2024-2025學年湖南省湘東教學聯盟高二（下）期末考試物理試卷一、單選題：本大題共6小題，共24分。1.數碼相機中的圖像傳感器利用光電效應將光信號轉化為電信號，從而記錄下圖像信息。當有紫光照射到采用硅基材料制作的感光元件上時，會有光電子逸出。下列說法正確的是(

)A.紫光照射到感光元件上后，感光元件帶負電

B.綠光照射到感光元件上一定能發生光電效應

C.增大紫光的強度，逸出的光電子的最大初動能變大

D.光電效應揭示了光具有粒子性2.如圖，質量分別為m、M的兩個光滑球裝進一個靜止在水平桌面上的長方體容器內，兩球、容器三者之間從左至右一共有1、2、3、4、5五個接觸點，重力加速度大小為g。請選出下列正確的選項(

)

A.2號接觸點對左邊小球的彈力一定大于mg

B.4號接觸點對右邊大球的彈力一定大于Mg

C.2號與4號接觸點對兩球彈力的大小之和一定等于mg+Mg

D.3.一根輕質橡皮筋掛著一個質量為2m的小燈籠甲，質量為m的小燈籠乙與小燈籠甲用一根輕繩相連，懸掛在空中，甲乙兩燈籠在相同的水平風力作用下，使橡皮筋發生了傾斜，穩定時，與豎直方向夾角α=30°，如圖所示，突然，甲乙之間的輕繩斷裂，重力加速度為g，斷裂瞬間甲的加速度大小為(

)

A.g B.23g C.4.如圖，一束只含紅光和紫光的復色光束，沿半徑方向射入空氣中的玻璃半圓柱，在玻璃磚底面上的入射角為θ，經折射后射出a、b兩束光線。則下列選項正確的是(

)

A.在玻璃中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度

B.a為紅光，b為紫光

C.若改變光束的入射方向使θ角逐漸變大，則折射光線b首先消失

D.分別用a、b光在同一個雙縫干涉實驗裝置上做實驗，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距5.如圖，真空中一無限大孤立平面上有三個質量為m，帶電量為q的正點電荷分別固定在邊長為a的正三角形的A、B、C三個頂點上，O為正三角形的中心。已知以無窮遠處為零電勢，點電荷的電勢公式為φ=kqr。以下說法正確的是(

)A.只將C處點電荷自由釋放后最終達到的速度小于將三個點電荷同時自由釋放最終達到的速度

B.若將A處點電荷換成電荷量為q的負點電荷，則中心O點的場強為6kqa2，方向由O指向A

C.若將A處點電荷換成電荷量為q的負點電荷，并從A點以初速度v沿AO方向釋放，該點電荷將一定來回振動(不考慮電磁感應效應)

D.若將A、B、C三處點電荷均換成電荷量為26.光伏發電，即利用光電效應將太陽能轉換成電能的過程，直接輸送是最常用的光伏電站輸送方式。在光伏電站內部，發電組件通過逆變器將發電組件所產生的直流電信號轉換為交流電信號，并提高電壓，然后輸送到電網上，再經過降壓最后輸送到用戶家中。為探究輸電的規律，輸送簡化電路圖如圖所示，電路中升壓變壓器原線圈接電壓恒定的交流電源，變壓器可視為理想變壓器，電表均視為理想電表，電壓表示數為U，電流表示數為I，下列說法正確的是(

)

A.僅將P1向上調，電壓表示數會增大，電流表示數會減小

B.若用戶增多，電網負荷增大，要想用電器正常工作，應將P2向下調

C.若用戶增多，電網負荷增大，ΔUΔI將不變二、多選題：本大題共4小題，共16分。7.2025年5月17日，朱雀二號改進型遙二運載火箭成功發射，將天儀29星等6顆衛星順利送入預定的500公里太陽同步軌道。太陽同步軌道是指衛星的軌道平面和太陽始終保持相對固定的取向，軌道傾角接近90度。衛星在運行過程中，會以特定的速度和軌道高度(離地高度為500公里)繞地球運動，使得其在經過地球不同地區時，能夠在相同的地方時(當地時間)通過，從而保證衛星每次觀測同一地區時，光照條件基本相同。由于其獨特的光照條件，非常適合用于遙感、測繪、氣象等衛星任務。已知地球同步衛星離地高度約為36000千米。關于太陽同步軌道，下列說法正確的是(

)A.在該軌道運行的衛星的線速度一定比同步衛星的線速度大

B.在該軌道運行的衛星的向心加速度小于同步衛星的向心加速度

C.在該軌道運行的衛星的機械能不守恒

D.若要將衛星從該軌道變軌到更高軌道，需要讓衛星加速8.一擺球在豎直平面內做單擺運動，從最低點開始計時，該單擺的振動圖像如圖所示，重力加速度g取10m/s2，取π2=A.該單擺的擺長為4m

B.t=2s時，擺球的加速度為0

C.t=3s時，擺球的速度最大9.如圖，從水平地面上以一定的初速度拋出一個大小不計的小球，要能夠越過半徑R=1m，表面光滑的半圓柱體(固定在地面上)。空氣阻力可以忽略，g取10m/sA.要求小球以最小的高度越過半圓柱體且不與半圓柱體接觸，拋出的最小速度應為30m/s

B.要求小球以最小的高度越過半圓柱體且不與半圓柱體接觸，拋出的最小速度應為40m/s10.如圖所示，半徑為l的圓形金屬導軌固定在水平面上，在金屬導軌區域內存在垂直于導軌平面，大小為B1，方向豎直向下的勻強磁場。一根長也為l、電阻為R的金屬棒ab一端與導軌接觸良好，另一端固定在圓心處的導電轉軸OO′上，由電動機A帶動轉軸以角速度ω勻速旋轉。從圓形金屬導軌引出導線和通過電刷從轉軸引出導線經開關S與寬度為L的水平導軌連接，水平導軌的最右側用一絕緣點G連接，MX段與NY段平行，XG、YG長度均為L。MN右側存在垂直于導軌平面，大小為B，方向豎直向下的勻強磁場(兩部分磁場不會相互影響)。水平導軌的左側連接阻值為R的電阻，MN和XY之間某處靜止放置一質量為m、電阻為R的導體棒PQ，已知PQ棒到達XY處前已經做勻速運動，且所有導軌電阻不計，不計其余電阻和摩擦等阻力，則以下說法正確的是(

)

A.開關閉合瞬間，通過PQ棒的電流動B1ωl26R

B.開關閉合瞬間，PQ棒的加速度為B12ωl36mR

C.PQ三、實驗題：本大題共2小題，共18分。11.某興趣小組驗證機械能守恒定律，在水平面上放有一個壓力傳感器，將一個內壁光滑的圓環軌道豎直固定放在壓力傳感器上，此時壓力傳感器上的示數為0。如圖所示，在圓環軌道的最高點處有一個直徑等于小球直徑的圓孔(小球的直徑遠小于軌道的直徑)，將小球通過圓孔靜止放在圓環軌道的最高點處，給小球一個微小擾動，當小球經過壓力傳感器時，傳感器的示數為F，重力加速度為g。

(1)下列說法正確的是A.若想完成此實驗還需要測量出小球的質量mB.若想完成此實驗還需要測量出圓環軌道的直徑DC.若想完成此實驗還需要測量出小球的直徑d(2)小球從最高點到壓力傳感器的過程，為驗證小球的機械能守恒，需要滿足的關系式

(用以上的物理量表示(3)實驗過程中很難存在內壁光滑的圓環，實驗結束后發現測量的F比理論的F

(填“大”或者“小”)12.某同學打算估測一粗細均勻的金屬絲的阻值。現有器材如下：電源(電動勢E、內阻r均未知)電流表(量程為0.6定值電阻R0(定值電阻R開關S和導線若干他設計了如圖(1步驟1:閉合開關S1，將開關S2接到1步驟2:將金屬絲平均分成相同長度的6段，將開關S2接到2，移動滑片分別將n段(n=1(1)定值電阻R1(2)步驟2中，某次電流表示數如圖(2)(3)若設X=1I0?1In，根據第二步得到的數據作出X?n圖像，如圖(3)所示，可得金屬絲阻值為

(4)本實驗中若考慮電流表內阻的影響，則測得的金屬絲阻值會

(選填“偏大”“不變”或“偏小”)四、計算題：本大題共3小題，共30分。13.已知一種氣壓避震裝置主要由活塞、汽缸和輕質彈簧組成。某研究小組將其放在光滑斜面上進行研究，簡化結構如圖所示，在傾角為θ的斜面上放置一個帶有活塞的導熱汽缸，一平行于斜面的輕彈簧一端固定在活塞上，另一端被固定在與斜面底端相連的擋板上，初始狀態活塞到汽缸底部內側的距離為L1，汽缸底部外側到斜面上端擋板的距離為L2，汽缸內氣體的初始溫度為T1。已知汽缸質量為M，活塞的質量為m，汽缸內部的橫截面積為S，活塞與汽缸間密封一定質量的理想氣體，活塞始終未脫離汽缸，大氣壓強為p0，該封閉氣體的內能U與溫度T之間存在關系U=k(1)現對汽缸進行緩慢加熱，求汽缸底部恰好接觸到斜面上端的擋板時氣體的溫度(2)求從最初到汽缸底部恰好接觸到斜面上端的擋板時，氣體吸收的熱量Q14.一質量為m，帶電量為+q的小球，以一定初速度從A點沿光滑絕緣水平面開始運動，光滑絕緣圓形軌道最低點D與水平面相切(圓軌道最低點略微錯開，不影響小球進出軌道時的速度)，其半徑為R，小球能從D點進入圓形軌道，并能運動一周后再從D處沿切線離開圓形軌道。在圓形軌道右側有垂直紙面向里的勻強磁場(磁感應強度為B)和豎直向上的勻強電場(電場強度大小未知)，小球在此區間做勻速圓周運動，距離圓形軌道圓心等高處C點右側有一塊薄金屬板，距離為d，如圖所示，以水平面為x軸，C點所在豎直面為y軸建立坐標系，重力加速度為g。

(1)(2)當小球運動到D點時，在第二象限內也加與第一象限相同大小的勻強電場，方向水平向右(圖中未畫出)，求讓小球不脫離圓軌道的初速度的取值范圍;

(3)滿足第(2)15.如圖，兩相同且足夠長的粗糙絕緣斜面垂直相交構成一個直角滑槽，斜面相交處有一個很小的光滑圓弧，并處在水平向左的勻強電場中。現有兩個大小可不計的滑塊質量均為m，滑塊A和滑塊B與滑槽間的動摩擦因數分別為μA=1、μB=0.5。其中滑塊B帶正電、電荷量為q，滑塊A不帶電(且滑塊A、B彼此絕緣，相互接觸后滑塊B所帶電荷沒有變化)。如圖1，當滑槽的兩側斜面都與水平方向成45°角時，滑塊B恰好能夠靜止在左側斜面上且與左側斜面之間沒有摩擦力。(重力加速度為g，計算結果用m、g、h、d、q(1)求電場強度E(2)如圖2，將直角滑槽順時針方向轉過37°角，將滑塊B從左側斜面距離滑槽底部(3)如圖3，當滑槽的兩側斜面仍與水平方向成45°角，滑塊B靜止在滑槽左側斜面離底部高度h處，滑塊A以碰前瞬間速度v0=2gh沿左側斜面向下與B發生碰撞(A、B之間的碰撞均為彈性碰撞)。求A、B兩個滑塊從第一次碰撞到兩個滑塊均靜止在滑槽斜面上，A答案和解析1.【答案】D

【解析】紫光照射到感光元件上后，感光元件失去電子，帶正電。A錯誤;

綠光的頻率小于紫光，綠光照射到感光元件上不一定能發生光電效應。B錯誤;

光電子的最大初動能只與入射光的頻率有關，與入射光的強度無關，即增大紫光的強度，逸出的光電子的最大初動能不變。C錯誤;

光電效應揭示了光具有粒子性。D正確。2.【答案】C

【解析】對兩球構成的整體進行受力分析。豎直方向：所受重力與支持力為一對平衡力，可知C選項正確;

水平方向容器左側與右側對整體的水平彈力為一對平衡力，可知D錯誤。

隔離大球或小球進行受力分析，且大、小球之間可能沒有彈力，此時容器底部分別給兩球的支持力等于各自重力。可知A、B選項錯誤。

故選C。3.【答案】D

【解析】輕繩斷裂前甲乙整體受力分析

F彈=23mg，F=3mg，

每個小燈籠受到的風力F風=32m4.【答案】A

【解析】光線a的偏折程度大，根據折射定律公式n=sinisinγ，光線a的折射率大。再根據公式v=cn，光線a在玻璃中的傳播速度小，故A正確;

光線a的折射率大，說明光線a的頻率高，紅光波長更大，頻率更小，所以a不是紅光，故B錯誤;

若改變光束的入射方向使θ角逐漸變大，則折射光線a的折射角先達到90°，故先發生全反射，先消失，故C錯誤;

光線a在真空中的波長較短，根據雙縫干涉條紋間距公式△x=5.【答案】B

【解析】先考慮只有A處點電荷時，B處電勢為kqa，再放入B處電荷，系統所具有的電勢能為kq2a，此時C處電勢為2kqa，再放入C處電荷，系統新增加電勢能為2kq2a，此時系統總電勢能為3kq2a。如只釋放C處點電荷，則有2kq2a電勢能轉化為C的動能。而同時釋放3個電荷則有3kq2a電勢能轉化為三個點電荷的動能，每個點電荷動能為kq2a。故只釋放C電荷時C電荷獲得的動能更大，是同時釋放三處電荷時C電荷獲得動能的兩倍。A錯誤。

(也可以用做功來定性分析。當只釋放C電荷，在C電荷遠離中心O相同位置時，由于A、B兩個電荷沒有動，與同時釋放三個電荷比較，到A、B兩個電荷的距離更近，且A、B兩個電荷對C電荷作用力方向的夾角更小，與同時釋放三個電荷比較，C電荷在相同位置上受到的庫侖力的合力更大，在點電荷遠離中心O的過程中庫侖力對它做的功更多，因此獲得的動能更大)。

同理，當三個頂點的點電荷電荷量均為2q時，系統的總電勢能為12kq2a，自由釋放后轉化為三個點電荷的動能，最終每個點電荷獲得動能為4kq2a。速度應為原來的2倍，D錯誤。

對D選項也可以定性分析。電勢能等于電勢與電荷量的乘積。由題目中所給點電荷電勢公式可知，系統所具有的電勢能應為6.【答案】C

【解析】P1上調意味著n1變大，U2減小，n3、n4不變，電流表示數減小，用戶總電流就減小，電壓表示數也減小。A錯誤；

n1、n2不變，U1也不變，所以U2也不變，降壓變壓器和用戶等效成電阻(n3n4)2R總，現R總減小，電流表示數就增大，用戶電壓就減小，要使用電器正常工作，就要P2向上調。B錯誤；7.【答案】AD

【解析】根據萬有引力提供向心力，則有GMmr2=mv2r，解得v=GMr，r越大v越小，A正確。

根據萬有引力提供向心力，結合牛頓第二定律，則有GMmr8.【答案】AD

【解析】根據T=2πlg，T=4s，得l=4m，故A正確;

由圖像可知，t=2s時，擺球在最低點，擺球做圓周運動，加速度不為0，故B錯誤;

t9.【答案】AC

【解析】采用逆向思維：A、B選項可讓小球從半圓柱體頂部以臨界速度v0=gR水平飛出，根據mgR+12mv02=12mv2計算落地速度v=30m/10.【答案】AD

【解析】由法拉第電磁感應定律可得E=B1l?lω2=12B1ωl2，

閉合開關后根據閉合電路歐姆定律I=ER內+R外，

而R內+R外=R+R2=3R2，

聯立解得I=B1ωl23R，

所以流過金屬棒PQ的電流I1=I2，

代入得到I1=B1ωl26R，所以A正確。

對PQ棒FA=B11.【答案】(1)A；(2【解析】(1)最低點F?mg=mv2R，代入2mgR=12mv2得F=5m12.【答案】(1)保護電路；

(2)0.34；(3)【解析】(1)金屬絲的阻值較小，因此需接入定值電阻R1來保護電路。

(2)電流表的最小分度為0.02，