2023学年湖北省钢城四中物理高二第二学期期末调研模拟试题（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、如图为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动．磁场的磁感应强度B=1.0×10-2T，线圈的边长ab=20cm、bc=10cm，匝数n=400，线圈总电阻r=2.0Ω，线圈的两端经集流环和电刷与电阻R=18Ω连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电表，线圈的转速n0=50r/s．在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，则下列说法正确的是（）A．交流发电机产生电动势随时间的变化关系是e=25cos50t(V)B．交流电压表的示数为17.8VC．从t=0时刻开始转过30°的过程中，通过电阻的电量为2.0×10-3CD．电阻R上的热功率为3.24W2、在下图中L为电感线圈，C为电容，R为电阻，A、B、C为三只相同的灯泡，将它们接在电压为U的交流电源上，三只灯泡的亮度一样．若保持电源电压不变，而将电源频率增大，下列说法中正确的是()A．三只灯泡的亮度不变B．C灯泡亮度不变，B灯泡变暗C．A灯泡变暗，B灯泡变亮D．A灯泡变亮，B灯泡变暗、C灯亮度不变3、如图所示，两个半径不等的光滑半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高，两个质量不等的球(从半径大的轨道下滑的小球质量大，设为大球，另一个为小球，且均可视为质点)分别自轨道左端由静止开始滑下，在各自轨道的最低点时，下列说法正确的是()A．大球的速度可能小于小球的速度B．大球的动能可能小于小球的动能C．大球的向心加速度的大小等于小球的向心加速度的大小D．大球所受轨道的支持力等于小球所受轨道的支持力4、如图所示，三个小球A、B、C的质量均为m，A与B、C间通过铰链用轻杆连接，杆长为L，B、C置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长．现A由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角α由60°变为120°，A、B、C在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g．则此下降过程中（）A．A、B、C系统机械能不守恒B．A、B、C系统动量守恒C．A、B、C系统，水平方向动量守恒D．在A的动能达到最大前A、B、C系统一直处于超重状态5、在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器的指针就张开一个角度，如图所示，这时（）A．金属内的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能足够大时，就能逸出金属B．锌板带正电，指针带正电C．锌板带负电，指针带正电D．若仅减弱照射光的强度，则可能不再有光电子飞出6、如图所示，速度选择器中磁感应强度大小为和电场强度大小为，两者相互垂直．一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过速度选择器后从狭缝进入另一磁感应强度大小为的匀强磁场，最后打在平板的上，不计粒子重力，则（）A．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里B．通过狭缝的带电粒子速度为C．打在处的粒子在磁场中运动的时间都相同D．带电粒子打在平板上的位置越靠近，粒子的比荷越大二、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、据2006年12月12日报道，人们关心的青藏铁路贯通安然进入第一冬的运营，情况表明各项安全指标正常．这里面攻克冻土难关是最大的技术性课题．采用的技术路线为“主动降温，冷却地基，保护冻土”．其中一项措施被称为“热棒”的技术．如图所示，在路基内横向埋设水平管道，在冬季，管内工作介质由液态变为气态，冷空气在管内对流，加强了路基散发到空气中，这样有利于降低基底地温，提高冻土的稳定性．在暖季，热棒则停止工作．下列关于“热棒”工作原理的叙述中正确的是（）A．冬季在水平管道中，液体介质变为气体，内能不变B．冬季在水平管道中，液体汽化，吸收热量，降低了路基的温度C．在暖季，热棒停止工作，这说明热量不可能由低温物传到高温物体D．在暖季，热棒停止工作，防止热量由空气传到路基低部8、如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,电压表和电流表均为理想交流电表,从某时刻开始在原线圈两端加上瞬时值表达式为u=220sin100πt(V)的交变电压,则()A．电压表的示数为22VB．在滑动变阻器滑片P向上移动的过程中,电流表A2的示数变小C．在滑动变阻器滑片P向上移动的过程中,电流表A1的示数变大D．在滑动变阻器滑片P向上移动的过程中,理想变压器的输入功率变小9、如图所示，边长为L的正方形单匝线圈abcd，电阻为r，外电路的电阻为R，a、b的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始，以角速度ω绕轴OO′匀速转动，则以下判断正确的是A．电阻R两端电压的最大值为UB．闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e=C．线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为q=D．线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为Q=10、某同学身边有一个长铁条，为了检验它是否具有磁性，该同学用它的一端靠近能自由转动的小磁针.下列给出了几种可能产生的现象以及相应结论，其中正确的是()A．若小磁针被吸引过来，则说明长铁条一定有磁性B．若小磁针被吸引过来，则长铁条可能没有磁性C．若小磁针被推开，则说明长铁条一定有磁性D．若小磁针被推开，则长铁条可能没有磁性三、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）为了解释光电效应现象，爱因斯坦提出了“光子”的概念，并给出了光电效应方程．但这一观点一度受到质疑，密立根通过下述实验来验证其理论的正确性，实验电路如图1所示．（1）为了测量遏止电压UC与入射光频率的关系，实验中双刀双掷开关应向____闭合．（填“ab”或“cd”）（2）如果实验所得UC-υ图象如图2所示，其中U1、υ1、υ0为已知量，电子电荷量e，那么：①只需将__________________与普朗克常量h进比较，若在误差许可的范国内二者相等，则证明“光电效应方程”是正确的．②该实验所用光电管的K极材料的逸出功为___________________．12．（12分）在测量一节干电池的电动势和内电阻的实验中，实验电路图如图所示．（1）实验过程中，应选用哪个电流表和滑动变阻器（请填写选项前对应的字母）A．电流表A1（量程1．6A，内阻约1．8Ω）B．电流表A2（量程3A，内阻约1．5Ω）C．滑动变阻器R1（1～11Ω）D．滑动变阻器R2（1～2111Ω）（2）实验中要求电流表测量通过电池的电流，电压表测量电池两极的电压．根据图示的电路，电流表测量值真实值（选填“大于”或“小于”）．（3）若测量的是新干电池，其内电阻比较小．在较大范围内调节滑动变阻器，电压表读数变化（选填“明显”或“不明显”）．（4）闭合开关，调节滑动变阻器，读取电压表和电流表的示数．用同样方法测量多组数据，将实验测得的数据标在如图所示的坐标图中，请作出U­I图线，由此求得待测电池的电动势E=V，内电阻r=Ω（结果均保留两位有效数字）．所得内阻的测量值与真实值相比（填“偏大”、“偏小”或“相等”）．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，静置于水平地面上的二辆手推车沿一直线排列，质量均为m，人在极短的时间内给第一辆车一水平冲量使其运动，当车运动了距离L时与第二辆车相碰，两车以共同速度继续运动了距离L时停。车运动时受到的摩擦阻力恒为车所受重力的k倍，重力加速度为g，若车与车之间仅在碰撞时发生相互作用，碰撞吋间很短，忽咯空气阻力，求：(1)整个过程中摩擦阻力所做的总功；(2)人给第一辆车水平冲量的大小。14．（16分）如图，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，给阻值R＝5Ω的电阻供电.已知线圈转动的角速度，匝数N＝150匝，电阻r＝1Ω，在转动过程中穿过线圈磁通量的最大值Φm＝0.02Wb，则：(1)线圈产生感应电动势的最大值为多少？(2)电阻R的电功率为多少？15．（12分）如图甲所示为一对间距为d且竖直固定放置的平行光滑金属导轨．在导轨下端接有一阻值为R的定值电阻，导轨上方放着一质量为m、长度为L的金属棒PQ(已知L>d)．导轨下部处于垂直导轨平面向外的匀强磁场中，磁场上边界距导轨下端为h，磁感应强度随时间变化情况如图乙所示．金属棒PQ从t＝0以前某时刻自由释放，t0时刻进入磁场并恰好开始做匀速直线运动，金属棒PQ与金属导轨的电阻不计，棒在下落过程中始终与导轨接触良好，求：(1)金属棒匀速运动的速度大小v；(2)t1时刻(t1<t0)，流过电阻R的电流I1；(3)t2时刻(t2>t0)，流过电阻R的电流I2；(4)0～t2时间内，电阻R产生的焦耳热Q.

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、C【答案解析】

线圈的转速n0=50r/s，线圈转动的角速度ω=2π线圈面积S=ab×bc=20×10-2交流发电机产生电动势的最大值EmA．在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，交流发电机产生电动势随时间的变化关系是e=EA错误；B．交流发电机产生电动势的有效值E=E交流电压表的示数U=EB错误；C．从t=0时刻开始转过30°的过程中，此过程中线圈磁通量的变化ΔΦ通过电阻的电量q=IC正确；D．电阻R上的热功率PRD错误。故选C。【答案点睛】有效值是根据电流热效应来规定的，让一个交流电流和一个直流电流分别通过阻值相同的电阻，如果在相同时间内产生的热量相等，那么就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值．计算电功率使用有效值，交流电表的读数是有效值．2、C【答案解析】

三个支路电压相同，当交流电频率变大时，电感的感抗增大，电容的容抗减小，电阻所在支路对电流的阻碍作用不变，所以流过A灯泡所在支路的电流变小，流过灯泡B所在支路的电流变大，流过灯泡C所在支路的电流不变.故灯泡A变暗，灯泡B变亮，灯泡C亮度不变；综上分析，故D正确．【答案点睛】【题目详解】3、C【答案解析】根据动能定理得，解得：，可知半径大的半圆形轨道，球到达最低点时的速度大，故A错误；由动能定理：，可知大球质量大，下降的高度大，则到达最低点时的动能大，故B错误；根据可知，两球的向心加速度大小相等，故C正确；根据牛顿第二定律得:，代入，可得：N＝3mg，由于大球的质量大，则大球所受的支持力大，故D错误，故选C.4、C【答案解析】（1）A由静止释放后，ABC和弹簧组成的系统内，仅涉及重力势能、弹性势能和动能的相互转化，故系统机械能守恒，A选项错误；（2）ABC三个物体的系统，在A由静止下落运动的过程中，属于变速运动，受到外力外力的矢量和不为零，故系统动量不守恒；但在水平方向不受外力，故水平方向系统动量守恒，B错误C正确；（3）在A的动能达到最大前，其加速度竖直向下，系统受到地面的支持力小于它们的总重力，故系统一直处于失重状态，D错误；【答案点睛】（1）根据系统内只有弹性势能、重力势能和动能转化的情况，可以确定系统机械能守恒；（2）当系统不受外力，或受到外力的矢量和为零，系统动量守恒；或者系统在你某一方向不受外力，某一方向动量守恒；（2）系统具有向下的加速度，属于失重想象．5、B【答案解析】

（1）每个电子吸收一个光子，只有当入射光的能量大于逸出功，才会有电子飞出，故A错误；（2）锌板在弧光灯照射下，发生光电效应，有光电子逸出，锌板失去电子带正电，验电器与锌板相连，导致指针带正电。故B正确，C错误；（3）是否有光电子飞出，与照射光的强度无关，故D错误。故本题正确答案选B。6、D【答案解析】

A、根据带电粒子在磁感应强度为的匀强磁场中的运动轨迹可判断粒子带正电，带电粒子在速度选择器中受到的电场力方向向上，受到的洛伦兹力方向向下，磁场方向垂直纸面向外，故A错误；B、能通过狭缝P的带电粒子在速度选择器中受到的电场力与洛伦兹力等大反向，由可知，带电粒子速度为，故B错误；C、由洛伦兹力充当粒子做圆周运动的向心力可得，则，可知半径不同粒子的比荷不同；打在平板S上的粒子在磁感应强度为的磁场中都只运动半个周期，周期，则比荷不同，打在D1、D2上的粒子在磁感应强度为的磁场中的运动时间不同，故C错误；D、由，知越靠近狭缝P，r越小，粒子的比荷越大，故D正确；故选D．【答案点睛】本题为质谱仪模型，考查带电粒子在速度选择器中的运动和磁场中的运动，注意根据粒子运动形式选择合适的规律解决问题，要熟练掌握运用控制变量法结合半径公式和周期公式分析问题的方法．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】冬季在水平管道中，液体介质变为气体，吸收热量，这样就降低了路基的温度，A错B正确；热量不可能由低温物体传到高温物体而不引起其他变化，C错；在暖季，热棒停止工作，水平管道中为液体介质，防止热量由空气通过对流传到路基底部，使路基温度升高，造成冻土融化，给行车造成威胁，D对．8、BD【答案解析】A.根据电压与匝数成正比可知，原线圈的电压的最大值为220V，所以副线圈的电压的最大值为22V，电压表的示数为电压的有效值，所以示数为22V，故A错误；B.在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，滑动变阻器的阻值变大，电路的总电阻增大，由于电压是由变压器决定的，输出的电压不变，所以电流变小，电流表A2的示数变小，故B正确；C.由于变压器的输入和输出的功率是相等的，副线圈的电流减小，电压不变，所以输出的功率要减小，输入的功率也要减小，而电路的电压是不变的，所以输入的电流要减小，电流表A1的示数变小，故C错误；D.在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，滑动变阻器的阻值变大，由P=U2/R可知，理想变压器的输出的功率变小，所以输入功率也要变小，故D正确．故选BD.9、BCD【答案解析】

A.回路中最大感应电动势E电阻R两端电压的最大值为U故A错误；B.若线圈从图示位置开始，也就是从中性面开始计时，闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e=故B正确；C.线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为q=故C正确；D.电动势的有效值E=通过电阻R的电流的有效值I=线圈转动一周的过程中时间T=线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为Q=故D正确。10、BC【答案解析】

因为磁铁有吸引铁质物体的性质，小磁针有磁性，可与长铁条相互吸引，若小磁针被吸引过来，长铁条可能没有磁性，A错误B正确；若小磁针的一端被推开，根据同名磁极相互排斥，则长铁条一定有磁性，C正确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、cd【答案解析】

（1）测量遏止电压需要将阴极K接电源的正极，可知实验中双刀双掷开关应向下闭合到cd．

（2）①根据爱因斯坦光电效应方程：Ek=hv-W0

由动能定理：eU=Ek得：，

结合图象知：；

解得普朗克常量：h=，

②截止频率为v0，则该金属的逸出功：W0=hv0【答案点睛】解决本题的关键掌握光电效应方程，对于图象问题，关键得出物理量之间的关系式，结合图线的斜率或截距进行求解，解决本题的关键掌握光电效应方程以及最大初动能与遏止电压的关系．12、（2）AC；（2）小于；（3不明显；（4）U­I图线（图略）；2．5V；2．9Ω；偏小【答案解析】试题分析：（2）一节干电池的电动势约为2．5V，内阻为几欧姆，所以电流表选择量程2．6A的，因为干电池的内阻较小，为了方便条件选择最大阻值较小的滑动变阻器，所以选择滑动变阻器R2（2～22Ω）；故选AC（2）图中电流表测量的是通过滑动变阻器的电流，而通过电池的电流等于通过滑动变阻器的电流加上通过电压表的电流，所以图示的电路电流表测量值小于真实值；（3）作出电源的U-I图象，根据闭合电路欧姆定律分析可知，图象的斜率等于电源的内阻，如图，图线2的斜率小于图线2的斜率，则对应的电源的内阻图线2的较小，由图可以看出，图线2电压随电流变化较慢，所以电源内阻很小时，电压表读数变化不明显．（4）根据坐标系内描出的点作出电源的U-I图象，图象如图所示，由图示电源U-I图象可知，图象与纵轴交点坐标值为2．5，电