湖南省湖南师大附中2023年物理高二第二学期期中联考模拟试题含解析

湖南省湖南师大附中2023年物理高二第二学期期中联考模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、朝鲜“核危机”举世瞩目，其焦点问题就是朝鲜核电站采用的是轻水堆还是重水堆．因为重水堆核电站在发电的同时还可以产出供研制核武器的钚这种由铀衰变而产生．则下列判断中正确的是（）A．与具有相同的中子数B．与核内具有相同的质子数C．经过2次β衰变产生D．经过1次α衰变产生2、“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动．某人做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示．将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g．据图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为：A．g B．2g C．3g D．4g3、有一个单摆，在竖直平面内做小摆角振动，周期为2s。如果从单摆向右运动通过平衡位置时开始计时，在t=1.4s至t=1.5s的过程中，摆球的（）A．速度向右在增大，加速度向右在减小B．速度向左在减小，加速度向左在增大C．速度向左在减小，加速度向右在增大D．速度向右在减小，加速度向左在减小4、据国外某媒体报道，科学家发明了一种新型超级电容器，能让手机几分钟内充满电，某同学登山时用这种超级电容器给手机充电，下列说法正确的是()A．充电时，电容器的电容变小B．充电时，电容器存储的电能变小C．充电时，电容器所带的电荷量可能不变D．充电结束后，电容器不带电，电容器的电容为零5、如图所示闭合电路，A、B是两只相同且完好的小灯泡，L是自感系数很大的线圈，线圈的电阻为0，灯泡A不亮，灯泡B正常发光．断开开关瞬间，下列说法正确的是A．A灯依然不亮B．B灯过一会熄灭C．A灯亮一下后熄灭D．A灯可能烧毁6、A、B两船质量均为，都静止在平静的水面上，现A船中质量为的人，以对地的水平速度从A船跳到B船，再从B船跳到A船，经次跳跃后（水的阻力不计）下列说法错误的是（）A．A、B两船（包括人）的动量大小之比总是B．A、B两船（包括人）的速度大小之比总是C．若为奇数，A、B两船（包括人）的速度大小之比为D．若为偶数，A、B两船（包括人）的速度大小之比为二、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、如图所示，MN和PQ是两根互相平行竖直放置的光滑金属导轨，已知导轨足够长，且电阻不计．有一垂直导轨平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，宽度为L，ab是一根不仅与导轨垂直而且始终与导轨接触良好的金属杆．开始，将开关S断开，让ab由静止开始自由下落，过段时间后，再将S闭合，若从S闭合开始计时，则金属杆ab的速度v随时间t变化的图像可能是()A． B．C． D．8、如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速绕与磁感线垂直的轴转动，产生的交变电动势如图乙中曲线a、b所示，则下列说法正确的是()A．曲线a对应的线圈转速为50r/sB．曲线a表示的交变电动势瞬时值ea＝36sin(50πt)VC．曲线b表示的交变电动势最大值为24VD．t＝3×10－2s时，曲线a对应线框的磁通量最大，曲线b对应线框的磁通量为09、如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于r轴上，甲、乙两分子间作用力与分子间距离关系图像如图．现把乙分子从r3处由静止释放，则A．乙分子从r3到r2加速运动，从r2到r1减速运动B．从r3到r1，两分子间引力、斥力均增大C．运动到r2时分子势能最小D．从r3开始向左运动的整个过程中，分子势能先减小后增大10、下列说法中正确的是A．两列波相遇一定出现干涉现象B．变化的电场一定产生变化的磁场C．红外线波长比可见光长，主要特点是具有热效应D．当驱动力的频率等于系统固有频率时，受迫振动的振幅最大三、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）在“用油膜法估测分子大小”实验中，（1）某同学操作步骤如下，其操作步骤中出现错误的是_____.A．取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液B．在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积C．在蒸发皿内盛一定量的水，再直接滴入一滴油酸酒精溶液，待其浮出水面散开并稳定D．在蒸发皿上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，再利用方格纸测量油膜的面积（2）若油酸酒精溶液体积浓度为，一滴溶液的体积为，其形成的油膜面积为，则估测出油酸分子的直径为_____m.12．（12分）如图1所示，用半径相同的A、B两球的碰撞可以验证“动量守恒定律”．实验时先让质量为m1的A球从斜槽上某一固定位置C由静止开始滚下，进入水平轨道后，从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹．再把质量为m1的B球放在水平轨道末端，让A球仍从位置C由静止滚下，A球和B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次．M、P、N为三个落点的平均位置，未放B球时，A球的落点是P点，O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图1所示．（1）在这个实验中，为了尽量减小实验误差，两个小球的质量应满足m1____m1（选填“>”或“<”）；除了图中器材外，实验室还备有下列器材，完成本实验还必须使用的两种器材是___________．A．秒表B．天平C．刻度尺D．打点计时器（1）下列说法中正确的是_______．A．如果小球每次从同一位置由静止释放，每次的落点一定是重合的B．重复操作时发现小球的落点并不重合，说明实验操作中出现了错误C．用半径尽量小的圆把10个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置D．仅调节斜槽上固定位置C，它的位置越低，线段OP的长度越大（3）在某次实验中，测量出两个小球的质量m1、m1．记录的落点平均位置M、N几乎与OP在同一条直线上，测量出三个落点位置与O点距离OM、OP、ON的长度．在实验误差允许范围内，若满足关系式________________，则可以认为两球碰撞前后在OP方向上的总动量守恒；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足关系式____________．（用测量的量表示）（4）在OP、OM、ON这三个长度中，与实验所用小球B质量无关的是____________，与实验所用小球质量B有关的是______________．（5）某同学在做这个实验时，记录下小球三个落点的平均位置M、P、N，如图3所示．他发现M和N偏离了OP方向．这位同学猜想两小球碰撞前后在OP方向上依然动量守恒，请你帮他写出验证这个猜想的办法______________．四、计算题：本题共3小题，共38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）某发电机输电电路的简图如图所示，发电机的矩形线框ABCD处于磁感应强度大小为的水平匀强磁场中，线框面积为S=0.25m2，匝数为100匝，电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO'以一定的角速度匀速转动，并与升压变压器的原线圈相连，升压变压器原、副线圈的匝数之比1：20，降压变压器的副线圈接入到小区供生活用电，两变压器间的输电线等效电阻R=20Ω，变压器均为理想变压器。当发电机输出功率为时，此时电压表的示数为250V，灯泡正常发光。求：(1)线圈角速度的大小；(2)输电线上损失的功率；14．（16分）如图所示，玻璃砖的横截面是圆心角为90°的扇形，O为圆心，其半径为R，将其放置在水平桌面上。一束单色光平行于桌面射向玻璃砖曲面，入射点C到桌面的距离为，光线通过玻璃砖从OB面射出时折射角θ=60°，已知光在真空中传播速度为c，不考虑光在玻璃砖内的反射，求该单色光：(1)在玻璃砖中的折射率n；(2)在玻璃砖内传播的时间。15．（12分）如图所示，宽L=0.4m、足够长的金属导轨MN和放在倾角为θ=30°的斜面上，在N和之间连接一个R=1Ω的定值电阻，在处放置一根与导轨垂直、质量m=0.8kg、电阻r=1Ω的金属杆，杆和导轨间的动摩拖因数,导轨电阻不计，导轨处于磁感应强度B=10T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场中，用轻绳通过定滑轮将电动小车与杆的中点相连，滑轮与杆之间的连线平行于斜面，开始时小车位于滑轮正下方水平面上的P处(小车可视为质点),滑轮离小车的高度H=0.8m.启动电动小车，使之沿PS方向以v=1m/s的速度匀速前进，当杆滑到位置时的加速度a=4m/s2,与之间的距离d=0.2m.求：(1)杆通过时的速度大小；(2)杆在时，轻绳的拉力大小；(3)上述过程中，若拉力对杆所做的功为4.544J,求地阻R上的平均电功率.

参考答案一、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、C【解析】

A.核内有145个中子，核内有147个中子，所以与具有不同的中子数，故A不符合题意；B.核内有94个质子，核内有92个质子，所以与具有不同的质子数，故B不符合题意；CD.发生一次衰变核子数不变，质子数就增加一个，所以这种钚239可由铀239衰变两次得到，即n=2，所以经过2次β衰变产生，故C符合题意，D不符合题意．2、B【解析】

人落下后，做阻尼振动，振动幅度越来越小，最后静止不动，结合拉力与时间关系图象可以知道，人的重力等于2．6F2，而最大拉力为2．8F2，即2．6F2=mg①Fm=2．8F2②结合牛顿第二定律，有F-mg=ma③当拉力最大时，加速度最大，因而有2．8F2-mg=mam④由①④两式解得am=2g，故选B．3、C【解析】

在t=1.4秒至t=1.5秒的过程中，单摆是由平衡位置向左向最大位移处运动，所以速度向左在减小，加速度方向向右在增大。故ABD错误，C正确。4、B【解析】A、电容器的电容是由电容器自身的因素决定的，故充电时，电容器的电容不变，故A正确；B、充电时，电容器所带的电荷量减小，存储的电能变小，故B正确；C、充电时，手机电能增加，电容器上的电荷量一定减小，故C错误；D、电容器的电容是由电容器自身的因素决定的，故充电结束后，电容器的电容不可能为零；故D错误；故选B。【点睛】本题关键是明确电容器的电容是由电容器自身的因素决定的，与带电量无关，为手机充电时，电容器中的电能减小，而手机中电能增加．5、C【解析】

开关闭合时，由线圈的电阻为零，所以A灯短路，开关断开瞬间，由于线圈中的电流变化，所以在线圈中产生感应电动势阻碍电流的变化，使电流缓慢减小，线圈和灯A组成闭合回路，所以在开关断开的瞬间灯A中的电流也缓慢减小，由于开始时灯A中的电流为零，所以A灯亮一下后熄灭，B灯立即熄灭；故选A．6、B【解析】

AB．人在跳跃过程中人及两船组成的系统总动量守恒，跳跃前系统的总动量为零，则跳跃后总动量仍为零，所以A、B两船（包括人）的动量大小之比总是1:1，由于两船（包括人）的质量不等，所以A、B两船（包括人）的速度大小不等，故A正确，不符合题意，B错误，符合题意；C．若n为奇数，人在B船上，取A船的速度方向为正方向，由动量守恒得解得故C正确，不符合题意；D．若n为偶数，人在A船上，则解得故D正确，不符合合题意。故选B。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、ACD【解析】试题分析：当将开关S断开时，ab由静止开始自由下落，则其加速度不变，速度逐渐变大；当闭合开关时，导体会受到一个安培力，与重力的方向相反，如果此时安培力与重力正好相等，则将会沿这个速度匀速动动下去，故A是可能的；如果安培力比重力小，则导体受到的合力仍是向下的，导体的速度会增加，直到安培力与重力的大小相等时，导体处于匀速运动，由于安培力是随速度的变化而变化的，故此时导体的加速度也是变化的，故B是不对的，C是可能的；如果安培力比重力大，则导体会做减速运动，直到安培力与重力相等时，速度才会变为匀速，故D也是可能的，所以该题选ACD．考点：本题考查了安培力的有关知识．8、BC【解析】

a的周期为Ta=4×10-2s，则，选项A错误；，a表示的交变电动势瞬时值为e=36sin50πt（V），则B正确；由图可知，a的周期为4×10-2s；b的周期为6×10-2s，则由n＝1/T可知，转速与周期成反比，故转速之比为：3：2，曲线a表示的交变电动势最大值是36V，根据Em=nBSω得曲线b表示的交变电动势最大值是24V，则C正确；t=3×10-2

s时，曲线a的电动势达到最大，所以a对应线框的磁通量为0，曲线b对应的电动势最小，所以b对应线框的磁通量最大，则D错误；9、BD【解析】

由题图知，乙分子从r3到r1，甲、乙两分子间作用力表现为引力，所以乙分子受的合力向左，由牛顿第二定律可知乙分子向左做加速运动，故A错误；从r3到r1，两分子间引力、斥力均增大，选项B正确；由题图知，乙分子从r3到r1过程中，分子力一直做正功，分子势能一直减小，则运动到r1时分子势能最小，故C错误；从r1到O，甲、乙两分子间作用力表现为斥力，分子距离减小时，分子力做负功，分子势能增加，则从r3开始向左运动的整个过程中，分子势能先减小后增大，故D正确．10、CD【解析】只有频率相同的两列机械横波相遇，才会出现干涉现象，A错误；均匀变化的电场产生稳定的电场，B错误；红外线波长比可见光长，主要特点是具有热效应，C正确；当驱动力的频率等于系统固有频率时，受迫振动的振幅最大，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、BC1.2×10－9m【解析】

（1）[1]由于一滴溶液的体积太小，直接测量时相对误差太大，应用微小量累积法减小测量误差。液面上不撒痱子粉时，滴入的油酸酒精溶液在酒精挥发后剩余的油膜不能形成一块完整的油膜，油膜间的缝隙会造成测量误差增大，甚至使实验失败；故选BC。（2）[2]油酸分子的直径12、（1）>BC（1）C（3）m1·OP＝m1·OM+m1·ONm1·OP1＝m1·OM1+m1·ON1（4）OP，OM和ON（5）连接OP、OM、ON，作出M、N在OP方向上的投影点M′、N′，如图所示．分别测量出OP、OM′、ON′的长度．若在实验误差允许范围内，满足关系式m1·OP＝m1·OM′＋m1·ON′，则可以认为两小球碰撞前后在OP方向上动量守恒．【解析】(1)根据碰撞的特点可知，两小球质量应满足，该实验需要测量两球质量和平抛运动中的水平距离，故需要天平和刻度尺，故BC正确；(1)由于实验误差的影响，每次碰撞的落点不一定相同，故A，B均错误；落点近似一个圆，取圆心为记录点，C正确；竖直高度越低，水平抛出的速度越小，平抛运动的水平位移就越短，D错误；(3)若满足动量守恒，，因为平抛运动中竖直方向高度相同，所以平抛运动时间相同，将水平速度替换成水平位移，则满足,若还满足弹性碰撞，则还满足动能守恒，仍然将速度替换成水平位移，则；(4)OP是没有发生碰撞时，入射小球A的落点，与被撞小球B质量无关；OM和ON是碰撞后入射小球A与被撞小球B的落点，碰撞过程与被撞小球B质量相关；(5)连接OP、OM、ON，作出M、N在OP方向上的投影点M′、N′，如图所示．分别测量出OP、OM′、ON′的长度．若在实验误差允许范围内，满足关系式m1·OP＝m1·OM′＋m1·ON′，则可以认为两小球碰撞前后在OP方向上动量守恒．点晴：验证动量守恒的实验是力学实验中的重点和难点，利用平抛运动的特点，将不容易测量的小球速度替换成立小球的水平位移；满足动量守恒和能量守恒的验证结论需要牢牢掌握；最后一问中，涉及了二维空间上的动量守恒，是1017年高考最后一题的