新疆昌吉回族自治州玛纳斯县第一中学2023学年高二物理第二学期期末学业质量监测试题（含解析）

2023学年高二下学期物理期末模拟测试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、如图所示为一定质量的理想气体压强随热力学温度变化的图象，气体经历了ab、bc、cd、da四个过程。其中bc的延长线经过原点，ab与竖直轴平行，cd与水平轴平行，ad与bc平行。则气体在A．ab过程中对外界做功B．bc过程中从外界吸收热量C．cd过程中内能保持不变D．da过程中体积保持不变2、物理学是一门以实验为基础的学科，物理定律就是在大量实验的基础上归纳总结出来的，但有些物理规律或物理关系的建立并不是直接从实验得到的，而是经过了理想化或合理外推，下列选项中属于这种情况的是（）A．牛顿第一定律B．牛顿第二定律C．万有引力定律D．库仑定律3、设有甲、乙两分子,甲固定在O点，r0为其平衡位置间的距离,今使乙分子由静止开始只在分子力作用下由距甲0.5r0处开始沿x方向运动,则()A．乙分子的加速度先减小,后增大B．乙分子到达r0处时速度最大C．分子力对乙一直做正功,分子势能减小D．乙分子一定在0.5r0~10r0间振动4、设想探测火星时，载着登陆舱的探测飞船在以火星中心为圆心，半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1，登陆舱的探测飞船的总质量为m1。随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为r2的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为m2。则A．火星的质量为M=B．火星表面的重力加速度为'C．登陆舱在r1与r2轨道上运动时的速度大小之比为vD．登陆舱在半径为r2轨道上做圆周运动的周期为T5、一个小球从3m高处落下，又被地面弹回到lm高处。关于小球的位移与路程，下列说法正确的是（）A．位移是4mB．位移是3mC．位移是2mD．路程是2m6、如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n＝3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠．下列说法正确的是A．这群氢原子能发出3种不同频率的光，其中从n＝3跃迁到n＝2所发出的光波长最短B．这群氢原子能发出2种不同频率的光，其中从n＝3跃迁到n＝1所发出的光频率最小C．金属钠表面发出的光电子的最大初动能为9.60eVD．这群氢原子发出不同频率的光，只有一种频率的光可使金属钠发生光电效应二、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，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角（0＜θ＜90°)，其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计．金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R，在流过ab棒某一横截面的电量为q的过程中，棒的末速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中（）A．运动的平均速度大小为vB．下滑的位移大小为C．产生的焦耳热为qBLvD．受到的最大安培力大小为8、质量为1500kg的汽车在平直的公路上运动，v-t图象如图所示．由此可求()A．前25s内汽车的平均速度B．前10s内汽车的加速度C．前10s内汽车所受的阻力D．15～25s内合外力对汽车所做的功9、在冰壶比赛中，红壶以一定速度与静止在大本营中心的蓝壶发生对心碰撞，碰撞时间极短，如甲图所示．碰后运动员用冰壶刷摩擦蓝壶前进方向的冰面，来减小阻力．碰撞前后两壶运动的图象如乙图中实线所示，其中红壶碰撞前后的图线平行．已知两冰壶质量相等，由图象可得（）A．红、蓝两壶的碰撞机械能不守恒B．碰撞后，蓝壶的瞬时速度为C．碰撞后，红、蓝两壶运动的时间之比为1：5D．碰撞后，红、蓝两壶与冰面间的动摩擦因数之比为4：510、某高处落下一个鸡蛋，分别落到棉絮上和水泥地上，下列结论正确的是（）A．落到棉絮上的鸡蛋不易破碎，是因为它的动量变化小B．落到水泥地上的鸡蛋易碎，是因为它受到的冲量大C．落到棉絮上的鸡蛋不易破碎，是因为它的动量变化率小D．落到水泥地上的鸡蛋易碎，是因为它的动量变化快三、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）在用打点计时器做“探究碰撞中的不变量”实验时，下列哪些操作是正确的()A．相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了改变两车的质量B．相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了碰撞后粘在一起C．释放小车时让小车紧靠打点计时器D．先释放拖动纸带的小车，再接通打点计时器的电源12．（12分）如图甲为“探究加速度与物体受力与质量的关系”实验装置图.图中A为小车，B为装有砝码的小盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，计时器接50Hz交流电，小车的质量为m1，小盘(及砝码)的质量为m2.(1)下列说法正确的是________A．为平衡小车与水平木板之间摩擦力，应将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂小盘(及砝码)的情况下使小车恰好做匀速运动B．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力C．本实验m2应远大于m1D．在用图像探究加速度与质量关系时，应作图像(2)实验中，得到一条打点的纸带，如图所示，已知相邻计数点间的时间间隔为T，且间距x1、

x2、

x3、

x4、x5、x6已量出，则计算小车加速度的表达式为a=___________；(3)某同学在平衡摩擦力后，保持小车质量不变的情况下，通过多次改变砝码重力，作出小车加速度a与砝码重力F的图象如图所示，若牛顿第二定律成立，重力加速度g=10m/s2，则小车质量为_________kg，小盘的质量为__________kg．(结果保留两位有效数字)

(4)如果砝码的重力越来越大，小车的加速度不能无限制地增加，会趋近于某一极限值，此极限值为________．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，平行金属板PQ、MN水平地固定在地面上方的空间，金属板长l=20cm，两板间距d=10cm，两板间的电压UMP=100V，在距金属板M端左下方某位置有一粒子源A，从粒子源斜向右上连续发射速度相同的带电粒子，发射速度相同的带电粒子，射出的带电粒子在空间通过一垂直于纸面向里的磁感应强度B=0.20T的圆形区域匀强磁场（图中未画出）后，恰好从金属板PQ左端的下边缘水平进入两金属板间，带电粒子在电场力作用下恰好从金属板MN的右边缘飞出．已知带电粒子的比荷，粒子重力不计，（计算结果可用根号表示）．求：（1）带电粒子射入电场时的速度大小v；（2）圆形匀强磁场区域的最小半径r；14．（16分）如图所示，竖直平面内有半径R=0.8m的四分之一光滑圆弧轨道与长CD=2.0m的绝缘水平面平滑连接。水平面右侧空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度E=40N/C，方向竖直向上，磁场的磁感应强度B=1.0T，方向垂直纸面向外。两个质量均为m=2.0×10－6kg的小球a和b，a球不带电，b球带q=1.0×10－6C的正电，并静止于水平面右边缘处。将a球从圆弧轨道顶端由静止释放，运动到D点与b球发生正碰，碰撞时间极短，碰后两球粘合成一体飞入复合场中，最后落在地面上的P点。已知小球a在水平面上运动时所受的摩擦阻力f=0.1mg，DP=2DN，取g=10m/s2.a、b均可作为质点。（结果保留三位有效数字）求：（1）小球在C点对轨道的压力大小；（2）小球a与b相碰后瞬间速度的大小v；（3）水平面离地面的高度h．15．（12分）如图，粗细均匀U型玻璃管，高H=100cm，横截面积S=1cm2,管内水银柱高h=50cm，现将左侧上端封闭，右端通过忽略粗细的软管与体积为V=9.95L的导热容器相连接。设空气温度为27℃保持不变，大气压强p0=75cmHg，开始时容器阀门处于打开状态。（空气视为理想气体）（1）将容器开口与真空泵相接，抽气一段时间后达到真空，问U型管左侧的水银将下降多少。（2）现用打气筒（图中未画出）向抽成真空后的容器充气，每打一次可将压强为2p0、温度为−3℃、体积为1.5L的空气压缩到容器内，需要打几次气才能使U型管中水银恢复到初始状态。

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.ab过程气体发生等温过程，压强降低，根据PV/T=C，知体积增大，气体对外界做功，故A正确；B.bc过程，连线过坐标原点，则bc过程中体积不变，W=0，温度降低，内能减小，根据∆U=W+Q可知，气体放热，故B错误；C.cd过程中气体压强不变，温度降低，则内能减小，选项C错误；D.da过程，d与原点连线的斜率大于a与原点连线的斜率，据知，d状态气体的体积小于a状态气体的体积，即da过程中体积增大，故D错误。2、A【答案解析】试题分析：牛顿第一定律是逻辑思维的产物，不是直接从实验得到的，故A正确；牛顿第二定律、万有引力定律和库仑定律均是实验定律，故BCD错误。考点：物理学史【名师点睛】本题考查了理想实验的理解和应用，在平时学习中要加强基本规律的理解，平时注意加强练习。3、B【答案解析】

A、两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r1．由图可知，乙分子受到的分子力先变小，位于平衡位置时，分子力为零，大于平衡位置时，分子力先变大再变小．故乙分子的加速度是先变小再反向变大，再变小，故A错误．B、C、当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力，F做正功，分子动能增加，势能减小，当r等于r1时，动能最大，势能最小，当r大于r1时，分子间作用力表现为引力，分子力做负功，动能减小，势能增加．故B正确、C错误．D、不能确定乙分子一定在1.5r1～l1r1间振动，故D错误．【答案点睛】解决本题的关键知道分子力的特点：当两个分子间的距离r=r1时，分子力为1，当r＞r1时，分子力表现为引力，当r＜r1时，分子力表现为斥力．以及分子力做功与分子势能的关系：分子力做正功，分子势能减小，分子力做负功，分子势能增加．4、A【答案解析】A、根据万有引力提供向心力得GMm1r12=mB、由于火星的半径未知，则无法求出星球表面的重力加速度，故B错误；C、根据万有引力提供向心力得GMmr2=mv2r，解得v=GMr，登陆舱在r1与D、根据万有引力提供向心力得GMmr2=m4π2T2r，解得故选A。【答案点睛】本题主要抓住万有引力提供圆周运动向心力并由此根据半径关系判定描述圆周运动物理量的大小关系，掌握万有引力提供向心力这一理论，并能灵活运用。5、C【答案解析】一个小球从3m高处自由落下，被水平地面竖直弹回到1m高处,运动轨迹的长度为s=3+1=4m，则路程是4m；首末位置的距离为x=3-1=2m，所以位移的大小为2m，方向竖直向下，故C正确，ABD错误；故选C。【答案点睛】位移是矢量，大小等于首末位置的距离，方向由初位置指向末位置；路程等于运动轨迹的长度。6、C【答案解析】一群氢原子处于n=3的激发态，可能发出3中不同频率的光子，因为n=3和n=2间能级差最小，所以从n=3跃迁到n=2发出的光子频率最低，根据，所以波长最长，故AB错误；所以从n=3跃迁到n=1发出的光子频率最高，发出的光子能量为△E=13.60-1.51eV=12.09eV．根据光电效应方程EKm=hv-W0得，最大初动能EKm=12.09-2.49eV=9.60Ev，故C正确；从n=2到n=1和n=3到n=1能级发出的光均可以使金属钠发生光电效应，故D错误．所以C正确，ABD错误．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】

试题分析：金属棒开始做加速度逐渐减小的变加速运动，不是匀变速直线运动，平均速度不等于，而是大于；故A错误；由电量计算公式，，联立得可得，下滑的位移大小为，故B正确；产生的焦耳热，而这里的电流I比棒的速度大小为时的电流小，故这一过程产生的焦耳热小于，故C错误；金属棒做加速运动，或先做加速运动，后做匀速运动，速度为时产生的感应电流最大，受到的安培力最大，最大安培力大小为，故D正确．考点：电磁感应中的能量转化；安培力【名师点睛】金属棒由静止开始沿导轨下滑，做加速度逐渐减小的变加速运动．由运动学公式，法拉第电磁感应定律、能量守恒定律等研究处理．8、ABD【答案解析】试题分析：观察速度时间图像，V-t图像和时间轴围成面积代表位移，斜率代表加速度a，观察图像可知，前10s斜率即加速度,答案B对．根据牛顿第二定律，牵引力未知因此无法求出阻力，C错．前25s图像和时间轴围成的面积可以分成前10s三角形和中间5s矩形及后10s梯形都可以计算出面积，也就可以知道前25s位移，除以时间即可算出平均速度，A对．根据动能定理，合外力做功等于动能变化量，15～25s的初速度和末速度都知道而且题目告诉有质量，答案D对．考点：速度时间图像动能定理9、AC【答案解析】

AB.设碰撞后蓝壶的速度为v，碰前红壶的速度v0=1.0m/s，碰后速度为v′0=0.2m/s，碰撞过程系统动量守恒，取碰撞前红壶的速度方向为正，由动量守恒定律得：mv0=mv′0+mv代入数据解得：v=0.8m/s碰撞过程两壶损失的动能为：所以红、蓝两壶的碰撞机械能不守恒，故A正确B错误；C.碰撞后，蓝壶经过t时间停止运动．根据三角形相似法知解得蓝壶运动时间为：t=5s由图示图线可知，红壶的加速度大小为：碰撞后红壶的运动时间为：t红=则碰撞后红、蓝壶运动时间之比为1：5，故C正确；D.蓝壶的加速度大小为：a蓝=由牛顿第二定律得：可得动摩擦因数因此，红、蓝壶与冰面间的动摩擦因数之比：故D错误；10、CD【答案解析】

AB.鸡蛋分别落到棉絮上和水泥地上，在与棉絮和水泥地接触的过程中，鸡蛋的速度都由v变化为零，可知动量变化量相同，根据动量定理知，合力的冲量相等，故AB项与题意不相符；C.落到棉絮上的鸡蛋不易破碎，根据Ft=ΔP落到棉絮上的作用时间长，动量的变化率小，则合力小，导致对鸡蛋的作用力较小，不容易破碎，故C项与题意相符；D.落到水泥地上，作用时间较短，动量的变化率大，动量变化快，导致对鸡蛋的作用力大，所以易碎，故D项与题意相符。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、B【答案解析】

相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了碰撞后粘在一起，不是为了改变车的质量，故A错误，B正确；碰撞前一个小车应有速度，故小车在手推动下开始运动，不一定让小车紧靠打点计时器，故C错误；为了能测出小车开始运动的速度，应先接通电源再释放纸带；故D错误；故选B．12、AD1.10.063g(10m/s1)【答案解析】试题分析：（1）“探究加速度与物体受力和质量的关系”实验中，为了消除摩擦力的影响，通过重力沿斜面向下的分力来平衡摩擦力，故将木板带滑轮的一端垫高，故A错误；因摩擦因数不变，改变小车质量后，无需重新平衡摩擦力，故B错误；本实验中绳子的拉力为小车提供加速度，整体分析有：，设绳子拉力为T，分析砝码受力有：，解得拉力，由此可知，只有当m1远大于m1时，绳子的拉力才近似等于盘和砝码的总重力，故C正确；由牛顿第二定律可知，本实验应做图像，故D错误；（1）根据匀变速直线运动公式可得逐差公式，故在本题中有，故有a=（3）根据牛顿第二定律可知故有，即图像斜率表示小车质量的倒数，取点代入数据可得kg=1.0kg，同理计算纵截距求得小盘质量kg．（4）当砝码质量不断增大时，对系统整体分析，根据牛顿第二定律可知，小车加速度，由数学知识取极限可知当越来越大时=10m/s1．考点：“探究加速度与物体受力和质量的关