湖南省長(zhǎng)沙市瀏陽(yáng)市2024屆物理高二下期末統(tǒng)考試題含解析

湖南省長(zhǎng)沙市瀏陽(yáng)市2024屆物理高二下期末統(tǒng)考試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫(xiě)在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫(xiě)姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。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、如圖為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，兩變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器T的原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2，在T的原線圈兩端接入一電壓的交流電源，若輸送電功率為P，輸電線的總電阻為2r，不考慮其他因素的影響，則輸電線上損失的電壓為：A． B． C． D．2、氦原子被電離一個(gè)核外電子，形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子。已知基態(tài)的氦離子能量為-54.4eV，氦離子能級(jí)的示意圖如圖所示。假設(shè)氦離子由能級(jí)3躍遷到能級(jí)2時(shí)釋放的光子恰好可以使鋅板發(fā)生光電效應(yīng)，則氦離子由能級(jí)4躍遷到能級(jí)2時(shí)釋放的光子照射鋅板時(shí)（）A．不發(fā)生光電效應(yīng)B．發(fā)生光電效應(yīng)，逸出光電子的最大初動(dòng)能為2.6eVC．發(fā)生光電效應(yīng)，逸出光電子的最大初動(dòng)能為7.6eVD．發(fā)生光電效應(yīng)，逸出光電子的最大初動(dòng)能為10.2eV3、如圖1所示，一束光線從玻璃射向空氣，入射角為45°．已知該束光從玻璃射向空氣時(shí)的臨界角為42°，下列四幅光路圖中正確的是（）A．B．C．D．4、如圖所示，一輕彈簧直立于水平面上，彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)上端在O點(diǎn)，將一質(zhì)量為M的物塊甲輕放在彈簧上端，物塊下降到A點(diǎn)時(shí)速度最大，下降到最低點(diǎn)B時(shí)加速度大小為g，O、B間距為h。換用另一質(zhì)量m的物塊乙，從距O點(diǎn)高為h的C點(diǎn)靜止釋放，也剛好將彈簧壓縮到B點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度大小為g，則（）A．彈簧最大彈性勢(shì)能為mghB．乙的最大速度為2ghC．乙在B點(diǎn)加速度大小為2gD．乙運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)下方h45、下列說(shuō)法中正確的是A．布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)B．只有液體和氣體中才能夠發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象C．太空中水滴呈球形，是液體表面張力作用的結(jié)果D．分子間相互作用的引力和斥力的合力一定隨分子間的距離增大而減小6、利用金屬晶格（大小約10-9m）作為障礙物觀察電子的衍射圖樣，方法是讓電子束通過(guò)電場(chǎng)加速后，照射到金屬晶格上，從而得到電子的衍射圖樣。已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e，初速度為0，加速電壓為U，普朗克常量為h，則下列說(shuō)法中正確的是A．該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了電子具有粒子性B．實(shí)驗(yàn)中電子束的德布羅意波的波長(zhǎng)為λ=C．加速電壓U越大，電子的衍射現(xiàn)象越明顯D．若用相同動(dòng)能的質(zhì)子替代電子，衍射現(xiàn)象將不明顯二、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，50匝矩形閉合導(dǎo)線框．ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=T的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框電阻不計(jì)．線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的正弦交變電壓圖象如圖乙所示．把該交變電壓加在圖丙中理想變壓器的P、Q兩端．已知變壓器的原線圈I和副線圈Ⅱ的匝數(shù)比為5:1，交變電流表為理想電表，電阻R=，其他各處電阻不計(jì)，以下說(shuō)法正確的是A．t=0.1s時(shí)，電流表的示數(shù)為0B．副線圈中交變電流的頻率為5HzC．線框面積為m2D．0.05s線圈位于圖甲所示位置8、發(fā)現(xiàn)在月球上含有豐富的（氦3），它是一種高效、清潔、安全的核聚變?nèi)剂希鋮⑴c的一種核聚變反應(yīng)的方程式為。關(guān)于和聚變下列表述正確的是（）A．的原子核內(nèi)有一個(gè)中子兩個(gè)質(zhì)子B．聚變反應(yīng)不會(huì)釋放能量C．聚變反應(yīng)一定有質(zhì)量虧損D．目前核電站都采用聚變反應(yīng)發(fā)電9、正電子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層顯像（PET）的基本原理是：將放射性同位素注入人體，在人體內(nèi)衰變放出的正電子與人體內(nèi)的負(fù)電子相遇而湮滅轉(zhuǎn)化為一對(duì)光子，被探測(cè)器的探測(cè)到．經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后產(chǎn)生清晰的圖象，根據(jù)PET原理判斷，下列選項(xiàng)正確的是（）A．在人體內(nèi)衰變的方程是B．正負(fù)電子湮滅的方程式是C．在PET中，的主要用途是作為示蹤原子D．在PET中，的主要用途是參與人體的代謝過(guò)程10、如圖所示，圖甲為一簡(jiǎn)諧橫波在t=2.25s時(shí)的波動(dòng)圖象，圖乙為平衡位置x=5m的質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象。下列說(shuō)法正確的是A．t=ls時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P處于平衡位置且正在向y軸正方向運(yùn)動(dòng)B．該波沿x軸負(fù)方向傳播C．該波的傳播速度為2m/sD．每經(jīng)過(guò)任意1s的時(shí)間間隔，質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)40cm的路程三、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）Ⅰ．如圖（a）是“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，小車及車中砝碼的總質(zhì)量M遠(yuǎn)大于盤(pán)及盤(pán)中砝碼總質(zhì)量m，實(shí)驗(yàn)中用盤(pán)及盤(pán)中砝碼的總重力作為小車所受外力．甲、乙兩組同學(xué)分別獨(dú)立完成這一實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)做出了如圖（b）所示的a－F圖象，⑴甲組同學(xué)所得圖象不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因可能是；⑵甲、乙兩組同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，M取值較大的是？（選填“甲”或“乙”）；⑶利用該實(shí)驗(yàn)裝置，還可以對(duì)其它高中物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究，請(qǐng)?jiān)嚺e一例；12．（12分）用伏安法測(cè)量一個(gè)定值電阻的電阻值，現(xiàn)有的器材規(guī)格如下：A．待測(cè)電阻Rx(大約100Ω)B．直流毫安表A1(量程0～10mA，內(nèi)阻約100Ω)C．直流毫安表A2(量程0～40mA，內(nèi)阻約40Ω)D．直流電壓表V1(量程0～3V，內(nèi)阻約5kΩ)E．直流電壓表V2(量程0～15V，內(nèi)阻約15kΩ)F．直流電源(輸出電壓4V，內(nèi)阻不計(jì))G．滑動(dòng)變阻器R(阻值范圍0～50Ω，允許最大電流1A)H．開(kāi)關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干(1)根據(jù)器材的規(guī)格和實(shí)驗(yàn)要求，為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確，直流毫安表應(yīng)選________，直流電壓表應(yīng)選________．(2)在方框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖_________，要求電壓和電流的變化范圍盡可能大一些．(3)用鉛筆按電路圖將實(shí)物圖連線__________．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）如圖所示，間距為L(zhǎng)的平行且足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌由兩部分組成：傾斜部分傾角為θ，與水平部分平滑相連，在傾斜導(dǎo)軌頂端連接一阻值為r的定值電阻．質(zhì)量為m、電阻也為r的金屬桿MN垂直導(dǎo)軌跨放在導(dǎo)軌上，在傾斜導(dǎo)軌區(qū)域加一垂直導(dǎo)軌平面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；在水平導(dǎo)軌區(qū)域加另一垂直導(dǎo)軌平面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．閉合開(kāi)關(guān)S，讓金屬桿MN從圖示位置由靜止釋放，已知金屬桿運(yùn)動(dòng)到水平導(dǎo)軌前，已達(dá)到最大速度，不計(jì)導(dǎo)軌電阻且金屬桿始終與導(dǎo)軌接觸良好，重力加速度為g.求：(1)金屬桿MN在傾斜導(dǎo)軌上滑行的最大速率；(2)金屬桿MN在傾斜導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)距離x時(shí)，速度為v（未達(dá)到最大速度粒），求這段時(shí)間內(nèi)在定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱Q；(3)金屬桿MN在水平導(dǎo)軌上滑行的最大距離．14．（16分）如圖所示，在直角坐標(biāo)系第I象限和第IV象限有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在x軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)L的A點(diǎn)有一粒子發(fā)射源，可以沿坐標(biāo)軸平面朝任意方向發(fā)射速率為v的帶電粒子，粒子質(zhì)量為m、帶電量為q；已知沿y軸正方向射入的帶電粒子恰好能垂直y軸射出磁場(chǎng)，不計(jì)粒子重力。求：(1)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度(2)帶電粒子從y軸上射出磁場(chǎng)范圍的長(zhǎng)度；(3)所有從y軸上射出磁場(chǎng)的粒子中，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間。15．（12分）、某汽車以10m/s的速度勻速前進(jìn)，若駕駛員立即剎車，汽車做勻減速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)40s汽車停止運(yùn)動(dòng)．該汽車以10m/s的速度勻速前進(jìn)時(shí)，突然駕駛員發(fā)現(xiàn)正前方60m處有一輛自行車正以4m/s的速度與汽車同方向勻速行駛，駕駛員立即剎車做勻減速運(yùn)動(dòng)，試求：（1）汽車做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小a；（2）汽車做勻減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所行駛的距離S1；（3）通過(guò)計(jì)算說(shuō)明汽車與自行車是否會(huì)發(fā)生相撞．

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】

原線圈中有效電壓為，則其電流為，根據(jù)理想變壓器中線圈中電流之比等于匝數(shù)比的倒數(shù)，可知輸電線中電流為，則輸電線損失的電壓為，故C正確，ABD錯(cuò)誤。2、B【解題分析】

氦離子由能級(jí)3躍遷到能級(jí)2時(shí)釋放的光子能量為（-6.0）-（-13.6）=7.6eV，因恰好可以使鋅板發(fā)生光電效應(yīng)，可知鋅板的逸出功為7.6eV；氦離子由能級(jí)4躍遷到能級(jí)2時(shí)釋放的光子能量為（-3.4）-（-13.6）=10.2eV>7.6eV，則照射鋅板時(shí)能發(fā)生光電效應(yīng)；根據(jù)可知逸出光電子的最大初動(dòng)能為10.2eV-7.6eV=2.6eV，選項(xiàng)B正確，ACD錯(cuò)誤；故選B。3、A【解題分析】

玻璃的臨界角為C=42°．由圖光線從玻璃射入空氣時(shí)入射角為i=45°＞C，所以光線將在玻璃與空氣的界面上發(fā)生全反射，光線全部反射回玻璃．A．該圖與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B．該圖與就結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．該圖與就結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．該圖與就結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選A．4、D【解題分析】

A、M向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，M的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能，M在B點(diǎn)的速度為0，所以在B點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最大，為Mgh．故A錯(cuò)誤；B、由自由落體運(yùn)動(dòng)的公式可得，m到達(dá)O點(diǎn)時(shí)的速度：v=2gh；m到達(dá)O點(diǎn)后，剛接觸彈簧時(shí)，彈簧的彈力小于m的重力，所以m將繼續(xù)向下做加速運(yùn)動(dòng)，所以m的最大速度一定大于2gh．故B錯(cuò)誤；C、m向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，m的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能，則從C到B的過(guò)程中：mg?2h=EP=Mgh所以：m=M/2在B點(diǎn)，彈簧的彈力：FB-Mg=Mg，F(xiàn)B=2Mg乙在B點(diǎn)的加速度：a=F聯(lián)立得：a=3g。故C錯(cuò)誤；D、甲在最低點(diǎn)時(shí)，kh-Mg=Mg，kh=2Mg乙受到的合外力等于0時(shí)，速度增大，此時(shí)：mg=kx′聯(lián)立可得：x′=h/4，故D正確。故選：D。5、C【解題分析】

A.布朗運(yùn)動(dòng)是固體小顆粒的運(yùn)動(dòng)，不是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。故A項(xiàng)不符合題意；B.固體、液體和氣體中都能夠發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象。故B項(xiàng)不符合題意；C.液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，液面分子間表現(xiàn)為引力，太空中水滴成球形，是液體表面張力作用的結(jié)果。故C項(xiàng)符合題意；D.在r<r0時(shí)，分子間相互作用的引力和斥力的合力表現(xiàn)為斥力，隨距離的增大而減小；在r>r0時(shí)，分子間相互作用的引力和斥力的合力表現(xiàn)為引力，距離從6、D【解題分析】

A.該實(shí)驗(yàn)觀察電子的衍射圖樣，衍射現(xiàn)象說(shuō)明粒子的波動(dòng)性，故A錯(cuò)誤；B.電子束通過(guò)電場(chǎng)加速，由動(dòng)能定理可得：eU=12mP=mv=2emU，所以實(shí)驗(yàn)中電子束的德布羅意波的波長(zhǎng)為：λ=故B錯(cuò)誤；C.由B可知：加速電壓U越大，波長(zhǎng)越小，衍射現(xiàn)象越不明顯，故C錯(cuò)誤；D.若用相同動(dòng)能的質(zhì)子替代電子，質(zhì)量變大，則粒子動(dòng)量P=2m羅意波的波長(zhǎng)λ=hP變小，故衍射現(xiàn)象將不明顯，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、BC【解題分析】

原線圈中電壓的有效值，根據(jù)，解得U2=2V，故副線圈中的電流，電流表的電流為I1，則，解得I1=0.4A，故A錯(cuò)誤；交流電的周期T=0.2s，故交流電的頻率f=＝5Hz，故B正確；根據(jù)Em=nBSω可知，故C正確；0.05s時(shí)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，線圈平面與中性面垂直，故D錯(cuò)誤；故選BC.【題目點(diǎn)撥】解決本題的關(guān)鍵掌握交流電電動(dòng)勢(shì)峰值的表達(dá)式，以及知道峰值與有效值的關(guān)系，知道原副線圈電壓、電流與匝數(shù)比的關(guān)系.8、AC【解題分析】

根據(jù)核子數(shù)與核電核數(shù)確定質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)，由于輕核聚變，放出能量，根據(jù)質(zhì)能方程，推出質(zhì)量變化。【題目詳解】A．帶2個(gè)單位正電荷，質(zhì)量數(shù)為3，因此原子核內(nèi)有一個(gè)中子兩個(gè)質(zhì)子，A正確；BC．輕核聚變反應(yīng)放出大量核能，根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程因此，一定會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量虧損，B錯(cuò)誤，C正確；D．目前核電站都采用重核的裂變反應(yīng)而不是輕核的聚變，D錯(cuò)誤。故選AC9、ABC【解題分析】

由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒知應(yīng)該生成正電子，A正確；正負(fù)電子湮滅生成兩個(gè)光子，，B正確；顯像的原理是采集γ光子，即注入人體內(nèi)的O衰變放出正電子和人體內(nèi)的負(fù)電子湮滅轉(zhuǎn)化為γ光子，因此O主要用途是作為示蹤原子，故C正確D錯(cuò)誤．10、CD【解題分析】

A.t=1s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的位移為0，正處于平衡位置。根據(jù)y-t圖象的斜率表示速度，知質(zhì)點(diǎn)P處于平衡位置且正在向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤。B.t=2.25s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P正沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，根據(jù)波形平移法可知，該波沿x軸正方向傳播。故B錯(cuò)誤。C.由甲圖得到波長(zhǎng)為λ=4m，由乙圖得到周期為T(mén)=2s，故波速：v=λT=2D.因t=1s=0.5T，則每經(jīng)過(guò)任意1s的時(shí)間間隔，質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程S=2A=40cm，故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、（1）平衡摩擦力過(guò)度；（2）乙；（3）探究勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律或外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系等【解題分析】試題分析：（1）由甲圖可看出，當(dāng)F=0時(shí)，小車已經(jīng)有了加速度，故甲組同學(xué)所得圖象不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因可能是木板傾角抬的過(guò)高，平衡摩擦力過(guò)度造成的；（2）M取值較大時(shí)，可認(rèn)為小車所受的牽引力等于盤(pán)及盤(pán)中砝碼總重力，此時(shí)加速度a與F成正比，故由圖像可知M取值較大的是乙；（3）利用此裝置還可以探究勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律或外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系等試驗(yàn).考點(diǎn)：驗(yàn)證牛頓第二定律12、A2V1【解題分析】

（1）0-15V范圍的電壓表測(cè)量4V電壓時(shí)，誤差較大，所以選用電壓表V1，但是選用電壓表V1后待測(cè)電壓最大為3V，所以電路中的最大電流為（2）電壓和電流的變化范圍盡可能大一些，所以采用滑動(dòng)變阻器的分壓接法，因?yàn)楸粶y(cè)電阻較小，所以采用電流表的外接法，如圖所示（3）實(shí)物圖如圖所示四、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、(1)(2)(3)【解題分析】

(1)金屬桿MN在傾斜導(dǎo)軌上滑行的速度最大時(shí)，其受到的合力為零，對(duì)其受力分析