2023学年白银市重点中学物理高二第二学期期末学业水平测试模拟试题（含解析）

2023学年高二下学期物理期末模拟测试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、下列说法正确的是（）A．温度是分子平均动能的宏观标志，所以两个物体只要温度相等，那么它们分子的平均速率就相等B．热力学第二定律可描述为：“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”C．在自然界能的总量是守恒的，所以不存在能源危机D．热力学第一定律也可表述为第一类永动机不可能制成2、真空中，下列可见光中光子能量最小的是A．红光 B．黄光C．绿光 D．蓝光3、变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度．图是某一变速车齿轮转动结构示意图，图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有18齿，D轮有12齿，则下列正确的是A．当B轮与C轮组合时，两轮的线速度之比VB:VC=7:3B．当B轮与C轮组合时，两轮的周期之比TB:TC=3:7C．当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比ωA:ωD＝1∶4D．当A轮与D轮组合时，两轮角速度之比ωA:ωD＝4∶14、如图所示的电路中，a、b是两个完全相同的灯泡，L是自感系数很大，直流电阻不计的线圈．闭合开关S，电路稳定后两灯泡正常发光，当突然断开开关，下列说法中正确的是A．a灯泡立即熄灭，b灯泡突然变亮再逐渐熄灭B．a、b两灯泡均突然变亮再逐渐熄灭C．a、b两灯泡均立即熄灭D．a、b两灯泡均逐渐熄灭5、在相同的时间内，某正弦交变电流通过一阻值为100Ω的电阻产生的热量，与一电流3A的直流电通过同一阻值的电阻产生的热量相等，则()A．此交变电流的有效值为3A，最大值为3AB．此交变电流的有效值为3A，最大值为6AC．电阻两端的交流电压的有效值为300V，最大值不确定D．电阻两端的交流电压的有效值为300V，最大值为600V6、某用电器离供电电源的距离为l，线路上的电流为I，若要求线路上的电压降不超过U，已知输电导线的电阻率为ρ，那么，该输电导线的横截面积最小值是()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、关于热力学第二定律，下列说法正确的是A．空调既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性B．“第二类永动机”不可能制成是因为它违反了能量守恒定律C．自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的D．自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的8、甲、乙两运动物体在t1、t2、t3时刻的速度矢量分别为v1、v2、v3和v1′、v2′、v3′.下列说法中正确的是()A．甲做的可能是直线运动，乙做的可能是圆周运动B．甲和乙受到的合力都可能是恒力C．甲和乙一定都做曲线运动D．甲受到的合力可能是恒力，乙受到的合力不可能是恒力9、回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用，其原理如图所示，和是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为、周期为的交流电源上，位于圆心处的粒子源能不断产生粒子（初速度可以忽略），它们在两盒之间被电场加速，当粒子被加速到最大动能后，再将它们引出，忽略粒子在电场中的运动时间，则下列说法正确的是（）A．粒子第次被加速前、后的轨道半径比为B．若只增大交变电压，则粒子在回旋加速器中运行的时间会变短C．若不改变交流电压的周期，仍可用此装置加速氘核D．若是增大交变电压，则粒子的最大动能会变大10、如图甲所示，50匝矩形闭合导线框．ABCD处于磁感应强度大小B=T的水平匀强磁场中，线框电阻不计．线框匀速转动时所产生的正弦交变电压图象如图乙所示．把该交变电压加在图丙中理想变压器的P、Q两端．已知变压器的原线圈I和副线圈Ⅱ的匝数比为5:1，交变电流表为理想电表，电阻R=，其他各处电阻不计，以下说法正确的是A．t=0.1s时，电流表的示数为0B．副线圈中交变电流的频率为5HzC．线框面积为m2D．0.05s线圈位于图甲所示位置三、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）实验小组对一未知电源的电动势E和内阻r进行测量，实验器材如下：待测电源：电动势小于2V，内阻小于；灵敏电流计G：满偏电流，内阻直流电压传感器(视为理想电压表)；定值电阻；定值电阻；定值电阻；滑动变阻器；滑动变阻器；开关和导线若干（1）实验电路设计如图所示，实验小组将灵敏电流计G与两个定值电阻组装，改装成一量程为的电流表，并将灵做电流计的表盘刻度进行了合理的标注．请将该电流表的内部电路图补充在虚线框中，并且将所用到的定值电阻的符号标注在图中___________．（2）闭合开关，调节滑动变阻器，得到一系列电流表与电压传感器的数据(见下表)，则实验中，滑动变阻器应该选用______（填滑动变阻器的符号），该电源的电动势E=______V，电源内阻____(小数点后保留两位数字)（3）调节滑动变阻器阻值，当滑动变阻器在该电路中的功率最大时，电压传感器的示数为____V(小数点后保留两位数字)．12．（12分）实验室购买了一捆标称长度为100m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度．该同学首先测得导线横截面积为1.0mm2，查得铜的电阻率为1.7×10－8Ω·m，再利用实验测出铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度，要求尽可能测出多组有关数值．（1）在图中画出你所设计方案的实验电路图，并把所选仪器连成实际测量电路；________，________．（2）调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50A时，电压表示数0.80V，导线实际长度为________m（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）如图所示为玻璃制成的圆柱体，它的折射率为，一细光线垂直圆柱体的轴线以i1=60°的入射角射入圆柱体．（1）作出光线穿过圆柱体并射出圆柱体的光路图．（2）求出该光线从圆柱体中射出时，出射光线偏离原入射光线方向的角14．（16分）如图所示，L是用绝缘导线绕制的线圈，匝数为100，由于截面积不大，可以认为穿过各匝线圈的磁通量是相等的，设在0.5秒内把磁铁的一极插入螺线管，这段时间里穿过每匝线圈的磁通量由0增至1.5×10－5Wb.这个过程中螺线管产生的感应电动势多大？如果线圈和电流表总电阻是3Ω，感应电流多大？15．（12分）放射性原子核先后发生衰变和衰变后，变为原子核．已知质量为m1=238.0290u，质量为m2=234.0239u，粒子的质量为mα=4.0026u，电子的质量为me=0.0005u。（原子质量单位1u相当于931.5Mev的能量）则：（1）写出放射性衰变方程；（2）原子核衰变为的过程中释放能量为多少；（3）若的半衰期是4.5109年，假设一块矿石中含有2kg，经过90亿年后，还剩多少。

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】温度是分子平均动能的宏观标志，所以两个物体只要温度相等，那么它们分子的平均动能就相等，但是由于分子质量不同，分子的平均速率不同，选项A错误；热力学第二定律可描述为：“不可能使热量由低温物体传递到高温物体而不引起其他的变化”，选项B错误；在自然界能的总量是守恒的，但是能源利用之后，短期不能再生，或被重复利用，故肆意浪费能源必然造成能源危机，故C错误．热力学第一定律也可表述为第一类永动机不可能制成，选项D正确；故选D.2、A【答案解析】

可见光中红光的频率最小，由光子的能量为可知，红光的能量最小，故A正确．3、C【答案解析】当B轮与C轮组合时，同缘传动边缘点线速度相等，前齿轮的齿数与每秒转动圈数的乘积等于后齿轮齿数与每秒转动圈数的乘积，，解得，故，故AB错误；同理当A轮与D轮组合时，．综故C正确，D错误．4、D【答案解析】由于原来两灯泡都正常发光，所以原来流的电流应该是相等的，当突然断开开关，由于线圈的自感现象，所以ab两灯不会突然熄灭而应该逐渐熄灭，且不会出现闪亮一下的现象．故D正确；故选D5、A【答案解析】由题意知该交流电的电流有效值为3A，最大值为，电阻两端交流电压的有效值为300V，最大值为，故A正确，BCD错误点晴：根据焦耳定律Q=I2Rt求解电流的有效值，其中I是有效值．再根据有效值与最大值的关系求出最大值，对于交变电流，求解热量、电功和电功率等与热效应有关的量，都必须用有效值．6、B【答案解析】

根据欧姆定律得：，根据电阻定律有：，解得：，故B正确，A、C、D错误；故选B．【答案点睛】根据欧姆定律求解输电线的电阻，再根据电阻定律求出输电导线的横截面积的最小值．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、CD【答案解析】

A．空调既能制热又能制冷，是消耗了电能，不是自发进行的，故A错误．B．“第二类永动机”不可能制成是因为它违反了热力学第二定律，不违反能量守恒定律，选项B错误；C．根据熵原理，自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的，选项C正确；D．根据热力学第二定律，自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的，选项D正确；故选CD.8、CD【答案解析】

甲乙的速度方向都在变化，所以甲和乙不可能做直线运动，均做曲线运动．甲的速度变化量的方向不变，知加速度的方向不变，则甲的加速度可能不变，甲受到的合力可能是恒力；乙的速度变化量方向在改变，知加速度的方向改变，所以乙的合力不可能是恒力．故AB错误，CD正确．故选CD．9、ABC【答案解析】

A．根据洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，则有：，解得：所以质子第n次被加速前后的轨道半径之比为，故A正确；B．若只增大交变电压U，则质子在回旋加速器中加速次数会减小，导致运行时间变短，故B正确；C．交流电压的周期与粒子在磁场中运动的周期相同，即则粒子的周期为假设该装置也能加速氘核（），则其周期为即粒子的周期相同，故不用改变交流电压的周期，也能加速氘核，故C正确；D．根据洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，则有：，解得：与加速电压无关，故D错误；故选ABC。【答案点睛】回旋加速器是通过电场进行加速，磁场进行偏转来加速带电粒子。带电粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同，根据比较周期。当粒子最后离开回旋加速器时的速度最大，根据求出粒子的最大速度，从而得出最大动能的大小关系。10、BC【答案解析】

原线圈中电压的有效值，根据，解得U2=2V，故副线圈中的电流，电流表的电流为I1，则，解得I1=0.4A，故A错误；交流电的周期T=0.2s，故交流电的频率f=＝5Hz，故B正确；根据Em=nBSω可知，故C正确；0.05s时线圈产生的感应电动势最大，线圈平面与中性面垂直，故D错误；故选BC.【答案点睛】解决本题的关键掌握交流电电动势峰值的表达式，以及知道峰值与有效值的关系，知道原副线圈电压、电流与匝数比的关系.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、如图所示：1.800.500.90【答案解析】

（1）实验小组将灵敏电流计G与两个定值电阻组装，改装成一量程为0.6A的电流表，所以先将灵敏电流计G与串联，电压量程为，再与串联，电流量程为，则电路图为（2）根据欧姆定律可知，接在电路中滑动变阻器最大值为，故滑动变阻器应选用；根据，代入其中两组数据得：，，其中，故联立解得：，；（3）调节滑动变阻器阻值，当滑动变阻器的阻值时，在该电路中的功率最大，电压传感器的示数，解得：．12、；；94；【答案解析】(1)根据电阻定律可求出铜导线的电阻约为Rx==1.7×10−8×=1.7Ω，阻值较小，所以采用电流表外接法；实验要求尽可能测出多组有关数值，所以采用分压电路．故电路设计如图所示：根据电路图，实物连接图如图所示：；（2）根据欧姆定律和电阻定律，得，代入数据得L=94m；点睛：首先根据电阻定律估算出铜导线的电阻，结合实验要求尽可能测出多组有关数值，确定实验电路，根据电路连接实物图；根据欧姆定律求出导线的电阻，利用电阻定律求出导线的长度即可．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)光路如图所示(2)【答案解析】

（1）光线穿过并射出圆柱体的光路图如图所示（2）由折射定律得sinγ1==所以γ1=30°据几何关系有γ1=γ2=30°，γ3=i1-γ1=30°在光线的出射处有sini2=nsinγ2=所以i2=60°据几何关系有γ4=i2-γ2=30°则α=γ3+γ4=60°，即出射光线偏离原方向60°本题考查光的折射定律，先画出光路图，根据几何关系得到入射角和折射角数值，根据折射定律求解出射角，再根据几何关系求解14、(1)E=3×10－3