2023学年湖北省十堰市北京路中学物理高二下期末考试试题（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、如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场．在该区城中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球.O点为圆环的圆心，a、b、c、d为圆环上的四个点，a点为最高点，c点为最低点，b、O、d三点在同一水平线上．已知小球所受电场力与重力大小相等，现将小球从环的顶端a点由静止释放，下列判断正确的是A．小球能越过d点并继续沿环向上运动B．当小球运动到c点时，所受洛伦兹力最大C．小球从a点运动到b点的过程中，重力势能减小，电势能减小D．小球从b点运动到c点的过程中，电势能增大，动能增大2、下列属于国际制基本单位的是（）A．N B．g C．km D．s3、如图所示，螺线管内有沿着轴线的外加磁场，以图中箭头所示方向为其正方向。螺线管与导线框abcd相连，导线框内有一闭合小金属圆环，圆环面与导线框在同一平面内。当螺线管内磁场的磁感应强度B随时间按图示规律变化时，则在t1～t2时间内（）A．环有收缩趋势B．环有扩张趋势C．环先有收缩趋势后有扩张趋势D．环先有扩张趋势后有收缩趋势4、如图所示，一细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球。当滑块以a＝2g的加速度向左匀加速运动时线中的拉力FT是A． B． C． D．5、甲、乙两物体分别在恒力、的作用下，沿同一直线运动，它们的动量随时间变化的关系如图所示，设甲在时间内所受的冲量为，乙在时间内所受的冲量为，则、，、的大小关系是A．，B．，C．，D．，6、两辆汽车的质量分别为m1和m2，已知m1>m2，沿水平方向同方向行驶且具有相等的动能，则此时两辆汽车动量p1和p2的大小关系是（）A．p1等于p2B．p1小于p2C．p1大于p2D．无法比较二、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、在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于衰变放射出某种粒子，结果得到一张两个相切圆1和2的径迹照片(如图所示)，已知两个相切圆半径分贝为r1、r2.下列说法正确的是()A．原子核可能发生的是α衰变，也可能发生的是β衰变B．径迹2可能是衰变后新核的径迹C．若衰变方程是，则r1：r2=1：45D．若是α衰变，则1和2的径迹均是顺时针方向8、2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波．根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100s时，它们相距约400km，绕二者连线上的某点每秒转动12圈，将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星（）A．质量之积B．质量之和C．速率之和D．各自的自转角速度9、如图所示，为某一金属导体的伏安特性曲线，由图象可知A．该导体的电阻随电压的升高而增大B．该导体的电阻随电压的升高而减小C．导体两端电压为2V时，电阻为0.5ΩD．导体两端电压为2V时，电阻为1Ω10、如图所示．平行板电容器两个极板为A、B，B板接地，A板带有电荷量+Q．板间电场有一固定点P．若将B板固定，A板下移一些，或者将A板固定，B板上移一些．在这两种情况下，以下说法正确的是A．A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势不变B．A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势升高C．B板上移时，P点的电场强度不变，P点电势降低D．B板上移时，P点的电场强度减小，P点电势降低三、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）双缝干涉实验装置如图所示．现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和滤光片E等光学元件，要把它们放在下图所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量光的波长．(1)将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、______、A；(2)若实验测得第一条亮纹到第四条亮纹中心间的距离△x=6.930mm，双缝间距d=0.30mm，双缝到屏的距离1=1.000m，则对应的光波波长=______m；（计算结果保留两位有效数字）(3)若分别用红、绿两束单色光做该实验，在距双缝相同距离的屏上分别得到右图所示的干涉图样，由图样可判定______（填“甲”或“乙”）是由红光得到的图样．12．（12分）用如图(a)所示的装置验证动量守恒定律．气垫导轨上有两个滑块，滑块右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连；滑块左侧带有一弹簧片，上面固定一遮光条，光电计时器(图中未完全画出可记录遮光条通过光电门的时间．实验测得滑块质量,滑块质量.遮光条宽度打点计时器所用交流电频率.将光电门固定在滑块B的右侧，启动打点计时器，给滑块一向右的初速度，使它与相碰．碰后光电计时器显示的时间,则碰后的速度为_____已知碰后没有反向，打出的纸带如图(b)所示，则碰前、组成的系统的总动量为_____;碰后、组成的系统的总动量为_____.通过比较与是否相等，从而可得到、组成的系统在碰撞过程中动量是否守恒的结论．(计算结果均保留三位有效数字)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）气缸中气体的压强为4×105Pa,活塞的面积是40cm2,气体做等压膨胀,推动活塞移动了20cm,求气体做了多少功?14．（16分）如图所示，U形导线框MNQP水平放置在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中，磁感线方向与导线框所在的平面垂直，导线MN和PQ足够长，导轨间距L=0.5m，横跨在导线框上的导体棒ab的质量m=0.01Kg，电阻r=0.1Ω，接在NQ间的电阻R=0.4Ω，电压表为理想电表，其余电阻不计．若导体棒在F=0.2N水平外力作用下由静止开始向左运动，不计导体棒与导线框间的摩擦．求：（1）金属棒运动的最大速度vm多大？此时电压表的示数U是多少？（2）金属棒的速度V=Vm/4时，金属棒的加速度a为多少？（3）若在金属棒运动达到最大速度的过程中棒前进了5m，则这个过程整个电路所产生的热量Q是多少？15．（12分）气缸长为L=1m（气缸的厚度可忽略不计），固定在水平面上，气缸中有横截面积为S=100cm2的光滑活塞，活塞封闭了一定质量的理想气体，当温度为t=27℃，大气压为p0=1×105Pa时，气柱长度为L0=0.4m。现缓慢拉动活塞，假设拉力能够达到的最大值为F=500N，求：①如果温度保持不变，能否将活塞从气缸中拉出？（通过计算说明）②保持拉力最大值不变，气缸中气体温度至少为多少摄氏度时，才能将活塞从气缸中拉出？

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】试题分析：电场力与重力大小相等，则二者的合力指向左下方45°，由于合力是恒力，故类似于新的重力，所以ad弧的中点相当于平时竖直平面圆环的“最高点”．关于圆心对称的位置（即bc弧的中点）就是“最低点”，速度最大．再根据竖直平面内的圆周运动的相关知识解题即可．电场力与重力大小相等，则二者的合力指向左下方45°，由于合力是恒力，故类似于新的重力，所以ad弧的中点相当于平时竖直平面圆环的“最高点”．关于圆心对称的位置（即bc弧的中点）就是“最低点”，速度最大．由于a、d两点关于新的最高点对称，若从a点静止释放，最高运动到d点，A错误；由于bc弧的中点相当于“最低点”，速度最大，当然这个位置洛伦兹力最大，B错误；从a到b，重力和电场力都做正功，重力势能和电势能都减少，C错误；小球从b点运动到c点，电场力做负功，电势能增大，但由于bc弧的中点速度最大，所以动能先增后减，D正确．2、D【答案解析】

A．N（牛顿）是国际单位制中的导出单位，故A错误；BC．g（克）、km（千米）是常用基本单位，但不是国际制基本单位，故B、C错误；D．s（秒）是国际单位中的基本单位，故D正确；故选D。3、B【答案解析】

在t1﹣t2时间内，穿过圆环的磁通量向上不是均匀减小，而是减小的越来越慢，由法拉第电磁感应定律可知，线圈产生的电动势越来越小，所以电路中的电流越来越小，则外部abcd产生的磁场越来越小；由楞次定律可以确定圆环必须增大面积以达到阻碍磁通量的减小，故有扩张的趋势；A.环有收缩趋势，与结论不相符，选项A错误；B.环有扩张趋势，与结论相符，选项B正确；C.环先有收缩趋势后有扩张趋势，与结论不相符，选项C错误；D.环先有扩张趋势后有收缩趋势，与结论不相符，选项D错误；4、D【答案解析】

根据牛顿第二定律求出支持力为零时滑块的加速度，先判断小球是否脱离斜面飘起，再根据求解第二定律列式求解拉力的大小。【题目详解】当滑块向左运动的加速度为某一临界值时，斜面对小球的支持力恰好为零(小球将要离开斜面而“飘”起来)。此时小球受两个力：重力mg，绳的拉力FT，根据牛顿第二定律有：FTcosθ＝ma①FTsinθ－mg＝0②联立①②两式并将θ＝45°代入，得a＝g，即当滑块向左运动的加速度为a＝g时，小球恰好对斜面无压力。当a>g时，小球将“飘”起来，当a＝2g时，小球已“飘”起来了，此时小球的受力情况如图所示，故根据①②两式并将a＝2g代入，解得FT＝mg。此即为所求线中的拉力。A．，与分析结果不符，故A错误；B．，与分析结果不符，故B错误；C．，与分析结果不符，故C错误；D．，与分析结果相符，故D正确。【答案点睛】本题主要考查牛顿第二定律的应用，较为简单。5、A【答案解析】

由图象可知，甲乙两物体动量变化量的大小相等，根据动量定理知，冲量的大小相等，即，根据知，冲量的大小相等，作用时间长的力较小，可知故A正确，BCD错误。故选A。【答案点睛】根据图象，结合初末状态的动量比较动量变化量的大小，从而结合动量定理得出冲量的大小关系以及力的大小关系．6、C【答案解析】试题分析：动量与动能关系式为：P2=2mEK；已知m1＞m2，具有相等的动能，故P1大于P2；故选C．考点：动量和动能二、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】

静止的原子核发生衰变，根据动量守恒可知，发生衰变后的粒子的运动的方向相反，在根据粒子在磁场中运动的轨迹可以判断粒子的电荷的性质；衰变后的粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力可得半径公式，结合轨迹图分析．【题目详解】A．原子核衰变过程系统动量守恒，由动量守恒定律可知，衰变生成的两粒子动量方向相反，粒子速度方向相反，由左手定则知：若生成的两粒子电性相反则在磁场中的轨迹为内切圆，若电性相同则在磁场中的轨迹为外切圆，所以为电性相同的粒子，可能发生的是衰变，但不是衰变，故A错误；BC．核反应过程系统动量守恒，原子核原来静止，初动量为零，由动量守恒定律可知，原子核衰变后生成的两核动量P大小相等、方向相反，粒子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，由于P、B都相同，则粒子电荷量q越大，其轨道半径r越小，由于新核的电荷量大于粒子的电荷量，则新核的轨道半径小于粒子的轨道半径，则半径为的圆为放出新核的运动轨迹，半径为的圆为粒子的运动轨迹，：：：45，故B错误，C正确；D．若是衰变，生成的两粒子电性相同，图示由左手定则可知，两粒子都沿顺时针方向做圆周运动，故D正确．【答案点睛】知道原子核衰变过程动量守恒是本题解题的前提与关键，分析清楚图示运动轨迹、应用动量守恒定律与牛顿第二定律即可解题．8、BC【答案解析】本题考查天体运动、万有引力定律、牛顿运动定律及其相关的知识点．双中子星做匀速圆周运动的频率f=12Hz（周期T=1/12s），由万有引力等于向心力，可得，G=m1r1（2πf）2，G=m2r2（2πf）2，r1+r2=r=40km，联立解得：（m1+m2）=（2πf）2Gr3，选项B正确A错误；由v1=ωr1=2πfr1，v2=ωr2=2πfr2，联立解得：v1+v2=2πfr，选项C正确；不能得出各自自转的角速度，选项D错误．【答案点睛】此题以最新科学发现为情景，考查天体运动、万有引力定律等．9、AD【答案解析】AB、某点与原点连线的斜率表示电阻倒数，从图像中可以看出，随着电压的升高，斜率在减小，所以电阻在增大，故A对，B错；CD、当导体两端电压为2V时，此时图像上对应的电流值为2A，所以电阻,故C错D正确；综上所述本题答案是：AD10、AC【答案解析】

AB．由题，电容器两板所带电量不变，正对面积不变，A板下移时，根据、和可推出：可知，P点的电场强度E不变。P点与下板的距离不变，根据公式U=Ed，P点与下板的电势差不变，则P点的电势不变。故A正确，B错误。CD．B板上移时，同理得知，P点的电场强度不变，根据公式U=Ed，P点与下板的电势差减小，而P点的电势高于下板的电势，下板的电势为零，所以P点电势降低。故C正确，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、EDB6.9×10-7甲【答案解析】

(1)为获取单色线光的双缝干涉图样，白光光源后先放滤光片，再放单缝、双缝，最后放毛玻璃片．故答案为EDB．(2)若实验测得第一条亮纹到第四条亮纹中心间的距离△x=6.930mm，则，整理得：(3)红光波长比绿光波长长，在距双缝相同距离的屏上得到红光干涉图样的相邻亮条纹间距大，则图甲是由红光得到的图样．12、2.860.5800.570【答案解析】碰撞后B的速度为：vB=d/△tB=0.0100/0.0035=2.86m/s；打点计时器的打点时间间隔为：t=1/f=0.02s.由图(乙)所示纸带可知，碰撞前A的速度为：v=x/t=0.0400/0.02=2.00m/s，碰撞后A的速度为：vA=0.0196/0.02=0.98m/s，碰前A