2024屆湖北省孝感市重點高中協(xié)作體物理高二第二學期期末考試試題含解析

2024屆湖北省孝感市重點高中協(xié)作體物理高二第二學期期末考試試題考生須知：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在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、從古代光的微粒說，到托馬斯?楊和菲涅爾的光的波動說，從麥克斯韋的光的電磁理論，到愛因斯坦的光子理論，人類對光的認識構成了一部科學史詩。如果現(xiàn)在要問光的本性是什么？我們的回答是（）A．大量光子表現(xiàn)出光具有粒子性B．光是一種粒子，它和物質的作用是一份一份的C．光的波動性是大量光子之間的相互作用引起的D．光具有波粒二象性，大量光子表現(xiàn)出光的波動性2、如圖所示，在勻強磁場中有一通電直導線，電流方向垂直紙面向里，則直導線受到安培力的方向是()A．向上 B．向下 C．向左 D．向右3、一帶負電荷的質點，在電場力作用下沿曲線abc從a運動到c，已知質點的速率是遞減的．關于b點電場強度E的方向，下列圖示中可能正確的是（虛線是曲線在b點的切線）A． B．C． D．4、下列敘述正確的是（）A．弱相互作用是引起原子核β衰變的原因B．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)使人類認識到原子具有復雜的結構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．比較α、β、γ三種射線，α射線，電離能力最弱、穿透能力最強5、下列有關光現(xiàn)象的說法中正確的是（）A．用透明的標準平面樣板檢查光學平面的平整程度是利用光的干涉現(xiàn)象B．光導纖維絲的內芯材料的折射率比外套材料的折射率小C．泊松亮斑證明光具有波動性，光的偏振證明光是縱波D．在水中的潛水員斜向上看岸邊物體時，看到的物體的像將比物體所處的實際位置低6、質量為1噸的汽車汽車過拱形橋的運動可以看做勻速圓周運動，以20m/s的速度過橋，橋面的圓弧半徑為500m，g取9.8m/s2，則汽車過橋面頂點時對橋面的壓力是（）A．800N B．9000N C．10000N D．10800N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，一束復色光由空氣射向一塊平行平面玻璃磚，經折射后分為兩束單色光a和b，下列判斷正確的是（）A．a光的頻率小于b光的頻率B．在玻璃磚中a光的波長小于b光的波長C．若單色光a是藍光，則b可能是紫光D．單色光a和b從下表面射出時一定平行8、下列說法正確是A．電子的衍射圖樣說明光的波動性B．粒子散射實驗證實原子核由質子、中子組成C．德布羅意波和光波都是概率波D．康普頓效應和光電效應深入揭示了光的粒子性9、如圖所示，一束光斜射向水面，入水后分成a、b兩束，下列說法正確的是()A．a光比b光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象B．a光的頻率大于b光的頻率C．在水中a光的速度比b光的速度小D．當a、b兩種光從水射向空氣時，a光的臨界角大于b光的臨界角E.用同一雙縫干涉實驗裝置分別以a、b光做實驗，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距10、如圖所示，L是自感系數(shù)很大的線圈，直流電阻幾乎為零，A和B是兩個相同的小燈泡．下列說法中正確的是A．開關s斷開瞬間，A、B燈均閃亮后再熄滅B．開關s斷開瞬間，A燈立即熄滅，B燈亮一下再熄滅C．開關s閉合瞬間A燈立即亮起來；最后A、B兩燈一樣亮D．開關s閉合瞬間A、B兩燈一樣亮；后來A燈變得更亮，B燈逐漸熄滅三、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“用單擺測定重力加速度”的實驗中：(1)為了減小測量周期的誤差，計時開始時，擺球應是經過最___________（填“高”或“低”）點的位置，且用秒表測量單擺完成多次次全振動所用的時間．（1）為了提高實驗精度，在試驗中可改變幾次擺長，測出相應的周期Ｔ，從而得出一組對應的和T的數(shù)值，再以為橫坐標T1為縱坐標，將所得數(shù)據(jù)連成直線如圖所示，利用圖線的斜率可求出重力加速度的表達式為=________，可求得=_________m/s1．（保留三位有效數(shù)字）12．（12分）在“探究氣體等溫變化的規(guī)律”實驗中,封閉的空氣如圖所示,U型管粗細均勻,右端開口,已知外界大氣壓為76cm汞柱高,圖中給出了氣體的兩個不同的狀態(tài)。（1）.實驗時甲圖氣體的壓強為__________cmHg;乙圖氣體壓強為__________cmHg。（2）.實驗時某同學認為管子的橫截面積S可不用測量,這一觀點正確嗎?___________(選填“正確”或“錯誤”)。（3）.數(shù)據(jù)測量完后在用圖象法處理數(shù)據(jù)時,某同學以壓強p為縱坐標,以體積V(或空氣柱長度)為橫坐標來作圖,你認為他這樣做能方便地看出p與V間的反比關系嗎？__________(選填“能”或“不能”)。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，一端開口、內壁光滑的玻璃管豎直放置，管中用一段長=38cm的水銀柱封閉段長=20cm的空氣，此時水銀柱上端到管口的距離為=4cm，大氣壓強恒為，開始時封閉氣體溫度為=27，取0為273K，求：(1)緩慢升高封閉氣體溫度至水銀開始從管口溢出，此時封閉氣體的溫度；(2)保持封閉氣體溫度不變，在豎直平面內緩慢轉動玻璃管內水銀開始從管口溢出，玻璃管轉過的角度。15．（12分）某透明材料制成的長方體的截面如圖所示，O為BC邊的中點，AB、BC的長度分別為L和L．在O點放置一點光源，已知該透明材料對該光源發(fā)出的光的折射率，不考慮光的二次反射，求：①該光從透明材料射向空氣發(fā)生全反射的臨界角角；②長方形四邊沒有光射出的總長度x．

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】

AD.光具有波粒二象性，大量光子表現(xiàn)出光的波動性，A錯誤D正確；B.光是一種粒子，它和物質的作用是“一份一份”進行的，用很弱的光做雙縫干涉實驗時的照片上的白點就是光子落在膠片上的痕跡，清楚的顯示了光的粒子性，但這僅僅是光本性的一面，還不能全面的描述，B錯誤；C．光的波粒二象性是光的內在屬性，即使是單個光子也有波動性，跟光子的數(shù)量和光子之間是否有相互作用無關，C錯誤；2、C【解題分析】

根據(jù)左手定則：伸出左手，磁感線垂直傳入手心，四指指向電流的方向，拇指所指即為安培力的方向，所以C對．3、D【解題分析】

A、電荷做曲線運動，電場力與速度方向不在同一直線上，應指向軌跡彎曲的內側，不可能沿軌跡的切線方向，則場強也不可能沿軌跡的切線方向．故A錯誤．

B、負電荷所受的電場力方向與場強方向相反，圖中電場力方向與速度方向的夾角為銳角，電場力做正功，電荷的速率增大，與題不符．故B錯誤．

C、圖中場強方向指向軌跡的內側，則電場力指向軌跡的外側，電荷的軌跡應向上彎曲，不可能沿如圖的軌跡運動．故C錯誤．

D、圖中場強方向指向軌跡的外側，則電場力指向軌跡的內側，而且電場力方向與電荷的速度方向成鈍角，電場力做負功，電荷的速率減小，符合題意．故D正確．4、A【解題分析】

A.弱相互作用，是引起β衰變的原因，A正確；B.天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)使人類認識到原子核具有復雜的結構，B錯誤C.比結合能越大，表示原子核中核子結合得越牢靠，原子核越穩(wěn)定，C錯誤；D.α、β、γ三種射線，α射線，電離能力最強、穿透能力最弱，D錯誤。5、A【解題分析】

利用光的干涉現(xiàn)象可以檢查光學平面的平整程度；光導纖維絲的工作原理是全反射，光要從光密介質到光疏介質；光的偏振說明光是橫波；利用光的折射可解決“視深”、“視高”這類問題。【題目詳解】A．用透明的標準平面樣板檢查光學平面的平整程度是利用光的干涉現(xiàn)象，故A正確；B．光纖通信是一種現(xiàn)代通信手段，光纖內芯的折射率比外殼的大，故光線在內芯處發(fā)生全反射，故B錯誤；C．泊松亮斑證明光具有波動性，而偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波，不是縱波，故C錯誤；D．物體的光斜射到水面上，由光發(fā)生折射的條件知，會發(fā)生折射現(xiàn)象，當光進入水中后靠近法線，射入潛水員眼睛，而潛水員認為光始終沿直線傳播，逆著光的方向看上去而形成的虛像，所以比實際位置高，故D錯誤?！绢}目點撥】本題主要考查了光的干涉、折射等規(guī)律，較為簡單。6、B【解題分析】

汽車在橋頂時，由重力和支持力的合力提供圓周運動的向心力，根據(jù)牛頓第二定律得：解得根據(jù)牛頓第三定律得：對汽車橋面的壓力大小方向豎直向下。故選B。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、BD【解題分析】

A.復色光進入玻璃磚時兩光的入射角α相等，設折射角分別為βa、βb，由圖知，βa＜βb，由n=sinαsinβ，得na＞nb，則fa＞fB.在玻璃磚中v=cn、v＝λf，則在玻璃磚中波長λ=vf=cnf，得C.因為fa＞fb，所以若單色光a是藍光，則b不可能是紫光；故C錯誤.D.由光路可逆原理可知，離開玻璃磚時與進入玻璃磚時光線平行，故D正確.8、CD【解題分析】

A．電子的衍射圖樣說明實物粒子也有波動性，選項A錯誤；B．粒子散射實驗證實原子的核式結構理論，選項B錯誤；C．德布羅意波和光波都是概率波，選項C正確；D．康普頓效應和光電效應深入揭示了光的粒子性，選項D正確；故選CD.9、ADE【解題分析】

AB．由題圖看出，a光的偏折程度小于b光的偏折程度，則a光的折射率小于b光的折射率，a光的頻率小，由c=λf知，波長大，因此a光比b光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，選項A正確，B錯誤；C．由公式得，則在同樣介質中a光傳播的速度比b光的大，選項C錯誤；D．因為a光的折射率小，由公式知，a光的臨界角大，選項D正確；E．a光的波長大，根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式△x=λ知，a光產生的相鄰亮條紋間距比b光的大，選項E正確。故選ADE。【題目點撥】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、臨界角等大小之間的關系。10、BD【解題分析】AB.開關s斷開瞬間，燈泡B與線圈L構成閉合回路，所以穩(wěn)定后再斷開開關S后，燈泡B由暗變亮再逐漸熄滅，燈泡A立即熄滅．故A錯誤，B正確；CD.剛閉合S時，電源的電壓同時加到兩燈上，A.B同時亮，且由于電感L自感系數(shù)很大，幾乎沒有電流流過，A、B電流相等，一樣亮；隨著L中電流增大，由于線圈L直流電阻可忽略不計，分流作用增大，B逐漸被短路直到熄滅，外電路總電阻減小，總電流增大，A燈更亮．故C錯誤，D正確．故選BD點睛：閉合S，A、B同時亮，隨著L中電流增大，線圈L直流電阻可忽略不計，分流作用增大，A逐漸被短路，總電阻減小，再由歐姆定律分析B燈亮度的變化．斷開S，A燈立即熄滅，線圈與B燈形成回路，根據(jù)楞次定律判斷B燈亮度如何變化．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、低9.86【解題分析】(1)小球的偏角α在很小(α＜5°)時，小球的振動才近似看成簡諧運動．在擺球經過最低點時開始計時，產生的時間誤差較小．(1)由單擺的周期公式為：,變形得，則函數(shù)的斜率，解得重力加速度，代入圖象的數(shù)據(jù)可得，解得.【題目點撥】掌握單擺的周期公式以及減小誤差的方法，求解重力加速度時借助數(shù)形結合的思想．12、7680正確不能【解題分析】

（1）[1]由連通器原理可知，甲圖中氣體壓強為p0=76cmHg，[2]乙圖中氣體壓強為p0+4cmHg=80cmHg；（2）[3]由玻意耳定律p1V1=p2V2，即p1l1S=p2l2S，即p1l1=p2l2（l1、l2為空氣柱長度），所以玻璃管的橫截面積可不用測量；（3）[4]以p為縱坐標，以V為橫坐標，作出p-V圖是一條曲線，但曲線未必表示反比關系，所以應再作出圖，看是否是過原點的直線，才能最終確定p與V是否成反比。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、（1），（2），（3）【解題分析】【分析】根據(jù)質量數(shù)與質子數(shù)守恒，即可求解x、y值；根據(jù)碰撞過程中，動量守恒與機械能守恒，即可求解中子的速度大小；依據(jù)每次碰撞后，速度與v0的關系，從而即可得出vn與v0和n的關系式；解：（1）根據(jù)質量數(shù)和電荷數(shù)守恒有：，解得：，（2）設中子的質量為m，碳核的質量為12m，中子與碳核碰撞過程中動量守恒和機械能守恒，