湖北省武昌市2024届高二物理第二学期期末学业质量监测模拟试题含解析

湖北省武昌市2024届高二物理第二学期期末学业质量监测模拟试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、如图所示，开口向下的“┍┑”形框架，两侧竖直杆光滑固定，上面水平横杆中点固定一定滑轮，两侧杆上套着的两滑块用轻绳绕过定滑轮相连，并处于静止状态，此时连接滑块A的绳与水平方向夹角为θ，连接滑块B的绳与水平方向的夹角为2θ，则A、B两滑块的质量之比为（）A．2sinθ：1 B．2cosθ：1 C．1：2cosθ D．1：2sinθ2、氢原子能级如图所示，一群处于n=4能级的氢原子在跃迁到n=l能级的过程中A．最多可放出三种频率不同的光子B．最多可放出五种频率不同的光子C．其中从n=4能级跃迁到n=l能级放出光子的波长最长D．放出光子的最大能量为12.75eV，最小能量为0.66eV3、2017年9月29日，世界首条量子保密通信干线——“京沪干线”与“墨子号”科学实验卫星进入天地链路，我国科学家在世界上首次实现了洲际量子保密通信。如图所示，设“墨子号”科学实验卫星在半径为的圆周轨道上运行，经过时间，通过的弧长为。已知引力常量为，下列说法正确的是（）A．“墨子号”内的物体处于平衡状态B．“墨子号”的运行周期为C．“墨子号”的发射速度小于D．可算出地球质量为4、如图所示，带有半圆形槽的物块P，放在足够长的光滑水平地面上，一侧紧靠竖直墙壁。已知半圆形槽的半径为R，槽面光滑，a、c为槽的最高点，b为最低点。现让一小球Q(可视为质点)，从a点正上方h处由静止释放，进入半圆形槽后刚好可以到达c点，则小球Q与物块P的质量之比为A． B．C． D．5、真空中有两个点电荷，一个带+Q，一个带﹣2Q，相距r，相互作用力为F，将两点电荷接触一下再放回原位置，相互作用力是（）A．F2，斥力 B．F8，斥力 C．F46、为践行新形势下的强军目标，在某次军事演习中，水平匀速飞行的无人机在斜坡底端A的正上方投弹，炸弹垂直击中倾角为θ＝、长为L＝300m的斜坡的中点P，如图所示，若sin＝0.6，cos＝0.8，g取10m/s2，则无人机距A点的高度h和飞行的速度v分别为（）A．h＝170mv＝30m/sB．h＝135mv＝40m/sC．h＝80mv＝30m/sD．h＝45mv＝40m/s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、我们知道,气体分子的运动是无规则的,每个分子运动的速率一般是不同的,但大量分子的速率分布却有一定的统计规律．如图所示描绘了某种气体在不同温度下分子数百分比按速率分布的曲线,两条曲线对应的温度分别为和,则下列说法正确的是（）A．B．C．两曲线与横轴所围图形的“面积”相等D．两曲线与横轴所围图形的“面积”不相等8、下列说法正确的是（）A．α射线和γ射线都是电磁波B．β射线是原子的核外电子电离后形成的电子流C．用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期D．原子核经过衰变生成新核，则新核的总质量总小于原核的质量9、一带电粒子沿图中曲线穿过一匀强电场中的等势面，且四个等势面的电势关系满足φa＞φb＞φc＞φd,若不计粒子所受重力，则().A．粒子一定带正电B．粒子的运动是匀变速运动C．粒子从A点到B点运动的过程中动能增大D．粒子从A点到B点运动的过程中电势能增大10、目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些装饰材料都不同程度地含有放射性元素，下列有关放射性知识的说法中正确的是()A．β射线与γ射线一样是电磁波，但穿透本领远比γ射线弱B．衰变成要经过4次α衰变和2次β衰变C．氡的半衰期为3.8天，4个氡原子核经过7.6天后就一定只剩下1个氡原子核D．放射性元素发生β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时产生的三、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）如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。（1）按实验的要求将图中所缺的导线用笔画线代替，请补画完整______________。（2）电键闭合后，下列说法中正确的是__________A只要将线圈A放在线圈B中就会引起电流计指针偏转B线圈A插入或拔出线圈B的速度越大，电流指针偏转的角度越大C如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了以下，那么合上电键后，A线圈插入B线圈中，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针向左偏一下（3）上述实验中，原线圈A可等效为一个条形磁铁，将线圈B和灵敏电流计连接如图所示，当电流从正接线柱流入灵敏电流计时，指针向正接线柱一侧偏转。则当条形磁铁迅速向上拔出时，图中灵敏电流计指针向_____________接线柱方向偏转（填：正、负）12．（12分）探究力的平行四边形定则的实验中（1）实验原理是等效原理，其等效性是指______A．使两次橡皮筋伸长的长度相等B．使弹簧秤在两种情况下发生相同的形变C．使两分力与合力满足平行四边形定则D．使两次橡皮筋与细绳套的结点都与某点O重合（2）下列哪些方法可减小实验误差______A．两个分力F1、F2间的夹角要尽量大些B．两个分力F1、F2的大小要尽量大些C．拉橡皮条的细绳要稍长些D．弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度（3）使b弹簧秤按图1实所示位置开始顺时针缓慢转动，在这过程中保持O点位置不变和a弹簧秤的拉伸方向不变，则在整个过程中关于a、b弹簧秤的读数变化是______A．a增大，b减小B．a减小，b增大C．a减小，b先增大后减小D．a减小，b先减小后增大（4）如图2所示是甲、乙两名同学在做“验证力的平行四边形定则”的实验时得到的结果．若按实验中要求的符号表示各个力，则可判定实验结果中尊重实验事实的是______．四、计算题：本题共2小题，共26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）气缸长为L=1m，固定在水平面上，气缸中有横截面积为S=100cm2的光滑活塞，活塞封闭了一定质量的理想气体，当温度为t=27℃，大气压为p0=1×105Pa时，气柱长度为l=0.9m，气缸和活塞的厚度均可忽略不计。求：（1）如果温度保持不变，将活塞缓慢拉至气缸右端口，此时水平拉力F的大小?（2）如果气缸内气体温度缓慢升高，使活塞移至气缸右端口时，气体温度为多少摄氏度?14．（16分）北京奥运场馆的建设提现了“绿色奥运”的理念，作为北京奥运台主场之一的国家体育馆“鸟巢”拥有9.1万个座位，其扇型屋面和大面积的玻璃幕墙不仅给人以赏心悦目之感，还隐藏着一座年发电量比较大的太阳能光伏发电系统，假设该发电系统在有太阳照射时的直接输出功率为1×105W，该发电系统的输出电压为250V，现向远处输电，示意图如下，所用输电线的总电阻为8Ω，升压变压器原副线圈匝数比为1：16，求：（1）输电线损耗的电功率；（2）若用户获得220V电压，则降压变压器原副线圈的匝数比。15．（12分）如图所示，两个半圆柱A、B紧靠着，其上有一光滑圆柱C，三者半径均为R，质量均为m，与地面的动摩擦因数均为μ，最初A、B静止在水平地面上，现用水平向右的力拉A，使A缓慢移动，直至C恰好降到地面，整个过程中B保持静止，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，求：(1)未拉动A时，B对C的作用力大小为多少？(2)动摩擦因数的最小值为多少？

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【解题分析】试题分析：对两个滑块分别受力分析，根据共点力平衡条件列式求解，注意绳子对两侧的拉力大小相等．解：设绳的拉力为F，对两个滑块分别受力分析，如图所示：根据力的平衡可知：mAg=FsinθmBg=Fsin2θ因此：故选A．【点评】本题关键是分别对两个物体受力分析，然后根据共点力平衡条件并结合正交分解法列式求解，基础问题．2、D【解题分析】

AB：一群处于n=4能级的氢原子在跃迁到n=l能级的过程中，能放出光子频率的种数为．故AB两项错误．C：从n=4能级跃迁到n=l能级放出光子能量最大；据可知从n=4能级跃迁到n=l能级放出光子的波长最短．故C项错误．D：一群处于n=4能级的氢原子在跃迁到n=l能级的过程中，放出光子的最大能量，放出光子的最小能量．故D项正确．3、D【解题分析】

A．“墨子号”做匀速圆周运动，合力充当向心力，处于非平衡状态，故A项错误；B．“墨子号”的线速度运行周期故B项错误；C．“墨子号”是地球的卫星，并且轨道大于近地轨道，所以发射速度大于7.9km/s，故C项错误；D．“墨子号”做圆周运动所需向心力由地球对其引力提供，则：解得：故D项正确。4、B【解题分析】

小球从开始下落到到达b点的过程中，槽静止不动，此时：；当小球向上运动到达c点时球和槽共速，由动量守恒：；由能量关系：，联立解得；A.，与结论不相符，选项A错误；B.，与结论相符，选项B正确；C.，与结论不相符，选项C错误；D.，与结论不相符，选项D错误；5、B【解题分析】

开始时，库仑力：F=k两电荷接触后再分开时，各自带电量为-1F联立解得：FA.F2，斥力，与分析结果不符，故AB.F8，斥力，与分析结果相符，故BC.F4，斥力，与分析结果不符，故CD.零与分析结果不符，故D不符合题意。6、A【解题分析】

将炸弹在P点的速度分解为水平方向和竖直方向，则有P点到A点的竖直高度为P点到A点的水平距离为由平抛运动规律有联立解得故A正确，BCD错误。故选A。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、AC【解题分析】根据麦克斯韦分布律知，气体的温度越高，速率较大的分子所占的比例越大，故，A正确B错误；分子总数目是一定的，故图线与横轴包围的面积是100%，故两个图线与横轴包围的面积是相等的，C正确D错误．8、CD【解题分析】α射线是原子核发生衰变时放射出的氦核流并非电磁波，他的电离作用很强，而γ射线是高频率的电磁波，故A错误；β射线是原子核内的一个中子变为质子，同时释放一个电子，故B错误；放射性元素的半衰期由原子核内部因素决定，与物理因素、所处的化学状态和外部条件无关，故C正确；衰变过程中伴随能量放出，产生的能量由衰变前后的质量亏损产生，故D正确。所以CD正确，AB错误。9、BC【解题分析】

根据电场线和等势线垂直，且从高电势处指向低电势处，得知电场沿竖直向下方向，而粒子的轨迹向上弯曲，则知电场力竖直向上，所以粒子带负电。故A错误。粒子所受的电场力是恒力，粒子做匀变速运动。故B正确。粒子的电场力向上，轨迹向上弯曲，则电场力对粒子做正功，其动能逐渐增大，故C正确；电场力对带电粒子做正功，其电势能减小。故D错误。故选BC。【题目点拨】本题通过带电粒子在电场中的运动考查了等势线和电场线、电势能、电场力等问题，解决这类问题的突破口是：做曲线运动的物体所受合外力指向其轨迹内侧。10、BD【解题分析】

A．β射线是电子流，不是电磁波，穿透本领远比γ射线弱。γ射线是电磁波。故A错误；B．设需经过x次α衰变和y次β衰变，则由质量数守恒以及电荷数守恒，有解得，，故B正确；C．半衰期是大量原子核衰变时所表现出的统计规律，对少量原子核没有意义。故C错误；D．β衰变是原子核内的中子转变为质子和电子，质子留在核内，电子释放出去。故D正确。故选BD。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、BC正【解题分析】

注意该实验中有两个回路，一是电源、电键、变阻器、小螺线管串联成的回路，二是电流计与大螺线管串联成的回路，据此可正确解答；当穿过闭合回路磁通量发生变化，会产生感应电流，产生的感应电动势越大，感应电流越大，电流计的指针偏转角度越大；【题目详解】(1)将电源、电键、变阻器、线圈A串联成一个回路，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，再将电流计与线圈B串联成另一个回路，电路图如图所示；(2)A、当将线圈A放在线圈B中，因磁通量不变，则不会引起电流计指针偏转，故A错误；B、线圈A插入或拔出线圈B的速度越大，则穿过线圈的磁通量的变化率越大，感应电动势越大，则产生的感应电流越大，那么电流计指针偏转的角度越大，故B正确；C、在闭合电键时，电流增大，穿过线圈的磁通量的增大，根据楞次定律发现灵敏电流计的指针向右偏了一下；那么合上电键后，A线圈插入B线圈中，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，电阻增大，电流减小，穿过线圈的磁通量的减小，根据楞次定律可知灵敏电流计指针向左偏一下，故C正确；故选BC。(3)当电流从正接线柱流入灵敏电流计时，指针向正接线柱一侧偏转，根据楞次定律，依据题目中图可知，螺线管的感应电流由上向下，则当条形磁铁迅速向上拔出时，穿过线圈的磁通量的减小，根据楞次定律，螺线管的感应电流由上向下，图中灵敏电流计指针向正接线柱方向偏转。12、（1）D（2）BCD（3）D（4）甲【解题分析】（1）实验原理是等效原理，其等效性是指使两次橡皮筋与细绳套的结点都与某点O重合，故选D.（2）实验要方便、准确，两分力适当大点，读数时相对误差小，夹角不宜太大，也不宜太小，故A错误；在合力F不超过量程的前提下，两个分力F1、F2要尽量大些，选项B正确；为了准确记下拉力的方向，故采用两点描线时两点应尽量距离大一些，故细绳应长些，故C正确；实验中，弹簧秤必须与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度，故D正确；故选BCD；（3）对点O受力分析，受到两个弹簧的拉力和橡皮条的拉力，如图，其中橡皮条长度不变，其拉力大小不变，Oa弹簧拉力方向不变，Ob弹簧拉力方向和大小都改变;

根据平行四边形定则可以看出b的读数先变小后变大，a的读数不断变小，故ABC错误，D正确．故选D．（4）实验测的弹力方向沿绳子方向，即图