2023学年湖南省长沙市铁路第一中学物理高二第二学期期末统考模拟试题（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．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、关于半衰期，以下说法正确的是A．氡的半衰期为天，4克氡原子核，经过天就只剩下1克B．氡的半衰期为天，若有四个氡原子核，经过天就只剩下一个C．同种放射性元素在化合物中的半衰期比单质中长D．升高温度可以使半衰期缩短2、2019年4月15日正式实施《电动自行车安全技术规范》强制性国家标准，新标准全面提升了电动自行车的安全性能，最高车速调整为25km/h，整车质量(含电池)不超过55kg，蓄电池标称电压不超过48V．假定一个成人在平直公路上以最高车速骑行时，受到的阻力约为总重力的0.03倍，电动自行车电能转化效率为50%，则电动机的工作电流最接近()A．0.1A B．1A C．10A D．100A3、关于甲、乙、丙、丁四个实验，以下说法正确的是甲：单色光通过劈尖产生产生明暗条纹乙：单色光通过牛顿环产生明暗条纹丙：单色光通过双缝产生明暗条纹丁：单色光通过单缝明暗条纹A．四个实验产生的条纹均为干涉条纹B．甲、乙两实验产生的条纹均为等距条纹C．丙实验中，产生的条纹间距越大，该光的频率越大D．丁实验中，产生的明暗条纹为光的衍射条纹4、如图甲所示，在竖直平面内有四条间距相等的水平虚线L1、L2、L3、L4，在L1与L2、L3与L4之间均存在着匀强磁场，磁感应强度的大小为1T，方向垂直于竖直平面向里．现有一矩形线圈abcd，宽度cd＝L＝0.5m，质量为0.1kg，电阻为2Ω，将其从图示位置(cd边与L1重合)由静止释放，速度随时间变化的图象如图乙所示，t1时刻cd边与L2重合，t2时刻ab边与L3重合，t3时刻ab边与L4重合，t2－t3之间的图线为与t轴平行的直线，t1－t2之间和t3之后的图线均为倾斜直线，已知t1－t2的时间间隔为0.6s，整个运动过程中线圈始终位于竖直平面内．(重力加速度g取10m/s2)则()A．在0－t1时间内，通过线圈的电荷量为2.5CB．线圈匀速运动的速度为8m/sC．线圈的长度ad＝1mD．0－t3时间内，线圈产生的热量为4.2J5、如图所示，X为未知放射源．若将由N、S磁极产生的强力磁场M移开，发现计数器单位时间接收到的射线粒子数保持不变；若再将铝薄片也移开，发现计数器单位时间接收到的射线粒子数大幅度上升．则X为（）A．α、β混合放射源 B．α、γ混合放射源C．纯β放射源 D．纯γ放射源6、如图所示为用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置获得的干涉图样．现让a、b两种光组成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜时，光的传播路径与方向可能正确的是（）A．①③ B．①④ C．②④ D．只有③二、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，原线圈接有的交变电压，副线圈上接有定值电阻R、线圈L、灯泡A及理想电压表V，理想变压器的原副线圈的匝数比为4：1,以下说法正确的是A．副线圈中电流的变化频率为60HzB．灯泡A两端电压为55VC．仅频率增大，则灯泡A的亮度将变暗D．仅频率增大，则电压表V的示数将减小8、图中虚线为匀强电场中与由场强度方向垂直的等间距平行直线．两粒子M、N质量相等，所带电荷量的绝对值也相等．现将M、N从虚线上的0点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示．点a、b、c为实线与虚线的交点．己知0点电势高于c点电势．若不计粒子的重力及两粒子间的相互作用，则A．电场强度的方向竖直向上B．N粒子在a点的加速度与M粒子在c点的加速度大小相等C．N粒子在从O点运动至a点的过程中静电力做正功D．M粒子在从O点运动至C点的过程中，其电势能增加9、有一个铜盘，轻轻拨动它，能长时间的绕轴自由转动，如果在圆盘转动时把条形磁铁的N极放在圆盘边缘的正上方，但并不与圆盘接触，则下列说法正确的是A．铜盘中既有感应电动势，又有感应电流B．铜盘的转动不受磁铁的影响C．铜盘受到磁铁影响越转越慢D．若换为S极，则越转越快10、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）某同学用如图所示的装置，探究共点力合成的规律．ABCD为竖直平板，E、F两处固定了摩擦不计的轻质滑轮，滑轮的轴保持水平，所用绳子的质量可不计．第一次实验，当装置平衡时，记下绳子的结点D和三段绳子拉力的________和对应钩码的数目，数据如图所示，如果“力的平行四边形定则”成立，则sinβsinα=________；第二次实验，仅把右侧滑轮F的位置移动到图中的G点，待稳定后，∠EOF将__________（选填“变大”、“变小”或“12．（12分）在“探究碰撞中的守恒量”的实验中，也可以探究“mv2”这个量(对应于动能)的变化情况．(1)若采用弓形弹片弹开滑块的方案，如图①所示，弹开后的mv2的总量_____(填“小于、等于或大于”)弹开前mv2的总量，这是因为______________________．(2)若采用图②的方案，碰撞前mv2的总量________(填“小于、等于或大于”)碰后mv2的总量，说明弹性碰撞中______守恒．(3)若采用图③的方案，碰撞前mv2的总量_______(填“小于、等于或大于”)碰后mv2的总量，说明非弹性碰撞中存在_________损失．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）已知氘核(21H)质量为2.0136u,中子(10n)质量为1.0087u,氦核(32He)质量为3.0150u，1u相当于931.5MeV.(1)写出两个氘核聚变成32He的核反应方程；(2)计算上述核反应中释放的核能(保留三位有效数字)；(3)若两个氘核以相同的动能0.35MeV做对心碰撞即可发生上述反应,且释放的核能全部转化为机械能,则反应后生成的氦核(32He)和中子(10n)的速度大小之比是多少?14．（16分）如图，开口朝下的圆筒形气缸竖直悬挂，处于静止状态，气缸内用横截面积为S的薄活塞封闭着温度为27°C的某种理想气体，活塞可在气缸内上下无摩擦滑动。通过电热丝可以对气体缓慢加热，使活塞缓慢向下移动。当气体温度升高至127°℃时，活塞刚好移到气缸口。已知大气压强为p0，重力加速度为g。(i)求27C时气缸内气体体积V1与气缸容积V2的比值；(ii)如果不加热气体，而在活塞下悬挂一个沙盘，缓慢地往沙盘里添加沙，当沙与沙盘总质量为m时，活塞也刚好移到气缸口，此过程中，气体温度保持不变。求活塞的质量m0。15．（12分）如图，有3块水平放置的长薄金属板a、b和c，a、b之间相距为L=8cm．紧贴b板下表面竖直放置半径为R=5cm的半圆形塑料细管，两管口正好位于小孔M、N处．板a与b、b与c之间接有电压可调的直流电源，板b与c间还存在方向垂直纸面向外的匀强磁场．当比荷为的负电油滴，等间隔地以速率V0=0.1m/s从a板上的小孔竖直向下滴入，调节板间电压Uba和Ubc，当Uba=U1=100V、Ubc=U1时，油滴穿过b板M孔进入细管，恰能与细管无接触地从N孔射出．忽略小孔和细管对电场的影响，不计空气阻力，重力加速度为g取10m/s1．求：（1）b、c两板间的电场强度E的大小，（1）油滴进入M孔时的速度v1；（3）磁感应强度B的值．

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】

A．经过一个半衰期后，有半数发生衰变，氡的半衰期为天，4克氡原子核，经过天，即2个半衰期，还剩没有衰变，A正确；B．半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用，对少数的原子核不适用，B错误；CD．半衰期的大小与元素所处的化学状态无关，与温度无关，CD错误．故选A。【答案点睛】解决本题的关键知道半衰期的定义，知道影响半衰期的因素，注意半衰期与元素所处的物理环境和化学状态无关．2、C【答案解析】

设汽车人的质量为，所以车和人的总质量为，车的最高速度为，由题意可得，化简可得，故C正确，ABD错误．3、D【答案解析】

AD．丁实验中，单色光通过单缝产生的明暗条纹为光的衍射条纹，其它三个均为光的干涉条纹，选项A错误，D正确；B．牛顿环产生明暗条纹是不等距的，选项B错误；C．根据可知，丙实验中，产生的条纹间距越大，该光的波长越大，频率越小，选项C错误；故选D.4、B【答案解析】根据平衡有：mg=BIL；而；联立两式解得：，故B正确．t1～t2的时间间隔内线圈一直做匀加速直线运动，知ab边刚进上边的磁场时，cd边也刚进下边的磁场．设磁场的宽度为d，则线圈的长度：L′=2d；线圈下降的位移为：x=L′+d=3d，则有：3d=vt-gt2，将v=8m/s，t=0.6s，代入解得：d=1m，所以线圈的长度为L′=2d=2m．故C错误．在0～t1时间内，cd边从L1运动到L2，通过线圈的电荷量为：．故A错误．0～t3时间内，根据能量守恒得：Q=mg（3d+2d）-mv2=0.1×10×(3+2)−×0.1×82＝1.8J．故D错误．故选B．点睛：解决本题的关键理清线圈的运动情况，选择合适的规律进行求解，本题的难点就是通过线圈匀加速直线运动挖掘出下落的位移为磁场宽度的3倍．5、B【答案解析】

将磁铁移开后，计数器所得计数率保持不变，说明穿过铝片的粒子中无带电粒子，故只有γ射线；将薄铝片移开，计数率大幅上升，说明射线中有穿透力很弱的粒子，因此放射源可能是α和γ的混合放射源．A.α、β混合放射源，与分析结论不符，故A错误．B.α、γ混合放射源，与分析结论相符，故B正确．C.纯β放射源，与分析结论不符，故C错误．D.纯γ放射源，与分析结论不符，故D错误．6、A【答案解析】由干涉图样可知，a光的双缝干涉条纹间距比b光的大，根据双缝干涉相邻条纹间距公式△x=λ可知，a光的波长长，则同一介质对a的折射率小，对b光的折射率大．根据平行玻璃砖的光学特性可知，出射光线与入射光线平行，由于a光的折射率小，偏折程度小，所以出射时a光应在右侧，故①正确，②错误．由sinC=分析可知，a光的临界角较大．当光从棱镜射入空气中时，若发生全反射的话首先是b光，若b不发生全反射，能射出棱镜，则a光一定也不发生全反射从棱镜射出，故③正确，④错误．故选A.点睛：解决本题是掌握光学的基本知识：双缝干涉相邻条纹间距公式△x=λ、折射定律、临界角公式sinC=和全反射的条件．要知道折射率越大，介质对该光的折射率越大．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、AC【答案解析】变压器不会改变电流的频率，电流的频率为，所以A正确．由瞬时值的表达式可知，原线圈的电压最大值为311V，所以原线圈的电压的有效值为=220V，在根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压的有效值为55V，在副线圈中接有电阻R、电感线圈L和灯泡L1，它们的总的电压为55V，所以灯泡L1两端电压一定会小于55V，所以B错误．交流电的频率越大，电感线圈对交流电有阻碍作用就越大，所以电路的电流会减小，灯泡L1的亮度要变暗，所以C正确．由C的分析可知，频率增大时，副线圈的电流减小，而副线圈的电压不变，所以电阻R的电压减小，电压表的示数将增加，所以D错误．故选AC．点睛：掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系，最大值和有效值之间的关系即可解决本题，并且要知道电感在电路中的作用：阻交流，通直流．8、BC【答案解析】

A．等势线在水平方向，O点电势高于c点，根据电场线与等势线垂直，而且由高电势指向低电势，可知电场方向竖直向下，故A错误．B．由图示可知：该电场为匀强电场，又因为两粒子质量相同，电荷量的绝对值也相同，所以加速度也相同，故B正确；C．N从O点运动至a点的过程中电场力与速度的夹角为锐角，电场力做正功．故C正确．D．M粒子在从O点运动至C点的过程中，电场力做正功，其电势能减少，所以D错误．故选择BC.【答案点睛】根据粒子的轨迹可判断粒子的电场力方向，O点电势高于c点，根据电场线与等势线垂直，而且由高电势指向低电势，可判断出电场方向，从而确定出粒子的电性．由动能定理可知，N在a点的速度与M在c点的速度大小相等，但方向不同．N从O点运动至a点的过程中电场力做正功．O、b间电势差为零，由动能定理可知电场力做功为零．9、AC【答案解析】

AB．当铜盘转动时，切割磁感线，产生感应电动势，由于电路闭合，则出现感应电流；故A正确，B错误．C．处于磁场中的部分圆盘会受到安培力作用，此力阻碍铜盘转动，使得铜盘越转越慢直至停止，故C正确；D．磁盘的转动跟磁铁的N、S极的方向无关，故D错误．10、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．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、方向43不变【答案解析】

验证力的平行四边形法则的实验中需要根据力的大小和方向做平行四边形，因此该实验中需要记录的是力的大小和方向；结点O处于平衡状态，水平方向：3mgcoaα=4mgcosβ，竖直方向：3mgsinα=4mgsinβ=5mg，可解得sinβsinα=43；三力平衡，两个力的合力和第三个力等大反向，因为钩码的个数不变，即三个力的大小不变，O点所受竖直方向的拉力大小不变（5mg），所以12、大于弹片的弹性势能转化为滑块的动能等于机械能大于机械能【答案解析】

（1）若采用图①弓形弹片弹开滑块的方案，开始时两个滑块都处于静止状态，弹开的过程弹片的弹性势能转化为滑块的动能，所以弹开后的mv2的总量大于弹开前mv2的总量．（2）若采用图②中的方案，碰撞的过程中两个滑块只受到重力和支持力的作用，且二力大小相等方向相反，是一对平衡力，所以碰撞的过程动量守恒，机械能守恒，碰撞前mv2的总量等于碰后mv2的总量．（3）若采用图③中的方案，碰撞之后两个物体以相同的速度运动，所以碰撞前mv2的总量大于碰后mv2的总量，非弹性碰撞中存在机械能损失。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）核反应方程为：212H→23He+（2）上述核反应中释放的核能为1.26MeV．

（1）反应后生成的氦核和中子的速度大小之比是1：1