2024屆湖南省湖南師大附中物理高二下期末調(diào)研試題含解析

2024屆湖南省湖南師大附中物理高二下期末調(diào)研試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖，一質(zhì)量為M的光滑大圓環(huán)，用一細(xì)輕桿固定在豎直平面內(nèi)；套在大圓環(huán)上的質(zhì)量為m的小環(huán)（可視為質(zhì)點(diǎn)），從大圓環(huán)的最高處由靜止滑下，重力加速度為g．當(dāng)小圓環(huán)滑到大圓環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)，大圓環(huán)對(duì)輕桿拉力的大小為（）A．Mg-5mg B．Mg+mg C．Mg+5mg D．Mg+10mg2、圖甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與電阻R＝10Ω連接，與電阻R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表，示數(shù)是10V．圖乙是穿過(guò)矩形線圈磁通量Φ隨時(shí)間t變化的圖象．則下列說(shuō)法正確的是()A．電阻R上的電功率為20WB．0.02s時(shí)R兩端的電壓瞬時(shí)值為零C．R兩端的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律是u＝14.1cos100πt(V)D．通過(guò)R的電流隨時(shí)間變化的規(guī)律是i＝cos50πt(A)3、如圖所示，矩形導(dǎo)線框處于整直面內(nèi)，直導(dǎo)線與邊平行且與線框平面共面，并通以向上的電流，則以下情況不能使線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）A．線框以直導(dǎo)線為軸轉(zhuǎn)動(dòng)B．線框以邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng)C．線框沿線框平面向右平移D．增大直導(dǎo)線中的電流4、庫(kù)侖定律的適用條件是()A．真空中兩個(gè)帶電球體間的相互作用B．真空中任意帶電體間的相互作用C．真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷間的相互作用D．兩個(gè)帶電小球之間的相互作用都可用庫(kù)侖定律5、下列說(shuō)法正確的是（）A．中的X是中子B．是α衰變C．是核聚變D．是核裂變6、如圖所示，ACB是一光滑的、足夠長(zhǎng)的、固定在豎直平面內(nèi)的“”形框架，其中CA、CB邊與豎直方向的的夾角均為，P、Q兩個(gè)輕質(zhì)小環(huán)分別套在CA、CB上，兩根細(xì)繩的一端分別系在P、Q環(huán)上，另一端和一繩套系在一起，結(jié)點(diǎn)為O，將質(zhì)量為m的鉤碼掛在繩套上，OP、OQ兩根細(xì)繩拉直后的長(zhǎng)度分別用表示，若，則兩繩受到的拉鏈之比等于A．4：9 B．2：3 C．3：2 D．1：1二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖甲所示，光滑“∠”型金屬支架ABC固定在水平面里，支架處在垂直于水平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一金屬導(dǎo)體棒EF放在支架上，用一輕桿將導(dǎo)體棒與墻固定連接，導(dǎo)體棒與金屬支架接觸良好，磁場(chǎng)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，則下列說(shuō)法正確的是（）A．時(shí)刻輕桿對(duì)導(dǎo)體棒的作用力最大B．時(shí)刻輕桿對(duì)導(dǎo)體棒的作用力為零C．到時(shí)間內(nèi)，輕桿對(duì)導(dǎo)體棒的作用力先增大后減小D．到時(shí)間內(nèi)，輕桿對(duì)導(dǎo)體棒的作用力方向不變8、如圖所示，一小車停在光滑水平面上，車上一人持槍向車的豎直擋板連續(xù)平射，所有子彈全部嵌在擋板內(nèi)沒(méi)有穿出，當(dāng)射擊持續(xù)了一會(huì)兒后停止，則最終小車（）A．速度為零B．對(duì)原靜止位置的位移不為零C．將向射擊方向作勻速運(yùn)動(dòng)D．將向射擊相反方向作勻速運(yùn)動(dòng)9、如圖所示，矩形閉合導(dǎo)線框ABCD繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框電阻不計(jì)，其電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律為e=5002sin（200πt）V，與一個(gè)有缺口的變壓器原線圈相連，副線圈接入一只“220V60W”燈泡，且燈泡正常發(fā)光，下列說(shuō)法正確的是（）A．交流電頻率為100HzB．交流電有效值為500V，圖示線框位置與中性面垂直C．從圖示位置再經(jīng)過(guò)0.25T周期，穿過(guò)線框的磁通量變化率為零D．變壓器原、副線圈匝數(shù)之比小于25∶1110、磁流體發(fā)電機(jī)原理如圖所示,等離子體高速噴射到加有磁場(chǎng)的管道內(nèi),正、負(fù)離子在洛倫茲力作用下分別向兩金屬板偏轉(zhuǎn),形成直流電源對(duì)外供電.則（）A．上極板帶負(fù)電,下極板帶正電B．僅增強(qiáng)磁感應(yīng)強(qiáng)度,發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)將減小C．僅減小兩板間的距離,發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)將增大D．僅增大磁流體的噴射速度,發(fā)電機(jī)的總功率將增大三、實(shí)驗(yàn)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(guò)程。11．（6分）某實(shí)驗(yàn)小組應(yīng)用如圖甲所示裝置“探究加速度與物體受力的關(guān)系”，已知小車的質(zhì)量為M，砝碼及砝碼盤的總質(zhì)量為m，所用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接的交流電的頻率為50Hz，實(shí)驗(yàn)步驟如下：A．按圖所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，其中與定滑輪及彈簧測(cè)力計(jì)相連的細(xì)線豎直；B．調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長(zhǎng)木板向下勻速運(yùn)動(dòng)；C．掛上砝碼盤，接通電源后，再放開(kāi)小車，打出一條紙帶，由紙帶求出小車的加速度；D．改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟C，求得小車在不同合力作用下的加速度.根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)過(guò)程，回答以下問(wèn)題：(1)對(duì)于上述實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是（_________）A．小車的加速度與砝碼盤的加速度大小相等B．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中砝碼盤處于超重狀態(tài)C．與小車相連的輕繩與長(zhǎng)木板一定要平行D．彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)應(yīng)為砝碼和砝碼盤總重力的一半E.砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量(2)實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶如圖乙所示，由該紙帶可求得小車的加速度為_(kāi)_______m/s2.（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）(3)由本實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)作出小車的加速度a與彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F的關(guān)系圖象，與本實(shí)驗(yàn)相符合的是（_________）12．（12分）用圖甲中裝置完成“探究碰撞中的不變量”實(shí)驗(yàn)．設(shè)入射小球質(zhì)量為，半徑為；被碰小球質(zhì)量為，半徑為．（1）實(shí)驗(yàn)中要尋找的“不變量”是____________，第一次讓入射小球從斜槽上某一固定位置滾下，記下落點(diǎn)位置；第二次在斜槽末端放人被碰小球，讓人射小球從斜槽上相同位置滾下，第二次入射小球和被碰小球?qū)_____________（填“會(huì)“不會(huì)”）同時(shí)落地．（2）在實(shí)驗(yàn)中，用分度的游標(biāo)卡尺測(cè)得兩球的直徑相等，讀數(shù)部分如圖所示，則小球的直徑為_(kāi)______．（3）已知為碰前人射小球落點(diǎn)的平均位置，則關(guān)系式______________成立，即表示碰撞中動(dòng)量守恒；如果滿足關(guān)系式____________________時(shí)，則說(shuō)明兩球的碰撞為彈性碰撞．（用、及圖甲中字母表示）四、計(jì)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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子，此粒子的比荷，由靜止開(kāi)始，先經(jīng)過(guò)電壓為U1=400V的電場(chǎng)加速后，再垂直于電場(chǎng)方向射入兩平行金屬板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，兩金屬板板長(zhǎng)為L(zhǎng)=10cm，間距為d=10cm，板間電壓為U2=800V．求（1）粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度；（2）粒子出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的側(cè)移量（3）粒子出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)角度14．（16分）美國(guó)物理學(xué)家密立根用精湛的技術(shù)測(cè)量光電效應(yīng)中幾個(gè)重要的物理量，這項(xiàng)工作成了愛(ài)因斯坦方程式在很小誤差范圍內(nèi)的直接實(shí)驗(yàn)證據(jù)。密立根的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵簻y(cè)量金屬的遏止電壓Uc。入射光頻率v，由此計(jì)算普朗克常量h，并與普朗克根據(jù)黑體輻射得出的h相比較，以檢驗(yàn)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程式的正確性。如圖所示，是根據(jù)某次實(shí)驗(yàn)作出的Uc－v圖像，電子的電荷量e=1.6×10－19C。試根據(jù)圖像和題目中的已知條件：(1)寫出愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程（用Ekm、h、v、W0表示）；(2)由圖像求出這種金屬的截止頻率vc；(3)若圖像的斜率為k，寫出普朗克常量的表達(dá)式，并根據(jù)圖像中的數(shù)據(jù)求出普朗克常量h。以上均保留兩位有效數(shù)字。15．（12分）如圖所示，封閉有一定質(zhì)量理想氣體的汽缸開(kāi)口向下豎直固定放置，活塞的截面積為S，質(zhì)量為m0，活塞通過(guò)輕繩連接了一個(gè)質(zhì)量為m的重物。若開(kāi)始時(shí)汽缸內(nèi)理想氣體的溫度為T0，輕繩剛好伸直且對(duì)活塞無(wú)拉力作用，外界大氣壓強(qiáng)為p0，一切摩擦均不計(jì)且m0g＜p0S。①求重物剛離地時(shí)汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；②若緩慢降低汽缸內(nèi)氣體的溫度，最終使得汽缸內(nèi)氣體的體積減半，則最終氣體的溫度為多少？

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解題分析】試題分析：小圓環(huán)到達(dá)大圓環(huán)低端時(shí)滿足：，對(duì)小圓環(huán)在最低點(diǎn)，有牛頓定律可得：；對(duì)大圓環(huán)，由平衡可知：，解得，選項(xiàng)C正確．考點(diǎn)：牛頓定律及物體的平衡．2、C【解題分析】

A.電壓U=10V;根據(jù)公式P=得：P=100/10=10W，故A錯(cuò)誤；B.由乙圖可知，0.02s通過(guò)線圈的磁通量為零，電動(dòng)勢(shì)最大，R兩端的電壓瞬時(shí)值為10V，故B錯(cuò)誤；C.由乙圖可知，T=0.02s，R兩端的電壓最大值Um=10V，ω=2π/T=100π，又因?yàn)榇私蛔冸娏魇菑拇怪庇谥行悦骈_(kāi)始計(jì)時(shí)的，所以R兩端的電壓u隨時(shí)間t變化的規(guī)律是u=10cos100πt(V)，故C正確；D.根據(jù)i=U/R得：通過(guò)R的電流i隨時(shí)間t變化的規(guī)律是i=cos100πt(A)，故D錯(cuò)誤．故選C．【題目點(diǎn)撥】由乙圖可知，0.02s通過(guò)線圈的磁通量為零，電動(dòng)勢(shì)最大，根據(jù)有效值與最大值的關(guān)系求出最大值，寫出R兩端的電壓u隨時(shí)間t變化的規(guī)律，根據(jù)歐姆定律求出通過(guò)R的電流i隨時(shí)間t變化的規(guī)律．根據(jù)公式P=求出電阻R上的電功率．3、A【解題分析】

A．通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)磁感線是以直導(dǎo)線為圓心的同心圓，線框以直導(dǎo)線為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)線圈的磁通量不變，線框中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A正確；B.以ad為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)線框的磁通量減小，線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯(cuò)誤；C.由安培定則知穿過(guò)線圈的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。讓線框在平面中向右遠(yuǎn)離MN，穿過(guò)線圈的磁通量減小，線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，故C錯(cuò)誤；D.增大直導(dǎo)線中的電流，磁場(chǎng)增強(qiáng)，穿過(guò)線框的磁通量增大，線框中產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D錯(cuò)誤。故選A。4、C【解題分析】

庫(kù)侖定律的內(nèi)容是：真空中兩點(diǎn)電荷間的作用力與兩點(diǎn)電荷的電荷量的乘積成正比，與它們間距離的平方成反比，作用力在它們的連線上，可見(jiàn)，庫(kù)侖定律的適用范圍是真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷間的相互作用，故C正確．A、B、D錯(cuò)誤．故選C．【題目點(diǎn)撥】庫(kù)侖定律是關(guān)于真空中兩點(diǎn)電荷間相互作用的規(guī)律，適用范圍是真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷間的相互作用．5、C【解題分析】試題分析:（1）根據(jù)核反應(yīng)方程的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒即可判斷出X表示電子，所以A錯(cuò)；B是質(zhì)子發(fā)現(xiàn)的核反應(yīng)方程，所以B錯(cuò)；C輕核聚變是指把輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，C方程是核聚變方程，所以C對(duì)；D方程是兩次β衰變．所以D錯(cuò)．考點(diǎn)：核反應(yīng)方程6、D【解題分析】

先對(duì)PQ環(huán)受力分析，它們只受兩個(gè)力，根據(jù)二力平衡條件可知，繩子的拉力都是垂直于桿子的，這是解決此題的關(guān)鍵．再對(duì)結(jié)點(diǎn)O受力分析，再根據(jù)三力平衡判斷F1=F1．【題目詳解】對(duì)P、Q小環(huán)分析，小環(huán)受光滑桿的支持力和繩子的拉力，根據(jù)平衡條件，這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力，支持力是垂直于桿子向上的，故繩子的拉力也是垂直于桿子的．對(duì)結(jié)點(diǎn)O受力分析如圖所示．根據(jù)平衡條件可知，F(xiàn)P和FQ的合力與FT等值反向，如圖所示．

幾何關(guān)系可知，α=β．故FP=FQ．即F1：F1=1：1;故選D．【題目點(diǎn)撥】此題關(guān)鍵是要對(duì)物體正確的受力分析，并且能熟練運(yùn)用幾何知識(shí)分析力的關(guān)系．屬于基礎(chǔ)題．二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BC【解題分析】

A、時(shí)刻磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為零，因此回路中的感應(yīng)電流為零，導(dǎo)體棒受到的安培力為零，因此輕桿對(duì)導(dǎo)體棒的作用力為零，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B、時(shí)刻磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率，則回路中的感應(yīng)電流不為零，但磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，因此導(dǎo)體棒受到的安培力為零，輕桿對(duì)導(dǎo)體棒的作用力為零，B項(xiàng)正確；C、時(shí)刻桿對(duì)導(dǎo)體棒的作用力為零，時(shí)刻桿對(duì)導(dǎo)體棒的作用力也為零，到的過(guò)程中安培力不為零，因此輕桿對(duì)導(dǎo)體棒的作用力先增大后減小，C項(xiàng)正確；D、到時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，因此回路有收縮的趨勢(shì)，導(dǎo)體棒受到的安培力向左，輕桿對(duì)導(dǎo)體棒的作用力向右，同理分析，到時(shí)間內(nèi)，桿對(duì)導(dǎo)棒的作用力向左，D項(xiàng)錯(cuò)誤．故選BC．【題目點(diǎn)撥】本題考查電磁感應(yīng)定律感生模型的動(dòng)態(tài)分析，分析B-t圖象，其斜率表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率，要注意區(qū)分磁通量與磁通量的變化率，二者并無(wú)決定性關(guān)系，正確分析圖象是解題關(guān)鍵．8、AB【解題分析】試題分析：整個(gè)系統(tǒng)水平方向上不受外力，動(dòng)量守恒，由于初動(dòng)量為零，因此當(dāng)子彈向右飛行時(shí)，車一定向左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)子彈簧向入檔板瞬間，車速度減為零，因此停止射擊時(shí)，車速度為零，A正確，C、D錯(cuò)誤；每發(fā)射一槍，車向左移動(dòng)一點(diǎn)，因此停止射擊時(shí)，車相對(duì)原位置位移不為零，B正確考點(diǎn)：動(dòng)量守恒定律9、AD【解題分析】

A、分析電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律可知，角速度ω=200π，則頻率f=ω2π=100Hz，故AB、電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=NBSω=5002V，則交流電壓的有效值500V，圖示線框位置與中性面重合，故B錯(cuò)誤。C、周期T=2πω=0.01s，經(jīng)過(guò)0.25T，線框位置與中性面垂直，穿過(guò)線框的磁通量為零，穿過(guò)線框的磁通量變化率最大，故CD、閉合線圈情況下，電壓之比等于匝數(shù)比，原、副線圈的匝數(shù)比為500∶220=25∶11，線圈有缺口，不能很好的收攏磁感線，則原、副線圈匝數(shù)之比小于25∶11，故D正確。10、AD【解題分析】

A、根據(jù)左手定則知，正電荷向下偏，負(fù)電荷向上偏，則上極板帶負(fù)電，下極板帶正電，故A正確；B、根據(jù)qvB=q得，E電動(dòng)=Bdv，僅增強(qiáng)磁感應(yīng)強(qiáng)度，發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)將增大，故B錯(cuò)誤；C、因電動(dòng)勢(shì)的大小為：E=Bdv，僅減小兩板間的距離，發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)將減小，故C錯(cuò)誤；D．因電動(dòng)勢(shì)的大小為：E=Bdv，僅增大磁流體的噴射速度，發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)將增大，流過(guò)R的電流為：I=將增大，發(fā)電機(jī)的總功率P=EI將增大，故D正確．故選AD三、實(shí)驗(yàn)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(guò)程。11、C0.16A【解題分析】

(1)A、由圖可知，小車的加速度是砝碼盤的加速度大小的2倍，故A錯(cuò)誤；B.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，砝碼向下加速運(yùn)動(dòng)，處于失重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；C.與小車相連的輕繩與長(zhǎng)木板一定要平行，保證拉力沿著木板方向，故C正確；D.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，砝碼向下加速運(yùn)動(dòng)，處于失重狀態(tài)，故彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)小于砝碼和砝碼盤總重力的一半，故D錯(cuò)誤；E.由于不需要把砝碼的重力作為小車的拉力，故不需要砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量的條件，故E錯(cuò)誤；故選：C(2)設(shè)相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的位移分別為x1、x2、x3，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔T=5×0.02s=0.1s，由△x=aT2結(jié)合作差法得：m/s2=0.16m/s2(3)由題意可知，小車的加速度a與彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F的關(guān)系應(yīng)該是成正比，即為過(guò)原點(diǎn)的一條傾斜直線，故A與本實(shí)驗(yàn)符合。故選：A.12、動(dòng)量會(huì)11.55【解題分析】

（1）[1][2]．實(shí)驗(yàn)中的不變量，是指碰撞前后動(dòng)量不變；碰撞后兩球做平拋運(yùn)動(dòng)，下落的高度相同，故兩球會(huì)同時(shí)落地；（2）[3]．游標(biāo)卡尺是20分度的卡尺，其精確度為0.05mm，每格的長(zhǎng)度為0.95mm，則圖示讀數(shù)為：22mm-11×0.95mm=11.55mm；[4][5]．小球粒子軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，它們拋出點(diǎn)的高度相同，在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，兩邊同時(shí)乘以時(shí)間t，則有若兩球的碰撞為彈性碰撞，則有兩邊同時(shí)乘以，則即