰撞為完全非彈性碰撞．【題目點(diǎn)撥】本題考查了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)，由圖示紙帶求出小車的位移、由速度公式求出小車的速度即可正確解題．12、a左C【解題分析】（1）由圖甲所示圖象可知，隨溫度升高熱敏電阻阻值減小，為了使溫度過高時(shí)發(fā)送報(bào)警信；由圖乙所示電路圖可知，當(dāng)熱敏電阻阻值減小時(shí)，控制電路電流增大，線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)變強(qiáng)，與彈簧相連的導(dǎo)線被吸到a處，此時(shí)報(bào)警鈴響，報(bào)警電路是通路，因此c應(yīng)接在a處．

（2）由圖甲所示圖象可知，溫度升高熱敏電阻阻值變小，要使啟動(dòng)報(bào)警器的溫度提高，則熱敏電阻阻值更小時(shí)才啟動(dòng)報(bào)警電路，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大，由圖乙所示電路可知，滑動(dòng)變阻R應(yīng)將P點(diǎn)向左移動(dòng)．

（3）開始報(bào)警時(shí)控制電路總電阻為：，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為：R滑=R-R1=1800-600=1200Ω，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇C；點(diǎn)睛：本題考查學(xué)生對(duì)生活中半導(dǎo)體具體實(shí)例的了解情況．此外本題通過影響電阻的因素的實(shí)驗(yàn)，考查學(xué)生識(shí)圖能力以及分析問題和解決問題的能力；分析清楚圖示圖象與圖示電路圖是解題的前提與關(guān)鍵．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（2）4.25m/s【解題分析】試題分析：兩車碰撞過程動(dòng)量守恒，碰后兩車在摩擦力的作用下做勻減速運(yùn)動(dòng)，利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可以求得碰后的速度，然后在計(jì)算碰前A車的速度．（1）設(shè)B車質(zhì)量為mB，碰后加速度大小為aB，根據(jù)牛頓第二定律有①式中μ是汽車與路面間的動(dòng)摩