2024学年湖北省宜昌市物理高二第二学期期末预测试题(含解析)

2024学年湖北省宜昌市物理高二第二学期期末预测试题
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、一辆汽车在刹车后做匀减速直线运动直到停止，已知汽车在前一半时间内的平均速度为v，则汽车在后一半时间内的平均速度为（）
A．1
4
v B．
1
3
v C．
1
2
v D．v
2、能够证明光具有波粒二象性的现象是( )
A．光电效应和康普顿效应
B．光的衍射和光的色散
C．光的折射和透镜成像
D．光的干涉和康普顿效应
3、一个硬币比一张纸片下落得快，是因为（）
A．硬币受到的重力比纸片大
B．硬币的质量比纸片大
C．硬币受到的合外力比纸片大
D．硬币受到空气阻力的影响比纸片小
4、在如图所示的装置中，木块B与水平桌面的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短。

现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象（系统），则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中
A．动量守恒、机械能守恒
B．动量不守恒、机械能不守恒
C．动量守恒、机械能不守恒
D．动量不守恒、机械能守恒
5、关于热力学定律，下列说法正确的是（）
A．第二类永动机不违背能量守恒定律，但违背了热力学第一定律
B．对能源的过度消耗将使自然界的能量不断减少，形成“能源危机”
C．可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功
D．不可能使热量由低温物体传向高温物体
6、下列有关传感器的说法正确的是（）
A．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号
B．楼梯口的电灯开关装的两种传感器是热敏电阻和光敏电阻
C．电子秤所使用的测力装置是力传感器
D．半导体热敏电阻常用作温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越大
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、下列说法正确的是（）
A．液体中悬浮的微粒越大，布朗运动越显著
B．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大
C．第二类永动机不可能制成，因为它违反能量守恒定律
D．一定质量的理想气体，当它的压强、体积都增大时，其内能一定增加
8、如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A．其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程（气体与外界无热量交换）．这就是著名的“卡诺循环”．该循环过程中，下列说法正确的是___________（选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得5分，选错一个扣3分，选错2个不得分）
A．A→B过程中，气体对外界做功
B．B→C过程中，气体分子的平均动能增大
C．C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多
D．D→A过程中，气体的温度在升高
E.D→A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化
9、下列说法中正确的是_____________
A．所有符合能量守恒定律的宏观过程都能真的发生
B．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的
C．机械能可以全部转化为内能，但内能无法全部用来做功而转化成机械能
D．气体向真空的自由膨胀是可逆的
E.热运动的宏观过程有一定的方向性
10、以下关于物理学史的叙述，符合实际的有（）
A．康普顿发现了电子，并测定了电子电荷量，且提出了“枣糕模型”
B．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型
C．玻尔根据光的波粒二象性，大胆提出假设，认为实物粒子也具有波动性
D．普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论
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）为了测量某一轻质弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在其下端挂上不同质量的钩码．实验测出悬挂钩码的质量m与弹簧长度l的相应数据，并做出如图所示的m–l图象，己知g＝9.8 m/s1．
（1）此弹簧的劲度系数为____N/m；
（1）此弹簧的原长为______cm．
12．（12分）在“用油膜法估测分子大小”实验中，首先配好油酸酒精溶液，其中油酸依度为c．并且利用量筒得知N滴油酸酒精溶液体积为V，将一滴油酸酒精溶液滴入事先撒有痱子粉的水槽中，待油膜充分散开后，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，测量并计算出油膜面积为S，则油酸分子的直径为
__________________________
四、计算题：本题共2小题，共26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）发电机输出功率为100kw，输出电压是250V，升压变压器的原副线圈匝数比为1：20，输电线电阻为10Ω，降压变压器原副线圈匝数比为20：1，
（1）输电线上损失功率；
（2）用户得到电压；
14．（16分）如图所示，A 、B 为两块平行金属板，A 板带正电、B 板带负电．两板之间存在着匀强电场，两板间距为d 、电势差为U ，在B 板上开有两个间距为L 的小孔．C 、D 为两块同心半圆形金属板，圆心都在贴近B 板的O ′处，C 带正电、D 带负电．两板间的距离很近，两板末端的中心线正对着B 板上的小孔，两板间的电场强度可认为大小处处相等，方向都指向O ′.半圆形金属板两端与B 板的间隙可忽略不计．现从正对B 板小孔紧靠A 板的O 处由静止释放一个质量为m 、电量为q 的带正电微粒（微粒的重力不计），求：
（1）微粒穿过B 板小孔时的速度多大；
（2）为了使微粒能在CD 板间运动而不碰板，CD 板间的电场强度大小应满足什么条件；
（3）从释放微粒开始，经过多长时间微粒第一次通过半圆形金属板间的最低点P 点？
15．（12分）如图所示，△ABC 为折射率n ＝，顶角θ＝30°的直角三棱镜的截面，P 为垂直于直线BCD 的光屏。

一束宽度d ＝AB 的单色平行光束垂直射向AB 面，经三棱镜折射后在屏P 上形成一条光带。

求：
（1）图中编号为b 的光线经棱镜后传播方向改变的角度；
（2）在屏P 上形成的光带宽度。

2024学年模拟测试卷参考答案（含详细解析）
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、B
【答案解析】根据逆向思维，将汽车看做初速度为零的匀加速的直线运动，加速度为a ，将时间四等分，则在4
t 时，
速度为14at v =，即相当于减速过程中后一半时间内的平均速度，在34t 时，速度为234
at v =，即相当于减速过程中前一半时间内的平均速度，故34at v =，所以13v v =，即汽车在后一半时间内的平均速度13v ，B 正确． 2、D
【答案解析】
A ．光电效应和康普顿效应都说明光具有粒子性，故A 错误；
B ．光的衍射是波特有的现象，光的色散不能说明粒子性，故B 错误；
C ．光的折射和透镜成像既无法说明光具有波动性，也无法说明光具有粒子性，故C 错误；
D ．干涉是波特有的现象，能说明波动性，而康普顿效应说明光具有粒子性．故D 正确
故选D.
3、D
【答案解析】
试题分析：硬币和纸张都向下做加速运动，但纸片受到的阻力大，所以硬币比纸片先落地，与物体的重力、质量等无关，故D 正确．
考点：考查了自由落体运动
4、B
【答案解析】
在木块与子弹一起向左运动压缩弹簧的过程中，木块、子弹、弹簧所组成的系统所受合外力不为零，则系统动量不守恒；在子弹击中木块的过程中，要克服摩擦力做功系统的部分机械能转化为内能，系统机械能不守恒，因此子弹、木块和弹簧所组成的系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中，动量不守恒、机械能不守恒，故B 正确，ACD 错误。

5、C
【答案解析】
A ．第二类永动机不违背能量守恒定律，但违背了热力学第二定律，A 错误；
B ．自然界的能量不会减少，形成“能源危机”的原因是能源的品质下降，可利用的能源不断减少，B 错误；
C ．根据热力学第二定律，可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功，但必定会引起其它的一些变化，C 正确；
D ．根据热力学第二定律，可以使热量由低温物体传向高温物体，但必须引起其它的一些变化，D 错误． 6、C
【答案解析】话筒是一种常用的声传感器，其作用是将声信号转换为电信号，选项A 错误；楼梯口的电灯开关装的两种传感器是声敏电阻和光敏电阻，选项B 错误；电子秤所使用的测力装置是力传感器，选项C 正确；半导体热敏电阻常用作温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越小，选项D 错误；故选C.
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、BD
【答案解析】
A、液体中悬浮的固体小颗粒越小，物体受力越不平衡，则布朗运动越显著；故A错误．
B、当分子力表现为引力时，分子引力随距离增大而做负功，故分子势能增大，故B正确．
C、第二类永动机不可能制成，是因它满足能量守恒定律而违反了热力学第二定律；故C错误．
D、当压强、体积都增大时，由状态方程可得，温度一定增大；而理想气体不计分子势能，故温度升高时，物体的内能一定增加；故D正确；故选BD．
【答案点睛】本题考查布朗运动、热力学第二定律、理想气体及液体表面张力的形成原因等，要注意理想气体的分子间距离较大，故分子势能忽略不计．
8、ACD
【答案解析】
气体的内能只与温度有关，根据热力学第一定律有判断气体吸热还是发热；根据图象利用理想气体状态方程对每一个过程进行分析即可．
【题目详解】
A．因为A→B为等温过程，压强变小，体积变大，故气体对外界做功，故A正确；
B．B→C为绝热过程，压强变小，体积变大，气体对外界做功，根据热力学第一定律有，Q=0，所以内能减小，则温度降低，分子平均动能减小，故B错误；
C．C→D为等温过程，压强变大，体积减小，因为温度不变，故气体分子的平均动能不变，压强变大说明单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，故C正确；
DE．D→A为绝热过程，压强变大，体积减小，故外界对气体做功，根据热力学第一定律有，Q=0，所以内能增大，则温度升高，故气体分子的速率分布曲线会发生变化，故D正确，E错误．
【答案点睛】
本题是图象问题，解题的关键从图象判断气体变化过程，利用理想气体状态方程，然后结合热力学第一定律进行分析判断即可解决．
9、BCE
【答案解析】
AE．热运动的宏观过程都有一定的方向性，符合能量守恒定律的宏观过程并不都能真的发生，故A错误，E正确；BD．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，所以气体向真空的自由膨胀是不可逆的，所以B正确，D错误；C．根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸取热量使之完全转换为有用的功而不产生其它影响，所以机械能可以全部转化为内能，而内能无法全部用来做功以转换成机械能，所以C项是正确的．
故选BCE ．
【答案点睛】
热力学第二定律有不同的表述：表述一：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其它影响；表述二：不可能从单一热源吸取热量使之完全转化为有用的功而不产生其它影响；表述三：热力学方向总是指向熵增加的方向．符合能量守恒定律的宏观过程都具有一定的方向性，一切与热现象想有关的宏观自然过程都是不可逆的．
10、BD
【答案解析】
A.汤姆孙发现了电子，密立根测定了电子电荷量，故A 错误；
B.卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型，故B 正确；
C.德布罗意根据光的波粒二象性，大胆提出假设，认为实物粒子也具有波动性，故C 错误。

D.普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论，故D 正确；
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、（1）11.15； （1）4
【答案解析】
(1)根据胡克定律可知，F=kx
则有mg=kx=k(l-l 0) 故图象的斜率等于3
2(15050)10 1.25(168)10
k g ---⨯==-⨯ 所以解得： 1.259.812.25N N k m m =⨯=；
(1)将图中一点代入mg=kx=k(l-l 0)得：
320150101012.25(1610)l --⨯⨯=⨯⨯-
解得：04l cm ≈．
12、Vc NS
【答案解析】
[1]．1滴酒精油酸溶液的体积为：
1Vc V N
= 所以油酸分子直径为： 1V Vc d S nS =
=． 【答案点睛】
根据题意可先求得1滴酒精油酸溶液的体积，从而根据V d S
=可求解．
四、计算题：本题共2小题，共26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、（1）4kW ；（2）240伏
【答案解析】
试题分析：（1）由
故输电线上的电流3
12210010205000
P I A A U ⨯=== 输电线上损失功率22
220104000P I r W W ==⨯=损
（2）输电线上损失的电压22010200U I r V V ==⨯=损
故降压变压器原线圈上的电压为325000-2004800U U U V V =-==损 由3344
U n U n =得用户得到的电压为34434800124020U n U V V n ⨯=== 考点：高压输电，变压器．
14、（12qU m
2）4U L （3）（2d+4L π2m qU 【答案解析】
(1)设微粒穿过B 板小孔时的速度为v ，根据动能定理，有qU ＝
12
mv 2 解得: 2qU v m
= (2)微粒进入半圆形金属板后，电场力提供向心力，有22
2v mv qE m R L
== 联立解得：
4U E L
= (3)微粒从释放开始经t 1射入B 板的小孔，则
12222d d m v t d v qU
=== 设微粒在半圆形金属板间运动经过t 2第一次到达最低点P 点，则 2442L
L
m t v qU
ππ== 所以从释放微粒开始，经过:
12422L t m U d q t t π⎛⎫== ⎪⎝
⎭++ 微粒第一次到达P 点。

15、（1）30° （2）
23
d 【答案解析】
（1）b 光线从AB 面垂直射入棱镜后，传播方向不变，设在AC 面入射角为θ1，折射角为i ，则：
由折射定律1
sin sin i n θ= 由几何关系知θ1＝θ
代入数据解得i ＝60°
故由几何关系得，传播方向改变的角度α＝30°
（2）光路如图，由几何关系有
BC ＝d tan 30°
C 2C 1＝BC tan 30°
A ′C ′＝C 2C －C 2C 1
联立解得在屏P 上形成的光带宽度A ′C ′＝
23d 。