2023学年嘉峪关市重点中学物理高二第二学期期末经典试题（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．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，质量分布均匀的细棒中心为O点，O1为光滑铰链，O2为光滑定滑轮，O与O2由一根轻质细绳连接，水平外力F作用于细绳的一端，用N表示铰链对杆的作用力，现在水平外力F作用下，

θ从π2缓慢减小到0的过程中，下列说法正确的是（A．F逐渐变小，N大小不变B．F逐渐变小，N逐渐变大C．F先变小再变大，N逐渐变小D．F先变小再变大，N逐渐变大2、如图所示，条形磁铁用细线悬桂在O点，O点正下方固定一个水平放置的铝线圈.让磁铁在竖直面内摆动列说法中正确的是（）A．磁铁左右摆动一次，线圈内感应电流的方向改变两次B．磁铁始终受到感应电流的磁场的斥力作用C．磁铁所受到的感应电流对它的作用力始终是阻力D．磁铁所受到的感应电流对它的作用力有时是阻力，有时是动力3、下列四种明暗相间的条纹，分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器和同一单缝衍射仪器形成的图样（灰黑色部分表示亮纹；保持缝到屏距离不变）．其中属于蓝光的衍射图样的是（）A． B． C． D．4、下列说法正确的是（）A．光导纤维利用了光的干涉现象B．从接收到的高频信号中还原出所携带的声音或图象信号的过程称为解调C．泊松亮斑有力地支持了光的微粒说，杨氏干涉实验有力地支持了光的波动说D．只要波源在运动，就一定能观察到多普勒效应5、若通过控制外界条件，使图甲装置中气体的状态发生变化．变化过程中气体的压强p随热力学温度T的变化如图乙所示，图中AB线段平行于T轴，BC线段延长线通过坐标原点，CA线段平行于p轴．由图线可知A．A→B过程中外界对气体做功B．B→C过程中气体对外界做功C．C→A过程中气体内能增大D．A→B过程中气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功6、如图所示为一竖直放置的穹形光滑支架，其中AC以上为半圆．一根不可伸长的轻绳，通过光滑、轻质滑轮悬挂一重物．现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从最高点B开始，沿着支架缓慢地顺时针移动，直到D点（C点与A点等高，D点稍低于C点）．则绳中拉力的变化情况（）A．先变大后不变 B．先变小后不变C．先变小后变大再变小 D．先变大后变小再变大二、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、如图(a)所示，金属圆环处在匀强磁场中，磁场大小随时间的变化关系如图(b)所示．在0-2T内，关于金属圆环中的感应电流，下列说法中正确的是（）A．方向先顺时针后逆时针B．方向先逆时针后顺时针C．大小先增大后减小D．大小一直保持不变8、两实心小球甲和乙由同一种材料制成，甲球质量大于乙球质量。两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关。若它们下落相同的距离，则()A．甲球用的时间比乙球长B．甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C．甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D．甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功9、2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波．根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100s时，它们相距约400km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈，将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星（）A．质量之积B．质量之和C．速率之和D．各自的自转角速度10、甲、乙两物体由同一位置出发沿同一直线运动，其速度图象如图所示，下列说法正确的是（）A．甲做匀速直线运动，乙做匀变速直线运动B．两物体两次相遇的时刻分别为2s末和6s末C．2s后甲、乙两物体的速度方向相反D．乙在前4s内的平均速度大于甲的平均速度三、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）某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率，步骤如下：（1）游标卡尺测量其长度如图甲所示，可知其长度为________；（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，可知其直径为_______；（3）选用多用电表的电阻“”档，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图丙所示，则该电阻的阻值约为_______．（4）为更精确地测量其电阻，可供选择的器材如下：电流表（量程，内阻约为）；电流表（量程，内阻约为）；电压表（量程，内阻）；电压表（量程，内阻约为）；定值电阻滑动变阻器（最大阻值为）滑动变阻器（最大阻值为）电源E（电动势约为，内阻约为）开关，导线若干．为了使测量尽量准确，测量时电表读数不得小于其量程的，电压表应选_____，电流表应选_____，滑动变阻器应选______（填器材代号）．根据你选择的器材，请在线框内画出实验电路图．_____12．（12分）某学生实验小组利用图（a）所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1k”挡内部电路的总电阻．使用的器材有：多用电表；电压表：量程5V，内阻十几千欧;滑动变阻器：最大阻值5kΩ导线若干．回答下列问题:（1）将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡，再将红表笔和黑表笔，调零点．（2）将图((a)中多用电表的红表笔和（填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端．（3）将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图（b）所示，这时电压表的示数如图（c）所示．多用电表和电压表的读数分别为kΩ和V．（4）调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零．此时多用电表和电压表的读数分别为12.0kΩ和4.00V．从测量数据可知，电压表的内阻为____kΩ．（5）多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图(d)所示．根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为___V，电阻“×1k”挡内部电路的总电阻为___kΩ．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）两个半径均为R的圆形磁场区域I、II相切与P点，两圆圆心分别为，园内磁感应强度分别为，；在两圆切点P有一个静止的放射性原子核，某时刻原子核发生β衰变成a、b两个粒子，衰变后进入II区的粒子b从M点沿方向以速度射出磁场，，如图所示；而进入I区的粒子a从N点（图中未画出）射出磁场，且射出磁场时速度方向为同向，（1）求a和b两粒子电荷量之比；（2）若a、b两粒子中有一个质量数为14，写出衰变方程；（3）若a、b两粒子质量之比为k，求两粒子在磁场中的运动时间之比．14．（16分）如图所示，半径R=0.40m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A。一质量m=0.10kg的小球，以初速度v0=7.0m/s在水平地面上向左作加速度大小a=3.0m/s2的匀减速直线运动，运动4.0m后达到A点，冲上竖直半圆环，经过B点，然后小球落在C点。（取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力）．（1）求小球到达A点时的速率和在水平地面上运动时受到的摩擦力大小；（2）求小球在B点时受到的向心力；（3）试问：小球落在C时的速率和它在A点时的速率是否相等？为什么？15．（12分）如图,由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0℃的水槽中,B的容积是A的3倍．阀门S将A和B两部分隔开．A内为真空,B和C内都充有气体．U形管内左边水银柱比右边的低60mm．打开阀门S,整个系统稳定后,U形管内左右水银柱高度相等．假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积．(1)求玻璃泡C中气体的压强;(2)将右侧水槽的水从0℃加热到一定温度时,U形管内左右水银柱高度差变为20mm,求加热后右侧水槽的水温是多少摄氏度．

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】

对细棒受力分析可知，细棒受重力G、拉力F以及结点处的支持力N，根据平衡条件可知，支持力N与拉力F的合力与重力等大反向，如图所示；

则由图可知，ΔOFG'∽∆O1O2O，则可知：G´O2O1=FOO2=NOO1，在杆上移过程中，左侧绳长OO2变短，而O2O1及OO12、C【答案解析】

磁铁向下摆动时，根据楞次定律可判断，线圈中产生逆时针方向的感应电流（从上往下看），磁铁受到感应电流对它的作用力为斥力，阻碍它靠近；磁铁向上摆动时，根据楞次定律可判断，线圈中产生顺时针方向的感应电流（从上往下看），磁铁受到感应电流对它的作用力为引力，阻碍它远离，所以磁铁左右摆动一次过程中，电流方向改变四次，感应电流对它的作用力始终是阻力，C正确.ABD错误故选C3、B【答案解析】

双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹，所有条纹宽度相同且等间距，所以A、C选项中的图样为干涉图样，单缝衍射条件是中间明亮且宽大，越向两侧宽度越小越暗，而波长越大，中央亮条纹越粗，红光的波长大于蓝光的波长，所以B项为蓝光的衍射图样，故B正确．4、B【答案解析】光导纤维利用了光的全反射现象，选项A错误；从接收到的高频信号中还原出所携带的声音或图象信号的过程称为解调，选项B正确；泊松亮斑有力地支持了光的波动说，杨氏干涉实验有力地支持了光的波动说，选项C错误；只要波源在运动，如果观察者与波源没有相对运动，就不能观察到多普勒效应，选项D错误；故选B.5、D【答案解析】

A.A→B过程中，压强不变，温度升高，则体积变大，气体对外界做功，选项A错误；B.B→C过程中气体做等容变化，则气体不对外界做功，外界也不对气体做功，选项B错误；C.C→A过程中温度不变，则气体内能不变，选项C错误；D.A→B过程中气体压强不变，温度升高，体积变大，内能变大，气体对外做功，根据∆E=W+Q可知，气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功，选项D正确．6、A【答案解析】

当轻绳的右端从B点移到直杆最上端C时，设两绳的夹角为2θ，以滑轮为研究对象，分析受力情况，作出力图如图1所示。

根据平衡条件得：2Fcosθ=mg，得到绳子的拉力，所以在轻绳的右端从B点移到直杆最上端C的过程中，θ增大，cosθ减小，则F变大。当轻绳的右端从直杆C移到D点时，设两绳的夹角为2α。设绳子总长为L，两直杆间的距离为S，由数学知识得到，L、S不变，则α保持不变。再根据平衡条件可知，两绳的拉力F保持不变。所以绳中拉力大小变化的情况是先变大后不变。故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、AD【答案解析】

由图可知，在0-T时间内由楞次定律可知，电路中电流方向为顺时针方向；在T-2T时间内由楞次定律可知，电路中电流方向为逆时针，故A正确，B错误；由图可知，0-T和T-2T时刻线圈中磁通量的变化率相同，根据法拉第电磁感应定律得：，故感应电动势的大小不变，根据闭合电路的欧姆定律得：，可知感应电流的大小不变，故C错误，D正确；故选AD．【答案点睛】由右图可知磁感应强度的变化，则可得出磁通量的变化情况，由楞次定律可知电流的方向；由法拉第电磁感应定律可知电动势的大小，根据闭合电路的欧姆定律可知电路中电流的变化情况．8、BD【答案解析】

C．设小球的密度为，半径为r，则小球的质量为，重力，小球的加速度可知，小球的质量越大，半径越大，则下降的加速度越大，所以甲的加速度比较大，C错误；B．根据可知，加速度比较大的甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小，故B正确；A．两个小球下降的距离是相等的，根据可知，加速度比较大的甲运动的时间短。故A错误；D．它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，所以甲的阻力大，根据可知，甲球克服阻力做的功大乙甲球克服阻力做的功，故D正确。故选BD。9、BC【答案解析】本题考查天体运动、万有引力定律、牛顿运动定律及其相关的知识点．双中子星做匀速圆周运动的频率f=12Hz（周期T=1/12s），由万有引力等于向心力，可得，G=m1r1（2πf）2，G=m2r2（2πf）2，r1+r2=r=40km，联立解得：（m1+m2）=（2πf）2Gr3，选项B正确A错误；由v1=ωr1=2πfr1，v2=ωr2=2πfr2，联立解得：v1+v2=2πfr，选项C正确；不能得出各自自转的角速度，选项D错误．【答案点睛】此题以最新科学发现为情景，考查天体运动、万有引力定律等．10、BD【答案解析】A、甲做匀速直线运动，乙物体前2s做匀加速直线运动，加速度为正方向，后4s做匀减速直线运动，加速度为负方向，所以乙物体全程不是匀变速直线运动，故A错误。

B、甲、乙两物体由同一位置出发；在速度-时间图象中图象与坐标轴围成面积代表位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负；所以前2s内乙的三角形面积等于甲的正方形面积，即位移相同，此时两物相遇；前6s内甲的矩形面积等于乙三角形的面积，此时又相遇，故两物体两次相遇的时刻分别为2s末和6s末。故B正确。

C、由于在速度-时间图象中，某一点代表此时刻的瞬时速度，时间轴上方速度是正数，时间轴下方速度是负数；所以前6s内甲乙两物体的速度都为正方向，速度方向相同，故C错误。

D、前4s内乙的位移大于甲的位移，所以乙的平均速度大于甲的平均速度，故D正确。

故选：BD。【答案点睛】在速度-时间图象中，点代表此时刻的瞬时速度，速度正负表示速度的方向；图象的斜率表示加速度，图象与坐标轴围成面积代表位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负．平均速度等于位移与时间的比值．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、50.154.70022V1A2R1【答案解析】

（1）甲是20分度的卡尺，其精确度为0.05mm，主尺读数为：5cm，游标上第3个刻度与上面对齐，读数为：3×0.05mm=0.15mm=0.015cm，故最终读数为：50mm+0.15mm=50.15mm；（2）螺旋测微器：固定刻度为4.5mm，可动刻度为20.0×0.01mm=0.200mm，则读数为4.5mm+0.200mm=4.700mm．（3）多用电表读数22×1=22Ω；（4）由于电源电压为4V，显然电压表选15V时不满足读数不得小于其量程的的要求，因此只能选V1；而V1读数又太小，而题目中给了一个定值电阻，将定值电阻与电压表串联，装成一个新的电压表，量程为2V，基本满足要求，这样由于电阻值约22Ω，因此回路电流最大约100mA左右，因此电流表选A2；为了测量精确，滑动变阻器采分压式接法，为了便于调节，滑动变阻器选用R1；电路图电流表采用外接法，实验电路图如图所示12、（1）短接（2）1（2）1.02.60（4）3.0（5）9.001.0【答案解析】试题分析：（1）欧姆表使用前一定要欧姆调零，即红黑表笔短接后，调节调零旋钮，是电流表满偏；（2）红正黑负，电流从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表；电流从电压表正接线柱流入，故红表笔接触1，黑表笔接2；（2）欧姆表读数=倍率×表盘读数=1K×1．0Ω=1．0kΩ；电压表读数为2．60V；（4）由于滑动变阻器被短路，故欧姆表读数即为电压表阻值，为3．0KΩ；（5）欧姆表的中值电阻等于内电阻，故欧姆表1K档位的内电阻为1．0KΩ；根据闭合电路欧姆定律，电动势为；考点：测定电源电动势和内阻实验【名师点睛】本题关键是明确实验原理，会使用欧姆表和电压表测量电阻和电压，同时能结合闭合电路欧姆定律灵活地列式分析．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)由于与同向，a、b两粒子在磁场中运动轨迹如图所示，设轨迹圆心分别为和又，由几何关系可知①因此，，②，由①②可得由牛顿第二定律可得得④由于衰变过程动量守恒⑤，由④⑤可得⑥，由③⑥及得⑧(2)由粒子a的旋转方向可知带负电，即是电子，即核电荷数为1，故静止核发生了β衰变，又由(1)和题设可知，新生核b的核电荷数为7，即氮核，所以衰变方程(3)由和可知，由①③⑧及解得；【答案点睛】带电粒子在磁场中运动，洛伦兹力做向心力，故常根据速度及磁感应强度求得半径，然后根据几何关系求得运动轨迹；或反过来由轨迹