2023年湖南省衡阳县第五中学物理高二第二学期期中质量检测模拟试题含解析

2023年湖南省衡阳县第五中学物理高二第二学期期中质量检测模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、下列几种现象中，动量不守恒的是A．在光滑水平面上两球发生碰撞B．车原来静止在光滑的水平面上，车上的人从车头走到车尾C．水平放置的弹簧一端固定，另一端与置于光滑水平面的物体相连，伸长的弹簧拉物体运动D．火箭的反冲运动2、关于振动和波的关系，下列说法中正确的是A．如果振源停止振动，在介质中传播的波动也立即停止B．物体作机械振动，一定产生机械波C．波的速度即为振源的振动速度D．波在介质中传播的频率，与介质性质无关，仅由振源的振动频率决定3、对于以下光学现象或运用，说法错误的：（）A．自行车尾灯的内部构造实质是一列竖直排布的紧密的全反射三棱镜B．海面上的海市蜃楼将呈现倒立的像，位置在实物的上方，又称上现蜃景C．夏天雨后的天空出现美丽的彩虹，是光的色散现象D．光导纤维的内芯一般由折射率较大的玻璃纤维制成4、如图，电荷量分别为Q(Q>0)和-Q的点电荷对称地放置在x轴上原点O的两侧，a点在O与Q之间的x轴上，b点在y轴上。取无穷远处的电势为零。下列说法正确的是A．O点电势为零，电场强度也为零B．a点的电场强度一定大于b点的电场强度C．将负的试探电荷从O点移到a点，必须克服电场力做功D．将同一正的试探电荷先后从O、b两点移到a点，后者电势能的变化较大5、如图是“探究求合力的方法”实验示意图．图甲表示在两个拉力F1、F2的共同作用下，将橡皮条的结点拉长到O点；图乙表示准备用一个拉力F拉橡皮条．下列说法正确的是（）A．甲实验时，两个拉力的大小应相等B．甲实验时，两个拉力的方向应互相垂直C．乙实验时，只须使橡皮条的伸长量与甲实验相等D．乙实验时，仍须将橡皮条的结点拉到O点6、如图所示，A、B、C为三个相同的灯泡(设其电阻值保持不变)，a、b、c为与之串联的三个常用元件，如：电感线圈、电容器或电阻.E1为稳恒直流电源，E2为正弦交流电源．当开关S接“1”时，A、B两灯均正常发光，C灯不亮；当开关S接“2”时，A灯仍正常发光，B灯变暗，C灯正常发光．由此可知()A．a元件是电阻B．b元件是电容器C．c元件是电感线圈D．由于电源e2的电动势E2与E1的大小关系未知，无法判断b、c各是什么元件二、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、日常生活中，我们常用微波炉来加热食品，它是利用微波来工作的。接通电源后，220V的交流经过变压器后，在次级产生2000V高压交流，加到磁控管两极之间，使磁控管产生微波。下列说法中正确的是（）A．微波炉的变压器原、副线圈的匝数之比为11∶100B．微波炉的变压器原、副线圈的匝数之比为100∶11C．微波炉的输出功率是由输入功率决定的D．微波炉的输入功率是由输出功率决定的8、如图所示，质量分别为mB和mC的物块B和C用轻弹簧栓接，C放在水平面上，A的质量为mA，弹簧的劲度系数为k，整个系统处于静止状态。突然拿走静止在B上的A物块，在振动过程中C不会离开地面，B将在竖直方向做简谐运动，下列说法中正确的是（）A．mA一定小于mC B．mA一定不超过（mB+mC）C．B的振幅一定不超过 D．B的振幅一定不超过9、如图所示，质量为的斜面静止在粗糙的水平面上，质量为的小球在水平细绳的作用下静止在光滑的斜面上。关于小球与斜面的受力情况，下列中说法正确的是（）A．斜面对小球的支持力一定大于B．细绳对小球的拉力一定大于C．地面对斜面的支持力一定大于D．地面对斜面的摩擦力一定为零10、水平面内，有两根足够长的固定平行金属导轨，在它们上面横放两根平行导体棒，构成矩形回路．每根棒长度均为L，质量均为m，电阻均为R，导轨电阻不计，空间有方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场，不计电磁辐射及导体棒与导轨之间的摩擦．现已知左侧导体棒I静止，右侧导体棒II具有向右的初速度v0，如图所示，则以下判断正确的是A．两导体棒受到的安培力始终等大反向，整个过程中它们组成的系统动量守恒B．最终两导体棒将以同一速度向右做匀速运动，由于都做切割磁感线运动，电路中电流不为零C．从开始运动到最终达到稳定状态，整个回路产生的焦耳热为D．从开始运动到最终达到稳定状态，两导体棒之间的距离的变化x不断增大，x最大值为三、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）如图所示，这是工业生产中大部分光电控制设备用到的光控继电器的示意图，它由电源、光电管、放电器、电磁继电器等几部分组成。其原理是：当光照射光电管时电路中产生光电流，经放大器放大的电流产生的磁场使铁芯M被磁化，将衔铁N吸住。当光照消失时，电路中电流消失，衔铁N自动离开M。(1)示意图中，为了尽可能增大光电流，a端应是电源的______极（填“正”或“负”）。(2)当用绿光照射光电管阴极K时，可以发生光电效应，则下列说法正确的是_____。A．增大绿光照射强度，光电子最大初动能增大B．增大绿光照射强度，电路中光电流增大C．仅改用同等强度的紫光照射，光电子的最大初动能不变D．仅改用同等强度的紫光照射，光电子的最大初动能变大(3)已知用光照强度为Ja的a光和光照强度为Jb的b光照射该光电管，分别产生的光电流I随电源电压U的关系如图中曲线所示（其中电源按(1)问连接时电压为正），且在电源电压和入射光频率确定时，光电流与光照强度成正比。则a光的频率______b光的频率（填“大于”“小于”“等于”或“无法比较”）。实验发现，用光照强度为Ja的a光照射该光电管时，电压须大于+0.2V，继电器才能将衔铁吸附。若用光照强度为Jb的b光照射该光电管，调整电源电压，当继电器刚好不能将衔铁吸附时，电源电压为_____V（需指出正负）；若将电源电压调整为+1.6V，用a光照射该光电管，能使继电器将衔铁吸附的最小光强为______Ja（结果保留两位有效数字）。12．（12分）某同学用如图甲所示装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来探究碰撞过程中的不变量，图中PQ是斜槽，QR为水平槽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次．图中O点是水平槽末端R在记录纸上的竖直投影点，B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且在G、R、O所在的平面内，米尺的零点与O点对齐．（1）碰撞后B球的水平射程应取为________cm．（2）在以下选项中，本次实验必须进行的测量是__________A．水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离B．测量A球与B球碰撞后，A球落点位置到O点的距离C．测量A球与B球的质量D．测量G点相对于水平槽面的高度四、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）如图所示，N=50匝的矩形线圈abcd，ab边长为，ad边长，放在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的轴以n=3000r/min的转速匀速转动，线圈电阻r=1Ω，外电路电阻R=9Ω，t=0时，线圈平面与磁感线平行，ab边正转出纸外，cd边正转入纸内。（1）写出感应电动势的瞬时表达式；（2）线圈转一圈外力做功多少？14．（16分）如图所示，两根足够长的光滑平行直导轨AB、CD与水平面成θ角放置，两导轨间距为L，A、C两点间接有阻值为R的定值电阻．一根质量为m、长也为L的均匀直金属杆ef放在两导轨上，并与导轨垂直．整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上，导轨和金属杆接触良好，金属杆ef的电阻为r，其余部分电阻不计．现让ef杆由静止开始沿导轨下滑．（1）求ef杆下滑的最大速度vm．（2）已知ef杆由静止释放至达到最大速度的过程中，ef杆沿导轨下滑的距离为x，求此过程中定值电阻R产生的焦耳热Q和在该过程中通过定值电阻R的电荷量q．15．（12分）如图所示是一个透明圆柱的横截面，其半径为R，折射率是，AB是该截面上的一条直径．今有一束平行光沿AB方向射向圆柱体．若一条入射光线经折射后恰经过B点，则这条入射光线到AB的距离是多少？

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】考点：动量守恒定律．专题：动量和能量的综合．分析：正确理解动量守恒的条件：（1）系统受到的合外力为零；（2）系统所受的外力比相互作用力（内力）小的多，以至可以忽略外力的影响；（3）系统总体上不满足动量守恒定律，但是在某一特定的方向上，系统不受外力，或所受的外力远小于内力，则系统沿这一方向的分动量守恒．正确理解和应用动量守恒条件即可正确解答本题．解答：解：A、根据动量守恒条件可知，系统不受外力，或者所受外力的合力为零，系统的总动量守恒B、车原来静止在光滑的水平面上，车上的人从车头走到车尾，以整体为研究对象，系统所受合外力为零，故动量守恒C、水平放置的弹簧一端固定，另一端与置于光滑水平面的物体相连，伸长的弹簧拉物体运动，弹簧受到外界拉力作用，系统存在合外力，所以系统动量不守恒D、火箭反冲运动，虽然系统受重力，但是系统所受的外力比相互作用力（内力）小的多，火箭反冲运动动量近似守恒因为选动量不守恒的，所以应该选C．点评：动量守恒定律解决力与运动问题的重要方法，因此要正确选取研究对象，熟练应用动量守恒定律解题．2、D【解析】

振源停止振动时，在介质中传播的波动并不立即停止物体作机械振动，不一定产生机械波波的速度与振源的振动速度不同波在介质中传播的频率，与介质性质无关，仅由振源的振动频率决定．【详解】振源停止振动时，由于惯性，其他振动质点并不立即停止振动，所以在介质中传播的波动并不立即停止．故A错误．物体作机械振动，不一定产生机械波，还需要传播振动的介质．故B错误．波在均匀介质中匀速传播，速度不变，而质点的振动速度随时间是周期性变化的，所以波的速度与振源的振动速度不同．故C错误．波在介质中传播的频率等于振源的振动频率，与介质性质无关，仅由振源决定．故D正确．故选D．3、B【解析】试题分析：自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理，A正确；天由于大气的不均匀，海面上的下层空气，温度比上层低，密度比上层大，折射率也比上层大．我们可以把海面上的空气看作是由折射率不同的许多水平气层组成的．远处的山峰、船舶、楼台、人等发出的光线射向空中时，由于不断被折射，越来越偏离法线方向，进入上层的入射角不断增大，以致发生全反射，光线反射回地面，人们逆着光线看去，就会看到远方的景物悬在空中，是正立的，B错误；彩虹是光的色散现象，C正确；光导纤维是利用光得全反射原理工作的，所以内芯一般由折射率较大的玻璃纤维制成，D正确。考点：考查了光的折射，光得全反射，光得色散4、B【解析】

A.结合等量异种点电荷的电场的特点可知，两个等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线；电场强度方向与等势面方向垂直，而且指向电势低的方向，所以Ob连线的电势等于1，而电场强度不等于1．故A错误；B.根据点电荷电场强度公式E=kQr2，及矢量的叠加原理可知，在x轴上，O点的电场强度最小，而在y轴上，O点的电场强度最大，因此a点电场强度大于bC.将负的试探电荷从O点移到a点，即将负电荷从低电势移到高电势，则其电势能减小，电场力做正功，故C错误；D.两个等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线，所以O、b两点的电势是相等的，将同一正的试探电荷先后从O、b两点移到a点，二者电势能的变化相等，故D错误；5、D【解析】

A．图甲实验时，两个拉力的大小适当，将橡皮筋拉到O点，并非要求它们的大小一定相等，故A错误；B．实验时两个分力的夹角大小适当即可，并非要求一定垂直，故B错误；C．图乙实验时，要求橡皮条的伸长量和形变方向与甲实验相等，即将橡皮筋拉到同一点，故C错误；D．为了保证两次拉橡皮筋效果相同，图2实验时，仍须将橡皮条的结点拉到O点，故D正确。故选D。6、A【解析】

C．由题意，当开关S接“1”直流电源时，A、B两灯均正常发光，C灯不亮说明c为电容器；故C错误；A．当接“2”交流电源时，A灯仍正常发光说明a对交流电和直流电的影响相同，则a为电阻；故A正确；B．B灯变暗，说明对交流电的阻碍作用比直流电阻碍作用大，则b为电感，故B错误．D．根据以上分析可知，D错误．【点睛】本题考查了电感线圈和电容器对直流电和交流电的不同反应，电容器的特点是：通交流，隔直流，电感线圈的特点是；通低频阻高频．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、AD【解析】

AB．接通电源后，220V的交流电经过变压器后，在次级产生2000V高压交流电，根据电压与匝数成正比得微波炉的变压器原副线圈的匝数之比为11：100，故A正确，B错误；

CD．根据变压器的原理可知，微波炉的输入功率是由输出功率确定，故C错误，D正确。故选AD。8、BC【解析】

AB．拿走静止在B上的A物块后，物块B做简谐振动的振幅为，此时B在平衡位置时，弹簧的压缩量为，当B到达最高点时，物块C不离开地面，则即选项A错误，B正确；CD．拿走静止在B上的A物块后，物块B做简谐振动的振幅为，不超过，因mA和mB大小无法比较，可知选项C正确，D错误。故选BC。9、AD【解析】

以小球为研究对象，受到重力、支持力和绳子的拉力，如图所示。A．根据图中几何关系可得而斜面对小球的支持力一定大于，故A正确；B．细绳对小球的拉力，不一定大于，故B错误；C．以整体为研究对象，竖直方向根据平衡条件可知，地面对斜面的支持力一定等于，故C错误；D．以整体为研究对象，系统水平方向不受外力，水平方向根据平衡条件可知，地面对斜面的摩擦力一定为零，故D正确。10、ACD【解析】A项：由于两导体棒在导轨上运动时所受的安培力等大反向，所以两棒组成的系统合外力为零，所以系统动量守恒，故A正确；B项：最终两导体棒将以同一速度向右做匀速运动，由于穿过两棒组成的闭合回路磁通量不变，所以电路中没有电流，故B错误；C项：最终两导体棒的共同速度为，解得：，由能量守恒可知，，故C正确；D项：当两棒速度相等时，两棒间的距离最大，从开始运动到最终达到稳定状态，通过回路的电量为，对棒1应用动量定理可知，即，所以由解得：即为两棒的运动距离差，所以最大距离为，故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、正BD小于-0.40.78【解析】

(1)[1]电路中要产生电流，则a端接电源的正极，阴极K发射电子，电路中产生电流，经放大器放大后的电流使电磁铁M被磁化，将衔铁N吸住；无光照射光电管时，电路中无电流，N自动离开M。(2)[2]AB．根据光电效应规律可知，增大光照强度时，光电子的最大初动能不变，但光电流增大，故A错误，B正确；CD．根据光电效应方程可知，因为紫光的频率大于绿光的频率，光电子的最大初动能增加，故C错误，D正确。故选BD。(3)[3][4][5]根据光电效应方程由于b光的图象与横轴交点在a光的图象与横轴交点的左侧，可知a光的反向遏止电压小于b光的反向遏止电压，根据方程得出a光的频率小于b光的频率；由题干图像可知，用a光照射该光电管，且电源电压为+0.2V时，得到此时的光电流，如果使用b光照射该光电管，要得到相同的光电流，此时电源电压为；根据光电效应规律，当入射光频率一定时，光电流强度与光强成正比。根据题意得，若用光照强度为Ja的a光照射该光电管时，电压等于+0.2V，继电器刚好不能将衔铁吸附时，此时的光电流占11个小格，当电源电压调整为+1.6V，此时的光电流占14个小格，要使继电器刚好不能将衔铁吸附时，就要降低光强使光电流恢复到11个小格，故根据光电流与光强成正比，故解得12、64.8(64.0～65.0cm均可)ABC【解析