2023学年湖北武汉市蔡甸区汉阳第一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考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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，A、B两个大小相同、质量不等的小球放在光滑水平地面上，A以3m/s的速率向右运动，B以1m/s的速率向左运动，发生正碰后A、B两小球都以2m/s的速率反弹，则A、B两小球的质量之比为（）A．3：5B．2：3C．1：3D．3：22、2017年4月22日，“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”空间实验室顺利完成自动交会对接．“天舟一号”发射升空后，进入预定的圆轨道运行，经过变轨后升到“天宫二号”所在的圆轨道运行．变轨前和变轨完成后“天舟一号”做圆周运动的的轨道半径分别为r1、r2，动能分别为、，则等于A． B． C． D．3、下列说法中不正确的是()A．卢瑟福提出原子的核式结构模型，建立的基础是α粒子的散射实验B．发现电子的意义在于使人类认识到原子也有内部结构C．在用气垫导轨和光电门传感器做验证动量守恒定律的实验中，在两滑块相碰的端面上装不装上弹性碰撞架，不会影响动量是否守恒D．氢原子的核外电子，在由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道过程中，放出光子，电子动能增加，原子的电势能增加4、如图所示，理想变压器原线圈与120V的交流电源相连，副线圈并联两个灯泡A和B，灯泡A、C的额定功率皆为30W，正常发光时电阻皆为30Ω，已知三灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为1.0A，则下列说法中正确的是A．原副线圈匝数为3：1B．原副线圈匝数为4：1C．正常发光时B灯电阻为30ΩD．流过灯泡B的电流为1A5、已知两极板间距为d，极板面积为S的平行板电容器电容C=εS4kπd，其中ε是常量。将电容器两极板的电荷量减半，间距变为原来的4A．电压加倍，电场强度减半B．电压加倍，电场强度加倍C．电压减半，电场强度减半D．电压加倍，电场强度不变6、意大利著名物理学家伽利略开科学实验之先河，奠定了现代物理学的基础。图示是他做了上百次的铜球沿斜面运动的实验示意图。关于该实验，下列说法中错误的是（）A．它是伽利略研究自由落体运动的实验B．伽利略研究发现：斜面倾角一定，从不同高度开始滚动，小球的加速度各不相同C．伽利略设想，图中斜面的倾角越接近90°，小球沿斜面滚下的运动就越接近自由落体运动D．伽利略认为，若发现斜面上的小球都做匀加速直线运动，则自由落体运动也是匀加速直线运动二、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、如图甲所示，在竖直方向分布均匀的磁场中水平放置一个金属圆环圆环所围面积为0.1m2，圆环电阻为0.2．在第1s内感应电流I沿顺时针方向，磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示（其中在4～5s的时间段呈直线）。则（）A．在2～5s时间段感应电流沿逆时针方向B．在0～5s时间段，感应电流先减小再增大C．在0～5s时间段，线圈最大发热功率为5.010﹣4WD．在0～2s时间段，通过圆环横截面的电量为0.5C8、在两个力F1和F2的作用下，橡皮条结点被拉至图示位置，此时<90°。现保持F1大小不变，令角缓慢增大至90°，结点的位置不变，则F2以及角的大小在此过程中的变化情况是（）A．F2先增大后减小 B．F2一直增大C．角先增大后减小 D．角一直增大9、甲、乙两单摆在同一地点做简谐运动时的振动图象如图所示，则可知（）A．甲、乙两单摆的周期之比为2：1B．甲、乙两单摆的摆长之比为2：1C．0.5s至1s过程中，甲摆球的速度减小D．t=0.5s时甲摆球势能最大，乙摆球动能最大10、2018年2月12日，长征三号乙运载火箭以“—箭双星”的形式将北斗三号第五颗、第六颗全球组网导航卫星成功送入预定轨道，这两颗卫星属于中圆地球轨道卫星，即采用圆轨道，轨道高度低于同步卫星的轨道高度，万有引力常量为已知，下列说法正确的是()A．这两颗卫星在其轨道上运行的速率小于同步卫星的速率B．这两颗卫星在其轨道上运行的速率小于第一宇宙速度的大小C．如果已知这两颗卫星在其轨道上运行的周期与轨道半径可以计算出地球质量D．如果已知这两颗卫星在其轨道上运行的周期与轨道半径可以计算出地球密度三、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）⑴用多用电表测量直流电流时，红表笔和黑表笔相比，表笔电势高。用多用电表测量电阻时，红表笔和黑表笔相比，表笔电势高。⑵用多用电表正确测量了一个6KΩ电阻后，需要继续测量一个阻值大概是50Ω左右的电阻。在用红表笔、黑表笔接触这个电阻之前，以下哪些操作步骤是必须的，请选择其中有用的，按操作步骤顺序写出：。A．调节调零旋钮使表针指着欧姆零点B．把选择开关旋转到“×1KΩ”位置C．把选择开关旋转到“×10Ω”位置D．调节表盘下中间部位的调零螺丝，是表针指零E.将红表笔和黑表笔接触12．（12分）利用如图所示电路测定一节干电池的电动势和内电阻：(1)现有电流表(量程0～0.6A)、开关和导线若干，以及以下器材：A．电压表(量程0～15V)B．电压表(量程0～3V)C．滑动变阻器(0～50Ω)D．滑动变阻器(0～500Ω)实验中电压表应选用_，滑动变阻器应选用________。(选填相应器材前的字母)(2)某位同学记录的6组实验数据如下表所示，6组数据的对应点已经标在坐标纸上，请画出U－I图线.序号123456电压U/V1.451.401.301.251.201.10电流I/A0.0600.1200.2400.2600.3600.480(3)根据(2)中所画图线可得出干电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω。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，真空室内存在宽度为d=8cm的匀强磁场区域，磁感应强度B=0.332T，磁场方向垂直于纸面向里；ab、cd足够长，cd为厚度不计的金箔，金箔右侧有一匀强电场区域，电场强度E=3.32×105N/C；方向与金箔成37°角．紧挨边界ab放一点状α粒子放射源S，可沿纸面向各个方向均匀放射初速率相同的α粒子，已知：α粒子的质量m=6.64×10-27kg，电荷量q=3.2×10-19C，初速度v=3.2×106m/s．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）α粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径R；（2）金箔cd被α粒子射中区域的长度L；（3）设打在金箔上d端离cd中心最远的α粒子穿出金箔进入电场，在电场中运动通过N点，SN⊥ab且SN=40cm，则此α粒子从金箔上穿出时，损失的动能为多少？14．（16分）如图所示，两根足够长平行光滑金属导轨MN、PQ固定在倾角θ=370的绝缘斜面上，顶部接有一阻值R=3Ω的定值电阻，下端开口，轨道间距L=1m。整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上。质量m=1kg的金属棒ab置于导轨上，ab在导轨之间的电阻r=1Ω，电路中其余电阻不计。金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好。不计空气阻力影响。已知sin370=0.6，cos370=0.8，取g=10m/s2。(1)求金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度口vm；(2)求金属棒ab沿导轨向下运动过程中，电阻R上的最大电功率PR；(3)若导轨MN、PQ粗糙，金属棒ab与导轨间动摩擦因数μ=0.5，从金属棒ab开始运动至达到速度2.0m/s过程中，电阻R上产生的焦耳热总共为1.5J，求金属棒ab下滑的位移x。15．（12分）一个光源以P=1.5W的功率向四周均匀地发射能量。在离光源距离R=3.5m处放置一钾箔，钾的逸出功W=2.2eV，假设入射光的能量是连续平稳地传给钾箔，光的平均波长为。假设照射到钾箔上面的光能被钾箔完全吸收。(1)根据爱因斯坦的光子说和质能方程，证明光子动量（是普朗克常量）。(2)假设照射在钾箔上的能量能被钾箔完全吸收，求：①钾箔在垂直入射光方向上单位面积受到光平均作用力的表达式（用题目中的物理符号表示）。②按照经典电磁理论，钾箔只需吸收足够的能量就可以逐出电子，若一个要被逐出的电子收集能量的圆形截面的半径约为一个典型原子的半径m，求：电子将被逐出的时间。根据你的计算结果，你认为经典电磁理论在解释光电效应现象时是否合理？谈谈你的看法。

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】两球碰撞过程中，动量守恒，以A的初速度方向为正，根据动量守恒定律得：代入数据解得：，故A正确，BCD错误．点睛：本题主要考查了动量守恒定律的直接应用，要求同学们能正确分析物体的运动情况，注意应用动量守恒定律时要规定正方向．2、C【答案解析】根据万有引力提供向心力得：，可得：

飞船的动能为：，得：，故选项C正确．点睛：根据万有引力提供向心力列式，得到飞船的速度与轨道半径的关系，从而求得动能与轨道半径的关系，再求动能之比．3、D【答案解析】

A.卢瑟福通过α粒子散射实验提出的原子核式结构模型，故A正确；B.电子被发现的意义在于使人类认识到原子具有复杂结构，原子不是不可分的，故B正确；C.动量守恒的条件是系统不受外力或所受外力为零，所以用气垫导轨和光电门传感器做验证动量守恒定律的实验中，在两滑块相碰的端面上装不装上弹性碰撞架，不会影响动量是否守恒，故C正确；D.氢原子的核外电子，在由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道的过程中，原子能量减小，放出光子，电子动能增大，库仑力做正功，则电势能减小，故D不正确。4、A【答案解析】根据题意，闭合开关S，三个灯泡均能正常发光，设通过灯泡C的电流为I，C两端的电压为U，则：U=I1RC=1.0×30=30V；所以变压器的输入电压：U1=U0-U=120-30=90V；灯泡A的额定功率为30W，A两端的电压：；所以原副线圈的匝数比：．故A正确，B错误；副线圈上的总电流：，所以流过B的电流：．故D错误；由欧姆定律可得，正常发光时B灯电阻为：．故C错误；故选A．点睛：此题解题的突破口在原副线圈的电流关系，特别注意电源总电压与加在副线圈两端电压的关系，难度适中．5、A【答案解析】

由题意可知两板上的带电量减半，变为原来的4倍，根据电容器电容C=εS4kπd可知C减小为原来的14；由公式U=QC可知电压变为原来的2倍，则电场强度E=Ud变为原来12，即电场强度减半，故选项6、B【答案解析】

伽利略斜面实验是理想实验，小球从同一斜面不同高度开始滚动，小球的加速度应该相同，通过合理外推得到自由落体运动是匀加速直线运动。【题目详解】A、铜球沿斜面运动的实验，是伽利略研究自由落体运动的实验，故A正确；B、伽利略研究发现：斜面倾角一定，从不同高度开始滚动，小球的加速度应该相同，故B错误；C、伽利略设想，图中斜面的倾角越接近90°，斜面的阻力越小，小球沿斜面滚下的运动就越接近自由落体运动，故C正确；D、发现斜面上的小球都做匀加速直线运动，则自由落体运动也是匀加速直线运动，故D正确；本题选错误的，故选：B。【答案点睛】本题考查了伽利略对自由落体运动的研究，了解其研究过程“冲淡”重力的方法。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】

A．由题意知，在第1s内感应电流I沿顺时针方向，根据楞次定律知，磁场方向向下为正方向；在0～2s时间段顺时针，在2～5s时间，磁场在减小，则感应电流的方向逆时针，故A正确；B.根据闭合电路欧姆定律得：I，知磁感应强度的变化率越大，则电流越大，磁感应强度变化率最大值为0.1，则最大电流为：I=0.05A，则在0～5s时间段，感应电流先减小再增大，最后不变，故B错误；C．在0～5s时间段，当电流最大时，发热功率最大，则有：P=I2R=0.052×0.2W=5.0×10﹣4W，故C正确；D．根据感应电量的公式有：q0.05C，则通过圆环横截面的电量为0.05C，故D错误。8、BC【答案解析】

结点的位置不变，则F1和F2的合力不变，则当F1大小不变，使得角缓慢增大至90°时，F2一直变大；β角先增大后减小。故选BC。9、AD【答案解析】

根据图像得到两个单摆的周期之比；结合周期公式求出甲乙两摆的摆长之比；根据摆球的位置分析其速度、动能和重力势能。【题目详解】A．由图知甲、乙两单摆的周期分别为2s、1s，则周期之比为2：1，故A正确；B．由单摆周期公式，可得摆长，可知摆长L与T2成正比，因此甲、乙两单摆的摆长之比为4：1，故B错误；C．0.5s至1s过程中，甲摆球位移在减小，摆球是从最高点向平衡位置运动，甲摆球的速度增大，故C错误；D．t=0.5时，甲摆在位移最大处即最高点，甲摆球势能最大。乙摆球位移为0，处在平衡位置，速度最大，则乙摆球动能最大，故D正确。【答案点睛】本题主要考查了对单摆振动图像的理解，较为简单。10、BC【答案解析】A项：由公式可知，，由于这两颗卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，所以这两颗卫星在其轨道上运行的速率大于同步卫星的速率，故A错误；B项：由A的分析可知，由于这两颗卫星的轨道半径大于地球的半径，所以这两颗卫星在其轨道上运行的速率小于第一宇宙速度的大小，故B正确；C项：由公式可知，，故C正确；D项：由C可知，地球的质量为，地球的体积为，则地球密度为，由于不知地球的半径，所以不有求出地球的密度，故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、⑴红、黑；⑵CEA【答案解析】试题分析：⑴在使用多用电表时应使电流从红表笔流入，从黑表笔流出多用电表，所以当使用多用电表测电流时，红表笔与电源正极相连，电势高；用多用电表测电阻时，电表内部有电源，所以黑表笔与电表内部电源正极相连，所以黑表笔电势高；⑵待测电阻50Ω较小，所以应换小赔率“×10Ω”位置，改换赔率后接着进行欧姆调零，然后测量，所以按操作步骤顺序CEA考点：本题考查多用电表的使用，意在考查学生的动手实验能力。12、BC1.50(1.49～1.51)0.83(0.81～0.85)【答案解析】（1）一节干电池的电动势约为1.5V,则实验中电压表应选用B，滑动变阻器应选用C即可；（2）U－I图线如图：（3）根据图线可得出干电池的电动势E＝1.5V，内电阻r=ΔU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)0.2m；(2)32cm；(3)3.19×10-14J。【答案解析】

（1）α粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即则（2）设cd中心为O，向c端偏转的α粒子，当圆周轨迹与cd相切时偏离O最远，设切点为P，对应圆心O1，如图所示，则由几何关系得：向d端偏转的α粒子，当沿sb方向射入时，偏离O最远，设此时圆周轨迹与cd交于Q点，对应圆心O2，如图所示，则由几何关系得：故金箔cd被α粒子射中区域的长度（3）设从Q点穿出的α粒子的速度为v′，因半径O2Q∥场强E，则v′⊥E，故穿出的α粒子在电场中做类平抛运动，轨迹如图所示．沿速度v′方向做匀速直线运动，位移沿场强E方向做匀加速直线运动，位移则由得：故此α粒子从金箔上穿出时，损失的动能为14、(1)(2)