2023学年鞍山市重点中学物理高二下期末统考试题（含解析）

2023学年高二下学期物理期末模拟测试卷考生请注意：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、如图所示为某住宅区的应急供电系统，由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成．发电机中矩形线圈所围的面积为S，匝数为N，电阻不计，它可绕水平轴OO′在磁感应强度为B的水平匀强磁场中以角速度ω匀速转动．矩形线圈通过滑环连接降压变压器，滑动触头P上下移动时可改变输出电压，R0表示输电线的电阻．以线圈平面与磁场平行时为计时起点，下列判断正确的是A．若发电机线圈某时刻处于图示位置，变压器原线圈的电流瞬时值为零B．发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωsinωtC．当用电量增加时，为使用户电压保持不变，滑动触头P应向上滑动D．当滑动触头P向下移动时，变压器原线圈两端的电压将升高2、关于电磁场理论，下列说法中正确的是A．在电场的周围一定存在着由该电场产生的磁场B．非均匀变化的电场产生的磁场一定是均匀变化的C．均匀变化的磁场一定产生变化的电场D．均匀变化的电场一定产生恒定的磁场3、如图所示为一定质量的理想气体压强随热力学温度变化的图象，气体经历了ab、bc、cd、da四个过程。其中bc的延长线经过原点，ab与竖直轴平行，cd与水平轴平行，ad与bc平行。则气体在A．ab过程中对外界做功B．bc过程中从外界吸收热量C．cd过程中内能保持不变D．da过程中体积保持不变4、如图所示,质量为0.4kg的带底座的透明球壳放置在光滑水平面上，球壳内半径为5cm,内壁光滑．当对球壳施加一水平推力时，放在球壳内、质量为0.2kg的小球（可视为质点）相对球壳静止,且距离球壳最低点的高度为2cm,取重力加速度g=10m/s2，则水平推力的大小为A．8NB．5.3NC．4.5ND．3N5、如图所示，静止在光滑水平而上的木板，右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连，木板质量M=3kg，质量m=1kg的铁块以水平速度v0A．铁块和木板最终共同以1m/s的速度向右做匀速直线运动B．运动过程中弹簧的最大弹性势能为3JC．运动过程中铁块与木板因摩擦而产生的热量为3JD．运动过程中铁块对木板的摩擦力对木板先做正功、后做负功6、在如图所示的电路中，、为两个完全相同的灯泡，为自感线圈，为电源，为开关，关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是（）A．合上开关，先亮，后亮；断开开关，、同时熄灭B．合上开关，先亮，后亮；断开开关，先熄灭，后熄灭C．合上开关，先亮，后亮；断开开关，、同时熄灭D．合上开关，、同时亮；断开开关，先熄灭，后熄灭二、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，顶角为θ的光滑圆锥体固定在水平面上，一个均质圆环水平套在圆锥体上。下列判断正确的是（）A．圆锥体对圆环的弹力方向垂直于圆锥的侧面B．圆锥体对圆环的弹力大小与圆锥体顶角θ大小无关C．圆环的张力方向指向圆环的圆心D．圆环的张力方向沿圆环的切线方向8、如图所示是氢原子的能级图,大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时,一共可以辐射出6种不同频率的光子,其中巴耳末系是指氢原子由高能级向n=2能级跃迁时释放的光子,则()A．6种光子中波长最长的是n=4激发态跃迁到基态时产生的B．在6种光子中,从n=4能级跃迁到n=1能级释放的光子康普顿效应最明显C．使n=4能级的氢原子电离至少要0.85eV的能量D．若从n=2能级跃迁到基态释放的光子能使某金属板发生光电效应,则从n=3能级跃迁到n=2能级释放的光子也一定能使该板发生光电效应9、静止在匀强磁场中A点的原子核发生β衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图则（）A．轨迹1是电子的，磁场方向垂直纸面向里B．轨迹2是电子的，磁场方向垂直纸面向外C．轨迹l是新核的，磁场方向垂直纸面向外D．轨迹2是新核的，磁场方向垂直纸面向里10、如图所示，向上匀速运动的电梯中有一弹簧.弹簧的一端固定在电梯下侧.另外一端与物体A相连，此时物体A与电梯上侧接触并发生挤压.当电梯在向上做匀加速运动过程中，A始终没有和电梯上壁分开.下列说法正确的是A．电梯下侧所受弹簧的压力不变B．电梯下侧所受弹簧的压力变小C．电梯上侧所受物体的压力变大D．电梯上侧所受物体的压力变小三、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）在“探究求合力的方法”实验中，手中只有一个弹簧秤（量程为5N）、橡皮筋、木板、白纸和图钉（若干），为了完成此实验，则：（1）在图（甲）中所示的器材中还需要选取__________（填器材前的代号）（选填：A．钩码B．秒表C．三角板D．电火花计时器E.细绳套F.电键）（2）在实验操作前，有同学给小敏提出关于实验操作的建议：重复实验再次进行探究时，结点O的位置与前一次__________．（选填：“必须不同”、“必须相同”、“可以不同”）（3）下图是小敏同学用弹簧测力计测细绳拉力的四次操作（橡皮筋形变相同、两细绳的方位相同），最合理的是__________．A．B．C．D．（4）根据（3）中的最合理操作，请在答题纸上按图（丙）画出合力F（_____），由作图求得F=_________N．12．（12分）如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为，其中、、、、、，则打E点时小车的瞬时速度的大小是______，加速度的大小是______计算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,为两块带等量异种电荷的平行金属板,两板间电压可取从零到最大值之间的各种数值．静止的带正电粒子电荷量为,质量为(不计重力),从紧靠金属板的点经电场加速后,从小孔进入板右侧足够大的匀强磁场区域,磁感应强度大小为,磁场方向垂直于纸面向外．带电粒子在磁场中运动,碰到板或接收板立即被接收.接收板长度为,它可绕过点垂直纸面的轴自由转动,小孔到板的下端的距离为．当两板间电压取间各种数值时,带电粒子从小孔进入磁场的速度为,且足够大．(1)若接收板水平放置时,接收板接收到速度与板垂直的带电粒子,此时两板间电压为多大;(2)若接收板由水平位置向上转动至与水平方向成的位置,有带电粒子在磁场中的运动轨迹恰好与相切,求该带电粒子从进人磁场到与板相切所需时间;(3)若接收板由水平位置向下转动至与水平方向成的位置,求板所接收带电粒子的速度范围?14．（16分）声波在空气中的传播速度为340m/s，在钢铁中的传播速度为4900m/s。一平直桥由钢铁制成，某同学用锤子敲击一下桥的一端发出声音，分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00s。桥的长度为______m.若该声波在空气中的波长为λ，则它在钢铁中的波长为λ的______倍。15．（12分）如图甲所示，平行长直导轨MN、PQ水平放置，两导轨间距L=0.5m，导轨左端M、P间接有一定值电阻，导体棒ab质量m=0.2kg，与导轨间的动摩擦因数μ=0.1，导体棒垂直于导轨放在距离左端d=1m处，导轨和导体棒始终接触良好，电阻均忽略不计.整个装置处在范围足够大的匀强磁场中，t=0时刻，磁场方向竖直向下，此后，磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示，在0～3s内导体棒被固定，3s后释放导体棒，t=1s时棒所受到的安培力F=0.05N.不计感应电流磁场的影响，取重力加速度g=10m/s²，最大静摩擦力等于滑动摩擦力.(1)求定值电阻的阻值R；(2)若t=4s时，突然使ab棒获得向右的速度v=20m/s，求此时导体棒的加速度大小a.

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、B【答案解析】

若发电机线圈某时刻处于图示位置，则此时线圈中产生的感应电动势最大，变压器原线圈的电流瞬时值为最大，选项A错误；发电机线圈感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωcosωt,选项B错误；当用电量增加时，导线上的电流增加，导线R0上的电压损失变大，为使用户电压保持不变，变压器次级输出电压应该变大，故滑动触头P应向上滑动，选项C正确；变压器原线圈两端的电压是由发电机的输出电压决定的，与滑动端P无关，选项D错误．2、D【答案解析】

在稳定的电场的周围不会产生由该电场产生的磁场，故A错误；非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场，而均匀变化的电场产生稳定的磁场．故B错误；均匀变化的磁场一定产生稳定的电场，均匀变化的电场一定产生恒定的磁场，故C错误，D正确；故选D.【答案点睛】此题应知道麦克斯韦的电磁场理论中变化的磁场一定产生电场，当中的变化有均匀变化与周期性变化之分．3、A【答案解析】

A.ab过程气体发生等温过程，压强降低，根据PV/T=C，知体积增大，气体对外界做功，故A正确；B.bc过程，连线过坐标原点，则bc过程中体积不变，W=0，温度降低，内能减小，根据∆U=W+Q可知，气体放热，故B错误；C.cd过程中气体压强不变，温度降低，则内能减小，选项C错误；D.da过程，d与原点连线的斜率大于a与原点连线的斜率，据知，d状态气体的体积小于a状态气体的体积，即da过程中体积增大，故D错误。4、A【答案解析】

小球具有水平向左的加速度，设圆心与小球连线和竖直方向的夹角为θ，分析受力可知：mgtanθ=ma．根据几何关系可知：．研究整体的受力，根据牛顿第二定律可知：F=（m+M）a，联立解得：F=8N．A．8N，与结论相符，选项A正确；B．5.3N，与结论不相符，选项B错误；C．4.5N，与结论不相符，选项C错误；D．3N，与结论不相符，选项D错误；5、C【答案解析】

A.设最终铁块与木板速度相同时共同速度大小为v，铁块相对木板向右运动时，滑行的最大路程为L，滑动摩擦力大小为f。取向右为正方向，根据系统动量守恒可知：m得v=1方向向右，所以铁块和木块最终共同以1m/s的速度向右做匀速直线运动，故A项与题意不相符；B.铁块相对于木板向右时，当铁块与木板的速度相同时，弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定律知此时两者的速度也为v=1m/s，根据能量守恒定律，铁块相对于木板向右运动过程有1铁块相对于木板运动的整个过程有12联立解得弹簧的最大弹性势能EP=3J．fL=3J故B项与题意不相符；C.由功能关系知：运动过程中铁块与木板因摩擦而产生的热量Q=2fL=6J故C项与题意相符；D.木板始终向右运动，受到铁块的摩擦力先向右后向左，故摩擦力对木板先做正功后做负功，故D项与题意不相符。6、C【答案解析】

当开关接通和断开的瞬间，流过线圈的电流发生变化，产生自感电动势，阻碍原来电流的变化，根据楞次定律来分析两灯亮暗顺序．【题目详解】由图可以看出，a、b灯泡在两个不同的支路中，对于纯电阻电路，不发生电磁感应，通电后用电器立即开始正常工作，断电后停止工作．但对于含电感线圈的电路，在通电时，线圈产生自感电动势，对电流的变化有阻碍作用。则合上开关，b先亮，a后亮．当断开电键时，线圈中产生自感电动势，由a、b及电感线圈组成一个回路，两灯同时逐渐熄灭．故C正确．故选C．【点评】对于线圈要抓住这个特性：当电流变化时，线圈中产生自感电动势，相当于电源，为回路提供瞬间的电流．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、BD【答案解析】

AB.因为圆环受重力和圆锥体对圆环的弹力而处于平衡状态，则圆锥体对圆环的弹力等于圆环的重力，方向与重力的方向相反，即圆锥体对圆环的弹力方向竖直向上，圆锥体对圆环的弹力大小与圆锥体顶角θ大小无关。故A错误、B正确；CD.均质圆环套在圆锥体上，圆环有被撑开的趋势，所以圆环的张力不能为零，而且圆环的张力方向沿圆环的切线方向，故C错误、D正确。故选：BD。8、BC【答案解析】n=4激发态跃迁到n=3激发态时产生光子的能量最小，根据E=hc/λ知，波长最长，故A错误；根据氢光谱的特点可知，从n=4激发态跃迁到基态时产生光子的能量最大，根据E=hc/λ知，波长最短，粒子性最明显，康普顿效应最明显．故B正确．n=4能级的氢原子具有的能量为-0.85ev，故要使其发生电离能量变为0，至少需要0.85eV的能量，故C正确；从n=2能级跃迁到基态释放的光子能量为13.6-3.4=10.2ev，若能使某金属板发生光电效应，从n=3能级跃迁到n=2能级释放的光子能量3.4-1.51=1.89ev＜10.2ev，不一定能使该板发生光电效应，D错误．故选BC．点睛：本题考查了波尔原子理论：从高轨道向低轨道跃迁时减少的能量以光子的形式辐射出去；所有的激发态都是不稳定的，都会继续向基态跃迁，故辐射光子的种类；E=hc/λ判断光子能量与波长的关系．只有入射光子的能量大于金属的逸出功才会发生光电效应．判断是否电离，看处于激发态的氢原子吸收能量后的总能量是否大于等于0，一旦大于等于0，说明发生电离．9、AD【答案解析】

原子核发生β衰变时，根据动量守恒可知两粒子的速度方向相反，动量的方向相反，大小相等；由半径公式（P是动量），分析得知，r与电荷量成反比，β粒子与新核的电量大小分别为e和ne（n为新核的电荷数），则β粒子与新核的半径之比为：ne：e=n：1．所以半径比较大的轨迹1是衰变后β粒子的轨迹，轨迹2是新核的．新核沿逆时针方向运动，在A点受到的洛伦兹力向左，由左手定则可知，磁场的方向向里．A．轨迹1是电子的，磁场方向垂直纸面向里，与结论相符，选项A正确；B．轨迹2是电子的，磁场方向垂直纸面向外，与结论不相符，选项B错误；C．轨迹l是新核的，磁场方向垂直纸面向外，与结论不相符，选项C错误；D．轨迹2是新核的，磁场方向垂直纸面向里，与结论相符，选项D正确；故选AD．【答案点睛】该题即使没有说明是β衰变也可根据粒子的速度的方向相反和两个粒子的运动的轨迹由左手定则可以分析判断粒子的带电的情况．其中要注意的是电子的动量与新核的动量大小相等．10、AD【答案解析】

AB.弹簧的形变量不变，则弹簧的弹力不变，电梯下侧所受弹簧的压力不变，故A正确，B错误.CD.当电梯向上做匀加速运动的过程中，物体受到的加速度向上，处于超重状态，故电梯上侧对物体向下的支持力变小，根据牛顿第三定律可知，电梯上侧所受物体的压力变小，故C错误，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、CE必须不同D1.4（±0.1）【答案解析】

第一空.图中的器材还需要三角板和细绳套，故选CE.第二空.为了保证实验结论不失一般性，重复实验再次进行探究时，结点O的位置与前一次必须不同；第三空.由图可知，ABC图中弹簧秤拉力的方向与细绳的方向不一致，故图D合理；第四空第五空.由D图可知，F1=0.6N，画出力的平行四边形可得，合力F=1.4N．12、0.740.64【答案解析】

利用匀变速直线运动的推论得：，

根据运动学公式采用逐差法求解加速度得：．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)(2)(3)【答案解析】

（1）带点粒子在磁场中作匀速圆周运动的半径为