山西省忻州市忻州第一中学校2023学年高二物理第二学期期末教学质量检测模拟试题（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、将两个质量均为m=2kg的小球a、b用细线相连后，再用细线悬挂于O点，如图所示．用力F拉小球b，使两个小球都处于静止状态，且细线Oa与竖直方向的夹角保持θ=30°，g=10m/s2则F的最小值为A．5N B．10N C．10N D．20N2、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3、如图，放射源放在铅块上的细孔中，铅块上方有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外．已知放射源放出的射线有α、β、γ三种．下列判断正确的是A．甲是α射线，乙是γ射线，丙是β射线B．甲是β射线，乙是γ射线，丙是α射线C．甲是γ射线，乙是α射线，丙是β射线D．甲是α射线，乙是β射线，丙是γ射线4、粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行，现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移动过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是（）A． B．C． D．5、做匀加速直线运动的质点，在第一个3s内的平均速度比它在第一个5s内的平均速度小3m/s.则质点的加速度大小为()A．1m/s2 B．3m/s2 C．2m/s2 D．4m/s26、如图所示，A，B都是很轻的铝环，分别吊在绝缘细杆的两端，杆可绕中间竖直轴在水平面内转动，环A是闭合的，环B是断开的。若用磁铁分别接近这两个圆环，则下面说法正确的是:A．磁铁N极接近A环时，A环被吸引，B．磁铁N极远离A环时，A环被排斥，而后随磁铁运动C．磁铁N极接近B环时，B环被排斥，远离磁铁运动D．磁铁的任意一磁极接近A环时，A环均被排斥二、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、水平方向做简谐运动的物体偏离平衡位置的位移为X，速度为v，加速度为a，则（）A．X与v同向时，物体加速B．X与v反向时，物体加速C．v与a同向时，位移变大D．v与a反向时，位移变大8、如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源相连接，下极板接地．静电计所带的电荷量可忽略．现将一带电油滴置于电容器中P点，恰能保持平衡．若将电容器的上极板竖直向下移动一小段距离，则下列说法正确的是A．平行板电容器的电容将变小B．带电油滴所受的电场力将变小C．静电计指针的张角将保持不变D．带电油滴的电势能将减小9、氢原子核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道时，下列说法正确的是A．原子要吸收光子B．原子要放出光子C．电子的动能减小，原子的电势能增大D．电子的动能增大，原子的电势能减小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）图为探究感应电流的产生与方向的实验装置(1)将图中所缺的导线补接完___;(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向偏了一下,那么合上电键后____A．将原线圈迅速插入副线圈时,电流计指针会向右偏一下B．将原线圈插入副线圈后,电流计指针一直偏在零点右侧C．原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左移动时,电流计指针向右偏转一下D．原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左移动时,电流计指针向左偏转一下(3)某同学从网上购买一强磁铁但该磁铁两端没有标注N、S极,为了确定该磁铁的N、S极进行了下面的实验先用一节干电池与电流计试触若电流计红接线柱与干电池“+"连接,黑接线柱与-”试触,电流计指针向左偏转;当图中强磁铁向下靠近螺线管时,此时电流计指针向右偏转则该强磁铁下端为____极(填N、S或不能确定)12．（12分）可将光能转换为电能的硅光电池已经得到了广泛的应用．某同学利用如图甲所示的器材探究在一定光照强度下硅光电池的路端电压U与总电流I的关系．电表视为理想电表．(1)在图甲中实物图上用笔画线代替导线进行连接___________；(2)用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U-I图象如图乙所示，由此可知在该光照强度下，硅光电池内阻________(填“是”或“不是”)常数，短路电流为________mA，电动势为________V．(结果保留三位有效数字)(3)若将R=10kΩ的电阻接在该硅光电池两极上，用同样强度的光照射该硅光电池，则该电阻消耗的功率为________W，此时该硅光电池的内阻为________kΩ.(结果保留两位有效数字)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）电视机中显像管（抽成真空玻璃管）的成像原理主要是靠电子枪产生高速电子束，并在变化的磁场作用下发生偏转，打在荧光屏不同位置上发出荧光而形成像。显像管的原理示意图（俯视图）如图1所示，在电子枪右侧的偏转线圈可以产生使电子束沿纸面发生偏转的磁场（磁场方向与纸面垂直），该磁场分布的区域截面为圆形，如图2所示。由于电子的速度极大，同一电子穿过磁场过程中可认为磁场没有变化，是稳定的匀强磁场。已知电子质量为m，带电荷量为-e，电子枪加速电压为U，偏转磁场区域的半径为R，其圆心为O点。当没有磁场时，电子束通过O点，打在荧光屏正中的M点，O点到荧光屏中心的距离OM=L。若电子被加速前的初速度和所受的重力、电子间的相互作用力以及地磁场对电子束的影响均可忽略不计，不考虑相对论效应及磁场变化所激发的电场对电子束的作用。（1）求电子束经偏转磁场后打到荧光屏上P点时的速率；（2）下图a、b为偏转磁场的磁感应强度B随时间t变化的两种图像，图c为屏幕示意图，请画出两种情况下屏幕上分别出现的图样。注：在该磁场作用下，电子只在水平方向有偏转，落点在屏幕中央水平轴上；（3）若使电子发生水平方向偏转的磁场磁感应强度大小为B，屏幕水平宽度为d，设d=2L。为使电子打在屏幕内，求B的大小范围。14．（16分）如图所示，两平行金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=，导轨的一端接有电动势E=3V、内阻r=0.5Ω的直流电源，导轨间的距离L=0.4m。在导轨所在空间内分布着磁感应强度B=0.5T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒的电阻R=1.0Ω，导体棒恰好能静止。金属导轨电阻不计。（g取10m/s2，sin=0.6，cos=0.8）求：（1）ab受到的安培力大小和方向；（2）ab受到的摩擦力大小。15．（12分）已知氘核12H的质量为2.0136u，中子01n的质量为(1)写出两个氘核聚变成23(2)计算上述核反应中释放的核能．(3)若两个氘核12H以相等的动能0.35MeV做对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应中生成的23

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】以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力，作出F在三个方向时整体的受力图，根据平衡条件得知：F与T的合力与重力mg总是大小相等、方向相反，由力的合成图可知，当F与绳子oa垂直时，F有最小值，即图中2位置，根据平衡条件得，F的最小值为：Fmin=2mgsin30°=mg=20N，故选D．点睛：本题是隐含的临界问题，关键运用图解法确定出F的范围，得到F最小的条件，再由平衡条件进行求解．2、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.3、B【答案解析】

α射线是高速流，一个α粒子带两个正电荷．根据左手定则，α射线受到的洛伦兹力向右，故丙是α射线．β射线是高速电子流，质量数为0，带一个负电荷．根据左手定则，β射线受到的洛伦兹力向左，故甲是β射线．γ射线是γ光子，是电中性的，故在磁场中不受磁场的作用力，轨迹不会发生偏转．故乙是γ射线．故B正确．4、C【答案解析】

磁场中切割磁感线的边相当于电源，外电路由三个相同电阻串联形成，ABD图中a、b两点间电势差为外电路中一个电阻两端电压为：U=EC图中a、b两点间电势差为路端电压为：U=3E4=3BLv4，所以a故选：C。5、C【答案解析】由平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可知1.5s时刻的瞬时速度比2.5s时刻的速度小3m/s，由加速度定义可知加速度大小为3m/s2，C对；6、D【答案解析】

当磁铁靠近导体圆环A时，其磁通量变大，从而圆环A产生感应电流，又因为其处于磁场中,受到的安培力作用，由楞次定律可得安培力使圆环A远离磁铁，即被推开；若磁铁远离导致圆环A时，同理可分析圆环A靠近磁铁，，即被吸引。而对于圆环B，当磁铁靠近时，虽磁通量变大，有感应电动势，但由于不闭合，所以没有感应电流，则不受安培力作用。所以对于圆环B，无论靠近还是远离，都不会有远离与吸引等现象，故D正确，ABC错。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、BD【答案解析】

A项：简谐运动中，位移是相对平衡位置的，x与v同向时，物体背离平衡位置，做减速运动；故A错误；B项：简谐运动中，位移是相对平衡位置的，背离平衡位置；x与v反向时，物体靠近平衡位置，做加速运动；故B正确；C项：v与a同向时，振子靠近平衡位置，位移减小，故C错误；D项：v与a反向时，振子背离平衡位置，位移增加；故D正确．【答案点睛】在直线运动中，加速度与速度同向时，物体做加速运动；加速度与速度反向时，物体做减速运动；简谐运动中，回复力F=-kx，加速度．8、CD【答案解析】将平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离，导致极板间距减小，根据知，d减小，则电容增加，故A错误；电势差不变，d减小，根据E=U/d可知，电场强度增加，带电油滴所受的电场力将变大，选项B错误；静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变，故C正确；因两板场强变大，则P点与下极板的电势差变大，则P点的电势增大，因为该电荷为负电荷，则电势能减小，故D正确；故选CD．点睛：本题是电容器的动态分析问题，关键抓住不变量，当电容器与电源始终相连，则电势差不变，当电容器与电源断开，则电荷量不变．9、AC【答案解析】

氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中，原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大，原子的能量增大。A.原子要吸收光子，符合上述分析，故A正确；B.原子要放出光子，不符合上述分析，故B错误；C.电子的动能减小，原子的电势能增大，符合上述分析，故C正确；D.电子的动能增大，原子的电势能减小，不符合上述分析，故D错误。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、；AD；N【答案解析】

（1）电路连接如图：；（2）闭合开关，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流表的指针向右偏；将原线圈迅速插入副线圈时,磁场方向不变，穿过副线圈的磁通量增大，电流计指针会向右偏一下，选项A正确；将原线圈插入副线圈后，磁通量不再变化，则无感应电流，电流计指针指在零点，选项B错误；原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大，原线圈电流变小，穿过副线圈的磁场方向不变，但磁通量变小，灵敏电流计指针将左偏转，选项C错误，D正确；（3）试触时，若电流计红接线柱与干电池“+"连接,黑接线柱与-”试触，电流计指针向左偏转，说明电流从哪一侧接线柱流入时指针就向哪一方偏转；当图中强磁铁向下靠近螺线管时,此时电流计指针向右偏转，说明电流从黑接线柱一侧流入电流表，则螺线管中产生的感应电流是从a到b，根据楞次定律可知，则该强磁铁下端为N极.12、不是0.295(0.293～0.297)2.68(2.66～2.69)3.0×10－4(2.9×10－4～3.1×10－4)5.4(4.9～5.6)【答案解析】

（1）[1]本实验中测量电源的电动势和内电阻，故采用限流接法，而电流表采用相对电源的外接法；连接实物电路图，如图所示．

（2）[2][3][4]因图象的斜率是变化的，所以电池的内阻不是定值；在硅光电池的U-I图象，图象与横轴的交点表示短路电流，由图可知，短路电流为295μA=0.295mA；当I=0，U=E，图线斜率的绝对值表示内阻．由图线a可知E=2.68V；

（3）[5][6]在图乙中作出电阻的伏安特性曲线如图所示，与电源的伏安特性曲线的交点表示电压和电流，由图可知，I=175μA，U=1.7V；故电源的输出功率P=UI=1.7×175×10-6=3.0×10-4W；根据闭合电路欧姆定律可得：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）（2）（3）B≥【答案解析】

（1）经过电子枪加速电场加速后，电子的速度为v根据动能定理有：解得：因为电子经过匀强磁场时，做匀速圆周运动，速度的大小不变，所以电子束经偏转磁场后打到荧光屏上P点时的速率为（2）设电子在磁场中做圆运动的半径为r