2023学年河北师大附中物理高二第二学期期末质量检测试题（含解析）

2023学年高二下学期物理期末模拟测试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、2017年11月5日19时45分，中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第二十四、二十五颗北斗导航卫星．北斗卫星导航系统（BeiDouNavigationSatelliteSystem，BDS）是中国自行研制的全球卫星导航系统．北斗卫星导航系统空间段由35颗卫星组成，其中5颗是地球同步卫星．关于同步卫星绕地球运动的相关物理量，下列说法正确的是（）A．角速度等于地球自转的角速度B．向心加速度大于地球表面的重力加速度C．线速度大于第一宇宙速度D．运行周期一定大于月球绕地球运动的周期2、端午节期间，一位游客在南海新区岸边欲乘游船，由于风浪很大，游船上下浮动。把游船的浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为30cm，周期为6.0s。当游船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐。当地面与甲板的高度差不超过15cm时，游客能舒适地登船。在一个周期内，游客能舒适登船的时间是（）A．1.0s B．1.5s C．2.0s D．3.0s3、关于原子核与核反应，下列说法中正确的是（）A．汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内B．平均结合能越大，原子核越稳定C．轻核的聚变反应可以在任何温度下进行D．放射性元素的半衰期与温度和压强有关4、将一电源电动势为E，内阻为r的电池，与外电路连接，构成一个闭合电路，用R表示外电路电阻，I表示电路的总电流，下列说法正确的是A．由U外＝IR可知，外电压随I的增大而增大B．由U内＝Ir可知，电源两端的电压，随I的增大而增大C．由U＝E－Ir可知，电源输出电压，随输出电流I的增大而减小D．由P＝IU可知，电源的输出功率P随输出电流I的增大而增大5、一个横截面积为S=10Cm2的圆筒形容器竖直放置，金属圆块的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角是300，圆筒的质量为M=10Kg，不计圆块与容器壁之间的摩擦，若大气压强为P0=1.01×105Pa，则被圆块封闭在容器中的气体的压强P为（）A．1.01×105PaB．1.02×105PaC．2.01×105PaD．3.01×105Pa6、在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用．下列说法不符合历史事实的是()A．汤姆生发现电子，表明原子仍具有复杂结构B．麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波的存在，后来由赫兹用实验证实了电磁波的存在C．爱因斯坦提出了量子理论，后来普朗克用光电效应实验提出了光子说D．卢瑟福通过α粒子散射实验证实了原子具有核式结构二、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、关于固体和液体，下列说法正确的是A．单晶体和多晶体都具有确定的熔点B．非晶体沿各个方向的物理性质都是一样的，叫做各向同性C．水的饱和汽压与空气中实际的水蒸气的压强比值叫做空气的相对湿度D．如果要保存地下水分，可以把土壤锄松，破坏土壤里的毛细管E.非晶体熔化过程中温度不变9、某小型水电站的电能输送示意图如图甲所示，发电机输出的电压恒定，通过升压变压器和降压变压器向用户供电，已知输电线的总电阻为R，降压变压器的原、副线圈匝数之比为4：l，它的副线圈两端的交变电压如图乙所示，为负载电阻若将变压器视为理想变压器，则下列说法中不正确的是A．降压变压器原线圈的输入电压为55VB．降压变压器的输入功率与输出功率之比为4：1C．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压D．当增大时，升压变压器的输出电压不变10、下列说法正确的是()A．157N+11H→126C+42He是α衰变方程B．11H+21H→32He+γ是核聚变反应方程C．23892U→23490Th+42He是核裂变反应方程D．42He+2713Al→3015P+10n是原子核的人工转变方程三、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“验证机械能守恒定律”实验中(1)已有实验器材：交流电源、铁架台(含铁夹)、夹子、纸带、天平、刻度尺，为了完成实验,下图1中还需要的器材是__________________(填写器材下对应的字母)．(2)某同学通过实验,获得了一条比较理想的纸带,以起点为计数点,相隔一段距离后,取连续打点为计数点,如图2为部分纸带放大照片,则纸带上打第个计数点时重物的速度_______(结果保留2位有效数字)．(3)该同学用测得的数据通过同样的方法算出了计数点的速度为,并测出计数点之间的距离为．他通过比较与的大小来验证机械能守恒定律，你认为他的方案是否可行_______(选填“可行”或“不可行”)．12．（12分）“测定金属丝的电阻率”实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测量金属丝的长度l=0.8100m。金属丝的电阻大约为4，先用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。（1）从图中读出金属丝的直径为________mm。（2）在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外，还有如下供选择的实验器材：A．直流电源：电动势约3V，内阻很小B．电流表A1：量程0～0.6A，内阻0.125C．电流表A2：量程0～3.0A，内阻0.025D．电压表V：量程0～3V，内阻3kE.滑动变阻器R1：最大阻值20F.滑动变阻器R2：最大阻值100G.开关、导线等在可供选择的器材中，应该选用的电流表是________（选填“A1”或“A2”），应该选用的滑动变阻器是________（选填“R1”或“R2”）。（3）根据所选的器材，甲、乙两组同学设计的实验电路图如图所示，其中合理的是________。（选填“甲”或“乙”）（4）若根据伏安法测出电阻丝的电阻为Rx=4.1，则这种金属材料的电阻率为________·m。（保留二位有效数字）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）细线下吊一个质量为的沙袋,构成一个单摆,摆长为,单摆原来静止;一颗质量为m的子弹水平射入沙袋并留在沙袋中,随沙袋一起摆动.已知沙袋摆动时摆线的最大偏角是,求子弹射入沙袋前的速度.14．（16分）如图所示导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置，横截面积，质量，厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了定量的理想气体，活塞与气缸底部之间的距离，活塞与气缸开口端相距．理想气体的温度，外界大气压强，若将气缸开口向下竖直放置，重力加速度．（1）求此时活塞与气缸底部之间的距离；（2）若对气缸内气体加热，而保证活塞不离开气缸，求气缸内气体的最高温度．15．（12分）如图所示，将一个折射率为的透明长方体放在空气中，矩形ABCD是它的一个截面，一单色细光束入射到P点，入射角为θ．，求：（1）若要使光束进入长方体后能射至AD面上，角θ的最小值；（2）若要此光束在AD面上发生全反射，角θ的范围．

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、地球同步卫星相对地球静止，其运行周期与地球自转的周期，地球同步卫星的角速度等于地球自转的角速度，故A正确；BCD、由万有引力等于向心力，则有，同步卫星绕地球运动的向心加速度小于地球表面的重力加速度，线速度小于第一宇宙速度，运行周期小于月球绕地球运动的周期，故BCD错误；故选A．2、C【答案解析】

根据题意，甲板的振动可表示为当地面与甲板的高度差等于15cm时，解得所以在一个周期内，游客能舒适登船的时间是故选C。3、B【答案解析】A.汤姆生发现了电子，知道电子是原子的组成部分，提出了枣糕式模型．故A错误；B.比结合能即每一个核子的平均结合能越大，原子核越稳定，故B正确；C．只有在足够高的温度下，原子核有足够大的动能，相互间才能够到达足够近的距离，发生核聚变，故C错误；D．放射性元素的半衰期只与原子核自身有关，与温度和压强无关，故D错误．故选B4、C【答案解析】

根据闭合电路欧姆定律得：U=E-Ir，外电压随I的增大而减小，故A错误，C正确；电源两端的电压实际上是路端电压，由A的分析可知电源两端的电压，随I的增大而减小，故B错误；根据数学知识分析得知，当电源的内电阻等于外电阻时，输出功率最大，而I=，所以电流增大时，电源的输出功率可能变大，也可能变小，故D错误。故选C。5、C【答案解析】

以活塞为研究对象，分析受力：重力Mg、外界大气压力PoS，气缸壁的压力N和气缸内气体的压力F，其中根据平衡条件得：代入数据解得：故C正确，ABD错误6、C【答案解析】A.汤姆生发现电子，表明原子仍具有复杂结构，故A正确；B.麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波的存在，后来由赫兹用实验证实了电磁波的存在，故B正确；C.普朗克提出了量子理论，为了解释光电效应现象，爱因斯坦提出了光子说，故C错误；D.卢瑟福通过α粒子散射实验证实了原子具有核式结构，故D正确；本题选择错误答案，故选：C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】

A.单晶体和多晶体都具有确定的熔点，选项A正确；B.非晶体沿各个方向的物理性质都是一样的，叫做各向同性，选项B正确；C.空气中的水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的比值叫做空气的相对湿度，故C错误；D.如果要保存地下水分，可以把土壤锄松，破坏土壤里的毛细管，选项D正确；E.晶体熔化过程中温度不变，选项E错误.9、ABC【答案解析】

A．由图象得到，降压变压器副线圈两端交变电压有效值为降压变压器原、副线圈匝数之比为4：1，故降压变压器原线圈的输入电压为A错误，符合题意；B．降压变压器为理想变压器，故输入功率与输出功率之比为1：1，B错误，符合题意；C．由于输电线电阻有电压降，故升压变压器的输出电压大于降压变压器的输入电压，C错误，符合题意；D．当增大时，由于升压变压器的输入电压不变，故输出电压不变，D正确，不符合题意．故选ABC.【答案点睛】根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，可以求得降压变压器的电流和输电线上的电流的大小，从而可以求得输电线和用电器消耗的功率的大小．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．10、BD【答案解析】

A．157N+11H→126C+42He是原子核的人工转变方程，选项A错误；B．11H+21H→32He+γ是核聚变反应方程，选项B正确；C．23892U→23490Th+42He是α衰变方程，选项C错误；D．42He+2713Al→3015P+10n是原子核的人工转变方程，选项D正确；故选BD.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、AE2.0~2.1不可行【答案解析】

（1）[1]．实验中需要图1中的电火花打点计时器；还需要重锤，则需要E．故选AE．（2）[2]．相邻的计数点间的时间间隔T=0.02s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，得：m/s≈2.0m/s（3）[3]．为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，而不是动能的增加量，故他的做法是的不可行；【答案点睛】（1）根据实验的原理确定需要测量的物理量，从而确定所需的测量器材；（2）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上3点时小车的瞬时速度大小；（3）根据重物重力势能减少量，转化为动能的增加量，即可求解．12、0.520A1R1甲1.1×10-6【答案解析】

（1）[1]．由图1所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为0.5mm，可动刻度示数为：2.0×0.01mm=0.020mm，螺旋测微器的示数为：0.5mm+0.020mm=0.520mm；

（2）[2]．电路中有一节干电池，电动势为1.5V，待测电阻的电阻值约4Ω，电路最大电流约为则电流表应选B，即电流表A1；

[3]．为方便实验操作，滑动变阻器应选E，即滑动变阻器R1（最大阻值20Ω）。

（3）[4]．因为故R为小电阻，电流表应选择外接法，用图所示的电路甲进行实验；

（4）[5]．根据电阻定律则四、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、【答案解析】子弹射入沙袋后，与沙袋一起从最低位置摆至最高位置的过程中，机械能守恒.设在最低位置时，子弹和沙袋的共同速度为v0，则由机械能守恒定律可得:

得:设射入沙袋前子弹速度为v，子弹和沙袋一起的瞬间速度为该过程中,系统动量守恒，选子弹的初速度方向为