2023学年湖北省荆州市松滋第四中学高二物理第二学期期末质量检测试题（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、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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、一个质子以速度v垂直电场方向飞入平行板间的匀强电场中，它飞离电场时的偏移量为d1，如果换成一个.α粒子以速度2v垂直电场方向飞入该电场，飞离时的偏移量为d2，则下列正确的是A．d1：d2=1：1 B．d1：d2=4：1C．d1：d2=16：1 D．d1：d2=8：12、汽车自动控制刹车系统（ABS）的原理如图所示．铁质齿轮P与车轮同步转动，右端有一个绕有线圈的磁体（极性如图），M是一个电流检测器．当车轮带动齿轮P转动时，靠近线圈的铁齿被磁化，使通过线圈的磁通量增大，铁齿离开线圈时又使磁通量减小，从而能使线圈中产生感应电流，感应电流经电子装置放大后即能实现自动控制刹车．齿轮从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中，通过M的感应电流的方向是（）A．总是从左向右B．总是从右向左C．先从右向左，然后从左向右D．先从左向右，然后从右向左3、如图所示，一物体以初速度v0冲向光滑斜面AB，并能沿斜面升高h，下列说法中正确的是（）A．若把斜面从C点锯断，由机械能守恒定律可知，物体冲出C点后仍能升高hB．若把斜面变成圆弧形AB′，物体仍能沿AB′升高hC．无论是把斜面从C点锯断或把斜面弯成圆弧形，物体都不能升高h，因为机械能不守恒D．无论是把斜面从C点锯断或把斜面弯成圆弧形，物体都不能升高h，但机械能守恒4、当氢气和氧气温度相同时，下述说法中正确的是（）A．两种气体分子的平均动能相等B．氢气分子的平均速率等于氧气分子的平均速率C．两种气体分子热运动的总动能相等D．质量相等的氢气和氧气，温度相同，不考虑分子间的势能，则两者内能相等5、如图，小球甲从A点水平抛出，同时将小球乙从B点自由释放，两小球先后经过C点时速度大小相等，方向夹角为30°，已知B、C高度差为h，两小球质量相等，不计空气阻力，由以上条件可知（）A．小球甲做平抛运动的初速度大小为B．甲、乙两小球到达C点所用时间之比为C．A，B两点高度差为D．两小球在C点时重力的瞬时功率大小相等6、如图所示为氢原子的能级示意图，假设氢原子从n能级向较低的各能级跃迁的概率均为。则对300个处于能级的氢原子，下列说法正确的是（）A．向低能级跃迁时，向外辐射的光子的能量可以是任意值B．向低能级跃迁时，向外辐射的光子能量的最大值为12.75eVC．辐射的光子总数为500个D．吸收大于1eV的光子时不能电离二、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、在如图所示的含有理想变压器的电路中，变压器原、副线圈匝数比为20：1，图中电表均为理想交流电表，R为光敏电阻（其阻值随光强增大而减小），Ll和L2是两个完全相同的灯泡．原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u，不计导线的电阻，下列说法正确的是（）A．交流电的频率为50HzB．电压表的示数为220VC．当照射R的光强增大时，电流表的示数变大D．若Ll的灯丝烧断后，电压表的示数会变大8、我国第21次南极科考队在南极观看到了美丽的极光．极光是由来自太阳的高能量带电粒子流高速冲进高空稀薄大气层时，被地球磁场俘获，从而改变原有运动方向，向两极做螺旋运动，如图所示．这些高能粒子在运动过程中与大气分子或原子剧烈碰撞或摩擦，从而激发大气分子或原子使其发出各种颜色的光．科学家发现并证实，向两极做螺旋运动的这些高能粒子的旋转半径是不断减小的，这主要与下列哪些因素有关()A．太阳对带电粒子的引力做负功B．越靠近南北两极的磁感应强度越强C．空气阻力对带电粒子做负功，使其动能减少D．洛伦兹力对带电粒子做负功，使其动能减少9、在平直公路上有甲、乙两辆汽车同时从同一位置沿着同一方向做匀加速直线运动，它们速度的二次方随位移变化的图像如图所示，则A．甲车的加速度a甲=4m/s2,乙车的加速度a乙=2m/s2B．在x＝0.5m处甲乙两车的速度相等C．在t=2s时甲乙两车相遇D．整个运动过程中甲乙两车不可能相遇10、如图甲所示，在竖直方向分布均匀的磁场中水平放置一个金属圆环圆环所围面积为0.1m2，圆环电阻为0.2．在第1s内感应电流I沿顺时针方向，磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示（其中在4～5s的时间段呈直线）。则（）A．在2～5s时间段感应电流沿逆时针方向B．在0～5s时间段，感应电流先减小再增大C．在0～5s时间段，线圈最大发热功率为5.010﹣4WD．在0～2s时间段，通过圆环横截面的电量为0.5C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）某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，安装好实验装置，让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂1个钩码，静止时弹簧长度为l1，如图甲所示。图乙是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺（最小分度是1mm），上位置的放大图，示数l1=________cm。在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同的钩码，静止时弹簧长度分别为l2、l3、l4、l5。已知每个钩码质量为50g。挂2个钩码时，弹簧弹力F2=______N（当地重力加速度g=9.8m/s2）。要得到弹簧的伸长量x，还需要测量的是________。12．（12分）（1）某同学利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻，实验电路图如图所示．（1）该同学设计的电路图比课本中的电路图多使用了一个定值电阻A．，你认为其作用是________；（2）现有电流表（1〜1．6A）、开关和导线若干，实验桌上还有以下器材：A．旧电池一节B．滑动变阻器（11Ω，2A）C．定值电阻（阻值11Ω，额定功率11W）D．定值电阻（阻值2Ω，额定功率5W）E．电压表（3V，3111Ω）F．电压表（3V，5111Ω）为了能尽量减小实验误差，则定值电阻选____；电压表选____；（只填序号）（3）该同学某次实验时，电压表的指针位置如下图甲所示，其读数为___V；（4）该同学通过实验得到了多组电流表和电压表的读数，并把它们描在坐标轴中，如图乙所示，据此可知该电源的电动势约为_____V，内阻约为____Ω（保留小数点后两位）．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，在以平面直角坐标系xOy的坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在方向垂直xOy所在平面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带电粒子由磁场边界与x轴的交点A处，以速度v0沿x轴负方向射入磁场，粒子飞出磁场时速度的方向相对于入射方向改变了，不计粒子的重力。求：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；（2）粒子在匀强磁场中运动所需要的时间。14．（16分）如图所示，正方形线圈abcd固定于水平面上，其右半部分处于竖直向下的磁场区域，磁感应强度大小随时间的变化规律：B=0.2t（T），已知正方形线圈的匝数N=50匝，边长L=0.4m，电阻R=1.6Ω，求：（1）线圈中产生的感应电流大小和方向（2）磁场对正方形线圈的安培力大小F随时间t的变化规律15．（12分）如图所示，电阻r＝0.3Ω、质量m＝0.1kg的金属棒CD静止在位于水平面上的两条平行光滑的金属导轨上，棒与导轨垂直且接触良好，导轨的电阻不计，导轨的左端接有阻值为R＝0.5Ω的电阻，有一个理想电压表接在电阻R的两端，垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过导轨平面．现给金属棒加一个水平向右的恒定外力F，观察到电压表的示数逐渐变大，最后稳定在1.0V，此时金属棒的速度为2m/s.(1)求拉动金属棒的外力F的大小．(2)当电压表读数稳定后某一时刻，撤去外力F，求此后电阻R上产生的热量．

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、D【答案解析】

设平行板长为L，则根据类平抛运动可以得到，对于质子：水平方向：竖直方向：而且：对于粒子，水平方向：竖直方向：而且：联立以上方程式可以得到：故选项D正确，选项ABC错误．故选D。【名师点睛】首先带电粒子在电场中沿垂直电场方向做匀速直线运动，已知位移和速度，根据即可求得时间；然后带电粒子沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为，根据即可求出侧移位移．2、C【答案解析】

由图可得，线圈中磁场方向从右向左，有题可得当车轮带动齿轮P转动时，靠近线圈的铁齿被磁化，使得通过线圈的磁通量增大，由楞次定律得到，线圈中感应电流产生的磁场抵抗磁场的增大，电流产生的磁场从左向右，通过右手螺旋定律可得，通过M的感应电流从左向右．同理可分析，铁齿离开线圈时又使磁通量减小，线圈中的感应电流产生的磁场从右向左，则通过M的感应电流从右向左．从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中是铁齿先离开线圈，下一个铁磁靠近线圈，则通过M的电流方向先从右向左，再从左向右．A.总是从左向右，与分析结论不符，故A错误．B.总是从右向左，与分析结论不符，故B错误．C.先从右向左，然后从左向右，与分析结论相符，故C正确．D.先从左向右，然后从右向左，与分析结论不符，故D错误．3、D【答案解析】试题分析：若把斜面从C点锯断，物体冲出C点后，物体将要做斜抛运动，物体到达最高点没有竖直速度还要有水平速度，根据机械能守恒，物体无法将所有动能转化为重力势能，所以不可能到达h处，所以A项错误；若把斜面弯成圆弧形AB′，物体通过圆弧形时相当于轻绳模型，通过最高点时速度不可能减小为零，所以不可能沿AB′升高h，所以B项错误；无论是把斜面从C点锯断还是把斜面弯成圆弧形，物体都不能升高h，在上升的过程中，对物体而言只有重力对其做功，支持力始终与速度垂直不做功，仍然满足机械能守恒，所以D项正确；C项错误．考点：本题考查了斜抛、圆周运动和机械能守恒4、A【答案解析】温度是物体分子平均动能的标志，温度相同，物体的平均动能相同，氢气分子的质量比氧气的分子质量小，平均动能相同时，氢气分子平均速率大，A正确B错误；由于两者的总质量关系未知，所以分子数多少未知，故总动能不一定相同，C错误；氢气分子摩尔质量小，质量相等时，氢气分子数多，所以氢气内能多，D错误．5、C【答案解析】A项，小球乙到C的速度为，此时小球甲的速度大小也为，又因为小球甲速度与竖直方向成角，可知水平分速度为故A错；B、小球运动到C时所用的时间为得而小球甲到达C点时竖直方向的速度为，所以运动时间为所以甲、乙两小球到达C点所用时间之比为故B错C、由甲乙各自运动的时间得：，故C对；D、由于两球在竖直方向上的速度不相等，所以两小球在C点时重力的瞬时功率也不相等故D错；故选C6、B【答案解析】

A．向低能级跃迁时，向外辐射的光子的能量一定等于两能级的能量差，A错误；B．当氢原子由第四能级跃迁到第一能级时，向外辐射的光子能量最大，其值为12.75eV，B选项正确；C．这300个氢原子向低能级跃迁时，分别向第3、2、1能级跃迁100个，第3能级的100个氢原子分别向2、1能级跃迁50个，第2个能级的150个氢原子直接跃迁到第1能级，因此总共向外辐射550个光子，C错误；D．只要吸收的光子具有的能量大于等于0.85eV就能使氢原子电离，D错误。故选B。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、AC【答案解析】

由变压器原理可得变压器原、副线圈中的电流之比，输入、输出功率之比和闭合电路中的动态分析类似，可以根据R的变化，确定出总电路的电阻的变化，进而可以确定总电路的电流的变化的情况，在根据电压不变，来分析其他的原件的电流和电压的变化的情况；【题目详解】A、原线圈接入如图乙所示的交流电，由图可知：，所以频率为：，故A正确；

B、原线圈接入电压的最大值是，所以原线圈接入电压的有效值是，理想变压器原、副线圈匝数比为，所以副线圈电压是，所以电压表的示数为，故B错误；

C、R阻值随光强增大而减小，根据知，副线圈电流增加，副线圈输出功率增加，根据能量守恒定律，所以原线圈输入功率也增加，原线圈电流增加，所以A的示数变大，故C正确；

D、当的灯丝烧断后，变压器的输入电压不变，根据变压器两端电压之比等于匝数之比可知输出电压也不变，故电压表读数不变，故D错误。8、BC【答案解析】A、粒子在运动过程中，若电量增大，由洛伦兹力提供向心力，得出的半径公式，可知当电量增大时，半径是减小，与太阳的引力做功无关,故A错误．B、粒子在运动过程中，南北两极的磁感应强度较强，由洛伦兹力提供向心力，得出的半径公式，可知，当磁感应强度增加时，半径是减小，故B正确．C、粒子在运动过程中可能受到空气的阻力，对粒子做负功，所以其动能会减小，故C正确；D、地球的磁场由南向北，当带负电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来时，根据左手定则可以判断粒子的受力的方向为向西，所以粒子将向西偏转；当带正电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来时，根据左手定则可以判断粒子的受力的方向，粒子受到的洛伦兹力始终与速度垂直，所以洛伦兹力不做功，故D错误；故选BC．【答案点睛】本题就是考查左手定则的应用，掌握好左手定则即可判断粒子的受力的方向．同时利用洛伦兹力提供向心力，推导出运动轨迹的半径公式来定性分析．9、BC【答案解析】

根据匀变速直线运动速度位移关系v2-v02=2ax可知图象的斜率与物体运动的加速度成正比，由图知甲的初速度为0，由v2-v02=2ax，将v2=2，x=0.5代入可得加速度为a1=2m/s2；对乙：将v02=1，v2=2，x=0.5代入可得加速度为a1=1m/s2，故A错误；由图象可知两图象对应位移0.5m时，速度的平方向相等，又两车沿同一方向运动，故二者速度相同；故B正确；当位移相等时两车相遇：12a1t2=v0t+12a2t2，解得：t=2s，故C正确，D【答案点睛】本题考查图象的应用能力；要求能读懂图象的坐标，并能根据匀变速直线运动的位移速度关系求出描述匀变速直线运动的相关物理量，并再由匀变速直线运动的规律求出未知量．10、AC【答案解析】

A．由题意知，在第1s内感应电流I沿顺时针方向，根据楞次定律知，磁场方向向下为正方向；在0～2s时间段顺时针，在2～5s时间，磁场在减小，则感应电流的方向逆时针，故A正确；B.根据闭合电路欧姆定律得：I，知磁感应强度的变化率越大，则电流越大，磁感应强度变化率最大值为0.1，则最大电流为：I=0.05A，则在0～5s时间段，感应电流先减小再增大，最后不变，故B错误；C．在0～5s时间段，当电流最大时，发热功率最大，则有：P=I2R=0.052×0.2W=5.0×10﹣4W，故C正确；D．根据感应电量的公式有：q0.05C，则通过圆环横截面的电量为0.05C，故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、21.740.98弹簧原长【答案解析】

[1]由mm刻度尺的读数方法可知图2中的读数为：21.74cm；[2]挂2个钩码时，重力为：由平衡关系可知，弹簧的拉力为0.98N；[3]本实验中需要测量的是弹簧的形变量，故还应测量弹簧的原长；12、（1）保护作用，使电路中的电流不太大从而保护电流表和电源；（2）D；F；(3)1.11V；(4)1.45~1.55；1.91~1.11；【答案解析】

(1)[1]．定值电阻在电路中起保护作用，使电路中的电流不太大从而保护电流表和电源；(2)[2][3]．为了能尽量减小实验误差，则定值电阻选D；电压表选内阻较大的F，从而减小电压表的分流，减小误差；(3)[4]．电压表的量程为3V，则读数为1.11V；(4)[5][6]．画出U-I图像，如图；可得E=1.5V点睛：本题考查了实验器材选择、作图象、求电源电