2023学年湖北省四地七校考试联盟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、下列现象中属于电磁感应现象的是A．通电导体周围产生磁场B．电荷在磁场中定向移动形成电流C．闭合线圈中因电流变化而产生感应电动势D．磁场对感应电流有作用，阻碍导体和磁场相对运动2、图甲所示为以O点为平衡位置、在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图象，由图可知下列说法中正确的是A．在t＝0.2s时，弹簧振子运动到O位置B．在t＝0.1s与t＝0.3s两个时刻，弹簧振子的速度相同C．从t＝0到t＝0.2s的时间内，弹簧振子的动能持续地减小D．在t＝0.2s与t＝0.6s两个时刻，弹簧振子的加速度相同3、如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场．在该区城中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球.O点为圆环的圆心，a、b、c、d为圆环上的四个点，a点为最高点，c点为最低点，b、O、d三点在同一水平线上．已知小球所受电场力与重力大小相等，现将小球从环的顶端a点由静止释放，下列判断正确的是A．小球能越过d点并继续沿环向上运动B．当小球运动到c点时，所受洛伦兹力最大C．小球从a点运动到b点的过程中，重力势能减小，电势能减小D．小球从b点运动到c点的过程中，电势能增大，动能增大4、一列简谐横波沿轴正向传播，某时刻的波形如图，为介质中一质点，此时刻质点的运动方向为（）A．轴正向 B．轴负向C．轴正向 D．轴负向5、如图所示，在空间中存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场．一个带正电的微粒(重力不计)穿过该区域时,恰能沿直线运动,则欲使电荷向上偏转可采用的办法是A．增大电场强度 B．增大磁感应强度C．减小微粒的电荷量 D．减小入射速度6、下列说法正确的是()A．布朗运动是液体分子的无规则运动B．布朗运动是指液体中悬浮颗粒的无规则运动C．温度降低，物体内每个分子的动能一定减小D．温度低的物体内能一定小二、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、在真空中A、B两点分别放有异种点电荷+Q和﹣2Q，以AB连线中点O为圆心作一圆形路径abcd，如图所示，则下列说法正确的是（）A．场强大小关系有Ea=Eb、Ec=EdB．电势高低关系有φa＞φb、φc=φdC．将一负点电荷沿圆弧由a运动到b的过程中电场力做负功D．将一正点电荷沿直线由c运动到d的过程中电势能始终不变8、如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻，外接的电阻。闭合开关，当发动机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势(V)，则（）A．该交变电流的频率为5HzB．该电动势的有效值为VC．电路中理想交流电流表A示数为1.0AD．外接电阻所消耗的电功率为10W9、如图所示，有一台交流发电机E，通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处为用户供电，输电线的总电阻为R，T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1，它的输出电压和输出功率分别为U2和P2；T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3，它的输出电压和输出功率分别为U4和P4。设T1的榆入电压U1一定，当用户消耗的电功率变大时，有（）A．U2不变，U3变小B．U2减小，U4变大C．P1变大，P2变大D．P2不变，P3变大10、如图所示，固定在地面上的水平气缸内由活塞封闭着一定量的气体，气体分子之间的相互作用力可以忽略，假设气缸壁的导热性能很好，环境的温度保持不变，若用外力F将活塞缓慢地水平向右拉动，则在拉动活塞的过程中，下列说法正确的是A．气体做等温膨胀，气体分子单位时间对气缸壁单位面积碰撞的次数将变少B．气体做等温膨胀，分子的平均动能不变，气体的压强不变C．气体从外界吸收热量，内能不变D．气体是从单一热源吸收，全部用来对外做功，此过程违反热力学第二定律三、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）利用如图所示的实验装置可以测定瞬时速度和重力加速度．实验器材有：固定在底座上带有刻度的竖直钢管，钢球吸附器（可使钢球在被吸附后由静止开始下落），两个光电门（可用于测量钢球从第一光电门到第二光电门的时间间隔），接钢球用的小网．实验步骤如下：A．如图所示安装实验器材．B．释放小球，记录小球从第一光电门到第二光电门的高度差h和所用时间t，并填入设计好的表格中．C．保持第一个光电门的位置不变，改变第二个光电门的位置，多次重复实验步骤B．求出钢球在两光电门间运动的平均速度．D．根据实验数据作出图象，并得到斜率k和截距b．根据以上内容，回答下列问题：（1）根据实验得到的图象，可以求出重力加速度为g=______，钢球通过第一个光电门时的速度为v1=________．（2）如果步骤C中改为保持第二个光电门的位置不变，改变第一个光电门的位置，其余的实验过程不变，同样可以得到相应的图象，以下四个图象中符合规律的是______．A．B．C．D．12．（12分）在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度L、直径d和电阻R．(1)用游标卡尺测金属丝长度时读数如图，则金属丝的长度为_____mm；(2)用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图乙，则金属丝的直径为_____mm．(3)若用图丙测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值_____．（选填“偏大”或“偏小”）(4)用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图丁，则电压表的读数为_____V，电流表的读数为_____A．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，半径为R的四分之一光滑圆弧轨道固定在地面上．一长为L的平板车放在光滑的水平地面上，其右端与光滑圆弧轨道等高且平滑对接．小车的左端固定一轻质弹性挡板．物块从四分之一圆弧轨道的上端由静止开始下滑．平板车的质量为物块质量的3倍．重力加速度为g，整个过程中忽略物块与挡板作用时间及碰撞过程中机械能的损失，求：（1）物块滑到圆弧轨道的底端对轨道的压力的大小；（2）若平板车的上表面粗糙，物块滑上车后经弹簧反弹最终停在平板车的右端点，则物块与平板车上表面间的动摩擦因数为是多少？（3）若平板车的上表面光滑，物块在平板车上运动的时间（不计物块与弹簧作用的时间）14．（16分）如图所示，某种材料制成的半球体，左侧面镀有水银，CD为半球底面直径，O为球心，直线OB垂直CD，且与半球面交于B点．现有一单色光平行BO方向从半球面上的A点射入半球，经CD面反射后恰好从B点射出半球．半球的半径为R，入射时单色光线与OB的距离d=R，透明半球对该单色光的折射率，不考虑单色光在B点的反射．①求单色光从B点射出时的折射角；②已知光在真空中的传播速度为c，求单色光在半球内传播的总时间t．15．（12分）质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示．离子源S产生的各种不同正离子束(速度可看作为零)，经加速电场(加速电场极板间的距离为d、电势差为U)加速，然后垂直进入磁感应强度为B的有界匀强磁场中做匀速圆周运动，最后到达记录它的照相底片P上．设离子在P上的位置与人口处S1之间的距离为x.(1)求该离子的比荷q/m.(2)若离子源产生的是带电量为q、质量为m1和m2的同位素离子(m1＞m2)，它们分别到达照相底片上的P1、P2位置(图中末画出)，求P1、P2间的距离△x.(3)若第(2)小题中两同位素离子同时进入加速电场，求它们到达照相底片上的时间差△t(磁场边界与靠近磁场边界的极板间的距离忽略不计)．

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、C【答案解析】

A.通电导体周围产生磁场是电流的磁效应，选项A错误；B.电荷在磁场中定向移动形成电流不属于电磁感应，选项B错误；C.闭合线圈中因电流变化而产生感应电动势属于电磁感应，选项C正确；D.感应电流在磁场中受到安培力作用，不是电磁感应现象，故D错误。2、C【答案解析】

A.由图知，若从平衡位置计时，则在t=0.2s时，弹簧振子运动到B位置，故A项与题意不相符；B.在t=0.1s与t=0.3s两个时刻，弹簧振子的速度大小相等，方向相反，故B项与题意不相符；C.从t=0到t=0.2s的时间内，弹簧振子的位移越来越大，弹簧的弹性势能越来越大，其动能越来越小，故C项与题意相符；D.在t=0.2s与t=0.6s两个时刻，弹簧振子的加速度大小相等，方向相反，故D项与题意不相符。3、C【答案解析】试题分析：电场力与重力大小相等，则二者的合力指向左下方45°，由于合力是恒力，故类似于新的重力，所以ad弧的中点相当于平时竖直平面圆环的“最高点”．关于圆心对称的位置（即bc弧的中点）就是“最低点”，速度最大．再根据竖直平面内的圆周运动的相关知识解题即可．电场力与重力大小相等，则二者的合力指向左下方45°，由于合力是恒力，故类似于新的重力，所以ad弧的中点相当于平时竖直平面圆环的“最高点”．关于圆心对称的位置（即bc弧的中点）就是“最低点”，速度最大．由于a、d两点关于新的最高点对称，若从a点静止释放，最高运动到d点，A错误；由于bc弧的中点相当于“最低点”，速度最大，当然这个位置洛伦兹力最大，B错误；从a到b，重力和电场力都做正功，重力势能和电势能都减少，C错误；小球从b点运动到c点，电场力做负功，电势能增大，但由于bc弧的中点速度最大，所以动能先增后减，D正确．4、D【答案解析】

根据波形平移法可知，将波向右微微平移，由图可知，P点应向向下运动，即沿y轴的负方向，故D正确，ABC错误；故选D．【答案点睛】简谐波沿x轴正向传播，将波形微微平移，可以分析P点的振动方向．5、B【答案解析】

由于微粒带正电，受到的洛伦兹力向上，电场力向下，且qvB=Eq．A．增大电场强度，向下的电场力增大，电荷向下偏转，故A错误；B．增大磁感应强度，向上的洛伦兹力增大，电荷向上偏转，故B正确；C．减小微粒的电荷量，电场力和洛伦兹力同时变化，保持相等，电荷保持直线运动，故C错误；D．减小入射速度，向上的洛伦兹力减小，电荷向下偏转，故D错误．6、B【答案解析】试题分析：布朗运动实际是液体分子无规则运动时对花粉颗粒撞击时的不平衡致使花粉颗粒做无规则运动所形成的，所以布朗运动显示的并不是液体分子的无规则运动，而是花粉颗粒的运动，故A是不对的；B是正确的；由于温度是分子的平均动能的标志，故温度降低时，其分子平均动能会减小，而不是每个分子的动能减小，故C是不正确的；温度低的物体其内能不一定小，因为物体的温度低，但如果其质量大，其内能也可能大于温度比它高的物体，所以D也是不对的，该题选B．考点：布朗运动，内能的概念，温度与分子平均动能的关系．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、BC【答案解析】由于QA＜QB，a点处电场线比b点处电场线疏，a点场强小于b点场强．而cd两点的电场强度大小相等，方向不同，故A错误．由题，电场线方向由A指向B，则有φa＞φb、由于电荷从c点移到d点，电场力做功为零，所以两点电势相等．故B正确．将一负点电荷沿圆弧由a运动到b的过程中，电场力方向与运动方向相反，所以电场力做负功．故C正确．将一正点电荷沿直线由c运动到d的过程中，根据电场强度的叠加可知，在c点电场力方向与速度方向夹角小于90°，而在d点的电场力方向与速度方向夹角大于90°，所以电场力先做正功后做负功，则电势能先减小后增加．故D错误．故选BC.8、AC【答案解析】

A．交流电的频率故A正确；B．该电动势的最大值为该电动势的有效值为有故B错误；C．电压有效值为10V，电路中电流为即电路中理想交流电流表A示数为1.0A，故C正确；D．外接电阻所消耗的电功率为故D错误；故选AC。9、AC【答案解析】

抓住用户消耗的电功率变大，则用户端的总电流增大，则输电线上的电流增大，结合电流的变化判断出输电线上功率损失的变化，从而得出升压变压器原副线圈功率的变化。抓住升压变压器的输入电压不变，得出输出电压不变，结合输电线上的电压损失得出降压变压器原副线圈电压的变化。【题目详解】要使用户消耗的电功率变大，由于是理想变压器，则P3也会变大，用户端的总电流增大，则输电线上的电流增大，T1的输入电压U1一定时，U2也不变，则P2必须变大，P1变大，电阻R消耗的功率也变大，电阻两端电压也变大，所以U3变小，U4变小。A．U2不变，U3变小，与分析结果相符，故A正确；B．U2减小，U4变大，与分析结果不符，故B错误；C．P1变大，P2变大，与分析结果相符，故C正确；D．P2不变，P3变大，与分析结果不符，故D错误。【答案点睛】本题主要考查远距离输电中的动态分析，属于一般题型。10、AC【答案解析】因气缸导热，气体的温度不变，气体体积变大，则压强减小；气体的体积增大，则单位体积内的分子数减小，则气体分子单位时间对气缸壁单位面积碰撞的次数将变少，选项A正确，B错误；由于气体压迫活塞，故气体对外做功，则由热力学第一定律可知，因温度不变，内能不变，则气体应吸热，且吸收的热量等于对外做功，选项C正确；气体是从单一热源吸收，全部用来对外做功，但要引起气体的变化，此过程不违反热力学第二定律，选项D错误；故选AC.

点睛：当分子间的相互作用力忽略，则可以看作理想气体，其内能由温度决定；理解热力学第一定律及其各个物理量的含义.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、2kbC【答案解析】（1）根据平均速度公式，而，且v=v0+gt，

综上所述，解得：=v0+gt则-t图象斜率k和重力加速度g满足k=g，解得g=2k；钢球通过第一个光电门时的速度为v1=v0=b；（2）根据平均速度公式，而，且v=v0+gt，综上所述，解得：=v-gt则-t图象为图像C.12、13.55；0.696；偏小；2.60；0.52；【答案解析】（1）题中为20分度游标卡尺，其读数为：13mm+11×0.05mm=13.55mm；（2）螺旋测微器的读数为：0.5mm+19.6×0.01mm=0.696mm；（3）把待测电阻与电压表看做一个整体，根据欧姆定律可知，测得的应是待测电阻与电压表内阻的并联电阻，所以测量值比真实值偏小；（4）电流表读数为：I=26格×0.02A=0.52A，电压表读数为：U=26格×0.1V=2.60V【答案点睛】（1）20分度游标卡尺，最小精确度为0.05mm，故根据游标卡尺读数为：主尺数+游标尺对齐刻度序号×最小精确度，即：13mm+11×0.05mm=13.55mm；（2）螺旋测微器最小精确度为0.01mm，其读数方法为：主尺数+对齐刻度估读条数×最小精度，即0.5mm+19.6条×0.01mm=0.696mm；（3）误差分析时，把待测电阻与电压表看成一个整体，根据欧姆定律可知，测得的应是待测电阻与电压表内阻的并联电阻，所以测量值比真实值偏小；（4）电流表每小格数值是0.02A，应进行估读，即估读到0.01A；同理电压表应进行估读，即估读到0.01V，然后根据欧姆定律求解即可．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）3mg(2)(3)