河北省石家庄市普通高中2023学年物理高二第二学期期末考试试题（含解析）

2023学年高二下学期物理期末模拟测试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、下列说法正确的是()A．卢瑟福用α粒子轰击核获得反冲核发现了质子B．普朗克通过对光电效应现象的分析提出了光子说C．玻尔通过对天然放射现象的研究提出了氢原子能级理论D．汤姆孙发现电子从而提出了原子的核式结构模型2、如图所示，足够长的传送带以恒定的速率v1逆时针运动，一质量为m的物块以大小为v2的初速度冲上传送带，最后又滑回，已知v1＜v2。则物块在传送带上运动过程中合力对物块的冲量大小为A．2mv1B．2mv2C．m(v2-v1)D．m(v1+v2)3、下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（）A．图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成功解释了光电效应B．图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率是不连续的C．图丙：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子D．图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性4、在匀强磁场中有一个原来静止的碳14原子核，它放射出的粒子与反冲核的径迹是两个内切的圆，两圆的直径之比为7：1，如图所示，那么碳14的衰变方程为

A． B．C． D．5、正弦式交变电源内阻r＝5Ω与电阻R＝10Ω、交流电压表按照图甲所示的方式连接，图乙是交变电源电动势u随时间t变化的图象，已知Um＝30V．则（）A．电压表读数30VB．通过R的电流iR随时间t变化的规律是iR＝30cos50πtAC．R两端的电压uR随时间t变化的规律是uR＝20cos100πtVD．在t＝0.005s那一时刻，电压表示数为零6、火星探测器从火星向地球发回成功着陆的信号，发回的信号属于()A．电磁波 B．声波C．超声波 D．次声波二、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、把皮球从地面以某一初速度竖直上抛，经过一段时间后皮球又落回抛出点，上升最大高度的一半处记为A点．以地面为零势能面．设运动过程中受到的空气阻力大小与速率成正比，则（）A．皮球下降过程中重力势能与动能相等的位置在A点下方B．皮球上升过程中重力的冲量大于下降过程中重力的冲量C．皮球上升过程与下降过程空气阻力的冲量大小相等D．皮球上升过程中的克服重力做功大于下降过程中重力做功8、小明同学在用单摆测当地的重力加速度g时，由于没有游标卡尺，无法测量小球的直径d，但是测出多组摆线长L和对应的周期T，并做出了T2﹣L图象，如图所示，图线的斜率为k，反向延长线与横轴交点的横坐标为-a（a＞0）.下列说法正确的是（）A．小球的直径为aB．实验测得当地的重力加速度为4C．仅将单摆的摆角从4°改为2°，得到的图线斜率不变D．由于没测小球的直径，导致测得的重力加速度偏小9、[物理-选修3-4]简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P、Q是传播方向上相距为16m的两个质点。波先传到P点，从波传到Q开始计时，P、Q两质点的振动图像如图所示，下列说法中正确的是___________A．该波的振动周期为6sB．质点P开始振动的方向沿y轴正方向C．该波从P传到Q的时间一定为10sD．该波的波长可能为9.6mE.该波的传播速度一定为2m/s10、一物体做直线运动的v﹣t图象如图所示，则该物体（）A．第2s时物体运动的加速度为1m/s2B．前6s内物体运动的位移为32mC．在0～4s内与4～6s内物体运动的速度方向相同D．在0～4s内与4～6s内物体运动的平均速度相等三、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）某同学使用打点计时器测量当地的重力加速度。①请完成以下主要实验步骤：按图(a)安装实验器材并连接电源；竖直提起系有重物的纸带，使重物________(填“靠近”或“远离”)计时器下端；________，________，使重物自由下落；关闭电源，取出纸带；换新纸带重复实验。②图(b)和(c)是实验获得的两条纸带，应选取________[填“(b)”或“(c)”]来计算重力加速度。在实验操作和数据处理都正确的情况下，得到的结果仍小于当地重力加速度，主要原因是空气阻力和________12．（12分）某实验小组研究小车的匀变速直线运动，他们使用50Hz交流电源为电磁打点计时器供电，实验时得到一条纸带．某位同学在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点，并在这个点下标明A，在第6个点下标明B，在第11个点下标明C，在第16个点下标明D，在第21个点下标明E．但测量时发现B点已模糊不清，于是只测得AC长为14.56cm、CD长为11.15cm、DE长为13.73cm，根据以上测得的数据，计算C点时小车的瞬时速度大小为______m/s，小车运动的加速度大小为______m/s2，AB的距离应为______cm．（计算结果均保留三位有效数字）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，在第一象限有一匀强电场，场强大小为E，方向与y轴平行；在x轴下方有一匀强磁场，磁场方向与纸面垂直。一质量为m、电荷量为（）的粒子以平行x轴的速度从y轴上的P点处射入电场，在x轴上的Q点处进入磁场，并从坐标原点O离开磁场。已知OP=L，OQ=2L。不计粒子重力。求：（1）粒子从P点入射的速度的大小；（2）粒子第一次在磁场中运动的时间；（3）匀强磁场的磁感应强度的大小。14．（16分）如图所示，小车的质量M＝1.0kg，带有光滑的圆弧轨道AB和粗糙的水平轨道BC，一小物块(可视为质点)质量为m＝0.5kg，与轨道BC间的动摩擦因数μ＝0.10，BC部分的长度L＝0.80m，重力加速度g取10m/s1．(1)若小车固定在水平面上，将小物块从AB轨道的D点静止释放，小物块恰好可运动到C点．试求D点与BC轨道的高度差；(1)若将小车置于光滑水平面上，小物块仍从AB轨道的D点静止释放，试求小物块滑到BC中点时的速度大小．15．（12分）如图所示，一个长0.2m、宽0.1m、匝数1000匝的矩形金属线圈(电阻不计)，在B=0.1T匀强磁场中以恒定的角速度ω=100rad/s绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈两端通过电刷与图示的电路连接，其中电阻R1=50Ω，R2=2Ω，R2与副线圈相连接，理想变压器的原、副线圈的匝数比n1：n2=5：1.求：

(1)从中性面开始计时，线圈转动时产生感应电动势的瞬间值表达式；

(2)开关S闭合时交流电压表、交流电流表的示数U、I；

2023学年模拟测试卷参考答案（含详细解析）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【答案解析】

卢瑟福用α粒子轰击核获得反冲核发现了质子，选项A正确；爱因斯坦通过对光电效应现象的分析提出了光子说，故B错误；玻尔通过对氢光谱的成因的研究提出氢原子能级理论，故C错误；卢瑟福通过α粒子的散射实验分析，提出原子的核式结构模型，故D错误；2、D【答案解析】

由于v2>v1，则物块返回到P点的速度大小为v1，根据动量定理可知，合力的冲量I合A.2mv1与计算结果不相符；故A项错误.B.2mv2与计算结果不相符；故B项错误.C.m(v2-v1)与计算结果不相符；故C项错误.D.m(v1+v2)与计算结果相符；故D项正确.3、B【答案解析】

A.普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，爱因斯坦成功的解释了光电效应现象，A错误B.波尔提出自己的原子模型，他指出氢原子能级是分立的，解释了原子发射光子的频率是不连续的，B正确C.卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，提出了自己的原子核式结构模型，C错误D.衍射是波的典型特征，根据电子束通过铝箔后的衍射图样，说明电子具有波动性，D错误4、D【答案解析】

核衰变过程动量守恒，反冲核与释放出的粒子的动量大小相等，根据左手定则判断粒子与反冲核的电性关系．结合带电粒子在匀强磁场中圆周运动的半径公式可得粒子与反冲核的电荷量之比．【题目详解】原来静止的原子核衰变，原子核的衰变过程满足动量守恒，粒子与反冲核的速度方向相反，根据左手定则判断得知，粒子与反冲核的电性相反，则知粒子带负电，所以该衰变是β衰变，此粒子是β粒子，符号为,可得两带电粒子动量大小相等，方向相反，就动量大小而言有：m1v1=m2v2,由带电粒子在匀强磁场中圆周运动的半径公式可得：，可见r与q成反比．由题意，大圆与小圆的直径之比为1:1，半径之比为1:1，则得粒子与反冲核的电荷量之比为1:1．所以反冲核的电荷量为1e，电荷数是1，其符号为.碳14的衰变方程应为.故选D．【答案点睛】原子核的衰变过程类比于爆炸过程，满足动量守恒，而带电粒子在匀强磁场中圆周运动的半径公式中的分子恰好是动量的表达式，要巧妙应用.5、C【答案解析】

A.电路中电压的有效值为，所以电压表的读数为，故A错误；BC．由题可知流过电阻的电流：，流过电阻的电流的最大值为，电阻两端电压的最大值为，由图象得周期是0.02s，所以ω==100πrad/s；因此iR随时间t变化的规律是iR=2cos100πt（A），故B错误；同理电阻两端的电压随时间t变化的规律为：uR=20cos100πt(V)，故C正确。D．根据图象可知0.005s时电压为零，但电压表读数是有效值，则电压表示数不为零，故D错误；6、A【答案解析】电磁波可以在真空中传播，即一般的无线通信都是利用电磁波进行的，故A正确；声波、超声波是一种声波，次声波也是一种声波，不能在真空中传播，故BCD错误．所以A正确，BCD错误．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【答案解析】A：设下降后离地面的高度为，下降的过程中要克服空气阻力做功，则，而，所以，即皮球下降过程中重力势能与动能相等的位置在A点下方，故A正确B：设物体上升和下降经过任一相同位置的速度分别是和，对从此位置上升后再下降回到原位置的过程就用动能定理可得：，此过程重力不做功、阻力做负功，则，因此上升过程的平均速度大于下降过程的平均速度，上升时间小于下降时间，皮球上升过程中重力的冲量小于下降过程中重力的冲量，故B错误C：对物体受力分析，上升时受的阻力向下，下降时受的阻力向上，以向上为正画出物体的速度时间图象如图（速度时间图象的切线斜率表示物体的速度），因运动过程中受到的空气阻力大小与速率成正比，此图象也可看成物体受的阻力随时间变化的图象；速度时间图象与坐标轴围成面积表示对应位移，则图象横轴上方与横轴下方对应部分面积相等；又阻力随时间变化的图象与坐标轴围成面积表示对应的冲量，则皮球上升过程与下降过程空气阻力的冲量大小相等，方向相反，故C正确D：皮球上升和下降过程运动的高度相同，则皮球上升过程中的克服重力做功等于下降过程中重力做功，故D错误8、BC【答案解析】

A.根据单摆的周期公式T＝2πLg得：g=4π2T2由数学知，L﹣T2图象中横坐标截距的绝对值为小球的半径，可知小球的直径为2a。故A不符合题意；B.由①可知，图象的斜率：k=4π2g，则重力加速度：g=C.对于单摆，摆角小于5°即可，仅将单摆的摆角从4°改为2°，不影响单摆的周期，则得到的图线斜率不变。故C符合题意；D.由g=4π29、ABD【答案解析】

A、由振动图像可知，该波的振动周期为T=6s，故A正确；B、从波传到Q开始计时，振动图像可知，质点Q开始振动方向沿沿y轴正方向，所以质点P开始振动的方向沿y轴正方向，故B正确；C、由振动图象可知：该波从P传到Q的时间Δt=nT+4s=6n+4s，n=1，2，3，……故C错误；D、这列波的波速，该波的波长，当n=1时，，所以该波的波长可能为9.6m，故D正确；E、由D分析可知，该波的传播速度，不一定是2m/s，故E错误。10、ABC【答案解析】

A.根据速度时间图线的斜率表示加速度，则得第2s时物体运动的加速度为：．故A正确。B.根据速度图线与时间轴围成的面积表示位移，可得，前6s内物体运动的位移为：，故B正确。C.在0～4s内与4～6s内物体的速度均为正值，说明物体运动的速度方向相同，故C正确。D.根据得在0～4s内与4～6s内物体运动的平均速度分别为6m/s和4m/s，不等，故D错误。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、靠近；接通电源；释放纸带；b；纸带与限位孔间的摩擦【答案解析】

①重物靠近打点计时器下端，可在纸带上打下更多的点，提高纸带利用率。为了能在纸带上打下尽可能多的点，且避免因打点计时器在接通电源后工作状态不稳而引起的误差，要求先接通电源，待计时器工作稳定后再释放纸带。②比较图(b)与(c)可知，图(b)中重物做匀加速运动，而图(c)中重物先加速后减速，故应选用(b)。由ma=mg-f知a=g-fm，测得a<g的原因是阻力12、0.9862.585.99【答案解析】

由题可知，相邻的计数点间的时间间隔为：，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小，据“逐差法”得：相等的相邻的时间间隔的位移差恒定，故：且；解得：、四、计算题：本题共2小题，共26分