2024届湖南省长沙市开福区第一中学高二物理第二学期期末质量跟踪监视模拟试题含解析

2024届湖南省长沙市开福区第一中学高二物理第二学期期末质量跟踪监视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、物体以速度v匀速通过直线上的A、B两点需要的时间为t，现在物体从A点由静止出发，先做加速度大小为a1的匀加速直线运动到某一最大速度vm后立即做加速度大小为a2的匀减速直线运动，至B点停下，历时仍为t，则下列说法中正确的是（）A．vm可为许多值，与a1，a2的大小无关B．vm可为许多值，与a1，a2的大小有关C．a1，a2的值必须是一定的D．满足的a1，a2均可以2、若某放射性元素经过次衰变和次衰变，变成一种新原子核，则这个新原子核的中子数比放射性元素原子核的中子数减少（）A． B． C． D．3、真空中，下列可见光中光子能量最小的是A．红光 B．黄光C．绿光 D．蓝光4、如图所示为氢原子的能级图，若用能量为10.5eV的光子去照射一群处于基态的氢原子，则氢原子()A．能跃迁到n＝2的激发态上去B．能跃迁到n＝3的激发态上去C．能跃迁到n＝4的激发态上去D．以上三种说法均不对5、关于光电效应，下列说法正确的是（）A．光电效应现象显示了光的波动性B．照射同种金属，逸出光电子的最大初动能只与入射光的频率有关C．在光照条件不变的情况下，随着所加电压增加，光电流会一直增加D．入射光的频率低于截止频率时才会发生光电效应现象6、如图所示，R4是半导体材料制成的热敏电阻，电阻率随温度的升高而减小，这就是一个火警报警器的电路，电流表是安放在值班室的显示器，电源两极之间接一个报警器，当R4所在处出现火情时，显示器的电流I和报警器两端的电压U的变化情况是(

)A．I变大，U变小B．I变大，U变大C．I变小，U变大D．I变小，U变小二、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、如图所示是质量为M=1.5kg的小球A和质量为m=0.5kg的小球B在光滑水平面上做对心碰撞前后画出的位移x﹣时间t图象，由图可知（）A．两个小球在碰撞前后动量不守恒B．碰撞过程中，B损失的动能是3JC．碰撞前后，A的动能不变D．这两个小球的碰撞是弹性的8、-列简谐横波沿轴传播，波速为，时刻的波形如图所示，此时平衡位置在处的质点正沿轴正方向运动，、两质点平衡位置的坐标分别为、．下列判断正确的是__________．A．该波沿轴负方向传播B．该时刻质点的加速度为零C．质点的振动方程为D．从该时刻开始，经过，质点的路程为E.当质点在波峰时，质点在平衡位置并正沿轴正方向运动9、如图所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于和处，两列波的波速均为，两波源的振幅均为图示为时刻两列波的图象传播方向如图，此刻平衡位置处于和的P、Q两质点刚开始振动质点M的平衡位置处于处，关于各质点运动情况判断正确的是A．质点P、Q都首先沿y轴负向运动B．时刻，质点P、Q都运动到M点C．时刻，质点M的位移为D．时刻，质点M的位移为10、如图所示，向上匀速运动的电梯中有一弹簧.弹簧的一端固定在电梯下侧.另外一端与物体A相连，此时物体A与电梯上侧接触并发生挤压.当电梯在向上做匀加速运动过程中，A始终没有和电梯上壁分开.下列说法正确的是A．电梯下侧所受弹簧的压力不变B．电梯下侧所受弹簧的压力变小C．电梯上侧所受物体的压力变大D．电梯上侧所受物体的压力变小三、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）某同学在用油膜法估测分子直径的实验中：（1）他将1滴配置好的油酸溶液滴入盛水的浅盘中，让油膜在水面上尽可能散开，待液面稳定后，在水面上形成油酸的_____油膜；把带有方格的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描绘出油膜的边界轮廓，形状如图所示．已知坐标方格边长L=1cm，按要求数出油膜轮廓线包括的方格是n=60个，则油酸的面积S约为_____cm2；（2）在用公式d=V/S计算油膜分子大小时，式中V的物理意义是_____．A．指1mL的油酸溶液的体积B．指一滴油酸溶液的体积C．指一滴油酸溶液中所含纯油酸的体积D．指一滴油酸溶液中酒精的体积（3）已知油酸溶液的配置比为0.025%，100滴油酸溶液的体积为1mL，由以上数据估测出油酸分子的直径约为_____m．（保留2位有效数字）12．（12分）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：①往边长约为40cm的浅盘里倒入约1cm深的水．待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上．②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定．③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小．④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积．⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上．完成下列填空：(1)上述步骤中，正确的顺序是________________．(填写步骤前面的数字)(1)油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸1mL，用注射器测得1mL上述溶液有100滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_____________mL，油酸膜的面积是______________cm1．根据上述数据，估测出油酸分子的直径是________________nm．(结果均保留三位有效数字)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）如图所示，光滑水平轨道上放置足够长的木板A（上表面粗糙）和滑块C、滑块B置于A的左端，已知A、B、C三者质量分别为2m、m、2m。开始时C静止，A、B一起以的速度匀速向右运动，A与C发生碰挂（时间极短）后C向右运动。经过一段时间。AB再次达到共同速度一起向右运动。此时B在A上滑过的距离为L。且恰好与C的速度相同。求：(1)A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小；(2)整个过程中因摩擦而产生的热量；(3)A和B间的动摩擦因数（重力加速度为g）。14．（16分）将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中，如图所示，在箱子的上顶板和下底板装有压力传感器，箱子可以沿竖直轨道运动，当箱子以a＝2.0m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时，上顶板的压力传感器显示的压力为6.0N，下底板的压力传感器显示的压力为10.0N(g取10m/s2)．(1)若上顶板压力传感器的示数是下底板压力传感器的示数的一半，试判断箱子的运动情况．(2)要使上顶板压力传感器的示数为零，箱沿竖直方向运动的情况可能是怎样的？15．（12分）某水电站的水位落差为20m，通过水轮机的流量为10m³/s，发电效率为20%．水流通过水轮机时，使水轮机以的转速转动．水轮机带动的线圈共1000匝，线圈面积0.2m²，线圈置于磁感应强度为0.1T的匀强磁场中，线圈电阻不计．发电机先经过匝数比为1:10的升压变压器后经输电线输送到远处，再由降压变压器降压后给用户供电．若按最大功率供电时输电线路损耗的功率为发电机最大输出功率的2%，用户电压为220V．g取10N/kg，求：（1）输电线的总电阻；（2）降压变压器的匝数比．

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、D【解题分析】

ABC.设AB间的距离为x。当物体体以速度v匀速通过A、B两点时，有x＝vt．当物体先匀加速后匀减速通过A、B两点时，则有，解得vm＝2v，可知vm是定值，vm与a1、a2的大小无关。故ABC错误；D.匀加速运动的时间和匀减速运动的时间之和，而vm＝2v，代入整理得，所以满足的a1，a2均可以，故D正确。2、D【解题分析】

若某放射性元素经过x次衰变和y次衰变共产生x个和y个，每产生一个电子减少一个中子，产生一个氦原子核，减少2个中子，所以中子数减少，故D正确，ABC错误。故选D。3、A【解题分析】

可见光中红光的频率最小，由光子的能量为可知，红光的能量最小，故A正确．4、D【解题分析】试题分析：玻尔的氢原子模型中，电子从低能级向高能级跃迁时，要吸收一定频率的光子，吸收的光子的能量恰好等于两个能级之差；显然，显然本题中从基态跃迁到任意激发态，需要吸收的能量都不等于10.5eV；故选D．考点：氢原子的能级公式和跃迁5、B【解题分析】

光电效应说明了光子具有粒子性，故A错误；根据光电效应方程知，Ekm＝hv﹣W0，可知若照射同种金属，逸出光电子的最大初动能只与入射光的频率有关，故B正确；在光照条件不变的情况下，随着所加电压增加，光电流会达到一个饱和值，即饱和光电流，不能一直增加，故C错误；发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，入射光的波长必须小于极限波长，故D错误。6、A【解题分析】

当传感器R4所在处出现火情时，R4的阻值变小，R2、R3与R4的并联电阻减小，外电路总电阻变小，则总电流变大，电源的内电压变大，路端电压变小，即有U变小．因U变小，而电流增大，故R压增大；并联部分分压减小；故电流表示数减小；故选A．【题目点拨】本题解题关键是掌握热敏电阻与温度的关系，再按局部→整体→局部的顺序进行动态变化分析二、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、BD【解题分析】根据x－t图像的斜率等于速度，可知：A球的初速度为vA＝0，B球的初速度为，碰撞后A球的速度为，碰撞后B球的速度为vB′＝m/s＝－2m/s；碰撞前总动量为p＝MvA＋mvB＝2kg·m/s，碰撞后总动量为p′＝MvA′＋mvB′＝2kg·m/s，故两个小球在碰撞前后动量守恒．故A错误．碰撞过程中，B球的动能变化量为：ΔEkB＝mvB′2－mvB2＝×0.5×[(－2)2－42]J＝－3J，即损失3J，故B正确．碰撞前A的动能为0，碰撞后A的动能大于零，故C错误．A球动能增加量为ΔEkA＝MvA′2－0＝3J，则知碰撞前后系统的总动能不变，此碰撞是弹性碰撞，故D正确．故选BD.点睛：本题主要考查了动量守恒定律得应用，要知道判断是否为弹性碰撞的方法是看机械能是否守恒，若守恒，则是弹性碰撞，若不守恒，则不是弹性碰撞．8、ACE【解题分析】

A．根据图时时刻质点N向上运动，由“上下坡法”或平移法可知：波向左传播，故A正确；B．图时时刻质点M在波谷位置，故离平衡位置的距离最大，则加速度最大，速度为零，故B错误；C．由图可得：振幅为0.2m，波长λ=4m，故周期T＝λ/v＝2s；根据t=0时刻质点N在平衡位置向上振动可得：振动方向为y=0.2sinπt（m），故C正确；D．图时时刻质点P在平衡位置，故经过10s=5T，质点P的路程为5×4A=20×0.2m=4m，故D错误；E．M、P平衡位置间的距离为3λ/4，波由P传向M，故当质点M在波峰时，质点P在平衡位置并正沿y轴正方向运动，故E正确；故选ACE．点睛：机械振动问题中，一般根据振动图或质点振动得到周期、质点振动方向；再根据波形图得到波长和波的传播方向，从而得到波速及质点振动，进而根据周期得到路程．9、AD【解题分析】

两列频率相同的相干波，当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，当波峰与波谷相遇时振动减弱，则振动情况相同时振动加强；振动情况相反时振动减弱由此可根据AB间距求出该的波长，从而算出波的周期由波的传播方向来确定质点的振动方向．【题目详解】由波的传播方向可确定质点的振动方向：逆向描波法．两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，则质点P、Q均沿y轴负方向运动．故A正确；质点不随波迁移，所以质点P、Q都不会运动到M点，故B错误；由波长与波速关系可求出，波的周期为，两质点传到M的时间为，当时刻，两波的波谷恰好传到质点M，所以位移为．故C错误，D正确．故选AD．【题目点拨】波的叠加满足矢量法则，例如当该波的波峰与波峰相遇时，此处相对平衡位置的位移为振幅的二倍；当波峰与波谷相遇时此处的位移为零．10、AD【解题分析】

AB.弹簧的形变量不变，则弹簧的弹力不变，电梯下侧所受弹簧的压力不变，故A正确，B错误.CD.当电梯向上做匀加速运动的过程中，物体受到的加速度向上，处于超重状态，故电梯上侧对物体向下的支持力变小，根据牛顿第三定律可知，电梯上侧所受物体的压力变小，故C错误，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、（1）单分子，60；（2）C；（3）4.2×10-10【解题分析】

（1）油膜法测油酸分子直径，油酸水溶液滴入盛水的浅盘中，让油膜在水面上尽可能散开，待液面稳定后，在水面上形成油酸的单分子油膜．每个方格的面积为1cm2，油膜包含60个方格，则油膜面积为：S=60×1cm2=60cm2；（2）d=V/S中V的物理意义是一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，故C正确；（3）一滴酒精油酸溶液含纯油酸的体积为：V==2.5×10-12m3油酸分子的直径为：【题目点拨】本题考查了油膜法测分子直径的实验数据处理，难度不大，是一道基础题；解题时要注意各物理量的单位．12、(1)④①②⑤③(1)5.00×10-640.0,1.15【解题分析】

(1)“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液(教师完成,记下配制比例)→测定一滴酒精油酸溶液的体积v=V/N(题中的④)→准备浅水盘(①)→形成油膜(②)→描绘油膜边缘(⑤)→测量油膜面积(③)→计算分子直径(③)，所以实验步骤的正确顺序是④①②⑤③；(1)一滴油酸酒精溶液中油酸的体积V=一滴酒精油酸溶液的体积×配制比例=×=5.00×10-6mL；由于每格边长为1cm，则每一格就是1cm1，估算油膜面积以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出40格，则油酸薄膜面积为：S＝40cm1；由于分子是单分子紧密排列的，因此油酸分子直径d===1.15×10-7cm=1.15nm．点睛：将配制好的油酸酒精溶液，通过量筒测出1滴此溶液的体积．然后将1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积．则用1滴此溶液的体积除以1滴此溶液的面积，恰好就是油酸分子的直径．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、(1)0.4v0；(2)