湖北省第五届2024届高二物理第二学期期末质量检测模拟试题含解析

湖北省第五届2024届高二物理第二学期期末质量检测模拟试题注意事项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、一定质量的气体，压强保持不变，下列过程可以实现的是()A．温度升高，体积增大B．温度升高，体积减小C．温度不变，体积增大D．温度不变，体积减小2、如图，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中．一接入电路电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动，滑动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦．在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中()A．PQ中电流先增大后减小B．PQ两端电压先减小后增大C．PQ上拉力的功率先减小后增大D．线框消耗的电功率先减小后增大3、如图所示的情况中，线圈中能产生感应电流的是（）A． B． C． D．4、关于晶体和非晶体，下列说法正确的是A．金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体B．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点C．单晶体和多晶体都具有确定的几何形状D．一定条件下，晶体可以转化为非晶体；但非晶体不能转化为晶体5、一组同学在显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔末的运动，并把小颗粒每隔一定时间的位置记录在坐标纸上，如图所示，以下看法中正确的是A．甲同学认为布朗运动就是液体分子的无规则运动B．乙同学认为布朗运动就是固体分子的无规则运动C．丙认为小颗粒的运动是由于水分子无规则运动引起的D．丁认为小颗粒沿笔直的折线运动，说明水分子运动是规则的6、如图所示，质量为M的四分之一圆柱体放在粗糙水平地面上，质量为m的正方体放在圆柱体和光滑墙壁之间，且不计圆柱体与正方体之间的摩擦，正方体与圆柱体的接触点的切线与右侧墙壁成θ角，圆柱体处于静止状态．则（）A．地面对圆柱体的支持力为 B．地面对圆柱体的摩擦力为C．墙壁对正方体的弹力为 D．正方体对圆柱体的压力为二、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、一列波沿x轴方向以的速度传播的简谐横波，时刻的波形如图所示，P、Q两质点的横坐标分别为、．已知时质点Q的运动方向沿y轴正方向，则下列说法正确的是（）A．波的传播方向沿x轴负方向B．质点P振动的周期为C．内质点Q的路程为D．时刻起质点P比质点Q先回到平衡位置E.质点P的振动方程为8、一列沿x轴传播的简谐横波，t=0时刻的波形如图中实线所示，t=0.2s时刻的波形如图中的虚线所示，则：（）A．各质点均沿x轴方向运动B．波的周期可能为sC．波的频率可能为1.25HzD．波的传播速度可能为4.5m/s9、下列说法正确的是（）A．马路积水上的油膜呈现彩色图样是光的干涉现象B．全息照相利用了激光相干性好的特性C．光的偏振现象说明光是纵波D．X射线比无线电波更容易发生衍射现象E.双缝干涉实验时入射光由红光变为紫光相邻亮条纹的间距变窄10、下列关于核反应方程及描述正确的是（）A．是居里夫妇发现人工放射性的核反应方程B．是卢瑟福发现中子的方程C．是核聚变反应D．是查德威克发现质子的方程三、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）（1）测量分子大小的方法有很多，如油膜法、显微法。在“用油膜法估测分子大小”的实验中，用滴管吸取浓度为11000的溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面达到量筒中1mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下两滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜。如图所示，坐标格的正方形大小为20mm×20mm。图可以估算出油膜的面积是______m2，2滴油酸溶液中纯油酸的体积为______m3，由此估算出油酸分子的直径是______m（2）某同学在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，计算结果明显偏小，可能是由于______。A．油酸未完全散开B．使用了纯油酸溶液C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格D．求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数多计了10滴12．（12分）如图所示器材可用来研究电磁感应现象及判定感应电流方向．（1）在给出的实物图中，用实线作为导线将实验器材连成实验电路．（2）将线圈L1插入L2中，合上开关，能使感应电流与原电流的绕行方向相同的实验操作是__________．A．插入软铁棒B．拔出线圈L1C．使变阻器阻值变大D．断开开关四、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）将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力，图甲中O点为单摆的悬点，现将小球(可视为质点)拉到A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，则摆球在竖直平面内的ABC之间来回摆动，其中B点为运动中最低位置．∠AOB＝∠COB＝α，α小于10°且是未知量，图乙表示由计算机得到细线对摆球的拉力大小F随时间变化的曲线，且图中t＝0时刻为摆球从A点开始运动的时刻，据力学规律和题中信息(g取10m/s2)，求：(1)单摆的周期和摆长；(2)摆球质量及摆动过程中的最大速度.14．（16分）如图所示，由同种材料制成的单匝正方形闭合导线框abcd位于竖直平面内，其下方有一匀强磁场区域，该区域的上边界水平，并与线框的ab边平行，磁场方向与线框平面垂直。已知磁场的磁感应强度为B，线框边长为L，线框质量为m，电阻为R。线框从磁场上方某高度处，由静止开始下落，恰能匀速进入磁场区域。求：（1）当ab边刚进入磁场时，线框的速度大小；（2）线框在进入磁场的过程中，通过导线横截面的电荷量；（3）分析线框进入磁场过程中的能量转化情况。15．（12分）一轻弹簧的一端固定在倾角θ=30°的固定光滑斜面的底部，另一端压有一质量m=lkg的物块（视为质点），如图所示．用力沿斜面向下推物块，使弹簧的压缩量x0=l0cm，然后由静止释放物块．已知弹簧的劲度系数k=150N/m，弹簧的形变始终在弹性限度内，弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量的关系为，重力加速度g=l0m/1．求：(1)从开始释放物块到物块的速度最大的过程中物块的位移；(1)物块在上滑的过程中上升最大高度．

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、A【解题分析】试题分析：根据理想气体状态方程PVT温度升高，压强P不变，根据理想气体状态方程PVT=C，可知，体积增大，这个过程可以实现，A正确；根据PVT2、C【解题分析】

导体棒由靠近ad边向bc边匀速滑动的过程中，产生的感应电动势E=BLv，保持不变，外电路总电阻先增大后减小，由欧姆定律分析得知PQ中的电流先减小后增大，故A错误；PQ中电流先减小后增大，PQ两端电压为路端电压，由U=E-IR，可知PQ两端的电压先增大后减小．故B错误；导体棒匀速运动，PQ上外力的功率等于回路的电功率，而回路的总电阻R先增大后减小，由，分析得知，PQ上拉力的功率先减小后增大．故C正确；线框作为外电路，总电阻最大值为，则导体棒PQ上的电阻始终大于线框的总电阻，当导体棒向右运动的过程中电路中的总电阻先增大后减小，根据闭合电路的功率的分配关系与外电阻的关系可知，当外电路的电阻值与电源的内电阻相等时外电路消耗的电功率最大，所以可得线框消耗的电功率先增大后减小．故D错误．【题目点拨】本题一要分析清楚线框总电阻如何变化，抓住PQ位于ad中点时线框总电阻最大，分析电压的变化和电流的变化；二要根据推论：外电阻等于电源的内阻时电源的输出功率最大，分析功率的变化．3、D【解题分析】

A.线圈与磁场平行，磁通量为零，没变化，不会产生感应电流，选项A错误；B.线圈没有闭合，不会产生感应电流，选项B错误；C.线圈与磁场平行，磁通量为零，没变化，不会产生感应电流，选项C错误；D.导体棒切割磁感线运动，线圈形成闭合回路，有感应电流产生，选项D正确。故选D。4、B【解题分析】A：金刚石、食盐和水晶是晶体；玻璃是非晶体．故A项错误．B：单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点．故B项正确．C：单晶体具有确定的几何形状，多晶体没有确定的几何形状．故C项错误．D：一定条件下，晶体、非晶体可以相互转化．故D项错误．5、C【解题分析】

AB．布朗运动不是液体分子的运动，也不是固体小颗粒分子的运动，而是小颗粒的运动，故AB错误；C．布朗运动的小颗粒受到不同方向的液体分子无规则运动产生的撞击，受力不平衡引起的，故C正确；D．分子永不停息地做无规则运动，图中的折线不是颗粒运动的轨迹，故D错误；6、C【解题分析】

以正方体为研究对象，受力分析，并运用合成法如图所示．由几何知识得，墙壁对正方体的弹力N1＝圆柱体对正方体的弹力N2＝根据牛顿第三定律，则正方体对圆柱体的压力为，以圆柱体和正方体为研究对象，竖直方向受力平衡，地面对圆柱体的支持力N＝(M＋m)g，水平方向受力平衡，地面对圆柱体的摩擦力f＝N1＝则选项C正确，ABD错误；故选C．点睛：本题考查了受力分析以及平衡条件的应用，应用整体法和隔离法灵活的选取研究对象是求解的关键；画出力的平行四边形，根据平衡条件列式解答．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、ABD【解题分析】

A．已知时质点Q的运动方向沿y轴正方向，可知波的传播方向沿x轴负方向，故A正确；B．由波形图可知λ=4m，则故B正确；C．由于3.4s=4T，因质点Q在t=0时刻不是从最高点（或最低点）、或者平衡位置振动，则在T/4内的路程不等于A=1cm，即0～3.4s内质点Q的路程不等于17A=17cm，故C错误；D．t＝0时刻质点P向下振动，而质点Q向上振动，则t＝0时刻起质点P比质点Q先回到平衡位置，故D正确；E．由于，则质点P的振动方程为故E错误。故选ABD。8、BCD【解题分析】

若波沿x轴正方向传播，则：（n=0，1，2，3，……）解得：（n=0，1，2，3，……）（n=0，1，2，3，……）波速（n=0，1，2，3，……）若波沿x轴负方向传播，则：（n=0，1，2，3，……）解得：（n=0，1，2，3，……）（n=0，1，2，3，……）波速（n=0，1，2，3，……）A.一列沿x轴传播的简谐横波，所以各质点均沿y轴方向运动，故A错误；B.若波沿x轴正方向传播且n=0时，波的周期为s，故B正确；C.若波沿x轴负方向传播，且n=0时，波的频率为1.25Hz，故C正确；D.若波沿x轴正方向传播且n=0时，波的传播速度为4.5m/s，故D正确。9、ABE【解题分析】

A．油膜上呈现彩色条纹，由内外薄膜光的相互叠加而产生，这是光的干涉，故A正确；B．全息照相利用了激光相干性好的特性，故B正确；C．光的偏振现象说明光是横波，不是纵波，故C错误；D．X射线比无线电波的波长短，更不容易发生衍射现象，故D错误；E．光的双缝干涉实验中，光的双缝干涉条纹间距，若仅将入射光从红光改为紫光，由于红光波长大于紫光，则相邻亮条纹间距变小，故E正确。故选ABE。【题目点拨】考查光的偏振、光的干涉与衍射的应用，注意激光的其它特点，理解影响干涉条纹间距的因素，掌握干涉与衍射的区别．10、AC【解题分析】

A．是居里夫妇发现人工放射性的核反应方程，故A正确；B．是查德威克发现中子的方程，故B错误；C．氘与氚生成氦核的核反应为核聚变方程，故C正确；D．是卢瑟福发现质子的核反应方程，故D错误；故选AC．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、0.03m22.0×10-11m36.7×10-10mD【解题分析】

第一空：由图示油膜可知，油膜的面积：S=75×20mm×20mm≈0.03m2；第二空：两滴油酸溶液含纯油的体积为：V=2×1100×11000=2×10-5mL第三空：油酸分子的直径为：d=VS第四空：计算油酸分子直径的公式是d=VSm，V是纯油酸的体积，A.水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开，则测量的面积S偏小，导致结果计算偏大，故A错误；B.计算时利用的是纯油酸的体积，酒精的作用是更易于油酸平铺成单层薄膜，自身溶于水或挥发掉，使测量结果更精确，故B错误；C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S将偏小，故得到的分子直径将偏大，故C错误；D.计算时把向量筒中滴入1mL油脂酒精溶液时，滴数多数了10滴，浓度降低，则d偏小，故D正确。12、BCD【解题分析】（1）探究电磁感应现象实验电路分两部分，电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路，检流计与副线圈组成另一个闭合电路；电路图如图所示；

（2）根据楞次定律可知，若使感应电流与原电流的绕行方向相同，则线圈L2中的磁通量应该减小，故拔出线圈L1、使变阻器阻值变大、断开开关均可使线圈L2中的磁通量减小，故A错误，BCD正确．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)0.4πs0.4m(2)0.05kg0.283m/s【解题分析】

(1)由图1可知周期

T=0.4π

s

由

有

解得L=0.4

m