华中师大一附中2024届高二物理第二学期期末考试模拟试题含解析

华中师大一附中2024届高二物理第二学期期末考试模拟试题注意事项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、下列说法中正确的是A．白光通过三棱镜后呈现彩色光带是光的全反射现象B．照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是利用了光的衍射现象C．门镜可以扩大视野是利用了光的干涉现象D．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉2、关于永动机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是（）A．第二类永动机违背能量守恒定律B．如果物体从外界吸收了热量，则物体的内能一定增加C．保持气体的质量和体积不变，当温度升高时，每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多D．做功和热传递都可以改变物体的内能，但从能的转化或转移的观点来看这两种改变方式没有区别3、下列振动中是简谐运动的是：（）A．手拍乒乓球的运动B．思考中的人来回走动C．轻质弹簧的下端悬挂一个钢球，上端固定组成的振动系统D．从高处下落到光滑水泥地面上的小钢球的运动4、真空中两个同性的点电荷q1、q2，它们相距较近，保持静止。今释放q2且q2只在q1的库仑力作用下运动，则q2在运动过程中受到的库仑力A．不断减小 B．不断增加 C．始终保持不变 D．先增大后减小5、如图所示,容器左边的体积是右边的4倍,两边充有同种气体,温度分别为20℃和10℃,此时连接两容器的细玻璃管的水银柱保持静止,如果容器两边的气体温度各升高10℃,忽略水银柱及容器的膨胀,则水银柱将（）A．向右移动 B．向左移动 C．静止不动 D．条件不足,无法判断6、如图甲所示，两条平行虚线间存在方向与纸面垂直的匀强磁场，一边长为0.2m、总电阻为0.1Ω的正三角形导线框abc位于纸面内且bc边与磁场边界垂直。已知导线框始终向右做匀速直线运动，bc边在t＝0时刻进入磁场，线框中感应电流随时间变化的图线如图乙所示，规定顺时针方向为感应电流的正方向。下列说法正确的是（）A．磁感应强度方向垂直纸面向里B．匀强磁场的磁感应强度大小为0.1TC．导线框运动的速度大小为0.2m/sD．导线框运动过程中受到最大安培力大小为0.15N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、如图所示的电场中有A、B两点，下列判定正确的是：()A．电势φA>φB，场强EA>EBB．电势φA>φB，场强EA<EBC．将电荷量为q的正电荷从A点移动B点，电场力做正功，电势能减小D．将电荷量为q的负电荷分别放在A、B两点，电荷具有电势能8、如图所示，在正交的匀强电场和磁场的区域内（磁场水平向内），有一离子恰能沿直线飞过此区域（不计离子重力）A．不管离子带何种电，E方向都向下B．若增大离子电量，离子将向上偏转C．若增大离子电量，离子将向下偏转D．若增大离子电量，离子不偏转继续沿直线飞过9、如图所示，内壁光滑的半球形容器置于粗糙的水平面上，一小滑块在平行于内壁的力F的作用下沿半球形内壁缓慢上升到容器口，在滑块上升过程中容器始终静止，下列有关说法正确的是（）A．推力F先增大后减小B．半球容器内壁对滑块的支持力先增大后减小C．地面对半球形容器的摩擦力先增大后减小D．地面对半球形容器的支持力一直减小10、如图所示，A、B两物体从同一点开始运动，从A、B两物体的位移图象可知下述说法中正确的是()A．A、B两物体同时自同一位置向同一方向运动B．A、B两物体自同一位置向同一方向运动，B比A晚出发2sC．A、B两物体速度大小均为10m/sD．A、B两物体在A出发后4s时距原点40m处相遇三、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）某同学用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律．该同学将滑块从距离光电门x远处由静止释放，遮光条通过光电门时，光电门记录的时间为Δt；测得气垫导轨长度为L，垫起一端距离水平桌面的高度为h．用游标卡尺测量遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的宽度d=_______mm；若重力加速度为g，用相关物理量的字母表示，则滑块下滑过程中加速度的理论值可表示为a=_____________；加速度的测量值可表示为a=________．12．（12分）“用油膜法估测分子的大小”的实验的方法及步骤如下：①向体积V油=1mL的油酸中加酒精，直至总量达到V总=500mL；②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n=100滴时，测得其体积恰好是V0=1mL；③先往边长为30cm～40cm的浅盘里倒入2cm深的水，然后将什么均匀地撒在水面上；

④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；

⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长l=20mm．

根据以上信息，回答下列问题：

（1）步骤③中应填写：_____________；

（2）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V′是______________；

（3）油酸薄膜的面积S为___________（结果保留两位有效数字）

（4）油酸分子直径d是____________m．（结果保留两位有效数字）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，质量为0.5kg物块从光滑斜面上的A点静止开始下滑，经过B点后进入水平面，最后停在C点。利用速度传感器测量物体每隔1s的瞬时速度值，有关数据由下表列出。取重力加速度g＝10m/s2，认为物块经过B点时速度的大小不变。求t/s0123456…v/m·s-10481212108…（1）物块从A滑行到C的时间；（2）物块滑行过程中的最大速度。14．（16分）如图所示，倾角为θ的光滑斜面ABC放在水平面上，劲度系数分别为k1、k2的两个轻弹簧沿斜面悬挂着，两弹簧之间有一质量为m1的重物，最下端挂一质量为m2的重物，此时两重物处于平衡状态，现把斜面ABC绕A点缓慢地顺时针旋转90°后，重新达到平衡．试求：m1、m2沿斜面各移动的距离．15．（12分）在实验室做了一个这样的光学实验，即在一个密闭的暗箱里依次放上小灯泡（紧靠暗箱的左内壁）、烟熏黑的玻璃、狭缝、针尖、感光胶片（紧靠暗箱的右内壁），整个装置如图所示．小灯泡发出的光通过熏黑的玻璃后变得十分微弱，经过三个月的曝光，在感光胶片上针尖影子周围才出现非常清晰的衍射条纹．对感光胶片进行了光能量测量，得出每秒到达感光胶片的光能量是5×10－13J．假如起作用的光波波长约为500nm，且当时实验测得暗箱的长度为1．2m，若光子依次通过狭缝，普朗克常量h＝2．23×10－34J·s，求：（1）每秒钟到达感光胶片的光子数目．（2）光束中相邻两光子到达感光胶片相隔的时间和相邻两光子之间的平均距离．（3）根据第（2）问的计算结果，能否找到支持光是概率波的证据？请简要说明理由．

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】

A.白光通过三棱镜后呈现彩色光带是由于不同颜色的光折射率不同，相同的入射角经过折射后折射角不同，故A错误；B.表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是利用了光的干涉现象，故B错误；C.门镜可以扩大视野是利用了光的折射现象，故C错误；D.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉，故D正确．故选D.2、C【解题分析】

A.第二类永动机不违反能量守恒定律，违反了热力学第二定律；故A错误.B.改变内能的方式有做功和热传递，物体从外界吸收了热量，物体的内能不一定增加；故B错误.C.保持气体的质量和体积不变，当温度升高时，压强增大，每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多；故C正确.D.做功和热传递都可以改变物体的内能，但从能时转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的；故D错误.3、C【解题分析】手拍乒乓球的运动和思考中的人来回走动没有规律，不是简谐运动，故AB错误；轻质弹簧的下端悬挂一个钢球，上端固定组成的振动系统，钢球以受力平衡处为平衡位置上下做简谐运动，C正确；从高处下落到光滑水泥地面上的小钢球的运动过程为自由落体，不是简谐运动，故D错误；故选C．4、A【解题分析】

同性电荷互相排斥，则释放q2且q2只在q1的库仑力作用下运动的过程中，逐渐远离q1，则q2受到的库仑力逐渐减小，故选A.5、B【解题分析】

设两个容器的体积不变，即，不变，所装气体温度分别为当温度升高时，左边的压强由增至，右边的压强由增至，由查理定律得：因为，所以，故水银柱应向左移运动，故B正确。6、D【解题分析】

A.由图乙所示图线可知，线框进入磁场过程感应电流沿顺时针方向，由右手定则可知，磁场垂直于纸面向外；故A错误.C.由图乙所示图象可知，线框进入磁场的时间t＝0.1s，线框的速度v=bct=B.由图乙所示图象可知，线框的一半进入磁场时感应电流I=3A，此时切割磁感线的有效长度L=acsin60°=0.2×32m=0.13m，此时感应电动势D.当线框的一半进入磁场时或线框一半离开磁场时线框受到的安培力最大，由图乙所示图象可知，此时感应电流I=3A，此时切割磁感线的有效长度L=0.13二、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、BC【解题分析】

AB、电场线疏密表示电场的强弱，故场强，沿着电场线的方向电势降低，可知，故B正确，A错误；C、将电荷量为q的正电荷放在电场中，受力的方向是从A指向B，故从A点移到B点，电场力做正功，电势能减少，故C正确；D、将电荷量为q的负电荷分别放在A、B两点，根据可知负电荷在电势低的地方电势能大，即有，故D错误；故选BC．8、AD【解题分析】

在复合场中对带电粒子进行正确的受力分析，在不计重力的情况下，离子在复合场中沿水平方向直线通过故有：，若粒子带正电，则受洛伦兹力向上，而电场力向下，所以电场强度的方向向下；若带负电，则受洛伦兹力向下，而电场力向上，所以电场强度的方向向下，因此A正确；由知：，离子的速度与电荷自身无关，故增大离子电量，离子不偏转继续沿直线运动，BC错误，D正确．【题目点拨】此为速度选择器，粒子离子在复合场中沿水平方向直线通过故有，若粒子带正电，则受洛伦兹力向上，而电场力向下，若带负电，则受洛伦兹力向下，而电场力向上，由此可正确解答结果；本题考查了速度选择器的工作原理，速度选择器是利用电场力等于洛伦兹力的原理进行工作的，故速度选择器只能选择速度而不能选择电性．9、CD【解题分析】

AB．对物体进行受力分析：物体受重力mg、支持力FN、摩擦力Ff.小滑块从半球形容器最低点缓慢移近最高点，可以看成小滑块每一个状态都是平衡状态．根据平衡条件，应用力的合成得出：F=GsinθFN=Gcosθθ逐渐增大，sinθ增大，cosθ减小．根据以上表达式可以发现F增大，FN减小．故A错误，B错误；C．对于半球容器和小滑块整体，外力F的水平分力等于地面的摩擦力，初位置F为零，末位置F竖直，水平分量也为零，所以地面对半球形容器的摩擦力先增大后减小，故C正确；D．对于半球容器和小滑块整体，竖直方向受力平衡，外力F的竖直分力一直在增大，地面对半球形容器的支持力一直减小，故D正确．故选CD.【题目点拨】分析小滑块的受力，列出F力和支持力的表达式，分析两力的变化；将半球容器和小滑块作为一个整体，根据F力水平分力和竖直分力的变化，分析地面的摩擦力和支持力的变化．10、AB【解题分析】

通过图像可知A先运动，B在A运动了2s后开始运动，两者发生的位移都是正方向并且在增大，所以朝着同一方向运动，故A错误，B正确；位移图象x-t图像的斜率可表示速度的大小，所以两条直线的斜率不同，所以速度不同，C错误；位移图象两只线相交，说明位移相同，所以A、B两物体在A出发后4s在距原点20m处相遇，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、4.4【解题分析】游标卡尺的主尺读数为4mm，游标读数为0.1×4mm=0.4mm，则d=4.4mm，根据牛顿第二定律可知：由几何关系可知：解得：加速度的理论值为：根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，滑块经过光电门的速度为：根据可得加速度的测量值为：点睛：游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读；根据牛顿第二定律可求得加速度的理论值；根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出滑块经过光电门时的速度大小，再根据速度和位移关系即可求得加速度的测量值．12、痱子粉或细石膏粉【解题分析】

（1）[1]．为了显示水分子油膜的形状，需要在水面上撒痱子粉．

（2）[2]．1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为：（3）[3]．根据大于半个方格的算一个，小于半个方格的舍去，油膜形状占据的方格数大约为115个，故面积为：S＝115×20cm×20cm＝4.6×104mm2（4）[4]．油酸分子的直径为：点睛：本题考查了油膜法测分子直径是实验步骤、求分子的直径；要熟悉实验步骤与实验注意事项，求分子直径时，求油的体积是易错点，一定要注意所求的体积是纯油的体积．解题结果还要保留有效数字四、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、（1）10s（2）【解题分析】

（1）分析数据可知，物体在0-3s时间内做匀加速直线运动，每秒速度增加4，3-4秒初末速度一样，说明物体到达B点的时间在3-4s之间。物体在BC段减速滑行时每隔1s速度减少2m/s，6s时速度为8，则因此物体从A滑行到C的时间是10s。（2）物体滑行至B点时的速度最大，设为vB。设物体在AB段滑行的时间为t1、加速度为a1，在BC段滑行的时间为t2、加速度为a2，则有联解求得因此物体滑行的最大速度14、m1、m2沿斜面移动的距离各为和（sinθ+cosθ）+（sinθ+cosθ）．【解题分析】试题分析：在旋转前后，物体均处于平衡状态，则共点力的平衡条件可得出物体弹簧弹力，由胡克定律可求得弹簧的伸长量，则可得出旋转前后的距离．解：没旋转时，两弹簧均处于伸长状态，两弹簧伸长量分别为x1、x2，由平衡条件可知k2x2=m2gsinθ，解得：x2=k2x2+m1gsi