江苏省南通市西亭高级中学2023学年高二物理第二学期期末考试模拟试题（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(甲)所示,单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO′匀速转动,产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图(乙)所示.若外接电阻的阻值R=9Ω,线圈的电阻r=1Ω,则下列说法正确的是（）A．线圈转动频率为50HzB．0.01末穿过线圈的磁通量最大C．通过线圈的电流最大值为10AD．伏特表的示数为90V2、在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图1所示，产生的交变电动势的图2所示，则（）A．t=0.005s时线框的磁通量变化率最大B．t=0.01s时线框平面垂直于中性面C．线框产生的交变电动势有效值为311VD．线框产生的交变电动势频率为100Hz3、如图磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布，一铜制圆环用丝线悬挂于O点，将圆环拉至位置a后无初速释放，在圆环从a摆向b的过程中()A．感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B．感应电流方向一直是逆时针C．感应电流方向一直是顺时针D．没有感应电流4、如图所示是某次实验中得到的做匀变速直线运动物体的一条纸带.A、B、C、D、E分别表示纸带上连续打出的点，打点时间间隔为T，各点间距数据如图所示，根据图示数据可知（）A．A到C过程中纸带平均速度为xB．A到C过程中纸带平均速度为xC．纸带的加速度为xD．纸带的加速度为x5、核电池是通过半导体换能器，将放射性同位素衰变过程中释放出的能量转变为电能。有种核电池使用放射性同位素94239Pu，92235Pu衰变为92235U和X粒子，并释放出y光子。已知94239Pu、92235UA．X粒子是24HeB．94239PuC．核电池使用过程由于发热会导致94239D．一个94239P6、如图所示，M、N是平行板电容器的两个极板，R0为定值电阻，R1、R2为可调电阻，用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部。闭合电键S，小球静止时受到悬线的拉力为F。调节R1、A．保持R1不变，缓慢增大R2时，B．保持R1不变，缓慢增大R2时，C．保持R2不变，缓慢增大R1时，D．保持R2不变，缓慢增大R1时，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、水平面上质量为m＝10kg的物体受到的水平拉力F随位移x变化的规律如图所示，物体匀速运动一段时间后，拉力逐渐减小，当x＝7.5m时拉力减为零，物体也恰好停下．取g＝10m/s2，下列结论正确的是（）A．物体与水平面间的动摩擦因数为0.12B．合外力对物体所做的功约为﹣40JC．物体匀速运动时的速度约为m/sD．物体运动的时间约为0.4s8、一列简谐横波在介质中沿x轴传播，波源位于坐标原点O，t=0时刻波源开始振动，t=3s时波源停止振动，如图为t=3.5s时的波形图(没有画全).其中质点a的平衡位置离原点O的距离为x=5.0m.以下说法正确的是_________.A．振动周期T=0.5sB．被速为4m/sC．波源起振方向沿y轴负方向D．在t=2.0s，质点a位于波谷E.从波源起振开始计时，3.0s内质点a运动的总路程为2.1m9、如图所示，截面为正方形的容器处在匀强磁场中，一束电子从a孔垂直磁场射入容器中，其中一部分从c扎射出，一部分从d孔射出，则下列叙述中正确的是A．从两孔射出的电子速率之比=2:1B．从两孔射出的电子轨道半径之比=1：2C．从两孔射出的电子在容器中运动所用时间之比=1：2D．从两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比10、2019年央视春晚深圳分会场首次成功实现4K超高清内容的5G网络传输。2020年我国将全面进入5G万物互联的商用网络新时代。所谓5G是指第五代通信技术，采用3300~5000MHZ频段的无线电波。现行的第四代移动通信技术4G，其频段范围是1880~2635MHZ。5G相比4G技术而言，其数据传输速度提升了数十倍，容量更大，时延大幅度缩短到1毫秒以内，为产业革命提供技术支撑。根据以上内容结合所学知识，判断下列说法正确的是A．4G信号、5G信号都是横波B．4G信号和5G信号相遇能产生干涉现象C．4G信号比5G信号更容易发生衍射现象D．4G信号比5G信号在真空中的传播速度更小三、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）如图所示，某同学在“测定玻璃的折射率”实验中，在白纸上放好玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针P3和P4。图中aa'和bb'分别是玻璃砖与空气的两个界面，O为直线AO与aa′的交点。(1)下列步骤必要的有__________。A．插上大头针P3，使P3仅挡住P2的像B．插上大头针P3，使P3挡住P1的像和P2的像C．插上大头针P4，使P4仅挡住P3D．插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像(2)请你帮他完成光路图____。(3)写出计算玻璃砖折射率的表达式n=_________（所需物理量请在图中标出）。12．（12分）一个小灯泡上标有“4V，2W”的字样，现在要用伏安法测量这个灯泡的U﹣I图线，现有下列器材供选用：A．电压表（0～5V，内阻约10kΩ）B．电压表（0～10V，内阻约20kΩ）C．电流表（0～0.3A，内阻约1Ω）D．电流表（0～0.6A，内阻约0.4Ω）E．滑动变阻器（10Ω，2A）F．学生电源（直流6V），还有开关导线(1)实验中所用电压表应选_____，电流表应选用_____（用序号字母表示）。(2)为了使实验误差尽量减小，要求从零开始多测几组数据，请在图甲方框内画出满足实验要求的电路图____。(3)某同学利用实验得到的数据画出了该小灯泡的U﹣I曲线（如图乙所示），若直接在小灯泡两端加上2V的电压，则该小灯泡消耗的功率是______W，电阻是______Ω。（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，A、B都是重物，A被绕过小滑轮P的细线悬挂，B放在粗糙的水平桌面上，滑轮P被一根斜短线系于天花板上的O点，O′是三根细线的结点，细线bO′水平拉着物体B，cO′沿竖直方向拉着弹簧．弹簧、细线、小滑轮的重力不计，细线与滑轮之间的摩擦力可忽略，整个装置处于静止状态．若重物A的质量为2kg，弹簧的伸长量为5cm，∠cO′a=120°，重力加速度g取10m/s2，求：（1）桌面对物体B的摩擦力为多少？（2）弹簧的劲度系数为多少？（3）悬挂小滑轮的斜线中的拉力F的大小和方向？14．（16分）如图所示，直角边AC长度为d的直角棱镜ABC置于桌面上，D为斜边BC的中点，桌面上的S点发射一条光线经D点折射后，垂直于AB边射出．已知SC＝CD，光线通过棱镜的时间，c为真空中光速，不考虑反射光线．求：(i)棱镜的折射率n；(ii)入射光线与界面BC间的夹角．15．（12分）如图，直圆筒气缸内部横截面积S=0.01m²，上端开口处有挡板，缸内总体积为Vo．一厚度不计质量m=20kg的活塞封住一定质量的理想气体，温度为时缸内气体体积为0.8Vo．大气压强为po=1.0×105Pa，不计活塞与气缸间的摩擦．g取10N/kg，求：(i)若在活塞上方缓慢添加沙子，保持缸内气体温度为To，当沙子的质量为40kg时，缸内气体的体积；(ii)若将缸内气体温度缓慢升高到2To，最后缸内气体的压强．

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】

A.由图乙可知，交流电的周期T=0.04s，故线圈转动的频率为，故A错误；B.0.01s末产生的感应电动势最大，此时线圈平面与中性面垂直，穿过线圈的磁通量为零，故B错误；C.通过线圈的电流最大值，故C正确。D.外接电阻电压的最大值，电压表示数，故D错误。2、A【答案解析】由图乙可知，t=0.005s时刻，感应电动势最大，由法拉第电磁感应感应定律可知，穿过线框的磁通量变化率最大，故A正确；t=0.01

s时感应电动势为零，线圈平面与磁场方向垂直，即线框平面位于中性面，故B正确；线框产生的交变电动势最大值为311V，有效值为220V，选项C错误；线框产生的交变电动势周期为0.02s，则频率为50Hz，选项D错误；故选B.

点睛：解决本题时要抓住线框位于中性面磁通量最大，磁通量变化率为零，感应电动势为零，而线框通过与磁场平行位置时，磁通量为零，磁通量变化率最大，感应电动势最大．3、A【答案解析】

圆环从a摆向b向下运动的过程中，向里的磁通量增大，根据楞次定律可得感应电流产生的磁场的方向向外，所以感应电流的方向是逆时针的方向；在两个磁场的交界处，向外的磁场开始增加，开始通过圆环的合磁场向里减少，根据楞次定律可得感应电流产生的磁场的方向向里，所以感应电流的方向是顺时针方向；之后合磁场向外增加，感应电流产生的磁场的方向向里，感应电流的方向是顺时针方向；圆环完全进入右侧的磁场后，磁场的方向向外，向右运动的过程中向外的磁通量减小，感应电流产生的磁场的方向向外，感应电流的方向为逆时针的方向。选项A正确，BCD错误。故选A。4、B【答案解析】

AB.根据平均速度的定义得AC段的平均速度vAC=xACtCD.根据△x＝aT2得小车运动的加速度为：a=△xT25、A【答案解析】

（1）根据质量数守恒和电荷数守恒可知，94239Pu的衰变方程为94239Pu→92235（2）94239Pu有中子239-94=145个，92235U（3）半衰期与放射性元素本身有关，与环境无关，所以核电池使用过程中发热不会导致94239Pu（4）释放的γ光子的能量为hν，核反应的过程中释放的能量E=mPu-mU-mαc2故本题正确答案选A。【答案点睛】根据质量数守恒与电荷数守恒写出核反应方程；核反应的过程中亏损的质量等于反应前后质量的差；核反应的过程中释放的核能转化为新核与α粒子的动能以及光子的能量；半衰期与温度无关。6、B【答案解析】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、ABC【答案解析】

A.物体匀速运动时，有：F＝f＝μmg，由图知，F＝12N，解得动摩擦因数μ＝0.12，故A正确；B.根据W＝Fx可知，F﹣x图象与x轴所夹图形的面积大小即为F做的功，可求出0～2.5m内力F做的功为：W1＝Fx1＝12×2.5J＝30J，0﹣3m间图形共有5×6＝30个小格，所以可求出每小格面积△W＝1J；0～7.5m内F﹣x图象与x轴所夹的总面积约为：W2＝50×1J＝50J,则力F做的总功纸为：＝50J,所以合外力对物体做的功为：＝50﹣0.12×10×10×7.5＝﹣40J，故B正确；C.对全过程，由动能定理应有：,解得：物体匀速运动时的速度为：v0=m/s，故C正确；D.由F﹣x图象可知，物体匀速运动的时间为：s＝0.88s，所以物体运动的总时间不可能为0.4s，故D错误．8、BCE【答案解析】

AB．波传播速度波长,则选项A错误，B正确；C．由波形图可知波源起振方向沿y轴负方向，选项C正确；D．波传到a点用时间则t=2s时，a点已经振动0.75s=T，可知a点在波峰，选项D错误；E．从波源起振开始计时，3.0s内质点a振动1.75s=，运动的总路程为7A=2.1m，选项E正确；故选BCE.点睛：此题考查机械波的传播问题；注意振源停止振动，机械波照样传播；本题容易产生的错误是认为：3s内形成两个完整的波形，得到周期为1.5s．9、AC【答案解析】电子从c点射出，d为圆心，，圆心角，由，得，运动时间，电子从d点射出，ad中点为圆心，，圆心角，由，得，运动时间，故，故AC正确，B错误；电子做匀速圆周运动，即，，故D错误；故选AC．【答案点睛】由几何关系可知从两孔射出的粒子的运动半径，则由洛仑兹力充当向心力可得出粒子的速度关系；由周期公式及转过的角度可求得时间之比；由向心力公式可求得加速度之比．10、AC【答案解析】

AD、无论是4G还是5G，都是电磁波，都是横波，且在真空中的传播速度都是3×108m/s，A正确D错误；B、4G信号和5G信号的频率不同，则相遇时不能产生干涉现象，B错误；C、4G信号的频率小，波长较大，则4G信号比5G信号更容易发生衍射现象，C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、BD【答案解析】

(1)该同学接下来要完成的必要步骤有：确定大头针的位置的方法是插上大头针；使能挡住、的像；确定大头针的位置的方法是大头针能挡住和、的像，故该同学接下来要完成的必要步骤有BD。(2)完成光路图为：(3)光线与法线之间的夹角为，光线与法线之间的夹角为，根据折射定律得玻璃砖的折射率的表达式为12、A;D;0.80;5.0;【答案解析】(1)因小灯泡标有“4V，2W”的字样，故电压表应选A，由I=P/U得小灯泡额定电流为0.5A，故电流表应选D。(2)因小灯泡电流从零调，故滑动变阻器应用分压式接法；因小灯泡电阻远小于电压表内阻，故电流表应用外接法。电路图如图所示：（3）直接在小灯泡两端加上2V的电压，由图可知，流过小灯泡的电流为0.40A，小灯泡的功率P=UI=0.80W；电阻为R=U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）200N/m（3