湖南省會同一中2024屆物理高二第二學期期末考試模擬試題含解析

湖南省會同一中2024屆物理高二第二學期期末考試模擬試題考生須知：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、如圖所示，在“研究影響通電導體所受磁場力的因素”實驗中，要使導體棒的懸線擺角增大，以下操作可行的是（）A．增大導體棒中的電流B．減少磁鐵的數(shù)量C．顛倒磁鐵磁極的上下位置D．改變導體棒中的電流方向2、如圖所示，在P1、P2處各放一個等量正點電荷，O點為P1、P2連線的中點，一帶正電的試探電荷從M點由靜止出發(fā)，沿直線MON運動到N點，M、N關于O點對稱，以O為坐標原點，ON為x軸的正方向，下列各圖關于試探電荷速度v、電勢能Ep及x軸上各點電場強度E、電勢φ的描述正確的是（）A． B．C． D．3、如圖為遠距離輸電的原理圖，已知升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2，兩端電壓分別為U1、U2，電流分別為I1、I2，升壓變壓器到降壓變壓器之間輸電線上的總電阻為R，變壓器均為理想變壓器，若保持發(fā)電廠的輸出功率和輸出電壓不變，則下列說法正確的是（）A．遠距離輸電線上的電流I2=UB．遠距離輸電線上損失的功率遠距離輸電線上損失的功率ΔP=C．若用戶端負載增加，那么用戶端電壓U4變大D．無論用戶端的負載如何增加，始終有I1U1＝I2U24、如圖所示，一個繞圓心軸MN勻速轉動的金屬圓盤，勻強磁場垂直于圓盤平面，磁感應強度為B，圓盤中心C和圓盤邊緣D通過電刷與螺線管相連，圓盤轉動方向如圖所示，則下述結論中正確的是A．圓盤上的電流由圓心流向邊緣B．圓盤上的C點電勢高于D點電勢C．金屬圓盤上各處電勢相等D．螺線管產(chǎn)生的磁場，F(xiàn)端為N極5、交流發(fā)電機線圈電阻r＝1Ω，用電器電阻R＝9Ω，電壓表示數(shù)為9V,如圖所示，那么該交流發(fā)電機()A．電動勢的峰值為10VB．電動勢的有效值為9VC．交流發(fā)電機線圈通過中性面時電動勢的瞬時值為10VD．交流發(fā)電機線圈自中性面轉過90°的過程中的平均感應電動勢為6、如圖所示為氫原子的能級圖，甲、乙、丙是氫原子由不同激發(fā)態(tài)向低能級發(fā)生的躍遷，甲、乙、丙躍遷輻射光子的頻率分別為,則（）A．B．C．D．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、兩個相距較遠的分子僅在分子力作用下由靜止開始運動，直至不再靠近．在此過程中，下列說法正確的是A．分子力先增大，后一直減小B．分子力先做正功，后做負功C．分子動能先增大，后減小D．分子勢能先增大，后減小8、如圖（a）所示，水平面內有一光滑金屬導軌，ac邊的電阻為R，其他電阻均不計，ab與ac角夾角為135°，cd與ac垂直。將質量為m的長直導體棒擱在導軌上。并與ac平行。棒與ab、cd交點G、H間的距離為L0，空間存在垂直于導軌平面的勻強磁場，磁感應強度為B．在外力作用下，棒由GH處以初速度v0向右做直線運動。其速度的倒數(shù)1v隨位移x變化的關系如圖（b）所示。在棒運動L0到MNA．導體棒做勻變速直線運動B．導體棒運動的時間為3C．流過導體棒的電流大小不變D．外力做功為39、2019年春節(jié)期間，中國科幻電影《流浪地球》熱播，影片中為了讓地球逃離太陽系，人們在地球上建造特大功率發(fā)動機，使地球完成一系列變軌操作，假設其逃離過程如圖所示，地球現(xiàn)在繞太陽在圓軌道I上運行，運動到A點加速變軌進入橢圓軌道Ⅱ,在橢圓軌道Ⅱ上運動到遠日點B時再次加速變軌，從而擺脫太陽的束縛，下列說法正確的是A．地球從A點運動到B點的時間大于半年B．沿橢圓軌道II運行時，由A點運動到B點的過程中，速度逐漸增大C．沿橢圓軌道II運行時，在A點的加速度大于在B點的加速度D．在軌道I上通過A點的速度大于在軌道Ⅱ上通過A點的速度10、矩形滑塊由不同材料的上、下兩層粘合在一起，將其放在光滑水平面上，如圖所示，質量為m的子彈以速度v水平射向滑塊，若子彈擊中上層，子彈剛好不穿出；若子彈擊中下層，則子彈整個剛好嵌入，由此可知（）A．子彈射中上層時對滑塊做功多B．兩次子彈對滑塊做的功一樣多C．子彈射中上層系統(tǒng)產(chǎn)生熱量多D．子彈與下層之間的摩擦力較大三、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）“用油膜法估測分子的大小“的實驗方法及步驟如下：①向體積為1mL的油酸中加入酒精，配制一定濃度的油酸酒精溶液；②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，當?shù)稳?00滴時，測得其體積恰好是1mL；③向邊長為30～40cm的淺盤里倒入2cm深的水，然后將痱子粉均勻撒在水面上：④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將事先準備好的玻璃板放在淺盤上，并在玻璃板上描下油酸膜的形狀；⑤將畫有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，如圖所示，數(shù)出輪廓范圍內小方格的個數(shù)N，小方格的邊長a＝20mm。根據(jù)以上信息，回答下列問題：油酸薄膜的面積約為_____mm2：若測得油酸分子的直徑約為4×10﹣10m，1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積為_____mL；由此可知，油酸酒精溶液的濃度為_____%．（結果均保留2位有效數(shù)字）12．（12分）利用打點計時器測定勻加速直線運動小車的加速度，已知交流電頻率為50Hz，如題圖給出了該次實驗中從0點開始每5個點取一個計數(shù)點的紙帶，其中0、1、2、3、4、5、6都為記數(shù)點。測得：s1＝1.40cm，s2＝1.90cm，s3＝2.38cm，s4＝2.88cm，s5＝3.39cm，s6由于計數(shù)點6模糊不清，因此無法測量。（1）在計時器打出點1、2時，小車的速度分別為：v1＝________m/s，v2＝________m/s；（2）利用紙帶數(shù)據(jù)可以求出小車的加速度a＝______m/s2（保留兩位小數(shù)）；（3）利用求得的加速度大小估算5、6兩計數(shù)點間的距離s6約為________cm（保留兩位小數(shù)）；（4）若交流電實際頻率比50Hz偏大，則該同學計算出的加速度大小與實際值相比________（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。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）如圖所示，是一個簡化后的娛樂項目示意圖，游客被安全地固定在球型裝備（看成質點，圖中未畫出）內，被彈射系統(tǒng)水平貼地彈出后即刻進入長為L=5m的水平軌道SO．O點既是水平路面的末端，也是半圓軌道OA的起點，以O點為坐標原點建立水平向右的x軸．豎直半圓軌道OA與AB（O、A、B在同一條豎直線上，B點為半圓軌道的最高點，該處切線水平）的半徑均為R=2m，它們在A點銜接，不計銜接處的縫隙大小和裝備運行到此處的能量損失．半圓軌道OA的右側是一片水域，水面略低的半徑r=2m的水平圓盤，MN是圓盤的豎直支架（它與半圓軌道在同一豎直面內），N點是圓盤的圓心，M點可以左右移動，水平圓盤不能和半圓軌道OA重疊．若球型裝備與SO之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，與兩半圓軌道的摩擦不計，圓盤轉軸NM的高度H=2m，不計空氣阻力，球型裝備的質量為50kg，在某次設備測試中，讓球型裝備空載運行，求：（1）為了能讓裝備安全到達B點，則彈射系統(tǒng)應至少給裝備提供多少能量？（2）若裝備恰好能安全到達B點，此后為讓裝備能落到水平圓盤上，求M點的坐標范圍；（3）若M點的坐標為x=6m，為讓裝備能落到水平圓盤上，求彈射系統(tǒng)提供給裝備的能量．14．（16分）質量m＝1kg的物體，在水平拉力F的作用下，沿粗糙水平面運動，經(jīng)過位移4m時，拉力F停止作用，運動到位移是8m時物體停止，運動過程中Ek－x的圖線如圖所示。求：（g取10m/s2）(1)物體的初速度多大？(2)物體和平面間的摩擦系數(shù)為多大？(3)拉力F的大小。15．（12分）用速度大小為v的中子轟擊靜止的鋰核(Li)，發(fā)生核反應后生成氚核和α粒子，生成的氚核速度方向與中子的初速度方向相反，氚核與α粒子的速度之比為7∶8，中子的質量為m，質子的質量可近似看做m，光速為c.(1)寫出核反應方程.(2)求氚核與α粒子的速度大小.(3)若核反應過程中放出的核能全部轉化為α粒子和氚核的動能，求出質量虧損.

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、A【解題分析】增大安培力即可使導體擺動的幅度增大，根據(jù)安培力的公式F=BIL可知，增大導體棒中的電流強度，安培力增大；故A正確．減小磁鐵的數(shù)量，在磁場中有效長度減小，安培力減小；故B錯誤，顛倒磁鐵磁極的上下位置，只會改變安培力的方向，不會改變安培力的大小，故C錯誤；改變導體棒中的電流方向，只會改變安培力的方向，不會改變安培力的大小，故D錯誤；故選A.2、D【解題分析】

AC.O點的場強為零，從M到N，場強先減小后反向增大，電荷所受的電場力先減小后增大，加速度先減小后增大，v﹣t圖象切線斜率先減小后增大，故AC錯誤；B.根據(jù)對稱性知，電荷在關于O點對稱的位置電勢能相等，圖象應關于縱軸對稱，故B錯誤；D.MO間的電場線方向由M→O，電勢逐漸降低，根據(jù)，知φ﹣x圖象切線斜率為電場強度E，所以E逐漸減小，x=0時φ﹣x圖象切線斜率等于零．根據(jù)對稱性知，故D正確.故選D．3、D【解題分析】

A.R是輸電線上的電阻，U2是輸電線的輸送電壓，輸電線上的電流為：I2且ΔU＝U2B.輸電線上損失的功率為：P=I22C.發(fā)電廠的輸出功率P和輸出電壓U1不變，且U1U2=I2=PU2U3U4=n3D.變壓器均為理想變壓器，根據(jù)能量守恒可得：無論用戶端的負載如何變化，始終有：P1＝P2，即I1U1＝I2U2，故D正確；4、A【解題分析】

將金屬圓盤看成由無數(shù)金屬幅條組成，根據(jù)右手定則判斷可知：圓盤上的感應電流由圓心流向邊緣。故A正確。金屬圓盤切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢，相當于電源，可知圓盤邊緣相當于電源的正極，圓心相當于負極，所以圓盤邊緣電勢高于圓心的電勢，即D點電勢高于C點電勢，故BC錯誤。感應電流從下往上通過螺線管，根據(jù)安培定則可知，螺線管產(chǎn)生的磁場E端為N極。故D錯誤。5、D【解題分析】

用電器電阻R＝9Ω，電壓表示數(shù)為9V，則電路中的電流I＝1A，所以，電路中的電動勢E＝I(R＋r)＝1×(1＋9)V＝10V．電壓表的讀數(shù)是交流電的有效值，所以10V是電路中電動勢的有效值，其最大值Em＝E＝10V，故AB錯誤．由交流電的產(chǎn)生與變化的規(guī)律可知，交流發(fā)電機線圈通過中性面時電動勢的瞬時值最小為零，故C錯誤；線圈自中性面轉過90°的過程中的平均感應電動勢為，故D正確．6、B【解題分析】

n=3躍遷到n=1能級所釋放光子的能量等于n=3躍遷到n=2，n=2躍遷到n=1能級釋放的光子能量之和：hv1+hv2=hv3，則有，且，故ACD錯誤，B正確。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、BC【解題分析】

A．兩個相距較遠的分子僅在分子力作用下由靜止開始運動，直至不再靠近的過程中，當分子間距大于平衡間距時，分子力表現(xiàn)為引力，引力先增大后減?。划敺肿娱g距小于平衡間距時，分子力表現(xiàn)為斥力，斥力隨分子距離減小而增大，故A錯誤；B．兩個相距較遠的分子僅在分子力作用下由靜止開始運動，直至不再靠近的過程中，分子力先是引力后是斥力，故先做正功后做負功，故B正確；C．只有分子力做功，先做正功后做負功，根據(jù)動能定理，動能先增加后減小，故C正確；D．分子力先做正功后做負功；分子力做功等于分子勢能的減小量，故分子勢能先減小后增加，故D錯誤．8、BC【解題分析】

A、直線的斜率為：k=2所以有：1v代入得：v=LC、感應電動勢為：E=Blv=B(感應電動勢大小不變，感應電流為：I=E/R，大小不變，故C正確；B、根據(jù)法拉第電磁感應定律有：E=Δ?解得：Δt=3D、克服安培力做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為：Q=對導體棒，由動能定理得：W外-W安=12解得：W外=3B故選：BC。【題目點撥】根據(jù)圖象求出v隨x變化的函數(shù)表達式，判斷運動情況；由E=Blv求出任意時刻的電動勢，由歐姆定律分析電流變化；求出棒向右移動L0的過程中回路磁通量變化量，由E=Δ?Δt求解時間；棒向右移動L0的過程中，求出掃過的面積，求出此時電動勢，根據(jù)9、AC【解題分析】

A.根據(jù)開普勒第三定律a3T2=k，軌道Ⅱ的半長軸大于圓軌道I的半徑，可知在軌道Ⅱ上的周期大于B.根據(jù)開普勒第二定律可知，沿橢圓軌道Ⅱ運行時，由A點運動到B點的過程中，速度逐漸減小，故B錯誤。C.根據(jù)GMr2=a，在A點的加速度大于在D.在A點要點火加速變軌，在軌道Ⅰ通過A點的速度小于軌道Ⅱ通過A點的速度，故D錯誤。10、BD【解題分析】試題分析：根據(jù)動量守恒知道最后物塊獲得的速度（最后物塊和子彈的公共速度）是相同的，即物塊獲得的動能是相同的；根據(jù)動能定理，物塊動能的增量是子彈做功的結果，所以兩次子彈對物塊做的功一樣多．故A錯誤，B正確；子彈嵌入下層或上層過程中，系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量都等于系統(tǒng)減少的動能，而子彈減少的動能一樣多（子彈初末速度相等）；物塊能加的動能也一樣多，則系統(tǒng)減少的動能一樣，故系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量一樣多，故C錯誤；根據(jù)摩擦力和相對位移的乘積等于系統(tǒng)動能的損失量，由公式：Q=Fl相對，兩次相對位移不一樣，因此子彈所受阻力不一樣，子彈與下層之間相對位移比較小，所以摩擦力較大．故D正確；故選BD．考點：動量守恒定律【名師點睛】此題是對動量守恒定律的考查；本題的關鍵是用動量守恒知道子彈只要留在滑塊中，他們的最后速度就是相同的；知道產(chǎn)生的熱量的計算公式是：Q=Fl相對；這是一道考查動量和能量的綜合題．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、4.2×1041.7×10﹣50.17【解題分析】

[1]由圖示坐標紙可知，油膜所占方格數(shù)是105，則油膜的面積S=105×20mm×20mm=4.2×104mm2；[2]一滴酒精油酸溶液含純油酸的體積V=4.2×104×10﹣6×4×10﹣10m3=1.68×10﹣11m3≈1.7×10﹣5mL；[3]當?shù)稳?00滴時，測得其體積恰好是1mL；即有1滴酒精油酸溶液體積為V′=0.01mL；那么油酸酒精溶液的濃度為。12、0.165m/s0.214m/s0.48m/s2—0.51m/s2均可3.87cm—3.90cm均可偏小【解題分析】

（1）由題意可知，相鄰兩計數(shù)點之間的時間間隔為T=0.1s，打點計時器打計數(shù)點1時，小車的速度；打點計時器打計數(shù)點2時，小車的速度；（2）利用前四段位移并使用逐差法計算如下：，答案在0.48m/s2—0.51m/s2均可；（3）勻變速直線運動，相鄰相等時間的位移差，是一個定值。通過計算得，則：，計算結果在3.87cm—3.90cm均可；（4）若交流電實際頻率比50Hz偏大，則相鄰計時點間的時間間隔小于0.02s，相鄰計數(shù)點間的時間間隔就小于0.1s；但我們在計算時，仍然帶入了T=0.1s，這就使得計算出的加速度值比實際值偏小。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）5000J（2）；（3）5000J＜E＜5833J．【解題分析】

(1)在最高點B根據(jù)牛頓第二定律求解速度，再根據(jù)能量關系可得能量大小；(2)根據(jù)平拋運動的知識求解x的范圍；(3)根據(jù)平拋運動求解平拋運動的最大初速度，根