2024屆湖南省長(zhǎng)沙市寧鄉(xiāng)市物理高二下期末考試模擬試題含解析

2024屆湖南省長(zhǎng)沙市寧鄉(xiāng)市物理高二下期末考試模擬試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、根據(jù)分子動(dòng)理論，物體分子同距離為等于10-10m，此時(shí)分子所受引力和斥力大小相等，以下說法正確的是A．當(dāng)分子間距離等于時(shí)，分子具有最大勢(shì)能，距離增大或減小時(shí)勢(shì)能都變小B．當(dāng)分子間距離等于時(shí)，分子具有最小勢(shì)能，距離增大或減小時(shí)勢(shì)能都變大C．分子距離越大，分子勢(shì)能越大，分子距離越小，分子勢(shì)能越小D．分子距離越大，分子勢(shì)能越小，分子距離越小，分子勢(shì)能越大2、如圖所示，L為電阻不計(jì)的自感線圈，已知LC電路振蕩周期為T，開關(guān)S閉合一段時(shí)間。S斷開時(shí)開始計(jì)時(shí)，當(dāng)t=3T/8時(shí)，L內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和電容器極板間電場(chǎng)強(qiáng)度的方向分別為()A．向下、向下B．向上、向下C．向上、向上D．向下、向上3、電場(chǎng)中等勢(shì)面如圖所示，下列關(guān)于該電場(chǎng)的描述正確的是()A．A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比C點(diǎn)的小B．負(fù)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能比在C點(diǎn)的電勢(shì)能大C．電荷沿等勢(shì)面AB移動(dòng)的過程中，電場(chǎng)力始終不做功D．正電荷由A移動(dòng)到C，電場(chǎng)力做負(fù)功4、如圖示，兩段等長(zhǎng)細(xì)線串接著兩個(gè)質(zhì)量相等的小球a、b，懸掛于O點(diǎn)．現(xiàn)在兩個(gè)小球上分別加上水平方向的外力，其中作用在b球上的力大小為F、作用在a球上的力大小為3F，則此裝置平衡時(shí)的位置可能是下列哪幅圖：A． B．C． D．5、從高處跳到低處時(shí)，為了安全，一般都要屈腿(如圖所示)，這樣做是為了()A．減小沖量B．減小動(dòng)量的變化量C．增大與地面的沖擊時(shí)間，從而減小沖力D．增大人對(duì)地面的壓強(qiáng)，起到安全作用6、有一正弦交流電，它的電流瞬時(shí)值的表達(dá)式為i＝141.4sin314t(A)，那么它的有效值是()A．100A B．70.7AC．314A D．50A二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、若氫原子的基態(tài)能量為，各個(gè)定態(tài)的能量值為2，，則下列說法正確的是A．為使一處于基態(tài)的氫原子核外電子脫離原子核的束縛，所需的最小能量為B．為使一處于基態(tài)的氫原子核外電子脫離原子核的束縛，所需的最小能量為EC．若有一群處于能級(jí)的氫原子，發(fā)生躍遷時(shí)釋放的光子照射某金屬能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，則該金屬的逸出功至多為D．若有一群處于能級(jí)的氫原子，發(fā)生躍遷時(shí)釋放的光子照射某金屬能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，則該金屬的逸出功至多為8、如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A．其中，A→B和C→D為等溫過程，B→C和D→A為絕熱過程．該循環(huán)過程中，下列說法正確的是（）A．A→B過程中，氣體對(duì)外界做功B．B→C過程中，氣體分子的平均動(dòng)能增加C．C→D過程中，單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多D．D→A過程中，氣體的內(nèi)能沒有變化9、關(guān)于分子動(dòng)理論，下列說法正確的是（）A．分子間引力和斥力都隨分子間距的減小而增大B．分子間距增大時(shí)，分子勢(shì)能一定減小C．長(zhǎng)期放煤的地方，地面下的泥土變黑是由于擴(kuò)散D．顆粒越大，與顆粒撞擊的分子數(shù)越多，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯10、A、B、C三物體同時(shí)、同地、同向出發(fā)做直線運(yùn)動(dòng)，如圖所示是它們運(yùn)動(dòng)的位移-時(shí)間圖象，由圖象可知它們?cè)趖0時(shí)間內(nèi)（）A．t0時(shí)刻A、C相遇B．C．t0時(shí)刻之前A一直在B、C的前面D．A、C均做曲線運(yùn)動(dòng)，B做直線運(yùn)動(dòng)三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學(xué)做“利用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)．(1)擺動(dòng)時(shí)最大擺角應(yīng)___（填“較大”或“較小”）．為了減小測(cè)量周期的誤差，應(yīng)用秒表測(cè)量單擺完成多次全振動(dòng)所用的時(shí)間，求出周期；(2)該同學(xué)先測(cè)得擺長(zhǎng)為L(zhǎng)，然后用秒表記錄單擺n次全振動(dòng)所用的時(shí)間為t．用上述測(cè)得的物理量符號(hào)寫出重力加速度的表達(dá)式g=_______;(3)如果他測(cè)得的g值偏小，可能的原因是____；A．測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)，只量了擺線長(zhǎng)度，沒計(jì)擺球半徑B．振動(dòng)中擺線上端松動(dòng)，使擺長(zhǎng)增加C．計(jì)時(shí)開始時(shí)，秒表過遲按下D．實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動(dòng)數(shù)為50次(4)為了提高實(shí)驗(yàn)精度，在實(shí)驗(yàn)中可改變幾次擺長(zhǎng)L并測(cè)出對(duì)應(yīng)的周期T，從而得出多組T2與L的數(shù)據(jù)，再以T2為縱坐標(biāo)，L為橫坐標(biāo)，描點(diǎn)連線，如圖所示，并求得該直線的斜率為k．則重力加速度g=_______．（用k表示）12．（12分）在做“測(cè)定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，若待測(cè)金屬絲的電阻約為，要求測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，提供以下器材供選擇：A．電池組，(，內(nèi)阻約)B．電流表，(，內(nèi)阻約)C．電流表(，內(nèi)阻約)D．電壓表(，內(nèi)阻約)E.電壓表(，內(nèi)阻約)F.滑動(dòng)變阻器(，允許最大電流)G.滑動(dòng)變阻器(，允許最大電流)H.開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)實(shí)驗(yàn)選擇的器材有__________(填寫儀器前字母代號(hào))(2)若用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲直徑的讀數(shù)如圖1，則讀數(shù)為____________；(3)測(cè)電阻時(shí)，電流表、電壓表、待測(cè)金屬絲電阻在組成電路時(shí)，請(qǐng)?jiān)趫D2虛線框內(nèi)畫出應(yīng)采用的實(shí)驗(yàn)原理圖___________，且此原理圖使得待測(cè)金屬絲電阻的測(cè)量值比真實(shí)值偏_________（選填：“大”或“小”；）(4)若用表示金屬絲長(zhǎng)度，表示直徑，測(cè)得電阻值為，則計(jì)算金屬絲電阻率的表達(dá)式_________.四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）截面為扇形AOC的玻璃磚放在水不面上，B是圓弧的最低點(diǎn)，也是AC弧面的中點(diǎn)，圓弧半徑為R，D是OA邊上一點(diǎn)，OD=22R，E是OA邊的中點(diǎn)。圓弧所對(duì)圓心角為120°，一束光線從D點(diǎn)在紙面內(nèi)垂直（1）玻璃磚對(duì)光的折射率；（2）若讓光從E點(diǎn)入射，入射方向不變，則光線在圓弧面上折射，偏向角為多少？14．（16分）如圖所示，半徑為R的四分之三圓周CED，O為圓心，A為CD的中點(diǎn)，在OCEDO內(nèi)充滿垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.一群相同的帶正電粒子以相同的速率從AC部分垂直于AC射向磁場(chǎng)區(qū)域，沿半徑OD放置一粒子吸收板，所有射在板上的粒子均被完全吸收．已知粒子的質(zhì)量為m，電量為q，速率v＝，假設(shè)粒子不會(huì)相遇，忽略粒子間的相互作用，不考慮粒子的重力．求：(1)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑；(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短和最長(zhǎng)時(shí)間；(3)吸收板上有粒子擊中的長(zhǎng)度．15．（12分）如圖所示，M、N為兩平行金屬板，其間電壓為U．質(zhì)量為m、電荷量為＋q的粒子，從M板由靜止開始經(jīng)電場(chǎng)加速后，從N板上的小孔射出，并沿與ab垂直的方向由d點(diǎn)進(jìn)入△abc區(qū)域，不計(jì)粒子重力，已知bc＝l，∠c＝60°，∠b＝90°，ad＝l．(1)求粒子從N板射出時(shí)的速度v0；(2)若△abc區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，要使粒子不從ac邊界射出，則磁感應(yīng)強(qiáng)度最小為多大？(3)若△abc區(qū)域內(nèi)存在平行紙面且垂直bc方向向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，要使粒子不從ac邊界射出，電場(chǎng)強(qiáng)度最小為多大？

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解題分析】

r＞r0，分子力表現(xiàn)為引力，r＜r0，分子力表現(xiàn)為斥力，當(dāng)r從無窮大開始減小，分子力做正功，分子勢(shì)能減小，當(dāng)r減小到r0繼續(xù)減小，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增加，所以在r0處有最小勢(shì)能．分子間距離從r0增大或減小時(shí)勢(shì)能都變大．故B正確，ACD錯(cuò)誤．【題目點(diǎn)撥】解決本題的關(guān)鍵掌握分子力的特點(diǎn)：r＞r0，分子力表現(xiàn)為引力，r＜r0，分子力表現(xiàn)為斥力．以及分子力做功與分子勢(shì)能的關(guān)系：分子力做正功，分子勢(shì)能減小，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增加．2、B【解題分析】

開關(guān)閉合時(shí)，電容器充電，下極板為正極板；S斷開后，電容器與電感L組成振蕩電路，電容的變化為周期性變化，如圖所示；

則由圖可知，電容器正在充電，此時(shí)上極板為正，電場(chǎng)方向向下；線圈中電流由下向上，故由右手螺旋定則可知，磁場(chǎng)向上；故選B。3、C【解題分析】試題分析：A點(diǎn)的等勢(shì)面比C點(diǎn)的等勢(shì)面密，則A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比C點(diǎn)的大，故A錯(cuò)誤；負(fù)電荷在高電勢(shì)點(diǎn)電勢(shì)能小，在低電勢(shì)點(diǎn)電勢(shì)能高，故B錯(cuò)誤；沿著等勢(shì)面移動(dòng)點(diǎn)電荷，電勢(shì)能不變，電場(chǎng)力不做功，故C正確；正電荷由A到C，為沿電場(chǎng)力方向運(yùn)動(dòng)，則電場(chǎng)力做正功，故D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)：電勢(shì)能；等勢(shì)面4、C【解題分析】試題分析：將a、b兩個(gè)小球做為一個(gè)整體，設(shè)上面的繩子與豎直方向夾角為，則根據(jù)受力分析可求出，再單獨(dú)研究b小球，設(shè)下面的繩子與豎直方向夾角為，根據(jù)受力分析可知，，因此下面繩子與豎直方向夾角，因此a球在豎直線的右側(cè)，而b球在豎直線的左側(cè)，因此C正確．考點(diǎn)：共點(diǎn)力平衡5、C【解題分析】

從同一高度跳下，速度的變化量相等，所以動(dòng)量的改變量相等，先讓腳尖著地，可以增大人與地面的接觸時(shí)間，根據(jù)公式，從而使在發(fā)生相等的動(dòng)量變化量的情況下人受到地面的沖力減小，A.減小沖量與分析不符，故選項(xiàng)A不符合題意B.減小動(dòng)量的變化量，故選項(xiàng)B不符合題意C.增大與地面的沖擊時(shí)間，從而減小沖力,故選項(xiàng)C符合題意D.增大人對(duì)地面的壓強(qiáng)，起到安全作用,故選項(xiàng)D不符合題意6、A【解題分析】

由表達(dá)式可知峰值為141.4A.根據(jù)故A正確，BCD錯(cuò)誤．故選A二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AC【解題分析】

AB．基態(tài)的氫原子能量為E，則吸收的最小能量為-E，即為使一處于基態(tài)的氫原子核外電子脫離原子核的束縛，所需的最小能量為-E，A正確，B錯(cuò)誤；CD．n=2向n=1能級(jí)躍遷時(shí)，輻射的光子能量為，根據(jù)光電效應(yīng)方程知，金屬的逸出功最大值C正確，D錯(cuò)誤．故選AC。8、AC【解題分析】

A→B過程中，體積增大，氣體對(duì)外界做功，B→C過程中，絕熱膨脹，氣體對(duì)外做功，溫度降低，C→D過程中，等溫壓縮，D→A過程中，絕熱壓縮，外界對(duì)氣體做功，溫度升高．【題目詳解】A．由圖可知A→B過程中溫度不變，內(nèi)能不變，體積增大，氣體對(duì)外界做功，所以氣體吸收熱量，故A正確；B．由圖可知B→C過程中，絕熱膨脹，氣體對(duì)外做功，內(nèi)能減小，溫度降低，氣體分子的平均動(dòng)能減小，故B錯(cuò)誤；C．由圖可知C→D過程中，等溫壓縮，體積變小，分子數(shù)密度變大，單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多，故C正確；D．由圖可知D→A過程中，絕熱壓縮，外界對(duì)氣體做功，內(nèi)能增加，溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，故D錯(cuò)誤．故選AC．【題目點(diǎn)撥】本題考查了熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用，根據(jù)圖象判斷出氣體體積如何變化，從而判斷出外界對(duì)氣體做功情況，再應(yīng)用熱力學(xué)第一定律與題目所給條件即可正確解題；要知道：溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，理想氣體內(nèi)能由問題溫度決定．9、AC【解題分析】

A．分子間引力和斥力都隨分子間距的減小而增大，只不過減小的規(guī)律不同，斥力減小得快。故A正確；B．當(dāng)分子間距小于平衡間距時(shí)，分子力表現(xiàn)為排斥力，當(dāng)分子間的距離增大時(shí)，斥力做正功，分子勢(shì)能減??；當(dāng)分子間距大于平衡間距時(shí)，分子力表現(xiàn)為吸引力，當(dāng)分子間的距離增大時(shí)，引力做負(fù)功，分子勢(shì)能增加。故B錯(cuò)誤；C．長(zhǎng)期存放煤的地方，地面下的泥土變黑，是煤的分子擴(kuò)散到土壤中導(dǎo)致，故C正確；D．顆粒越大，則某一瞬間與顆粒碰撞的分子數(shù)越多則越容易平衡，布朗運(yùn)動(dòng)越不明顯。故D錯(cuò)誤。故選AC。10、AC【解題分析】

A．由圖象可知，在t0時(shí)，A、B、C的位置相同，所以三者相遇，故A正確；B．因三個(gè)物體位移相等，時(shí)間相同，由可知，三者的平均速度相同，故B錯(cuò)誤；C．同圖象可知，在t0時(shí)刻之前，A的圖象一直在B、C的上方，即在同一時(shí)刻A一直在B、C之前，故C正確；D．位移-時(shí)間圖象只能表示直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，則知三個(gè)物體都做直線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選AC.三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、（1）較?。?）（3）AB（4）【解題分析】

(1)單擺擺角較小時(shí)，才能看作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)；單擺擺動(dòng)時(shí)最大擺角應(yīng)較?。?2)單擺n次全振動(dòng)所用的時(shí)間為t，則單擺的周期；單擺的擺長(zhǎng)為L(zhǎng)，則；聯(lián)立解得：重力加速度．(3)A：測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)，只量了擺線長(zhǎng)度，沒計(jì)擺球半徑，測(cè)得的擺長(zhǎng)小于實(shí)際擺長(zhǎng)，據(jù)可知測(cè)得的g值偏?。蔄項(xiàng)可能．B：振動(dòng)中擺線上端松動(dòng)，使擺長(zhǎng)增加；測(cè)得的擺長(zhǎng)小于實(shí)際擺長(zhǎng)，據(jù)可知測(cè)得的g值偏?。蔅項(xiàng)可能．C：計(jì)時(shí)開始時(shí)，秒表過遲按下，測(cè)得的時(shí)間t小于實(shí)際時(shí)間，據(jù)可知測(cè)得的g值偏大．故C項(xiàng)不可能．D：實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動(dòng)數(shù)為50次，測(cè)得的時(shí)間t小于實(shí)際時(shí)間，據(jù)可知測(cè)得的g值偏大．故D項(xiàng)不可能．綜上，本題答案為AB．(4)據(jù)可得：．，再以T2為縱坐標(biāo)，L為橫坐標(biāo)，描點(diǎn)連線，該直線的斜率，則重力加速度．12、CDGH;0.900;圖見解析;小;;【解題分析】(1)流過金屬絲的最大電流

A,故電流表選C,電池組電壓又是3

V,電壓表選D;

因?yàn)榇郎y(cè)電阻的電阻值比較小,滑動(dòng)變阻器選總阻值小的便于調(diào)節(jié),故選G;

另外導(dǎo)線、開關(guān)要選,

所以要選H

(2)從螺旋測(cè)微器的主尺上可以看出,半毫米刻度線已經(jīng)露出來,

所以螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為（3）由于電壓表的內(nèi)阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于待測(cè)電阻，所以應(yīng)該用電流表外接的方法，電路圖如圖所示：由于電壓表的分流，導(dǎo)致測(cè)量的電流變大，所以電阻測(cè)量偏小，（4）根據(jù)電阻的決定式解得：故本題答案是：(1).CDGH；(2).0.900(3).圖見解析；?。?4)點(diǎn)睛：在選電壓表電流表時(shí)要注意使用是要保證電流偏過量程的以減小誤差，在設(shè)計(jì)電路時(shí)要根據(jù)待測(cè)電阻與滑動(dòng)變阻器之間的關(guān)系確定是分壓電路還是限流電路．四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1）2（2）15°【解題分析】

(1)當(dāng)光線從D點(diǎn)在紙面內(nèi)垂直O(jiān)A邊射入玻璃磚，設(shè)光東在圓弧面上的入射點(diǎn)為F由幾何關(guān)系則有：cos解得∠DOF=45°根據(jù)幾何關(guān)系，則有：∠DFO=45°臨界角：C=45°因此折射率：n=1(2)若光線從E點(diǎn)入射，根據(jù)幾何關(guān)系，由于光線垂直于OA，OE=1∠AOB=60°，由幾何關(guān)系可知，光線剛好從B點(diǎn)出射由幾何關(guān)系，入射角θ=30°，由折射率公式則有：n=解得：α=45°因此光線在圓弧面上折射，光的偏向角為：α-θ=15°14、（1）（2）（3）【解題分析】(1)由qvB＝m代入v得r＝(2)粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，則有如圖所示，部分粒子從OC邊射入磁場(chǎng)，又從OC邊射出磁場(chǎng)由對(duì)稱性可知，粒子偏轉(zhuǎn)的圓心角為90°，最短時(shí)間沿AO入射的粒子，與磁場(chǎng)圓在最低點(diǎn)內(nèi)切，圓心角為270°，如圖所示最長(zhǎng)時(shí)間(3)軌跡圓圓心的軌跡一定在與OC平行的線上，如圖中O1、O2、O3線上，其中O1在AC上，O2在OA上，O3在板OD上①圓心在O1到O2間時(shí)，粒子打在板OD的左面，由圖中幾何關(guān)系得，左表面的長(zhǎng)度范圍為L(zhǎng)1＝R－R＝R②圓心在O2到O3間時(shí)，粒子打在板OD的右面，由圖中幾何關(guān)系得，右表面的長(zhǎng)度