2023学年浙江省温州市求知中学高二物理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请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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，小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上，小球B用水平轻弹簧拉着系于竖直板上，两小球A、B通过光滑滑轮O用轻质细线相连，两球均处于静止状态，已知B球质量为m，O点在半圆柱体圆心O1的正上方，OA与竖直方向成30°角，OA长度与半圆柱体半径相等，OB与竖直方向成45°角，则下列叙述正确的是A．小球A、B受到的拉力TOA与TOB相等，且TOA＝TOB＝3B．弹簧弹力大小2C．A球质量为6D．光滑半圆柱体对A球支持力的大小为mg2、如图所示，直线OAC的某一直线电源的总功率随总电流变化的曲线，抛物线OBC为同一电源内部消耗的功率随总电流的变化曲线，若A、B对应的横坐标为1.5，则下面判断正确的是（）A．线段AB表示的功率为2.25WB．电源的电动势为3V，内阻为1.5ΩC．电流为2A时，电源的输出功率最大D．电流为1A时，路端电压为1V3、下列关于粒子的说法，正确的是A．粒子是氦原子核，对外不显电性B．卢瑟福根据粒子散射实验，提出了原子“枣糕模型”C．天然放射现象中，粒子形成的射线速度很快，穿透能力很强D．核反应中，X代表粒子，则是衰变4、下图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线．下列说法正确的是A．当r>r1时，随分子间距离的增大，分子力做正功B．当r=r2时，分子间的作用力为零C．当r=r1时，分子间的作用力为零D．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功5、下列叙述中符合物理学史的有()A．汤姆生通过研究阴极射线实验，发现了电子和质子的存在B．卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，证实了原子是可以再分的C．美国物理学家密立根测出元电荷e的电荷量，即著名的“密立根油滴实验”。D．玻尔提出的原子模型，彻底否定了卢瑟福的原子核式结构学说6、如图所示，绝缘水平面上有两条平行光滑长直导轨，导轨左端接有电阻R，电阻为r的金属棒AB垂直跨放在导轨上且与导轨接触良好，其他电阻不计。两导轨间存在竖直向下的匀强磁场。给AB以水平向右的初速度列并开始计时，下面四幅反映AB的速度随时间变化规律的图象中，可能正确的是A． B．C． D．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，在共点力合成的实验中橡皮筋一端固定于P点，另一端连接两个弹簧秤，使这端拉至O点，两个弹簧秤的拉力分别为F1、F2(α+β<90°)，现使F1大小不变地沿顺时针转过某一角度，要使结点仍在O处，相应地使F2的大小及图中β角发生变化。则相应的变化可能的是A．F2一定增大B．F2可能减小C．β角一定减小D．β角可能增大8、某小型发电站高压输电的示意图如图所示．已知升压变压器和降压变压器均为理想变压器，升压变压器的输入功率为20kW，用户获得的功率为19kW，输电线的总电阻为．在输电线路上接入一个电流互感器，其原、副线圈的匝数比为1：1．下列说法中正确的是（）A．电流表的示数为1AB．升压变压器的输出电压C．其它条件不变,将P下移，用户获得的电压将增大D．其它条件不变，用户增多，输电线上损耗的功率将减小9、如图所示，一列横波在x轴上沿x轴正方向传播，实线表示t=0时刻的波形图，虚线是t=0.2s时刻的波形图，下列说法正确的是A．质点的振动周期一定是0.8sB．该波的波速可能是10m/sC．t=0时刻，x=4m处的质点振动方向向上D．t=0.4s时刻，x=6m处的质点恰好位于波峰E.在0〜0.2s时间内，x=4m处的质点运动的路程为5cm10、某小型水电站的电能输送过程如图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电．已知输电线的总电阻R为5Ω，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为5∶1，降压变压器副线圈两端交变电压，降压变压器的副线圈与R0＝11Ω的电阻组成闭合电路．若将变压器视为理想变压器，则下列说法正确的是A．流过R0的电流是20A B．流过R的电流是100AC．T1副线圈两端电压为1100V D．输电线路上损失功率为80W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“利用单摆测定重力加速度”的实验中，由单摆做简谐运动的周期公式得到只要测出多组单摆的摆长l和运动周期T，作出T2﹣l图像，就可以求出当地的重力加速度．理论上T2﹣l图像是一条过坐标原点的直线，某同学根据实验数据作出的图像如图所示：（1）造成图像不过坐标点的原因可能是_____．（2）由图像求出的重力加速度g=_____m/s2（取π2=9.87）（3）如果测得的g值偏小，可能的原因是_____A．测摆线时摆线拉得过紧B．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了C．开始计时时，停表过迟按下D．实验时误将49次全振动数为50次12．（12分）在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度L、直径d和电阻R．(1)用游标卡尺测金属丝长度时读数如图，则金属丝的长度为_____mm；(2)用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图乙，则金属丝的直径为_____mm．(3)若用图丙测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值_____．（选填“偏大”或“偏小”）(4)用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图丁，则电压表的读数为_____V，电流表的读数为_____A．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）大型交流发电机采用的是旋转磁极式发电机，其原理图简化后如图甲所示，其矩形线圈在匀强磁场中不动，线圈匝数为1000匝，内阻不可忽略．产生匀强磁场的磁极绕垂直于磁场方向的固定轴OO′（O′O沿水平方向）匀速转动，线圈中的磁通量随时间按如图乙所示正弦规律变化．线圈的两端连接理想变压器，理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2＝10:1，电阻R1＝R2＝10Ω，电流表示数为16A．求：(1)发电机产生的电动势的最大值；(2)交流电压表的示数；(3)发电机线圈的电阻.14．（16分）如图所示，某发电机输出功率为30KW，输出电压U1=300V，用原、副线圈匝数比n1:n2=1:5的变压器升压后向远处用户供电，输电线的总电阻R=10Ω，用户端用一降压变压器把电压降为U4=220V。（变压器均为理想变压器）求：（1）输电线上损失的电功率ΔP（2）降压变压器的匝数比n3:n415．（12分）如图所示，两根光滑水平导轨与一个倾角为α的金属框架abcd连接（连接处呈圆弧形）．匀强磁场仅分布于框架所在斜面，磁感应强度B跟框架面垂直．框架边ab、cd长均为L，电阻均为2R，框架其余部分电阻不计．有一根质量为m、电阻为R的金属棒MN平行于ab放置，让它以初速v0冲上框架，在到达最高点的过程中，框架边ab发出的热量为Q．试求：（1）金属棒MN受到的最大安培力的大小和方向；（2）金属棒MN上升的最大高度；（3）金属棒MN刚冲上框架时ab部分的发热功率．

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、B、隔离对B分析，根据共点力平衡得：

水平方向有：TOBsin45°=F

竖直方向有：TOBcos45°=mg，则TOB=2mg，弹簧弹力根据定滑轮的特性知：TOA与TOB相等；故A，B错误.C、D、对A分析，如图所示：由几何关系可知拉力TOA和支持力N与水平方向的夹角相等，夹角为60°，则N和T相等，有：2TOAsin60°=mAg，解得：mA=6m，由对称性可得：N=TOA故选C.【答案点睛】解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解．本题采用隔离法研究比较简便．2、A【答案解析】

根据电源的总功率P=EI，由C点的坐标求出电源的电动势和内阻；AB段表示外电路的功率，再求解AB段表示的功率．【题目详解】B项：电源的总功率P=EI，C点表示I=3A，P=9W，则电源的电动势：,由图看出，C点表示外电路短路，电源内部热功率等于电源的总功率，则有：P=I2r，

代入解得：r=1Ω，故B错误；A项：AB段表示的功率为：PAB=EI′-I′2r=3×1.5-1.52×1（W）=2.25W，故A正确；C项：电源的输出功率：P=EI-I2r=2I-I2=-（I-1）2+1，故当I=1A时输出功率最大，为1W，故C错误；D项：根据U=E-Ir=3-I，当I=1A时，U最大，为2V，故D错误．故应选：A．【答案点睛】解决本题的关键在于：（1）理解电源的总功率P总随电流I变化的图象与电源内部热功率Pr随电流I变化的图象的涵义；（2）分清三种功率及其关系：电源的总功率P总=EI，电源内部发热功率P热=I2r，外电路消耗功率P外=UI=I2R，且根据能量关系得P总=P外+P热．3、D【答案解析】粒子是氦原子核，带正电，A错误；卢瑟福根据粒子散射实验，提出了原子“核式结构模型”，B错误；天然放射性现象中产生的射线速度为光速的十分之一，电离能力较强，穿透能力较弱．C错误．根据电荷数守恒和质量数守恒得：，故X代表粒，该反应是衰变，D正确；选D.【答案点睛】天然放射性现象中产生的射线速度为光速的十分之一，电离能力较强，穿透能力较弱．根据电荷数守恒、质量数守恒进行判断．4、B【答案解析】

AD．当r由r1变到r2的过程中，分子力为斥力，因此分子间作用力做正功；当r大于r2随距离增大的过程中，分子力为引力，因此分子间作用力做负功，故AD错误；BC．由图可知r=r2，分子间的作用力为零，故B正确，C错误；故选B．【答案点睛】正确理解分子力、分子势能与分子之间距离的变化关系，注意分子力与分子势能变化的一个临界点为r=r0，注意将分子力与分子之间距离和分子势能与分子之间距离的图象比较进行学习．5、C【答案解析】汤姆生通过研究阴极射线实验，发现了电子；卢瑟福发现了质子，选项A错误；卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，得到了原子的核式结构理论，选项B错误；美国物理学家密立根测出元电荷e的电荷量，即著名的“密立根油滴实验”，选项C正确；玻尔建立了量子理论，成功解释了氢原子光谱；但其是建立在卢瑟福的原子核式结构学说之上得出的结论，故D错误。故选C.6、D【答案解析】

金属棒切割磁感线，产生感应电流，由楞次定律，电流方向由B指向A，利用左手定则得到安培力水平向左，大小为：设回路中电流为I，根据闭合电路欧姆定律，有：由法拉第电磁感应定律得到：设金属棒加速度为，利用牛顿第二定律，得到：联立以上方程可以得到：由分析可知，金属棒做加速度减小的减速运动，故D正确，ABC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】

根据题意，保持合力大小方向不变，F1大小不变，方向改变，看怎样改变F2仍能组成平行四边形即可。平行四边形定则是矢量合成的重要法则，要熟练应用，平时训练中要不断的加强练习。【题目详解】根据平行四边形定则有：如图1变化所示，可以增大的同时增大角；如图2所示，可以增大的同时减小角；如图3所示，可以增大而保持角不变；同时根据平行四边形定则可知，减小的同时减小角是不能组成平行四边形的。A．F2一定增大，与分析结果相符，故A正确；B．F2可能减小，与分析结果不符，故B错误；C．β角一定减小，与分析结果不符，故C错误；D．β角可能增大，与分析结果相符，故D正确。【答案点睛】本题考查力的平行四边形定则的应用，较为简单。8、AB【答案解析】

（1）根据升压端输入功率和最终到达用户端的功率，可以知道输电线上损失的功率=100W，根据题意，输电线上的电阻R=1Ω，根据，得输电线中的电流为；又因为电流互感器原、副线圈的匝数比为1：1，则流过电流表的电流为1A，则选项A正确；（2）升压变压器为理想变压器，故升压变压器的输出功率为20kW=20000W，则在升压变压器副线圈端，根据，得升压变压器的输出电压=2000V，B正确；（3）降压变压器原、副线圈电压比满足，故用户端电压，其它条件不变，将P下移，则增大，会导致变小，C错误；（4）其它条件不变，用户增大，则用户端总电阻减小，根据可知，用户端总功率增大，因，，所以输电电流增大，根据，可知输电线损耗的功率将会增大，D错误；故本题选AB9、BCD【答案解析】

B.0.2s内波向右传播的距离为：x=8n+2(m)，则波速v=8n+20.2m/s=40n+10(m/s)，当n=0A.周期为T=λv=840n+10s=420n+5s（n=0、1C.波向右传播，根据“逆向爬坡法”可知，t=0时刻，x=4m处的质点振动方向向上，选项C正确；D.由波形图可知，t=0.4s时刻，在x=2m处的波峰恰能传到x=6m处，则此时x=6m处的质点恰好位于波峰，选项D正确；E.因此波的周期不一定是0.8s，则在0〜0.2s时间内，不一定振动T/4，则x=4m处的质点运动的路程不一定为A=5cm，选项E错误.10、AD【答案解析】

A.降压变压器副线圈两端交变电压u=sin100πt

V，则副线圈电压有效值220V，由于阻值R0=11Ω，所以通过R0电流的有效值是20A，故A正确；B.因为降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为5:1，所以原、副线圈的电流之比为1：5，故流过原线圈的电流为4A.故B错误；C.根据欧姆定律，输电线上电阻电压UR=IR=20V，降压变压器T2的输入电压与输出电压比为5:1，降压变压器T2的输入电压为1000V，升压变压器T1的输出电压等于输电线上电阻电压加上降压变压器T2的输入电压，等于1020V，故C错误；D.输电线上损失的功率为P损=I2×R=42×5=80W，故D正确．故选：AD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、测摆长时漏掉了摆球的半径9.87B【答案解析】

图像不通过坐标原点，从图像可以得到相同的周期下，摆长偏小，故可能是漏加小球半径；根据单摆的周期公式得出关系图线，结合图线的斜率求出重力加速度的大小；结合摆长和周期的测量误差判断重力加速度的测量误差．【题目详解】第一空．图像不通过坐标原点，将图像向右平移1cm就会通过坐标原点，故相同的周期下，摆长偏小1cm，故可能是测摆长时漏掉了摆球的半径；第二空．由单摆周期公式：，可得：，则T2﹣L图像的斜率：，由图像得：k=40.01+0.99=，解得：g=9.87m/s2；第三空．A．测摆长时摆线过紧，则测量的摆长偏大，所以测量的重力加速度偏大，故A错误；B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，知测量的摆长偏小，则测量的重力加速度偏小，故B正确；C．开始计时，秒表过迟按下，测量的周期偏小，则测量的重力加速度偏大，故C错误；D．实验中误将49次全振动计为50次，测量的周期偏小，则测量的重力加速度偏大，故D错误．【答案点睛】本题主要考查了利用单摆测定重力加速度的实验，属于一般题型．12、13.55；0.696；偏小；2.60；0.52；【答案解析】（1）题中为20分度游标卡尺，其读数为：13mm+11×0.05mm=13.55mm；（2）螺旋测微器的读数为：0.5mm+19.6×0.01mm=0.696mm；（3）把待测电阻与电压表看做一个整体，根据欧姆定律可知，测得的应是待测电阻与电压表内阻的并联电阻，所以测量值比真实值偏小；（4）电流表读数为：I=26格×0.02A=0.52A，电压表读数为：U=26格×0.1V=2.60V【答案点睛】（1）20分度游标卡尺，最小精确度为0.05mm，故根据游标卡尺读数为：主尺数+游标尺对齐刻度序号×最小精确度，即：13mm+11×0.05mm=1