2024届湖南省校级联考高二物理第二学期期末质量跟踪监视模拟试题含解析

2024届湖南省校级联考高二物理第二学期期末质量跟踪监视模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、测得一杯水的体积为V，已知水的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为NA，则水分子的直径d和这杯水中水分子的总数N分别为A．B．C．D．2、在物理学发展史上，许多科学家通过恰当地运用科学研究方法，超越了当时研究条件的局限性，取得了辉煌的研究成果．下列表述符合物理学史事实的是（）A．牛顿由斜面实验通过逻辑推理得出了自由落体运动的规律B．库仑利用库仑扭秤巧妙地实现了对电荷间的作用力与电荷量的关系研究C．法拉第发现载流导线对小磁针的作用，揭示了电现象与磁现象之间存在的联系D．安培用电场线和磁感线形象地描述电场和磁场，促进了电磁现象的研究3、在如图所示的电路中，a、b、c为三盏完全相同的灯泡，L是自感线圈，直流电阻为RL，则下列说法正确的是A．合上开关后，c先亮，a、b后亮B．断开开关时，N点电势高于M点C．断开开关后，b、c同时熄灭，a缓慢熄灭D．断开开关后，c马上熄灭，b闪一下后缓慢熄灭4、质量为m的运动员从下蹲状态竖直向上起跳，经过时间t，身体伸直并刚好离开地面，离开地面时速度为v在时间t内A．地面对他的平均作用力为mgB．地面对他的平均作用力为C．地面对他的平均作用力为D．地面对他的平均作用力为5、关于分子运动的说法，正确的有A．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子的无规则运动，空气中尘埃的飘动也是布朗运动B．扩散现象说明了分子在永不停息的热运动，同时也证明了分子间有空隙C．固体颗粒越大、液体温度越高，布朗运动越明显D．布朗运动和扩散现象均为分子的热运动6、四个小球在离地面不同高度同时从静止释放，不计空气阻力，从开始运动时刻起每隔相等的时间间隔，小球依次碰到地面．下列各图中，能反映出刚开始运动时各小球相对地面的位置的是（）A． B．C． D．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、下列说法中正确的是()A．在一定温度下，同种液体的饱和汽的密度是一定的B．饱和汽近似地遵守理想气体定律C．在潮湿的天气里，空气的相对湿度大，水蒸发得慢，所以洗了衣服不容易晾干D．在绝对湿度相同的情况下，夏天比冬天的相对湿度大8、假设小球在空气中下落过程受到的空气阻力与球的速率成正比，即f＝kv，比例系数k决定于小球的体积，与其他因素无关，让体积相同而质量不同的小球在空气中由静止下落，它们的加速度与速度的关系图象如图所示，则()A．小球的质量越大，图象中的a0越大B．小球的质量越大，图象中的vm越大C．小球的质量越大，速率达到vm时经历的时间越短D．小球的质量越大，速率达到vm时下落的距离越长9、倾角为θ=37°的斜面与水平面保持静止，斜面上有一重为G的物体A，物体A与斜面间的动摩擦因数μ=0.1．现给A施以一水平力F，如图所示．设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等（sin37°=0.6，cos37°=0.8），如果物体A能在斜面上静止，水平推力F与G的比值可能是（）A．3B．2C．1D．0.0110、下列各图对应的说法，正确的是A．甲图中当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等B．乙图是非晶体的微观结构示意图C．丙图中小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用D．丁图中把两端开口的很细的玻璃管插入水中可观察到水在细玻璃管中上升三、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）用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。（1）组装单摆时，应在下列器材中选用_______（选填选项前的字母）。A．长度为1m左右的细线B．长度为30cm左右的细线C．直径为1.5cm左右的塑料球D．直径为1.5cm左右的小钢球（2）在实验中，有人提出以下几点建议，其中合理的是________（选填选项前的字母）。A．测摆线长时，应让小球静止在平衡位置，测量悬点到小球顶点的距离B．单摆偏离平衡位置的角度不能太大，摆角θ＜5°C．在摆球经过最低点时启动秒表计时D．用秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期（3）某次实验时，测得摆线长为l，小球的直径为d，单摆完成n次全振动所用的时间为t，则重力加速度g=________（用已知物理量表示表示）。（4）下表是甲同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理。组次123摆线长l/mm793.0893.0993.0小球直径d/mm14.014.014.050次全振动时间t/s90.095.5100.5振动周期T/s1.801.91重力加速度g/()9.749.73请计算出第3组实验中的T=________s，g=________m/s2。（5）乙同学用多组实验数据做出周期的平方（T2）与摆长（L）关系的图像，如图所示，图像是一条过原点的直线，斜率为k。由此可知重力加速度g=________。（6）丙同学在家里测重力加速度。他用细线和小铁锁制成一个单摆，如图甲所示。由于他无法确定铁锁的重心位置，所以他只测得摆线的长度l。然后将铁锁拉离平衡位置一个小角度由静止释放，测出振动周期T。多次改变摆线的长度，重复上面操作，得到多组l、T的数据，作出T2－l图像如图乙所示，图像是一条不过原点的直线。他借鉴乙同学的思路，结合直线的斜率求得重力加速度。丙同学得到的重力加速度是否正确？并说明理由________.（可忽略空气阻力对该实验的影响）12．（12分）如图所示，用“碰撞试验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．（1）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置由静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP，然后，把被碰小球m2静置于轨道的末端，再将入射球m1从斜轨S位置静止释放，与小球m2相撞，并多次重复，接下来要完成的必要步骤是_______．（填选项的符号）A．用天平测量两个小球的质量m1、m2B．测量小球m1开始释放高度h和抛出点距地面的高度HC．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、ND．测量平抛射程OM、ON（2）若两球相碰前后的动量守恒，则表达式可表示为_____（用（1）问中测量的量字母表示）（3）若m1=45.0g、m2=9.0g、OP=46.20cm,则ON可能的最大值为_____cm．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）如图在直角坐标系平面的第二象限有平行于轴向下的匀强电场，在轴右侧区域内充满了匀强磁场，磁场方向垂直坐标平面，磁感应强度B随时间t变化的关系如图所示，t=0时刻，有一比荷为1.0×104C/kg带正电的粒子（不计重力），从坐标原点O沿轴正向以初速度=2×103m/s进入磁场。开始时刻，磁场方向垂直纸面向内，粒子最后到达坐标为(-2,0)的P点，求：（1）粒子到达轴时离O点的距离s；（2）匀强电场的电场强度E。14．（16分）如图所示，有一束平行于边长L＝0.3m的等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向边中点E，入射方向与边AB的夹角θ＝30°，从AC边射出时与AC边的夹角也恰好为θ．光在真空中的速度c＝3×108m/s．求：（1）该棱镜的折射率n；（2）光在棱镜中的传播时间t.15．（12分）如图甲所示，初始有一质量m＝5kg的物块以速度v0＝10m/s在水平地面上向右滑行，在此时刻给物块施加一水平外力F，外力F随时间t的变化关系如图乙所示，作用3s时间后撤去外力F，规定水平向右为正方向，已知物块与地面间的动摩擦因数μ＝0.1，重力加速度g＝10m/s1．求：(1)撤去拉力F时物块的速度大小；(1)物块向右滑行的总位移．

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】水的摩尔体积Vmol=；水分子数；将水分子看成球形，由，解得水分子直径为，故选C．点睛：本题的解题关键是建立物理模型，抓住阿伏加德罗常数是联系宏观与微观的桥梁，也可以将水分子看成立方体形．2、B【解题分析】

A．伽利略通过斜面实验加逻辑推理的方法研究了自由落体运动的规律，故A错误；B．库仑利用库仑扭秤实验实现了对电荷间的作用力与电荷量的关系的研究，故B正确；C．奥斯特发现了载流导线对小磁针的作用，揭示了电现象与磁现象之间存在的联系，故C错误；D．电场线和磁感线都是法拉第引入的，故D错误．故选B．3、B【解题分析】A、开关S闭合瞬间，因线圈L的电流增大，产生自感电动势，根据楞次定律可知，自感电动势阻碍电流的增大，通过a灯的电流逐渐增大，所以b、c先亮，a后亮，故A错误；BCD、断开开关S的瞬间，因线圈L的电流减小，产生自感电动势，根据楞次定律可知通过自感线圈的电流方向与原电流方向相同，N点电势高于M点；L和a、b组成的回路中有电流，由于原来a灯的电流小于b灯的电流，开关断开的瞬间，通过a、b和线圈回路的电流从a灯原来的电流减小，所以b灯会闪暗后a、b一起缓慢熄灭，而c没有电流，马上熄灭，故B正确，C、D错误；故选B。【题目点拨】闭合S和断开S瞬间，通过线圈L的电流发生变化，产生自感电动势，相当瞬时电源，从而可以进行分析。4、D【解题分析】人的速度原来为零，起跳后变化v，则由动量定理可得：解得：，故D正确，ABC错误．5、B【解题分析】

A.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的无规则运动，不是固体颗粒分子的无规则运动；空气中尘埃的飘动不是布朗运动，布朗运动用肉眼是观察不到的，选项A错误；B.扩散现象说明了分子在永不停息的热运动，同时也证明了分子间有空隙，选项B正确；C.固体颗粒越小、液体温度越高，布朗运动越明显，选项C错误；D.布朗运动是固体颗粒的无规则运动；扩散现象为分子的热运动，选项D错误；6、C【解题分析】试题分析：依题意可设第1个小球经时间t落地，则第2个小球经时间2t落地，第3个小球经时间3t落地，第4个小球经时间4t落地．又因为四个小球做的都是初速度为零的匀加速运动，因此它们下落的高度之比为1∶4∶9∶16，所以选项C正确.考点：本题考查匀变速直线运动的规律，意在考查学生对落体运动的理解．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】试题分析：饱和蒸汽的密度仅由温度决定，温度越高，饱和蒸汽的密度越大，饱和汽压越大，由B＝×100%可知，在p相同的情况下，ps越大，B越小．气体实验定律不适用于饱和蒸汽，未饱和蒸汽近似遵循气体实验定律．人感觉“潮湿”和“干燥”及蒸发快慢取决于相对湿度．考点：本题考查了对饱和蒸汽和相对湿度的理解．点评：饱和水蒸气和溶解度其实是一样的，即一定温度下单位体积空气中最多能溶解的水蒸气的体积，这和化学平衡一样，蒸发现象还在进行，只是达到了一种平衡态．绝对湿度是指每单位容积的气体所含水分的重量，一般用mg/L作指标.相对湿度是指绝对湿度与该温度饱和状态水蒸气含量之比用百分数表达8、BD【解题分析】

根据牛顿第二定律得mg-f=ma，据题f=kv，解得a=g-v；当v=0时，a=a0=g，与小球的质量无关．当a=0时，v=vm=，可知小球的质量m越大，图象中的vm越大，故A错误，B正确．由上分析，可知，当小球的质量越大时，图象的斜率越小，而斜率等于时间的倒数，那么速率达到vm时经历的时间越大，下落的距离越长，故C错误，D正确．故选BD．9、BC【解题分析】

若物体刚好不下滑，分析物体受力情况：重力、水平力F、斜面的支持力和静摩擦力，此时静摩擦力沿斜面向上，达到最大值．根据平衡条件和摩擦力公式求出F与G的比值最小值，同理，物体刚好不上滑时求出F与G的比值最大值，得到F与G的比值范围，即可选择．【题目详解】设物体刚好不下滑时F=F1，作出受力示意图，如图．则由平衡条件得：F1•cosθ+f1=G•sinθ，N1=F1•sinθ+G•cosθ．又f1=μN1联立得：设物体刚好不上滑时F=F2，作出受力示意图，如图．则由平衡条件得：F2•cosθ=f2+G•sinθ，N2=F2•sinθ+G•cosθ，又f2=μN2解得：即,则AD错误，BC正确．故选BC．【题目点拨】本题关键要正确分析物体的受力情况，作出物体的受力示意图．当物体相对于另一物体刚要滑动时它们之间的静摩擦力达到最大值．10、ACD【解题分析】

A.甲图中当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等，分子力表现为零，选项A正确；B.乙图中粒子排列具有空间上的周期性，是晶体的微观结构示意图，选项B错误；C.丙图中小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用，选项C正确；D.丁图中把两端开口的很细的玻璃管插入水中，由于毛细作用，可观察到水在细玻璃管中上升，选项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、ADABC2.019.77正确【解题分析】

第一空.AB.为减小实验误差，摆线长度应适当长些，因此A正确B错误；CD.为减小空气阻力对实验的影响，摆球质量应大而体积较小，C错误D正确；第二空.A.测摆线长时，应让小球静止在平衡位置，测量悬点到小球顶点的距离，A正确。B.单摆在摆角很小的情况下才做简谐运动，则单摆偏离平衡位置的角度不能太大，一般不超过，B正确。CD.当摆球经过最低点（平衡位置）开始计时误差较小，以及用秒表测量大约30次全振动所需的时间，再求出周期，单单测一次全振动所需的时间表示周期误差较大．C正确D错误。第三空.摆长为，单摆周期，根据单摆周期公式，联立解得：。第四空.通过以上分析可知，，所以。第五空.，代入解得：。第六空.根据得：，所以斜率为k，则重力加速度。第七空.设据线下端至铁锁重心位置的长度为a，则铁锁振动周期，得，图像斜率，得，所以计算正确。12、(1)ACD(2)(3)77.00【解题分析】（1）要验证动量守恒定律定律，即验证：m1v1=m1v2+m2v3，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：m1v1t=m1v2t+m2v3t，得：m1OP=m1OM+m2ON，因此实验中需要测量两小球的质量、先确定落点的位置再测量出平抛的水平距离；故应进行的步骤为ACD；

（3）根据（2）的分析可知，要验证动量守恒应验证的表达式为：m1OP=m1OM+m2ON；

（4）发生弹性碰撞时，被碰小球获得速度最大，根据动量守恒的表达式是：m1v0=m1v1+m2v2

由m1v02=m1v12+m2v22，

得机械能守恒的表达式是：m1•OM2+m2•ON2=m1•OP2，

联立解得：v2=v0，

因此最大射程为：sm=•OP==77.0cm；

点睛：该题考查用“碰撞试验器”验证动量守恒定律，该实验中，虽然小球做平抛运动，但是却没有用到速和时间，而是用位移x来代替速度v，成为是解决问题的关键．注意明确射程最大对应的条件．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）1.6m（2）【解题分析】

(1)粒子进入磁场后在磁场中作圆周运动，设轨道的半径为