湖北省2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期7月期末物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1湖北省部分市州2024年春季高二年級(jí)期末教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè)物理一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。1-7小題每題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，8-10小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。1.下列說(shuō)法正確的是（）A.陽(yáng)光下的肥皂膜看起來(lái)五顏六色，這是光的偏振現(xiàn)象B.液體具有表面張力，是因?yàn)橐后w表面層分子間距大于液體內(nèi)部分子間距C.大氣壓強(qiáng)是由地球表面空氣重力產(chǎn)生的，因此將封閉空氣的鋼瓶自由釋放后，由于完全失重現(xiàn)象鋼瓶中的氣體壓強(qiáng)將會(huì)減小D.若鈾元素半衰期為，則經(jīng)過(guò)時(shí)間，200個(gè)鈾核中一定有100個(gè)發(fā)生了衰變〖答案〗B〖解析〗A．肥皂膜看起來(lái)常常是彩色的，這是光的干涉現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；B．液體具有表面張力，是因?yàn)橐后w表面層分子間距大于液體內(nèi)部分子間距，表面層液體分子間作用力表現(xiàn)為引力，從而使液體表面緊繃，故B正確；C．鋼瓶中的氣體的壓強(qiáng)是氣體分子頻繁的碰撞容器壁而產(chǎn)生的，與鋼瓶是否處于失重狀態(tài)無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；D．半衰期具有統(tǒng)計(jì)意義，對(duì)個(gè)別原子核無(wú)意義，故D錯(cuò)誤；故選B。2.無(wú)線話筒中的一個(gè)重要元件就是LC振蕩電路。某時(shí)刻在LC振蕩電路中，磁場(chǎng)方向、電場(chǎng)方向如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A.電容器間場(chǎng)強(qiáng)正在減小 B.增大兩極板間的距離振蕩電路的周期將減小C.磁場(chǎng)能在增大 D.振蕩電流的方向從b到a〖答案〗B〖解析〗ACD．由題圖，根據(jù)安培定則以及線圈產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向可以判定此時(shí)電流的方向從a到b，電容器正在充電，電場(chǎng)能正在增加，振蕩電流正在減小，線圈中的磁場(chǎng)能正在減弱，電場(chǎng)正在增大，故ACD錯(cuò)誤；B．增大電容器兩板距離，根據(jù)，可知C減小，再根據(jù)，可知振蕩周期減小，故B正確。3.如圖所示為課本中的幾幅示意圖，則下列關(guān)于這幾幅圖的有關(guān)說(shuō)法正確的有（）A.圖一表達(dá)的意思是分子不一定是球形的，但可以把它們當(dāng)作球形處理，這是在物理學(xué)的學(xué)習(xí)和研究中常用的“類比”的方法B.圖二中繩子對(duì)玻璃板的拉力一定等于玻璃板的重力C.圖三是核反應(yīng)堆示意圖，它是通過(guò)可控的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)實(shí)現(xiàn)核能的釋放，核反應(yīng)產(chǎn)生的快中子需要鎘棒進(jìn)行減速D.圖四是光電流與電壓的關(guān)系圖，由圖可知a、c兩束光的頻率相等且小于b光的頻率〖答案〗D〖解析〗A．圖一表達(dá)的意思是分子不一定是球形的，但可以把它們當(dāng)作球形處理，這是在物理學(xué)的學(xué)習(xí)和研究中常用的“估算”的方法，故A錯(cuò)誤；B．圖二中由于液體表面張力的作用，繩子對(duì)玻璃板的拉力一定大于玻璃板的重力，故B錯(cuò)誤；C．鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是指由裂變產(chǎn)生的中子使裂變反應(yīng)一代又一代持續(xù)下去的過(guò)程，鎘棒的作用是吸收中子，控制反應(yīng)速度，而不是減慢中子的速度，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)可知入射光的頻率越高，對(duì)應(yīng)的遏止電壓越大，圖中a、c兩束光的遏止電壓相等且小于b光的遏止電壓，所以a、c兩束光的頻率相等且小于b光的頻率，故D正確；故選D。4.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，圖甲為時(shí)的波形圖，P、Q為介質(zhì)中平衡位置分別在、處的質(zhì)點(diǎn)，如圖乙所示為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像，則（）A.此波沿x軸正方向傳播B.0.1s~0.3s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P沿x軸負(fù)方向移動(dòng)10cmC.時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的位移大小為2.5cmD.時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的速度沿y軸負(fù)方向〖答案〗D〖解析〗A．由Q點(diǎn)的振動(dòng)圖像可知，時(shí)Q向下振動(dòng)，根據(jù)“同側(cè)法”可知，波沿x軸負(fù)方向傳播，故A錯(cuò)誤；B．質(zhì)點(diǎn)只能在平衡位置附近上下振動(dòng)，并不隨波遷移，故B錯(cuò)誤；C．由圖乙知，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期為可得質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為當(dāng)時(shí)，可求得質(zhì)點(diǎn)Q的位移大小為故C錯(cuò)誤；D．由圖甲可知時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P位于波峰位置，則時(shí)，即經(jīng)過(guò)可知，質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過(guò)平衡位置后向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故D正確。故選D。5.如圖甲所示是電飯鍋的電路圖，是一個(gè)限溫開關(guān)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖乙所示，按下此開關(guān)按鈕，兩觸點(diǎn)閉合，當(dāng)感溫磁體的溫度達(dá)到居里點(diǎn)（103）時(shí)，由于感溫磁體失去了磁性，不能被永磁體吸引，在彈簧和磁體重力的作用下，兩觸點(diǎn)斷開。是一個(gè)自動(dòng)溫控開關(guān)，當(dāng)溫度低于70時(shí)會(huì)自動(dòng)閉合，溫度高于80時(shí)會(huì)自動(dòng)斷開，下列說(shuō)法正確的是（）A.電飯鍋的米飯煮熟后可以長(zhǎng)時(shí)間保持的溫度在70到80之間B.若自動(dòng)溫控開關(guān)失效（開路），則電飯鍋的煮飯功能也失效C.是加熱電阻，是限流電阻D.和電水壺一樣，用電飯鍋燒水，當(dāng)水沸騰后限溫開關(guān)也會(huì)自動(dòng)斷開〖答案〗A〖解析〗A．電飯鍋的米飯煮熟后，根據(jù)題意，當(dāng)溫度低于70時(shí)會(huì)自動(dòng)閉合，溫度高于80時(shí)會(huì)自動(dòng)斷開，因此鍋內(nèi)的溫度可以長(zhǎng)時(shí)間保持的溫度在70到80之間，故A正確；B．若自動(dòng)溫控開關(guān)失效（開路），將閉合，電飯鍋的煮飯功能不失效，故B錯(cuò)誤；C．是加熱電阻，是限流電阻，故C錯(cuò)誤；D．用電飯鍋燒水，水沸騰后水的溫度會(huì)保持100不變，鍋底溫度不能達(dá)到居里點(diǎn)（103），因此限溫開關(guān)不會(huì)自動(dòng)斷開，故D錯(cuò)誤。故選A。6.如圖所示是原子核的比結(jié)合能與質(zhì)量數(shù)的關(guān)系圖像，通過(guò)該圖像可以得出一些原子核的比結(jié)合能，如的核子比結(jié)合能約為8MeV，的核子比結(jié)合能約為7MeV，根據(jù)該圖像判斷下列說(shuō)法正確的是（）A.隨著原子核質(zhì)量數(shù)的增加，原子核的比結(jié)合能增大B.核的比結(jié)合能比大，因此比更穩(wěn)定C.把分成4個(gè)要吸收約16MeV的能量D.把分成8個(gè)質(zhì)子和8個(gè)中子比把分成4個(gè)要多吸收約16MeV的能量〖答案〗C〖解析〗A．有圖像可知，原子核質(zhì)量數(shù)比較小時(shí)，隨著原子核質(zhì)量數(shù)的增加，原子核的比結(jié)合能增大，質(zhì)量數(shù)比較大時(shí)，隨著質(zhì)量數(shù)增加，原子核的比結(jié)合能減小，A錯(cuò)誤；B．原子核的比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，核的比結(jié)合能比大，因此比更穩(wěn)定，B錯(cuò)誤；C．把分成8個(gè)中子和8個(gè)質(zhì)子需要吸收的能量為把2個(gè)質(zhì)子與2個(gè)中子組合成一個(gè)氦核需要釋放的能量為所以把分成4個(gè)要吸收C正確；D．把分成8個(gè)質(zhì)子和8個(gè)中子需要吸收128MeV的能量，把分成4個(gè)需要吸收16MeV的能量，所以把分成8個(gè)質(zhì)子和8個(gè)中子比把分成4個(gè)要多吸收約112MeV的能量，D錯(cuò)誤；故選C。7.有一種測(cè)量氣溫的簡(jiǎn)易裝置，其結(jié)構(gòu)如圖所示，大玻璃泡A內(nèi)封閉有一定量的空氣，與A相連的細(xì)玻璃管B插在水銀槽中，管內(nèi)水銀面的高度x可反映玻璃泡內(nèi)空氣的溫度（即環(huán)境溫度），已知該溫度計(jì)是按照標(biāo)準(zhǔn)大氣壓進(jìn)行溫度刻度的，B管的體積遠(yuǎn)小于大玻璃泡的體積，當(dāng)溫度為27℃時(shí)，B管內(nèi)水銀面的高度為16cm，此處標(biāo)記為27℃，下列說(shuō)法正確的是（）A.該測(cè)溫裝置的刻度是不均勻的B.當(dāng)溫度為27℃時(shí)，封閉氣體的壓強(qiáng)相當(dāng)于92cm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)C.考慮到B管內(nèi)氣體體積的變化，用該裝置測(cè)量溫度時(shí)測(cè)量值偏大D.若把該溫度計(jì)置于高山頂進(jìn)行測(cè)溫，已知高山頂?shù)拇髿鈮旱陀跇?biāo)準(zhǔn)大氣壓，則溫度的測(cè)量值偏大〖答案〗D〖解析〗AD．根據(jù)查理定律有其中即有可知該測(cè)溫裝置的刻度是均勻的，同時(shí)溫度升高，管內(nèi)水銀面的高度x降低，即管中刻度從上往下，表示的溫度逐漸升高，若把該溫度計(jì)置于高山頂進(jìn)行測(cè)溫，由于高山頂?shù)拇髿鈮旱陀跇?biāo)準(zhǔn)大氣壓，對(duì)管中氣體有溫度一定時(shí)，管中氣體壓強(qiáng)一定，大氣壓強(qiáng)減小，可知管內(nèi)液面的高度比山底的低一些，則溫度的測(cè)量值偏高，故A錯(cuò)誤，D正確；B．溫度為27℃時(shí)，封閉氣體的壓強(qiáng)即封閉氣體的壓強(qiáng)相當(dāng)于60cm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)可知，若該溫度計(jì)考慮到B管內(nèi)氣體體積的變化，則氣體壓強(qiáng)減小，液面上升，根據(jù)上述分析可知溫度測(cè)量值偏小，故C錯(cuò)誤；故選D。8.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過(guò)狀態(tài)B、C后又回到狀態(tài)A。圖中C→A為雙曲線的一支。該循環(huán)過(guò)程如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A.A→B過(guò)程中，單位時(shí)間內(nèi)碰撞器壁單位面積的分子數(shù)減少B.B→C過(guò)程中，氣體吸收熱量C.該循環(huán)過(guò)程氣體從外界吸收的熱量等于該圖像圍成的陰影部分面積D.該循環(huán)過(guò)程氣體從外界吸收的熱量全部用于對(duì)外做功，違背了熱力學(xué)第二定律〖答案〗AC〖解析〗A．A→B過(guò)程，壓強(qiáng)保持不變，體積增大，由可知溫度升高，則分子的平均速率增大，由則單位時(shí)間內(nèi)碰撞器壁單位面積的分子數(shù)要減少，故A正確；B．B→C過(guò)程體積保持不變，壓強(qiáng)減小，則溫度降低，由可知，，則，即氣體要放出熱量，故B錯(cuò)誤；C．一個(gè)循環(huán)過(guò)程為，溫度不變，，氣體對(duì)外界做的功大于外界對(duì)氣體做的功，即總功為負(fù)，則氣體從外界吸收的熱量等于總功的大小，由圖像的圖像所圍面積表示做功的大小，則該循環(huán)過(guò)程氣體從外界吸收的熱量等于該圖像圍成的陰影部分面積，故C正確；D．該循環(huán)過(guò)程氣體從外界吸收的熱量全部用于對(duì)外做功，但引起狀態(tài)參量的變化，有吸熱和放熱，引起了其它變化，則不違背了熱力學(xué)第二定律，故D錯(cuò)誤。故選AC。9.如圖所示，物體A與滑塊B一起在固定于地面傾角為的光滑斜面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，A、B之間的的動(dòng)摩擦因數(shù)為，此時(shí)振動(dòng)周期為T，已知輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)為k，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，A、B的質(zhì)量分別為m和M，重力加速度為g下列說(shuō)法正確的是（）A.物體A運(yùn)動(dòng)到最下端時(shí)受到重力、支持力、摩擦力、回復(fù)力作用B.A、B間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)的最大振幅為C.某時(shí)刻，B的速度為v，經(jīng)過(guò)后，B的速度再次為v，則可能小于D.當(dāng)物體B相對(duì)平衡位置的位移為x時(shí)，m加速度大小等于〖答案〗C〖解析〗A．物體A受到重力、摩擦力、支持力的作用，重力的分力和摩擦力提供回復(fù)力，故A錯(cuò)誤；B．由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)回復(fù)力性質(zhì)可知，當(dāng)回復(fù)力最大時(shí)振幅最大，即當(dāng)A、B間靜摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)，振幅最大，由牛頓第二定律整理可得利用整體法整理可得可得A、B間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)的最大振幅為故B錯(cuò)誤；C．由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，質(zhì)點(diǎn)連續(xù)經(jīng)過(guò)相對(duì)平衡位置對(duì)稱的任意兩點(diǎn)時(shí)，速度相等，花費(fèi)時(shí)間是最少，小于，故C正確；D．當(dāng)物體B相對(duì)平衡位置的位移為x時(shí)，由牛頓第二定律利用整體法整理可得整理可得即與物體A加速度相同，D錯(cuò)誤。故選C。10.如圖甲為研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，圖乙為入射光頻率與光電管A、K兩極電勢(shì)差的圖像，已知電子電荷量，已知直線AB的斜率的絕對(duì)值為k，且該直線對(duì)應(yīng)的靈敏電流計(jì)的讀數(shù)恰好均為0，直線AD平行于橫軸，B點(diǎn)坐標(biāo)為，D點(diǎn)坐標(biāo)為，下列說(shuō)法正確的是（）A.陰影部分（不含邊界）對(duì)應(yīng)靈敏電流計(jì)均有讀數(shù)B.普朗克常數(shù)等于kC.滿足D點(diǎn)條件的光電子到達(dá)A極的最大動(dòng)能為D.在光照強(qiáng)度相同的情況下，沿直線從A到D，靈敏電流計(jì)示數(shù)一定逐漸變大〖答案〗AC〖解析〗A．因?yàn)橹本€AB對(duì)應(yīng)的靈敏電流計(jì)的讀數(shù)恰好均為0，所以陰影部分（不含邊界）對(duì)應(yīng)靈敏電流計(jì)均有讀數(shù)，故A正確；B．直線AB對(duì)應(yīng)的電壓是在AK兩端加不同頻率光對(duì)應(yīng)的遏制電壓，由動(dòng)能定理和光電效應(yīng)方程有得變形得由題意有得故B錯(cuò)誤；C．由光電效應(yīng)方程和動(dòng)能定理有滿足D點(diǎn)條件的光電子到達(dá)A極的最大動(dòng)能為得故C正確；D．因?yàn)榇嬖陲柡碗娏?，所以在光照?qiáng)度相同的情況下，沿直線從A到D，即使加的電壓逐漸變大，靈敏電流計(jì)示數(shù)不一定逐漸變大，故D錯(cuò)誤。二、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，6+9分。共15分。11.極限運(yùn)動(dòng)被稱為是向人類身體極限發(fā)出挑戰(zhàn)的勇敢者的游戲。其中輪滑和滑板運(yùn)動(dòng)深受青少年朋友的喜愛(ài)。滑板運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地有一種常見的圓弧形軌道，其截面如圖。某同學(xué)用一光滑金屬球和手機(jī)估測(cè)軌道半徑R（金屬球的半徑遠(yuǎn)小于軌道半徑）。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：①實(shí)驗(yàn)原理：將金屬球的運(yùn)動(dòng)視為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)②實(shí)驗(yàn)步驟a.用智能手機(jī)及相關(guān)APP軟件測(cè)得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭；b.找出軌道的最低點(diǎn)并做標(biāo)記O，把金屬球從O點(diǎn)移開一小段距離至P點(diǎn)，由靜止釋放。當(dāng)小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)開始用手機(jī)計(jì)時(shí)，并數(shù)做“1”。此后每次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)就累計(jì)計(jì)數(shù)一次，測(cè)出第N次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)總時(shí)間為t。算出滑板車做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的周期______；（用N、t表示）c.代入實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算半徑，根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期公式可以得到軌道半徑______（用T、g表示）?！即鸢浮健冀馕觥絒1]每次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)就累計(jì)計(jì)數(shù)一次，測(cè)出第N次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)總時(shí)間為t，則周期為[2]單擺周期公式可得解得軌道半徑為12.如圖，利用雙縫干涉測(cè)定光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)中，雙縫間距，雙縫到光屏間的距離。實(shí)驗(yàn)時(shí)，接通電源使光源正常發(fā)光，調(diào)整光路，使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋，并根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算出光的波長(zhǎng)。（1）若想通過(guò)減小相鄰兩條亮條紋的間距來(lái)增加從目鏡中觀察到的條紋個(gè)數(shù)。該同學(xué)可______。A.增大光的強(qiáng)度 B.將屏向靠近雙縫的方向移動(dòng)C.將屏向遠(yuǎn)離雙縫的方向移動(dòng) D.使用間距更小的雙縫（2）某種單色光照射雙縫得到干涉條紋如圖所示，分劃板在圖中A、B位置時(shí)螺旋測(cè)微器讀數(shù)也如圖中所給出，則：①分劃板在圖中A位置時(shí)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為，在B位置時(shí)螺旋測(cè)微器讀數(shù)為______mm。②將數(shù)據(jù)代入公式算得該單色光的波長(zhǎng)______nm。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）?！即鸢浮剑?）B（2）9.299##9.298##9.297##9.296〖解析〗（1）根據(jù)題意，由公式可知，要減小相鄰兩條亮條紋的間距，可以換波長(zhǎng)更短的光，將屏向靠近雙縫的方向移動(dòng)（減小屏到雙縫的距離），換間距更大的雙縫，與光照強(qiáng)度無(wú)關(guān)。故選B。（2）①[1]在B位置時(shí)螺旋測(cè)微器讀數(shù)為②[2]相鄰兩條亮條紋的間距由得三、解答題（本題共3小題，12+15+18分。共45分）13.如圖所示一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，周期，時(shí)，相距50cm的兩質(zhì)點(diǎn)a、b均在平衡位置，且振動(dòng)方向相反，其中a沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)。（1）求b點(diǎn)第一次到達(dá)最低點(diǎn)的時(shí)間；（2）求波長(zhǎng)和波速?！即鸢浮剑?）；（2）（，，），（，，）〖解析〗（1）時(shí)，兩質(zhì)點(diǎn)a、b均在平衡位置，且振動(dòng)方向相反，其中a沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，可知b沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，則b點(diǎn)第一次到達(dá)最低點(diǎn)的時(shí)間為（2）由題意可知質(zhì)點(diǎn)a、b的距離應(yīng)滿足（，，）可得波長(zhǎng)為（，，）波速為（，，）14.如圖所示。一半徑為R的玻璃半球，O點(diǎn)是半球的球心，虛線表示光軸（過(guò)球心O與半球底面垂直的直線）。已知玻璃的折射率為，現(xiàn)有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光線能直接從球面射出（不考慮被半球的內(nèi)表面反射后的光線）。求（1）半球底面上多大區(qū)域面積的入射光線能夠直接從球面射出；（2）距光軸0.5R的入射光線經(jīng)球面折射后與光軸的交點(diǎn)到O點(diǎn)的距離?！即鸢浮剑?）；（2）6.3R〖解析〗（1）如圖，從底面上A處射入的光線，在球面上發(fā)生折射時(shí)的入射角為i，當(dāng)i等于全反射臨界角C時(shí)，對(duì)應(yīng)入射光線到光軸的距離最大，設(shè)最大距離為l，由全反射臨界角的定義有由幾何關(guān)系有能夠直接從球面射出的入射光的最大面積為