2023学年河南省平顶山市汝州市实验中学物理高二第二学期期末调研试题（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、变化的磁场在其周围空间激发的电场叫涡旋电场，即感生电场｡图中虚线为一圆柱状均匀磁场区的横截面，其磁感应强度B随时间均匀变化，感生电场的电场线是涡旋状的同心圆，同一个圆上的各点电场强度大小相等，方向沿圆周的切向｡图中实线为其中的一条电场线，半径为r，场强大小为E｡若电荷量为+q的粒子沿该电场线逆时针运动一周，电场力做的功为W，忽略粒子运动产生的磁场，则以下说法正确的是A．磁感应强度均匀减小，W=0B．磁感应强度均匀增大，W=0C．磁感应强度均匀减小，W=2qEπrD．磁感应强度均匀减大，W=2qEπr2、如图所示，有一重力不计的方形容器，被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态，现缓慢地向容器内注水，直到注满为止，此过程中容器始终保持静止，则下列说法正确的是（）A．容器受到的摩擦力不断增大B．容器受到的摩擦力不变C．水平力F必须逐渐增大D．容器受到的合力逐渐增大3、在卢瑟福的α粒子散射实验中，某一α粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图中实线所示．图中P、Q为轨迹上的点，虚线是经过P、Q两点并与轨迹相切的直线，两虚线和轨迹将平面分为四个区域．不考虑其他原子核对α粒子的作用，则该原子核所在的区域可能是A．① B．② C．③ D．④4、木块a和b用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a紧靠在墙壁上，在b上施加向左的水平力使弹簧压缩，如图所示，当撤去外力后，下列说法中正确的是（）①a尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量守恒②a尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量不守恒③a离开墙壁后，a和b组成的系统动量守恒④a离开墙壁后，a和b组成的系统动量不守恒A．①③ B．②④ C．②③ D．①④5、伽利略对自由落体运动进行了研究，图示大致反映了这一研究过程，下列说法不正确的是（）A．甲是真实的实验现象，丁是经合理外推的结论B．利用斜面做实验，可“放大”重力的作用，使现象更明显C．该实验方法的核心是把实验和逻辑推理结合起来D．甲的实验，可“冲淡”重力的作用，使现象更明显6、物块A置于倾角为30°的斜面上，用轻弹簧、细绳跨过定滑轮与物块B相连，弹簧轴线与斜面平行，A、B均处于静止状态，如图,，A、B重力分别为10N和4N，不计滑轮与细绳间的摩擦，则()A．弹簧对A的拉力大小为6NB．弹簧对A的拉力大小为10NC．斜面对A的摩擦力大小为1ND．斜面对A的摩擦力大小为6N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，一斜面体始终静止在水平地面上，质量为m的木块沿粗糙斜面加速下滑h高度，速度大小由v1增大到v2，所用时间为t，木块与斜面体之间的动摩擦因数为μ.在此过程中(A．木块沿斜面下滑的距离为vB．斜面体受水平地面的静摩擦力为零C．如果给木块一个沿斜面向上的初速度v2，它将沿斜面上升到h高处且速度变为D．木块与斜面间摩擦产生的热量为mgh+8、已知能使某金属产生光电效应的极限频率为,则有()A．当用频率为的单色光照射该金属时，一定能产生光电子B．当照射光的频率大于时，若增大，则逸出功增大C．当用频率为的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为D．当照射光的频率大于时，若增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍9、以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的有（）A．一个处于第四能级的氢原子向基态跃迁时，将最多向外辐射3种不同频率的光子B．20个U的原子核经过两个半衰期后剩下5个UC．轻核聚变反应方程中，X表示电子D．一个光子与一个静止的电子碰撞而散射，其频率会发生改变10、如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A．其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程．该循环过程中，下列说法正确的是（）A．A→B过程中，气体对外界做功B．B→C过程中，气体分子的平均动能增加C．C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多D．D→A过程中，气体的内能没有变化三、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）某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验．气垫导轨装置如图(a)所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成．(1)下面是实验的主要步骤：①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；②向气垫导轨通入压缩空气；③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；把滑块2放在气垫导轨的中间；⑤先接通打点计时器的电源，再放开滑块1，让滑块1带动纸带一起运动；在中间与滑块2相撞并粘在一起运动；⑥取下纸带，重复步骤④⑤，选出理想的纸带如图(b)所示；⑦测得滑块1的质量310g，滑块2(包括橡皮泥)的质量205g．(2)已知打点计时器每隔0.02s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为________kg·m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为________kg·m/s(保留三位有效数字)．(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是______________________________12．（12分）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如下图给出了从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点，测得x1＝1.40cm，x2＝1.90cm，x3＝2.38cm，x4＝2.88cm，x5＝3.39cm，x6＝3.87cm.(1)在打点计时器打出点1、2、3、4、5时，小车的速度分别为v1＝________cm/s，v2＝____cm/s，v3＝________cm/s，v4＝________cm/s，v5＝________cm/s.(2)在平面直角坐标系中作出速度－时间图象（_______）(3)分析小车运动速度随时间变化的规律_______．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、两根足够长光滑平行金属导轨间距l=0.9m，与水平面夹角θ=30°，正方形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度B=1T，方向垂直与斜面向上，甲、乙是两根质量相同、电阻均为R=4.86Ω的金属杆，垂直于导轨放置．甲置于磁场的上边界ab处，乙置于甲上方l处，现将两金属杆由静止同时释放，并立即在甲上施加一个沿导轨方向的拉力F，甲始终以a=5m/s1的加速度沿导轨匀加速运动，乙进入磁场时恰好做匀速运动，g=10m/s1．计算：(1)每根金属杆的质量m；(1)拉力F的最大值；(3)乙到达磁场下边界时两杆间的距离及乙穿过磁场的过程中电路产生的热量．14．（16分）如图所示，一辆小车静止在光滑水平地面上，小车上固定着半径为R的光滑圆弧轨道，小车和轨道的总质量为M，轨道底端水平。质量为m的物块静置于圆弧轨道底端，物块可以看做质点，有一质量为m0的子弹，以速度为v0水平向右射入物块，并留在其中，子弹射入过程时间极短。求：（1）子弹打入物块后瞬间，物块对轨道的压力大小；（2）物块上升到最高点时，小车的速度；（3）在以后运动的过程中，小车的最大速度。15．（12分）如图所示，折射率的透明介质的横截面由等腰直角三角形AOC和圆心为O、半径为R的四分之一圆弧BC组成．一束单色光从M点以α=45°入射角由真空射入透明介质中，已知M点与AB之间距离为，光在真空中的传播速度为c．求：（1）这种透明介质对于真空的临界角C；（2）通过计算，画出光在透明介质中传播的光路图；（3）单色光在透明介质中的传播时间t（有光折射时，不考虑反射）．

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】由题意可知，正电荷受到的电场力逆时针方向，则电场线方向也是逆时针方向，由楞次定律，当磁场的磁感应强度均匀增大，才会产生如图所示的电场线；由电场力做功则有：，故D正确，A、B、C错误；故选D．【答案点睛】根据电场力做功表达式W=qEx，即可求解W；再由楞次定律，即可求解磁场如何变化．2、A【答案解析】试题分析：由题知物体处于静止状态，受力平衡，合力为0；再利用二力平衡的条件再分析其受到的摩擦力和F是否会发生变化．解：A、B、由题知物体处于静止状态，受力平衡，摩擦力等于容器和水的总重力，所以容器受到的摩擦力逐渐增大，故A正确，B错误；C、水平方向受力平衡，力F可能不变，也可能要增大．故C错误；D、容器处于平衡状态，受到的合力始终为零，不变，故D错误．故选A【点评】物体受到墙的摩擦力等于物体重，物重变大、摩擦力变大，这是本题的易错点．3、A【答案解析】卢瑟福通过α粒子散射并由此提出了原子的核式结构模型，正电荷全部集中在原子核内，α粒子带正电，同种电荷相互排斥，若在②③④区域粒子轨迹将向上偏转，由轨迹的弯曲方向知道排斥力向下，所以原子核一定在①区域，故选：A.点睛：卢瑟福通过α粒子散射并由此提出了原子的核式结构模型，该实验的现象为：绝大多数α粒子几乎不发生偏转，少数α粒子发生了较大的角度偏转，极少数α粒子发生了大角度偏转（偏转角度超过90°，有的甚至几乎达到180°，被反弹回来），据此可得出原子核的可能区域．4、C【答案解析】

动量守恒定律的运用条件是不受外力或所受合外力为零，a尚未离开墙壁前，a和b组成的系统受到墙壁对它们的作用力，系统的合外力不为零，不满足动量守恒条件；a离开墙壁后，系统所受合外力为零，动量守恒．故②③正确。所以C正确，ABD错误。故选C。5、B【答案解析】甲乙丙均是实验现象，丁图是经过合理的外推得到的结论，故A说法正确；倾角越大越接近自由落体运动，不存在“放大”重力的作用，故B说法错误；甲、乙、丙三个图都是实验现象，采用斜面的目的是可以“冲淡”重力的作用，使实验现象更明显．而之所以采用了不同倾角的斜面，则是观察其规律性，形成外推的实验基础，而丁图是在此基础上经过合理的外推得到的结论，故CD说法正确。所以选B。6、C【答案解析】试题分析：由平衡知识可知，弹簧对A的拉力大小等于B对细绳的拉力，大小为4N，选项AB错误；斜面对A的摩擦力大小为：f=mAgsin30°-T=10×0.5N-4N=1N，选项C正确，D错误；故选C.考点：物体的平衡.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】由平均速度公式可知，物体的下滑的平均速度为：v=v1+v22；故下滑的位移为x=vt=v1+v22t8、AC【答案解析】只要照射光的频率大于该金属的极限频率，则可产生光电效应现象，故A正确；金属的逸出功与照射光的频率无关，只和金属本身的性质有关，B错误；根据可知光电子的最大初动能和照射光的频率不成正比，不频率增大一倍，最大初动能不一定增加一倍，当频率为时，恰好发生光电效应，即，当频率变为2倍时，，C正确D错误9、AD【答案解析】

(1)根据玻尔理论确定可能释放光子频率的种数；(2)半衰期是大量放射性元素的原子核衰变的统计规律；(3)根据质量数守恒与电荷数守恒判断；(4)光子与电子碰撞后，光子的频率变小，波长变长．【题目详解】A．一个处于第四能级的氢原子向基态跃迁时，根据玻尔理论，辐射的光子频率最多时，辐射的途径为：n＝4→3→2→1最多将向外辐射3种不同频率的光子；故A正确．B．半衰期是大量放射性元素的原子核衰变的统计规律，对个别的放射性原子没有意义；故B错误．C．根据质量数守恒可知X的质量数：m＝2+3﹣4＝1电荷数：z＝1+1﹣2＝0可知X是中子；故C错误；D．光子与一静止的电子碰撞后光子的动量减小，则光子的能量减小，光子的频率变小，故D正确．10、AC【答案解析】

A→B过程中，体积增大，气体对外界做功，B→C过程中，绝热膨胀，气体对外做功，温度降低，C→D过程中，等温压缩，D→A过程中，绝热压缩，外界对气体做功，温度升高．【题目详解】A．由图可知A→B过程中温度不变，内能不变，体积增大，气体对外界做功，所以气体吸收热量，故A正确；B．由图可知B→C过程中，绝热膨胀，气体对外做功，内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，故B错误；C．由图可知C→D过程中，等温压缩，体积变小，分子数密度变大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，故C正确；D．由图可知D→A过程中，绝热压缩，外界对气体做功，内能增加，温度升高，分子平均动能增大，故D错误．故选AC．【答案点睛】本题考查了热力学第一定律的应用，根据图象判断出气体体积如何变化，从而判断出外界对气体做功情况，再应用热力学第一定律与题目所给条件即可正确解题；要知道：温度是分子平均动能的标志，理想气体内能由问题温度决定．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、接通打点计时器的电源；放开滑块；0.620；0.618；纸带与打点计时器限位孔有摩擦；【答案解析】(2)放开滑块1后，滑块1做匀速运动，跟滑块2发生碰撞后跟2一起做匀速运动，根据纸带的数据得，碰撞前滑块1的动量为：，滑块2的动量为零，所以碰撞前的总动量为0.620kg•m/s.碰撞后滑块1、2速度相等，所以碰撞后总动量为：.(3)结果不完全相等是因为纸带与打点计时器限位孔有摩擦力的作用．【答案点睛】本实验为了验证动量守恒定律设置滑块在气垫导轨上碰撞，用打点计时器纸带的数据测量碰前和碰后的速度，计算前后的动量，多次重复，在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证．12、16.5021.4026.3031.3536.30根据小车运动的v－t图象是一条向上倾斜的直线，可判断小车运动的速度是随时间均匀增加的．【答案解析】

(1)[1].显然，两相邻的计数点之间的时间间隔为T＝0.02×5s＝0.1s．对应各点的速度分别为：v1＝＝cm/s＝16.50cm/s，v2＝＝cm/s＝21.40cm/s，v3＝＝cm/s＝26.30cm/s，v4＝＝cm/s＝31.35cm/s，v5＝＝cm/s＝36.30cm/s.(2)[2].按照横坐标每0.1s为1个分度，纵坐标每10cm/s为1个分度建立直角坐标系，根据上面计算出来的各计数时刻的速度值，用描点法即可作出小车运动的v－t图象，如图所示．(3)[3].根据小车运动的v－t图象是一条向上倾斜的直线，可判断小车运动的速度是随时间均匀增加的．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）0.1kg（1）1N（3）0.115m；0.9J【答案解析】

（1）由题意乙进入磁场前做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律求解加速度，根据运动公式求解进入磁场的速度；乙进入磁场后做匀速直线运动，由平衡条件可求解每根金属棒的质量；（1）因甲乙下滑的加速度相等，可知当甲在磁场中滑动时，乙还未进入磁场，根据牛顿第二定律列出F的表达式，甲做匀加速直线运动，v逐渐增大，拉力F逐渐变大；则当甲滑到cd位置时导体棒的速度最大，F最大；（3）甲出离磁场后做匀加速运动；乙在磁场中做匀速运动，由运动公式求解乙到达磁场下边界时两杆间的距离；乙穿过磁场过程产生的热量等于乙机械能的减小量：【题目详解】（1）由题意得：乙进入磁场前做初速度为零