2021湖北省新高考联考协作体高二下学期期末考试物理试题含答案

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2021年湖北省新高考联考协作体高二下学期期末考试高二物理试卷考试时间：2021年7月3日上午10:30-11:45  考试满分100分注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考号等填写在答题卡和试卷指定的位置上．2．回答选择题时，选出每题答案后，用铅笔把答案卡对应题目的答案标号涂黑，如需要改动，先用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号．回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效．一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分．在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-11题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．1．关于分子动理论，下列说法正确的是（    ）．A．当物体温度升高，其分子热运动的平均动能可能减小B．当分子间距离减小时，分子间作用力可能反而增大C．破碎的玻璃很难再“粘”在一起，说明分子间有斥力D．用手捏面包，面包体积会缩小，这是分子间有间隙的缘故2．汽车的刹车性能至关重要，关乎到乘车人员的人身安全，研发阶段应在不同情形下进行实验测量分析．如图所示，两条图线是驾驶员驾驶同一辆汽车在两种路面紧急刹车时的图像．驾驶员的反应时间为（从发现问题到开始制动的时间）．下列说法正确的是（    ）．A．从到停下，汽车在干燥路面的平均速度较小B、从到停下，汽车在湿滑路面和干燥路面的平均速度大小相等C．从到停下，汽车在湿滑路面和干燥路面的位移之比为D．从到停下，汽车在湿滑路面和干燥路面的加速度之比为3．自然界中很多元素具有放射性，居里夫妇和贝克勒尔由于对放射性的研究而一起获得1903年的诺贝尔物理学奖．其中金属钍就具有放射性，它能变为镤并释放出一种新的粒子，同时伴随有射线的产生，其方程为，已知钍的半衰期为24天，下列说法正确的是（    ）．A．为质子B．为钍核外的电子C．射线是镤核从高能级向低能级跃迁时辐射出来的D．1000个钍原子核经过48天后一定还剩下250个4．用三根轻质细线、、将质量相同的两个小球1和2悬挂，当两小球静止时，细线与竖直方向的夹角为30°，细线水平，如图所示．保持细线与竖直方向的夹角30°不变，将细线逆时针缓慢转过30°的过程中（    ）．A．细线上的张力逐渐减小    B．细线上的张力先减小后增大C．细线上的张力逐渐增大    D．细线上的张力先减小后增大5．利用半圆形玻璃砖的特殊形状研究光的折射和全反射现象非常方便．某同学为了探究光的折射和全反射的规律，专门到实验空做了以下实验，他用、两种单色光以相同的入射角从半圆形玻璃砖的圆心射向空气，其光路如图所示．下列说法正确的是（    ）．A．该玻璃砖对光的折射率较大B．在该玻璃砖中，光的传播速度大于光的传播速度C．在真空中，、两种单色光相比，光的波长较长D．、两种单色光相比，光的光子能量较小6．如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于的激发态，在自发跃迁中放出一些光子，用这些光子照射逸出功为的钾，下列说法正确的是（    ）．A．这些氢原子最多可能发出4种不同频率的光B．这些氢原子发出的所有光子均能使金属钾发生光电效应C．用这些氢原子跃迁放出的光照射金属钾，逸出的光电子最大初动能一定不大于D．氢原子在由高能级向低能级跃迁过程中，核外电子的动能也随之减小7．电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，其原理如图所示，图中直流电源电动势为，内阻为；两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为，电阻不计；导轨间存在磁感应强度大小为、方向与导轨平面垂直的匀强磁场（图中未画出）．炮弹可视为一质量为、电阻为的金属棒（图中未画出），重直放在两导轨间处于静止状态．并与导轨接触良好．闭合开关，开始向右加速运动，获得最大速度后，离开导轨．下列说法正确的是（    ）．A．在导轨上速度最大时，通过中的电流最大B．在导轨上速度最大时，棒所受安培力最大C．获得的最大加速度D．获得的最大速度为8．如图所示为一列在均匀介质中传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为，此时点振动方向沿轴正方向，则（    ）．A、该波传播的方向沿轴负方向B．点的振幅比点的小C．经过，质点通过的路程是D．经过，质点将随波向左移动9．如图所示，理想变压器原、副线圈中接有两个完全相同的灯泡和，已知理想变压器原、副线圈的匝数之比为，当原线圈接的交变电压时，、两灯均正常工作．设调节滑动变阻器滑片过程中，灯泡不会被烧坏且阻值不随电压变化而改变．则下列说法正确的是（    ）．A．副线圈中的交变电流每秒改变50次方向B．、两灯泡的额定电压均为C．当滑动变阻器的滑片向下滑少许时，灯泡变亮D．当滑动变阻器的滑片向下滑少许时，灯泡变亮10．如图甲所示为利用静电除尘原理做成的空气净化器，为了提高除尘效率，放电极做成带芒刺的圆柱体装在集尘极的中心轴上，接通直流高压电源，放电极周围形成电晕，电晕能将空气分子电离，产生电子和正离子．设喷进来的灰尘的质量均为、初速度均为，经过电晕周围瞬间吸附电子后带电量为，在电场力的作用下向集尘极运动，且运动过程中灰尘的重力忽略不计．集尘极的半径为，集尘极的最大电势为，放电极接地，放电极与集尘极之间的电势大小与（距放电极中心的距离）的关系如图乙所示，下列说法正确的是（    ）．A．直流高压电源的右侧是负极B．越靠近放电极，电场强度越小C．带电灰尘在向集尘极运动的过程中，电势能增大D．带电灰尘到达集尘极的速度不可能大于11．如图甲所示，平行光滑金属导轨水平放置，两导轨相距，导轨一端与阻值的电阻相连，导轨电阻不计，一侧存在沿轴正方向均匀增大的磁场，其方向垂直导轨平面向下，磁感应强度与位置的关系如图乙所示．一根质量、接入电路的电阻的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直，棒在外力作用下从处以初速度沿导轨向右做变速运动，且金属棒在运动过程中受到的安培力大小不变．下列说法正确的是（    ）．A．金属棒向右做匀减速直线运动B．金属棒在处的速度大小为C．金属棒从运动到的过程中，流过金属棒的电荷量为D．金属棒从运动到的过程中，外力所做的功为二、非选择题：本题共5小题，共56分．12．（7分）某物理兴趣小组在自主学习中看到书籍中记载：两物体间的最大静摩擦力与接触面间的压力成正比，且比例系数由材料决定．于是他们设计如下实验进行验证：将长木板水平固定，在木板上放置装有拉环的滑块，用测力计的挂钩钩住拉环，缓缓增大拉力，直至拉动滑块．在______时，记下测力计示数； 在上加放砝码，同样拉动滑块，记下砝码质量和方力计示数；重复上述过程多次，记下每次砝码的质量和测力计示数；在坐标纸上建立坐标轴，以测力计示数为纵坐标，以作为横坐标，根据实验数据描点画出图像．发现是一条______（选填“过原点”或“不过原点”）的直线；由于图像是一条直线，他们得出结论：木板与滑块之间的最大静摩擦力与压力的比例系数在误差范围内是一个定值．若该直线的斜率为，则比例系数______． 13．（9分）某同学利用以下器材测量一节干电池的电动势和内阻，实验原理如图甲所示．电压表：量程为、内阻约为；电流表：量程为、内阻； 滑动变阻器：阻值范围，额定电流为；定值电阻；开关和导线若干．（1）该同学利用上述实验原理进行实验测量了多组数据，以电流表的读数为横轴，以电压表的读数为纵轴，绘出了如图乙所示的图像，根据图像可求出干电池的电动势______，内阻______（结果都保留两位小数）（2）该同学这样测得的电动势______，内阻______（选填“偏大”，“偏小”，“不变”）．14．（9分）如图所示，一圆柱形绝热气缸水平放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体．活塞的质量为，横截面积为，与容器底部相距，此时气缸内气体温度为．现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量时，气体温度上升为．已知大气压强为．不计活塞与气缸间摩擦．求：（1）在对气体加热过程中，活塞移动的距离；（2）在对气体加热过程中，气体内能的改变量．15．（14分）如图所示，点为坐标原点，点在轴上，与轴的夹角为30°，在直角三角形区城内存在匀强磁场，磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向里，与轴正方向所夹区域有竖直向下的匀强电场．一带正电的粒子从静止开始经电压加速后，从轴上某点（图中未标出）沿平行于轴的方向射入磁场；一段时间后，该粒子从边上某点以垂直于轴的方向射出磁场，此后，粒子在电场力的作用下恰好回到坐标原点．已知粒子在磁场区的入射点与出射点之间的距离为．不计粒子重力．求：（1）带电粒子的比荷；（2）电场强度的大小；（3）从进入磁场到回到点粒子运动的总时间．16．（17分）如图所示，质量均为的木板和半径为的光滑圆弧槽静置在光滑水平面上，和接触但不粘连，左端与相切．现有一质量为的小滑块以的水平初速度从左端滑上，离开时，的速度大小为．重力加速度取．忽略通过接触处的能量损失，、间的动摩擦因数为，求：（计算结果可包含根号）（1）刚滑上时，的加速度；（2）木板的长度；（3）滑上后，又会离开，求其离开时的速度大小． 2021年湖北省新高考联考协作体高二下学期期末考试高二物理参考答案1-11题答案题号1234567891011答案BDCABCDACBCADBD选择题详解：1．【答案】B【解析】物体温度越高，其分子平均动能越大，则A项错误．由分子间作用力随分子距离的关系图知，B项正确．破碎的玻璃很难再“粘”在一起，是由于分子间距离远大于，不在分子力的作用范围内，无法表现为引力，更无法表现为斥力，故不能说明分子间有斥力，故C项错误．用手捏面包，面包的体积会缩小，是由于面包在烤制的过程中，某些物质会变成气体，使得面包内存在大量空腔，用手去捏，会将这些空腔缩小，这不是分子间有间隙的缘故，故D项错误．2．【答案】D【解析】物体从到停下，这段过程中，汽车做匀减速直线运动，平均速度等于初末速度代数和的一半，在图象中体现出来就是三角形的中线，故两种情况下平均速度大小相等，故A项错误．图象与横轴所围的面积表示位移，故湿滑路面的位移是干燥路面位移大小的2倍，故C项错误．图象的斜率表示加速度，故干燥路面的加速度是湿滑路面加速度大小的2倍，故D项正确．物体从到停下，这段过程中，干燥路面和湿滑路面的位移分别为和，所花时间分别为和，故平均速度大小分别为和，故B项错误．3．【答案】C【解析】根据核反应方程，电荷数和质量数守恒可知，为电子，这个电子并非原子核外的电子，而是由原子核内的一个中子变成一个质子加上一个电子而来的，故A、B项错误．在衰变的过程中，产物能量高不稳定，会自发地向低能级跃迁，辐射出高能光子射线，故C项正确．原子核的衰变是对大量原子核的统计学规律，对于少量原子核不成立，故D项错误．4．【答案】A【解析】题目自始自终没有涉及到线的受力，故将两球及连接它们的线作为一个整体进行受力分析即可．通过整体法受力分析可知，在细线逆时针缓慢转过30°的过程中，线上的张力在逐渐减小，线上的张力也在逐渐减小，故A项正确．5．【答案】B【解析】由题图可知在入射角相同的情况下，光发生了全反射现象，光发生了折射现象，故该玻璃砖对两单色光的折射率，，同时还可得，两单色光的频率，故A项错误．光在玻璃砖中的速度，由可知，在玻璃砖中，光的传播速度大于光的传播速度，则B项正确．真空中，由可知，频率较高的光，波长较短，故C错误；由可知，光频率较高，故其光子能量较大，则D项错误．6．【答案】C【解析】一群处在能级的氢原子，自发向低能级跃迁，放出光子的种类为种﹐故A项错误．由于钾金属的逸出功为，故并不是这6种颜色的光照射钾都会发生光电效应，例如从4能级向3能级跃迁释放的光子能量为，故B项错误．这6种颜色的光中，能量最高的光是由4能级向1能级跃迁时产生的，能量为，用这种颜色的光照射在金属钾上，由爱因斯坦光电效应方程可知，最大初动能为，故C项正确．氢原子在由高能级向低能级跃迁过程中，核外电子的动能可以类比天体运动中环绕天体的高度降低，线速度变大，动能变大进行判断，故D项错误．7．【答案】D【解析】在轨道上速度最大时，加速度为零，安培力也为零，故通过的电流也为零，故A、B项错误．最大加速度在初始时刻取得，故，故C项错误．当切割磁感线产生的动生电动势在回路当中与电源电动势等大反向时，即时，回路中产生的电流为零，安培力为零，加速度为零，速度取最大值，为，故D项正确．8．【答案】BC【解析】根据波的传播与质点振动的关系可知A项正确；因简谐横波中各质点振动振幅都是相等的，则B项错误；由图知该机械波的波长，波速，由可得，正好是周期的2倍，质点的路程，则C项正确；在机械波的传播过程中，质点并不随波迁移，故D项错误．9．【答案】BC【解析】产生交变电流的线圈每转一圈，电流方向改变两次，由题可知频率为，故一秒内线圈转50圈，电流方向改变100次，由于变压器不改变交流电的频率，故副线圈中交变电流方向每秒也改变100次，故A项错误．设灯泡的额定电压为，则原线圈两端的电压为，在原线圈回路中，由闭合电路欧姆定律，故灯泡的额定电压为，故B项正确．当滑动变阻器的滑片向下滑少许时，其接入电路的阻值变小，相当于原线圈中负载变小，故原线圈中的电流变大，灯泡变亮，故C项正确．原线圈回路中电流变大，则灯泡分压变大，则原线圈两端电压变小，副线圈两端电压变小，则灯泡变暗，则D项错误．10．【答案】AD【解析】由题意可知，灰尘吸附电子后向集尘极运动，故集尘极带正电，所以放电极连接直流高压电源的负极，故A项正确．由图乙可知，图象的斜率表示场强，靠近放电极，斜率变大，变大，故B项错误．带电灰尘在向集尘极运动的过程中，电场力做正功，电势能减小，C项错误．灰尘从靠近放电极出发至到达集尘极，电场力做功最多，速度最大，由动能定理，解得，故D项正确．11．【答案】BD【解析】单杆切割磁感线产生感应电流而导致金属棒受到的安培力为，由题意可知安培力大小不变，故，结合乙图，金属棒绝不可能做匀减速直线运动，故A项错误．由，，得金属棒在外的速度大小为，故B项正确．在发生磁通量的过程中通过导体横截面的电荷量结论，在本题中，则，故C项错误．金属棒从运动到的过程中，对金属棒由动能定理，其中，解得外力所做的功为，D项正确．12．（7分）【答案】滑块刚好滑动；不过原点； 【解析】实验目的是“验证：两物体间的最大静摩擦力与接触面间的压力成正比，且比例系数由材料决定”，故在滑块刚要滑动时，记下测力计示数；由实验目的可知要验证的是，如果关系成立，则图象应该是一条“不过原点”的直线．斜率，故．13．（9分）【答案】（1）；（2）偏小；偏小【解析】此题考察了大量程电流表的改装以及测电源电动势和内阻的实验．由图甲可知，定值电阻与电流表并联改装成大量程的电流表，改装之后的流过滑动变阻器的总电流为．由闭合电路欧姆定律可得，，整理可得，对照图乙可得，图象的纵截距为电源电动势，斜率绝对值为电源内阻的301倍，故，．在测电源电动势和内阻的实验中，若电流表外接，则电源电动势及内阻的测量值都比真实值要偏小．14．（9分）【答案】（1）   （2）【满分解答】（1）在加热气体的过程中，封闭气体的压强不变，由盖·吕萨克定律有，解得．（2）在加热气体过程中，气体对外做的功，由热力学第一定律，联立以上三式可得．15．（14分）【答案】（1）  （2）  （3）【满分解答】（1）在加速电场中，由动能定理  [1]进磁场到出磁场，进电场到出电场带电粒子的轨迹图如下图所示由题可知，由几何关系可得    [2]在磁场中由洛伦兹力提供向心力  [3]联立以上三式，得  [4]（2）进入电场区域，带电粒子做类平抛运动沿轴负方向  [5]联立[1][4][5]式，得  [6]沿轴负方向   [7]联立[4][6][7]式，可得  [8]（3）在匀强磁场中  [9]联立[1][4][9]式，得  [10]故从进入磁场到回到点粒子运动的总时间  [11]16．【答案】（1）（2）（3）或【解析】（1）对由牛顿第二定律，得．（2）从滑上至离开的过程中，、作为一个整体进行研究，对、、组成的系统由动量守恒定律，其中，，得滑离时的速度，由能量守恒定律，得．（3）滑上后，又会离开，有两种可能一种是从的右端离开，在这个过程中在水平方向上由动量守恒定律，由能量守恒定律，解得，另一种是从的左端离开，在这个过程中，由动量守恒定律，由能量守恒定律，解得，带入数据，得．