2021-2022学年湖南省百所学校高二（下）5月联考物理试题（解析版）

湖南省高二年级考试物理试卷本试卷满分100分，考试用时75分钟。注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。4.本试卷主要考试内容：高考全部内容。一、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.关于分子动理论，下列说法正确的是（）A.布朗运动就是液体或者气体分子的无规则运动B.分子势能随着分子间的距离增大可能先增大后减小C.分子间相互作用的引力和斥力均随分子间的距离增大而减小D.一个气体分子的体积等于气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比【答案】C【解析】【详解】A．布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的无规则运动，反映了液体或气体分子的无规则运动，故A错误；B．若分子间距小于平衡距离，则随着分子间的距离增大，分子力先做正功再做负功，故分子势能先减小后增大，若分子间距大于平衡距离，则随着分子间的距离增大，分子力一直做负功，故分子势能一直增大，故B错误；C．分子间相互作用的引力和斥力均随分子间的距离增大而减小，但斥力减小得更快，故C正确；D．由于气体分子的间距远大于分子直径，故气体分子的体积小于气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比，故D错误。故选C。2.近年来，我国第四代反应堆一钍基熔盐堆能源系统（TMSR）研究已取得重大突破。该反应堆以钍为核燃料，钍俘获一个中子后经过若干次衰变转化成铀；轴的一种典型裂变产物是钡和氪，同时释放巨大能量。下列说法正确的是（）A.重核分裂成两个中等大小的核，核子的比结合能减小B.铀核裂变的核反应方程为C.钍核有142个中子，核力只存在于相邻质子之间D.衰变的实质在于核内的中子转化成了一个质子和一个电子【答案】D【解析】【详解】A．比结合能越大的原子核越稳定，重核分裂成两个中等大小的核，核的比结合能均会增大，故A错误；B．核裂变方程遵循质量数守恒、电荷数守恒，铀核裂变的核反应方程为故B错误；C．钍核有90个质子个中子，核力存在于相邻的质子与质子、质子与中子、中子与中子之间，故C错误；D．衰变的实质在于核内的中子转化成了一个质子和一个电子，故D正确。故选D。3.某物体做匀变速直线运动，其v-t图像如图所示，下列说法正确的是（）

A.物体的初速度大小为2m/s B.物体的加速度大小为1m/s2C.0～2s内物体的位移大小为6m D.0～2s内物体的平均速度大小为5m/s【答案】C【解析】【详解】A．速度时间图像纵轴截距表示初速度，所以初速度为1m/s，故A错误；B．速度时间图像的斜率表示加速度，所以加速度为2m/s2，故B错误；C．速度时间图像的面积表示位移，所以位移为6m，故C正确；D．平均速度为故D错误。故选C。4.如图所示，ab是一个可绕垂直于纸面的O轴自由转动的闭合矩形导线框，开始处于静止状态，当滑动变阻器R的滑片P自右向左滑动时，下列说法正确的是（）A.导线框将保持静止B.导线框将顺时针转动C.导线框将逆时针转动D.因电源极性不明，无法确定导线框转动的方向【答案】C【解析】【详解】ABC．当滑动变阻器的滑片向左滑动时，外电路的总电阻减小，通过电磁铁的电流增大，穿过导线框a的磁通量增大，为了阻碍磁通量增大，导线框ab必将逆时针方向转动，C正确，AB错误。D．分析过程并未涉及电源的极性，所以结论与电源的极性无关，D错误。故选C。5.图为速度选择器和质谱仪，某时刻有一带电粒子射入，其轨迹如图所示，图中所给的数据均为已知，不考虑粒子受到的重力，下列说法正确的是（）

A.该带电粒子带负电B.该带电粒子的初速度大小为C.粒子的动能先不变再增大D.若带电粒子在磁场的运动半径为R，则该粒子的比荷为【答案】D【解析】【详解】A．由题图可知，带电粒子进入匀强磁场时向下偏转，所以粒子所受的洛伦兹力方向向下，根据左手定则判断得知该粒子带正电，故A错误；B．带电粒子在平行金属板中受到电场力和洛伦兹力的作用而做匀速直线运动，由左手定则可知，洛伦兹力方向竖直向上，则电场力方向向下，粒子带正电，电场强度方向向下，粒子能通过狭缝，电场力与洛伦兹力平衡初速度大小故B错误；C．粒子进入匀强磁场中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，速度大小不变，故动能不变，故C错误；D．由牛顿第二定律解得故D正确。故选D。6.如图所示，一透明半圆介质，O为圆心，为直径，光以入射角从D点射入该透明介质，恰好在的中点E发生全反射，则透明半圆介质对光的折射率为（）A.1.4 B.1.6 C.1.8 D.2.0【答案】D【解析】【详解】设光射入介质的折射角为，临界角为C，则有，由几何知识可得解得故选D。二、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，有多项符合题目要求。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.物理实验助推物理学理论的发展。对以下实验的表述，说法正确的是（）A.图甲：密立根通过油滴实验测量了电子的电荷量，揭示了电荷的量子化B.图乙：库仑通过扭秤实验发现了点电荷间的作用规律，并测量了静电力常量C.图丙：卢瑟福根据粒子散射实验的现象提出了原子核式结构模型D.图丁：汤姆孙通过阴极射线实验发现了电子，揭示了原子具有内部结构【答案】ACD【解析】【详解】A．图甲：密立根通过油滴实验测量了电子的电荷量，揭示了电荷的量子化，故A正确；B．库仑通过扭秤实验发现了点电荷间的作用规律，静电力常量既不是库仑通过扭秤测出来的，也不是后人通过库仑扭秤测出来的，而是通过麦克斯韦的相关理论算出来的，故B错误；C．图丙：卢瑟福根据粒子散射实验的现象提出了原子核式结构模型，故C正确；D．图丁：汤姆孙通过阴极射线实验发现了电子，揭示了原子具有内部结构，故D正确故选ACD。8.沿x轴正方向传播的一列简谐横波如图所示，实线是在时刻的波形图，虚线是在（小于一个周期）时刻的波形图，下列说法正确的是（）A.这列波的波速是B.内，处的质点运动的路程为C.时，处的质点速度方向和加速度方向均沿y轴正方向D.相邻的振动步调总是相反的两个质点间的距离为一个波长【答案】AC【解析】【详解】A．从时刻到时刻的时间为，波传播的距离为，由波形平移法知，波速选项A正确；B．内，波传播的距离为，处的质点运动到平衡位置下方，运动的路程为选项B错误；C．可判断出时处的质点在平衡位置下方向上振动，则速度向上，又因为此时处的质点位移为负，则加速度为正，选项C正确；D．只能说相邻的振动步调总是相反的两个质点的平衡位置间的距离为半个波长，选项D错误。故选AC。9.如图所示，一台理想变压器原、副线圈匝数之比。原线圈接在电压的交流电源上，副线圈接的电阻。图中电表均为理想电表，下列说法正确的是（）A.电压表的示数为 B.电压表的示数为C.电流表的示数为 D.电流表的示数为【答案】AC【解析】【详解】AB．原线圈两端的电压又解得故A正确；B错误；CD．设副线圈中电流为，则有又解得故C正确；D错误。故选AC。10.氢原子能级分布如图所示。可见光的能量范围为，紫外线的波长范围为，普朗克常量。大量处于能级的氢原子，自发跃迁到低能级的过程中（）A.最多能辐射出5种频率不同的光子B.最多能辐射出2种频率不同的可见光C.最多能辐射出2种频率不同的紫外线的光子D.只能辐射出1种红外线光子【答案】BD【解析】【详解】A．大量处于能级的氢原子自发跃迁到低能级的过程中，最多可放出6种频率不同的光子，故A错误；B．因可见光的能量范围为，则从（能量差为），（能量差为），属于可见光范围，最多能辐射出2种频率不同的可见光。故B正确；C．因紫外线的波长范围为，由可得紫外线的能量范围为，从（能量差为），（能量差为），（能量差为），最多能辐射出3种频率不同的紫外线的光子。故C错误；D．从（能量差为），属于红外线范围，最多能辐射出1种红外线的光子。故D正确。故选BD。三、非选择题：共56分。11.某同学在洗衣机主板上拆得一只定值电阻，现欲测量这只定值电阻的阻值。

（1）首先使用多用电表的欧姆挡对阻值进行粗测，图甲为多用电表的刻度盘，当用“”挡测量时，正确操作后发现指针偏角很大。为了比较准确地测量，应该选择“___________”（填“”或“”）挡进行测量，欧姆调零后，测电阻时表针位置如图甲所示，则所测的阻值为___________。（2）按如图乙所示的电路测量，已知电流表A1的内阻为，定值电阻的阻值为，当滑动变阻器处于某位置时，电流表A1的示数为，电流表A2的示数为，则定值电阻的阻值___________（用题中所给的字母表示）。【答案】①.②.11③.【解析】【详解】（1）[1][2]由于偏角太大，阻值很小，倍率挡选择的过高了，所以选用小量程“”挡，其读数为。（2）[3]由闭合电路欧姆定律可得12.某同学利用如图所示的双缝干涉实验装置测量紫色光的波长，测得双缝之间的距离为，光屏与双缝之间的距离为，第1条与第8条紫色亮条纹中心间的距离为，试回答下列问题：

（1）相邻两条亮条纹的间距为___________；（2）实验中测得的紫色光的波长为___________m；（3）若将图中滤光片换为红色，则干涉条纹间距将___________（填“变大”、“不变”或“变小”）。【答案】①.2.10②.③.变大【解析】【详解】（1）相邻两条干涉亮条纹间距

（2）根据可得

（3）红光的波长比紫光长，所以干涉条纹间距将变大。13.如图所示，导线全部为祼导线，半径为r的圆（右边有开口）内有方向垂直圆平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一根长度大于2r的导线MN在圆环上以速度v自左端匀速运动到右端。电路中的电阻为R，其余电阻不计，导线MN始终与圆环接触良好，求：（1）此过程中通过导线MN的电荷量q；（2）此过程中导线MN上电流的最大值。

【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）导线MN从左端匀速运动到右端，有联立可得其中解得（2）导线MN运动到圆环的圆心处时，切割的有效长度最大，产生的感应电动势最大，所以有解得14.一定质量的理想气体，从状态A到状态B，再到状态C，最后回到状态A，如图所示，图中、均为已知量，气体在状态A时的热力学温度为，求：（1）气体在状态B时热力学温度；（2）在过程中，外界对气体做的总功W；（3）在的循环中，气体从外界吸收（或向外界放出）的热量。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】解：（1）根据理想气体状态方程，A状态到B状态有解得。（2）过程中，气体体积缩小，图像与坐标轴所围的面积即为外界对气体做的功，则有解得。（3）从状态C到状态A，气体体积不变，即，气体从的初、末内能不变，即，设气体从外界吸收的热量为Q，结合热力学第一定律有解得负号表示气体向外界放热15.表面光滑、质量为m的滑块P放置在水平地面上的A点，质量为3m的滑块Q放置在倾角为的斜面体上的B点（位置并不固定）。现作用在滑块P上一个水平向右、大小的恒力，使其向右运动。已知滑块Q与斜面间的动摩擦因数，滑块P与Q第一次碰撞前的速度大小为，P与Q的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短（每次都是Q停下来后，P才与之碰撞），滑块P在水平地面与斜面衔接处C的运动无能量损失，重力加速度大小为g，两滑块均可看作质点。（1）求A、C之间的距离s；（2）求滑块P第n次碰撞使滑块Q上升的高度；（3）要使每次都是Q停下来后P才与之碰撞，求斜面的倾角需要满足的条件。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）滑块P在斜面上运动时有解得