湖北省黄石市2024-2025学年物理高二第二学期期末达标测试试题含解析.doc

湖北省黄石市2024-2025学年物理高二第二学期期末达标测试试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、如图（甲）所示，单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO′匀速转动，产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图（乙）所示．若外接电阻的阻值R=9Ω，线圈的电阻r=1Ω，则下列说法正确的是（　　）

A．线圈转动频率为50HZ
B．0.01末穿过线圈的磁通量最大
C．通过线圈的电流最大值为10 A
D．R消耗的热功率为900W
2、下列说法正确的是（　　）
A．地震发生时，首先感受到纵波，然后才感受到横波
B．产生多普勒效应的原因是波源的频率发生了变化
C．某一频率的声波从空气进入水中时，波长减小，传播速度增大
D．只有缝、孔的宽度跟波长相差不多或比波长更小时，才能发生波的衍射现象
3、如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距0.15 m．当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是：

A．0.60 m B．0.30 m C．0.20 m D．0.15 m
4、下列说法错误的是（　　）

A．图甲中，用n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂，能发生光电效应
B．如图乙所示为某金属在光的照射下，光电子最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图象，当入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能为E
C．图丙是放射线在磁场中偏转示意图，射线c是β粒子流，它是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的
D．图丁中由原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系可知，若D和E能结合成F，结合过程一定会释放能量
5、下列说法正确的是
A．是α衰变
B．α粒子散射实验中，极少数α粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据
C．核反应方程：中的x为质子
D．氡的半衰期为3.8天，若有4个氡原子核，经过3.8天后就一定只剩下2个氡原子核
6、金属P、Q的逸出功大小关系为WP>WQ，用不同频率的光照射两金属P、Q，可得光电子最大初动能Ek与入射光的频率ν的关系图线分别为直线p、q，下列四图中可能正确的是
A． B． C． D．
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、如图所示远距离交流输电的简化电路图．发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1．在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I2．则（ ）

A．用户端的电压为
B．理想变压器的输入功率为
C．输电线路上损失的电功率为
D．当用户消耗的功率增大时，输电效率将下降
8、关于聚变和裂变，以下说法正确的是 (　　)
A．聚变反应的条件是聚变物质的体积达到临界体积
B．太阳不断地向外辐射能量，仍保持1千万度以上的高温，其主要原因是太阳内部进行着剧烈的热核反应
C．铀核裂变时一定同时放出3个中子
D．为了使裂变的链式反应容易进行，通常核电站使用铀235作为主要燃料
9、梳子在梳头后带上电荷，摇动这把梳子在空中产生电磁波．该电磁波
A．是横波
B．不能在真空中传播
C．在空气中的传播速度约为3×108 m/ s
D．只能沿着梳子摇动的方向传播
10、如图是氢原子的能级图，a、b、c为原子跃迁时所发出的三种光。当用c光照射某种金属时恰能发生光电效应，下列说法正确的是

A．c光的频率小于b光的频率
B．a光的频率大于b光的频率
C．换成a光照射该种金属，一定会发生光电效应
D．换成b光照射该种金属，可能会发生光电效应
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）在《共点的两个力的合成》的实验中，得到了如图所示的图形，图中 P 为橡皮条的 固定点，O 为橡皮条与细线的结点，用两只弹簧秤或用一只弹簧秤时，都将
结点拉到 O 点，实验中你要比较的是图中_____和_____两个力的大小和方向，其中_____________是实验直接测得的合力。
12．（12分）某探究小组险证机械能守恒定律的装置如图所示，细线端拴一个球，另一端连接力传感器，固定在天花板上，传感器可记录球在摆动过程中细线拉力大小，用量角器量出释放球时细线与竖直方向的夹角，用天平测出球的质量为m．重力加速度为g．

（1）用游标卡尺测出小球直径如图所示，读数为_________mm；

（2）将球拉至图示位置，细线与竖直方向夹角为θ，静止释放球，发现细线拉力在球摆动过程中作周期性变化．为求出球在最低点的速度大小，应读取拉力的_________(选填“最大值”或“最小值")，其值为F．
（3）球从静止释放运动到最低点过程中，满足机械能守恒的关系式为_________(用测定物理量的符号表示)．
（4）关于该实验，下列说法中正确的有_______．
A．细线要选择伸缩性小的
B．球尽量选择密度大的
C．不必测出球的质量和细线的长度
D．可以直接用弹簧测力计代替力传感器进行实验
四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示，一球体光学器件是用折射率为的某种玻璃制成的，其半径为R，现用一细光束垂直球体的轴线以i=45°的入射角从真空中射入球体，不考虑光线在球体内的反射．

①求该光线从球体中射出时，出射光线偏离原方向的角度；
②若入射角i可以改变，求球体上有光线射出的面积．
14．（16分）某小型水电站输出的功率为38kW，输电线的总电阻为2Ω。
(1)若采用380V电压输电，输电线路损耗的功率为多少?
(2)若改用3800V高压输电，输电线路损耗的功率为多少?若用户使用匝数比为17：1的理想变压器进行降压，用户端的电压为多少?(保留一位小数)
15．（12分）如图所示，一理想变压器原线圈输入电压u=2200sin100tV，变压器副线圈接有理想电流表A和规格均为“220V，10W”的两个灯泡，灯泡恰好正常发光，导线电阻不计．求:

(1)变压器原、副线圈匝数比n1:n2；
(2)通过每个灯泡的最大电流Im；
(3)电流表A的示数IA．
参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、C
【解析】
A. 由乙图可知，线圈转动的周期T=0.04s,故线圈转动频率f=1/T=25Hz，故A错误；
B. 0.01s末，线圈产生的感应电动势最大，此时线圈处于与中性面垂直位置，穿过线圈的磁通量最小为零，故B错误；
C. 根据闭合电路的欧姆定律可知Im==A=10A，故C正确；
D. R消耗的热功率为P=R=450W，故D错误
故选C
2、A
【解析】
A.纵波传播速度大于横波，地震发生时，首先感受到纵波，然后才感受到横波，故A符合题意。
B.产生多普勒效应的原因是振源与观察者之间距离变化，使观察者接收到频率发生了变化，但波源频率并不改变，故B不符合题意。
C.波速由介质决定，频率由波源决定。当声波从空气进入水中时，频率不变，波速变大，则波长变大，故C不符合题意。
D.衍射是波特有的现象，发生明显衍射的条件是缝、孔的宽度跟波长相差不多或比波长更小，故D不符合题意。
3、B
【解析】
可以画出PQ之间的最简单的波形，如图所示：

同时由于PQ可以含有多个完整的波形，则：
整理可以得到：
当时，
当时，，故选项B正确，ACD错误．
点睛：解决机械波的题目关键在于理解波的周期性，即时间的周期性或空间的周期性，得到波长的通项，再求解处波长的特殊值．
4、C
【解析】
A．图甲中，用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂，光子的能量为
△E=E2-E1=-3.4-（-13.6）=10.2eV
大于金属铂的逸出功，所以能发生光电效应．故A正确，不符合题意；
B．乙图中根据光电效应方程有：EK=hv-W，其中W为金属的逸出功
W=hv0
所以有
EK=hv-hv0
由此结合图象可知，该金属的逸出功为E，或者W=hv0，当入射光的频率为2v0时，带入方程可知产生的光电子的最大初动能为E，故B正确，不符合题意；
C．图丙是放射线在磁场中偏转示意图，根据左手定则可知，射线c是β粒子流，它是原子核发生β衰变的过程中，由中子转化为一个质子与一个电子时形成的．故C错误，符合题意．
D．丁图中由原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系可知，若D和E能结合成F，核子的平均质量减小，则总质量减小，所以结合过程一定会释放能量．故D正确，不符合题意；
故选C．
点睛：该题考查光电效应、原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系、左手定则以及β衰变的本质，解题的关键知道光电效应的条件以及光电效应方程，理解物理图像的意义．
5、B
【解析】
A. 是聚变方程，A错误。
B. 卢瑟福提出的核式结构模型的依据就是α粒子散射实验的现象，B正确。
C. 跟据质量数守恒电荷数守恒，可得x为中子，C错误。
D. 半衰期是对大量样本的统计规律，对4个不适用，D错误。
6、C
【解析】
根据光电效应方程EKm=hγ-W0=hγ-hγ0知，图线的斜率表示普朗克常量。横轴截距表示最大初动能为零时的入射光频率，逸出功W0= hγ0，WP>WQ，因此两条直线的斜率应该相同，直线p在横轴上的截距应该大于直线q在横轴上的截距；
ABD.三个图与结论不相符，则ABD错误；
C.此图与结论相符，选项C正确.

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、AD
【解析】
由于输电线与用户间连有一理想变压器，设用户端的电压是，则，得，A正确；理想变压器的输入功率为线路上消耗的电功率与用户消耗功率之和，故为，B错误；发电厂的输出电压是U，末端间的电压为U1，输电线路上损失的电功率是：I1（U-U1），故C错误；当用户消耗的功率增大时，用户端的电流增大，根据可知输送电线上的电流增大，电厂的输出功率增大，则：，发电厂的输出电压不变，输电线上的电阻不变，所以输电线上损耗的功率占总功率的比例随着发电厂输出功率的增大而增大；输电效率随着发电厂输出功率的增大而减小，故D正确。
故选AD。
正确解答本题需要掌握：理想变压器的输入功率由输出功率决定，输出电压由输入电压决定；明确远距离输电过程中的功率、电压的损失与哪些因素有关，明确整个过程中的功率、电压关系．理想变压器电压和匝数关系．
8、BD
【解析】
A．核聚变是指质量小的原子核，在超高温和高压的条件下，发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核，释放巨大能量的一种核反应形式，故核聚变的条件是需要高温高压，故发生核聚变时不需要达到临界体积；发生核裂变才需要达到临界体积，故A错误；
B．太阳不断地向外辐射能量，仍保持1千万度以上的高温，其主要原因是太阳内部进行着剧烈的热核反应，故B正确；
C．铀核受到中子的轰击，会引起裂变，裂变的产物是多种多样的，具有极大的偶然性，但裂变成两块的情况多，也有的分裂成多块，并放出多个中子，并不一定是3个中子；故C错误；
D．铀235受中子的轰击时，裂变的几率大，而铀238只有俘获能量在1MeV以上的中子才能引起裂变，且裂变的几率小。所以为了使裂变的链式反应容易进行，最好用纯铀235；故D正确；
9、AC
【解析】
A、电磁波是横波，故A正确；
B、电磁波的传播不需要介质，电磁波可以在真空中传播，故B错误；
C、电磁波在空气中的传播速度约为3×108m/s，故C正确；
D、电磁波其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，故D错误；
故选AC．
10、BC
【解析】因为Em-En=hv，则Ea＞EC＞Eb，依据E=hγ，可知，γa＞γc＞γb，可知a光的频率最高，b光的频率最低，故A错误，B正确；因为a光的能量大于c光的能量，所以能发生光电效应，故C正确；因为b光的能量小于c光的能量，所以不能发生光电效应，故D错误。所以BC正确，AD错误。

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、F3 F4 F4
【解析】
试题分析：本实验采用“等效法”，即用一个弹簧将绳套拉到O点，用两个弹簧互成角度的拉绳套时也拉到O点，这样两次拉绳套的作用效果相同，根据平行四边形定则做出两个弹簧拉力的合力，然后和一个弹簧拉绳套时的拉力相比较，从而验证力的平行四边形定则，据此可知实验中要比较两个力的大小和方向，其中是实验直接测得的合力，即一个弹簧拉时的拉力．
考点：考查了共点的两个力的合成
点评: 该题不见简单属于基础知识题目，在解答有关实验题目时，注意其突破口为正确理解实验原理，只有明确了实验原理实验步骤、实验注意事项等知识才能有更深入的理解．
12、18.50 最大值 AB
【解析】
选取体积小，阻力小的铁球；
游标卡尺的读法，先确定分度数，从而确定精确度，进行读数；
依据实验原理，结合减小的重力势能转化为动能，及球在最低点，则绳子的拉力与重力的合力提供向心力，从而即可求解；
【详解】
(1) 游标卡尺的读数为：；
(2)小球在最低点由牛顿第二定律可得：，由此可知，应读出小球在最低时绳的拉力即最大值；
(3)由机械能守恒定律可得：，整理得：；
(4)A．为了减小小球做圆周运动的半径的变化，所以细线要选择伸缩性小的，故A正确；
B．为了减小阻力的影响，球尽量选择密度大的，体积小的，故B正确；
C．球从静止释放运动到最低点过程中，满足机械能守恒的关系式为可知，应测出小球的质量，而不用测出细线的长度，故C错误；
D．由于弹簧的弹力属于渐变，所以小球摆到最低点瞬间，弹力的测量准确，故D错误．
故选AB．
考查圆周运动的处理规律，掌握牛顿第二定律与向心力表达式内容，理解验证机械能守恒定律的原理，知道游标卡尺的读数，注意没有估计值．

四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、①30°②
【解析】
①由折射定律，得
则光线射入球体内的折射角为r=30°，由几何知识得，光线从球体射出时，在球体内的入射角为30°，在球体外的折射角为45°，光路图如图所示

由几何知识，出射光线偏离原方向的角度为α=30°
②由
可得全反射临界角
当入射角等于90°时，折射角为45°，所以球体下半表面有光线射出
故有光线射出的面积为
14、（1）20kW（2）200W;222.4V
【解析】
(1)输电线路的电流=100A ①
输电线路上损耗的功率为=20kW ②
(2)改用3800V高压输电，电流=10A ③
输电线路上损耗的功率为=200W ④
降压变压器的输入电压=3780V ⑤
设用户得到的电压为，则
⑥
解得=222.4V ⑦
15、 (1) (2) (3)
【解析】
试题分析：（1）根据，即可求出变压器原、副线圈匝数比；（2）根据根据P=UI求出灯泡的电流，通过的是正弦式交流电，则根据求最大值；（3）电流表A的示数为副线圈两个灯泡电流之和．
（1）变压器原、副线圈匝数比
又、，
解得：
（2）根据P=UI，得灯泡电流
又
解得：
（3）由图可知，电流表A的示数

【点睛】本题考查了变压器的使用原理和交流电的相关知识，解题的关键就是要理解变压器原副线圈的电压与匝数成正比，并且知道电流表的示数为副线圈的总电流．