2023学年河北省石家庄第二中学物理高二第二学期期末学业水平测试试题（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．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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，位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视为质点，质量相等．Q与水平轻弹簧相连，设Q静止，P以某一初速度向Q运动并与弹簧发生碰撞．在整个过程中，弹簧具有的最大弹性势能等于()A．P的初动能B．P的初动能的C．P的初动能的D．P的初动能的2、如图所示，一理想变压器给一标有“20V，10W”的小灯泡供电，原副线圈分别接一理想电流表和一理想电压表．当原线圈输入220V的交变电流时，闭合开关S小灯泡恰好正常发光．下列说法正确的是A．变压器原、副线圈的匝数比为1∶11B．变压器原、副线圈中每匝线圈的磁通量的变化率之比为11∶1C．将开关断开，电压表的示数将为0D．灯泡两端再并联一盏相同的灯泡，电流表的示数将变为原来的两倍3、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4、如图所示，质量分别为m1=1kg、m2=2kg的滑块A和滑块B叠放在光滑水平地面上，A和B之间的动摩擦因数μ=0.5，拉力F作用在滑块A上，拉力F从0开始逐渐增大到7N的过程中，下列说法正确的是（）A．当F＞5N时，A、B发生了相对滑动B．始终保持相对静止C．从一开始就发生了相对滑动D．开始相对静止，后来发生相对滑动5、在竖直平面内有一半径为R的光滑圆环轨道，一质量为m的小球穿在圆环轨道上做圆周运动，到达最低点时的速率v＝24gR5，则下述正确的是A．小球在C点的速率是0B．小球在C点的速率是6vC．小球到达C点时对轨道的压力是15D．小球在最高点的机械能大于在最低点的机械能6、如图所示，根据粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个粒子的运动轨迹.在粒子从a运动到b再运动到c的过程中，下列说法正确的是A．动能先增大后减小B．电势能先减小后增大C．电场力先做负功后做正功，总功等于零D．加速度先减小后增大二、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，长木板A静止在光滑水平面上，质量为mB＝2kg的另一物体B（可看作质点）以水平速度v0＝2m/s滑上长木板A的表面．由于A、B间存在摩擦，之后运动过程中A、B的速度随时间变化情况如图乙所示．g取10m/s2，下列说法正确的是（）A．木板A的最小长度为2mB．A、B间的动摩擦因数为0.1C．长木板的质量M＝2kgD．A、B组成的系统损失的机械能为2J8、如图所示，环形金属线圈a用轻绳竖直悬挂，在a的右方固定有水平螺线管b，二者水平轴线重合，螺线管、电源和滑动变阻器组成闭合回路．将滑动变阻器的滑片P向右滑动，下列说法正确的是A．线圈a中产生感应电流的方向如图所示B．穿过线圈a的磁通量变大C．线圈a有收缩的趋势D．线圈a将向右摆动9、在平直公路上有甲、乙两辆汽车同时从同一位置沿着同一方向做匀加速直线运动，它们速度的二次方随位移变化的图像如图所示，则A．甲车的加速度a甲=4m/s2,乙车的加速度a乙=2m/s2B．在x＝0.5m处甲乙两车的速度相等C．在t=2s时甲乙两车相遇D．整个运动过程中甲乙两车不可能相遇10、为保证用户电压稳定在220V，变电所需适时进行调压，图甲为调压变压器示意图．保持输入电压u1不变，当滑动接头P上下移动时可改变输出电压．某次检测得到用户电压u2随时间t变化的曲线如图乙所示，则下列选项正确的是A．B．C．为使用户电压稳定在220V，应将P适当下移D．为使用户电压稳定在220V，应将P适当上移三、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）如图所示，是利用插针法测定玻璃折射率的实验得到的光路图，玻璃砖的入射面AB和出射面CD并不平行，则（1）出射光线与入射光线________（填仍平行或不再平行）（2）以入射点O为圆心，以R＝5cm长度为半径画圆，与入射线PO交于M点，以玻璃中折射线的延长线OQ交于F点，过M、F点分别向法线作垂线，量得MN＝4.2cm，FE＝2.8cm,则测得该玻璃的折射率为____________12．（12分）实验室提供有如下器材：A．电压表V1：量程9V，内阻r1约4.5kΩ（待测）B．电压表V2：量程2V，内阻r2=4kΩC．电流表A：量程3A，内阻RA约0.2ΩD．定值电阻R1：阻值R1=1.2kΩE．定值电阻R2：阻值R2=20ΩF．滑动变阻器R：阻值约0～10ΩG．电源：电动势约12V，内阻约0.5ΩH．单刀单掷开关1个、导线若干。要求较为准确的测量r1，读数时所用电表的示数不得少于其满量程的一半，请回答下列问题：（1）上述器材中A、F、G、H已选，还需在电表B、C中选一器材，应选_____（填“B”或“C”），在定值电阻D、E中选一器材，应选_____（填“D”或“E”）；（2）用所选器材在虚线方框中画出测量原理图___________；（3）根据你画出的原理图，请回答需要读出哪些电表的示数？___________；写出r1的表达式___________（用某次实验电表的示数和已知量字母表示）。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，左端封闭、右端开口的等臂U形玻璃管竖直放置，管内水银在左管内封闭一段长l015cm、温度为300K的空气柱，左右两管水银面高度差为h0=10cm，大气压强为75cmHg．（i）在温度不变的条件下，需要从开口端加入多长的水银柱才能使左右管的水银面等高?（ii）左右两管内水银面刚好相平后，即停止补充水银，并给左管的气体加热，当右管内水银面刚好上升到与管口齐平时，左管内气体的温度为多少?14．（16分）有一弹簧振子在水平方向上的BC之间做简谐运动，已知BC间的距离为20cm，振子在2s内完成了10次全振动．若从某时刻振子经过平衡位置时开始计时(t＝0)，经过周期振子到达正向最大位移处．(1)求振子的振幅和周期；(2)在图中作出该振子的位移－时间图象；(3)写出振子的振动表达式．15．（12分）如图所示，空间有水平匀强磁场垂直于纸面，磁场上下边界距离为L,磁场磁感应强度大小为B．质量为m、电阻为R、边长为L的均匀正方形导体框abed竖直放置，水平边ab在距磁场上边界高h处．现将导体框从静止开始无初速释放，cd边进入磁场后，导体框做匀速直线运动．重力加速度为g，不计空气阻力．求:(1)导体框做匀速直线运动时，c、d间电势差Uad；(2)导体框ab边刚进入磁场瞬时，导体框的加速度大小a；(3)导体框通过磁场区域过程中产生的焦耳热Q．

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、B【答案解析】在整个过程中，弹簧具有最大弹性势能时，P和Q的速度相同。

根据动量守恒定律：mv0=2mv。

根据机械能守恒定律，有故最大弹性势能等于P的初动能的。故选D。点睛：本题关键对两物体的受力情况和运动情况进行分析，得出P和Q的速度相同时，弹簧最短，然后根据动量守恒定律和机械能守恒定律列式求解．2、D【答案解析】

A、原线圈的电压，副线圈的灯泡正常发光，由变压器的规律可知，可知，故A错误．B、根据互感的原理可知，则原副线圈每匝线圈的磁通量匝数比为1:1，故B错误．C、副线圈开光断开，则无电流和输出功率，当由U1决定，故不为零，故C错误．D、副线圈并一相同灯泡，则输出功率加倍，即输入功率加倍，而输入电流不变，则输入电流变为原来的2倍，故D正确．故选D．【答案点睛】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．3、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4、B【答案解析】

隔离对B分析，求出A、B发生相对滑动时的临界加速度，再对整体分析，运用牛顿第二定律求出刚好发生相对滑动时的拉力，从而判断出AB运动状态的关系．【题目详解】隔离对B分析，当A、B间静摩擦力达到最大值时，A、B刚要发生相对滑动，则：再对整体：F=（mA+mB）a=3×2.5N=7.5N．知当拉力达到7.5N时，A、B才发生相对滑动．所以拉力F从0开始逐渐增大到7N的过程中，A、B始终保持相对静止．故ACD错误，B正确．故应选B．【答案点睛】本题主要考查牛顿第二定律的临界问题，关键找出临界状态，运用整体法和隔离法，根据牛顿第二定律进行求解．5、C【答案解析】

因为圆环轨道是光滑的，只有重力做功，所以机械能守恒，可以求得在最高点时的速度，然后根据牛顿第二定律进行求解即可；【题目详解】A、小球从最低点到达最高点过程中，只有重力做功，故机械能守恒则：1则在最高点速率为：vc=4gRC、在最高点根据牛顿第二定律可以得到：mg-FN=mvc2R【答案点睛】小球穿在圆环轨道上做圆周运动，由机械能守恒可以求最高点速度，然后根据牛顿第二定律进行求解即可。6、C【答案解析】

A.粒子及原子核均带正电，故粒子受到原子核的库仑斥力，粒子从a运动到b，电场力做负功，动能减小，电势能增大，从b运动到c，电场力做正功，动能增大，电势能减小。故A错误，B错误；C.a、c在同一条等势线上，a、c两点间的电势差为零，则粒子从a到c的过程中电场力做的总功等于零，故C正确；D.粒子所受的库仑力，b点离原子核最近，所以粒子在b点时所受的库仑力最大，加速度最大，故加速度先增大后减小，故D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、BCD【答案解析】

从图可以看出，B先做匀减速运动，A做匀加速运动，最后一起做匀速运动，共同速度为：v=1m/s．取向右为正方向，根据动量守恒定律得：mv0=（m+M）v，解得：M=m=2kg，故C正确；由图象可知，木板A匀加速运动的加速度为，对A，根据牛顿第二定律得：μmg=MaA，得出动摩擦因数为：μ=0.1，故B正确；由图象可知前1s内物体B的位移为：，木板A的位移为：，所以木板最小长度为：L=xB-xA=1m，故A错误；系统损失的机械能：，故D正确．所以BCD正确，A错误．8、AD【答案解析】将滑动变阻器的滑片P向右滑动时，电阻变大，电流减小，穿过a的磁通量向左减小，根据楞次定律可知，线圈a中产生感应电流的方向如图所示，选项A正确，B错误；根据安培定则可知，a中所受的安培力是线圈扩张的趋势，且线圈向右摆动靠近线圈b，选项C错误，D正确；故选AD.点睛：首先应掌握楞次定律的基本应用，楞次定律的第二描述是能量守恒定律在电磁感应现象中得出的必然结果．一般在解决有关相对运动类问题时用楞次定律的第二描述将会非常简便．9、BC【答案解析】

根据匀变速直线运动速度位移关系v2-v02=2ax可知图象的斜率与物体运动的加速度成正比，由图知甲的初速度为0，由v2-v02=2ax，将v2=2，x=0.5代入可得加速度为a1=2m/s2；对乙：将v02=1，v2=2，x=0.5代入可得加速度为a1=1m/s2，故A错误；由图象可知两图象对应位移0.5m时，速度的平方向相等，又两车沿同一方向运动，故二者速度相同；故B正确；当位移相等时两车相遇：12a1t2=v0t+12a2t2，解得：t=2s，故C正确，D【答案点睛】本题考查图象的应用能力；要求能读懂图象的坐标，并能根据匀变速直线运动的位移速度关系求出描述匀变速直线运动的相关物理量，并再由匀变速直线运动的规律求出未知量．10、BD【答案解析】

AB．由图象可知用户电压随时间变化的曲线周期为，则，所以，故选项B正确，A错误；CD．根据可得用户电压为，保持输入电压不变，又图象显示用户所得电压偏低，要想保证用户电压稳定在220V，应减小变压器原线圈匝数，应将适当上移，故选项D正确，C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、不再平行1.5【答案解析】

（1）利用插针法测定玻璃砖折射率的实验原理是折射定律n=，根据光的折射定律和光路可逆原理分析即可；

（2）根据几何知识得到入射角的正弦和折射角正弦与MN、EF长度的关系，即可由折射定律求出折射率．【题目详解】（1）因为玻璃砖的上下表面不平行，光线在上表面的折射角与在下表面的入射角不等，则根据光的折射定律和光路可逆性可知出射光线的折射角与入射光线的入射角不等，由几何关系可知出射光线和入射光线不再平行．

（2）设光线在玻璃砖的上表面入射角和折射角分别为i和r．

由几何关系可知：sini=sin∠MON=，sinr=sin∠FOE=，MO=OF

根据折射定律得该玻璃的折射率为：【答案点睛】本题处理实验数据的方法常常称为单位圆法，关键掌握光的折射定律和几何知识，并能灵活运用．12、BD电压表V1、V2的读数U1、U2U1R【答案解析】

第一、二空．本题中电压表V1可以显示自身电压U1，需要量程合适的电流表，电压表V1能够通过最大电流约：I=U1r1=9V45×103Ω=0.002A=2mA，故量程为3A的电流表不能选；电压表V2：量程2V，内阻r2＝4kΩ，可当电流表用，其量程为0.5mA，用电压表V2测量电压表V1的电流，量程太小，必须扩大量程，电压表V2第三空．考虑到要多测几组数据和电表安全，由于r1约4.5kΩ远大于10Ω，滑动变阻器R要用分压式接法，扩程后的电流表测电压表V1的电流，测量原理图如图所示：第四空．若某次实验，得到电压表V1、V2的读数分别为U1、U2，则电压表V1的电流为：I=U2r四、计算题：本题共2小题，共26