2023学年福建省宁德市重点名校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．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、一个静止的质量为M的不稳定原子核，当它放射出质量为m、速度为v的粒子后，原子核剩余部分的速度为（）A．-v B． C． D．2、如图所示，一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合线圈，则流过灵敏电流计的感应电流方向是（）A．先向左，再向右 B．先向右，再向左C．始终向右 D．始终向左3、用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示。两斜面I、Ⅱ固定在车上，倾角分别为30°和60°。重力加速度为g。当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面I、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2，则A． B．C． D．4、一种典型的铀核裂变是生成钡和氪，同时放出3个中子，核反应方程是可表示为，已知部分原子核的比结合能与核子数的关系如图所示，下列说法正确的是（）A．核反应方程中，X粒子是正电子B．核反应方程中，X粒子是质子C．、和相比，核的比结合能最大，它最稳定D．、和相比，核的核子数最多，它的结合能最大5、如图所示，小球a的质量为小球b质量的一半，分别与轻弹簧A、B和轻绳相连接并处于平衡状态。轻弹簧A与竖直方向夹角为60°，轻弹簧A、B伸长量刚好相同，则下列说法中正确的是（）A．轻弹簧A、B的劲度系数之比为1：3B．轻绳上拉力与轻弹簧A上拉力大小之比为2：1C．剪断绳子瞬间时，小球a的加速度为3D．剪断轻弹簧A上端瞬时，小球a的加速度为2g6、下列关于原子结构和原子核的说法中不正确的是()A．卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型B．天然放射性元素在衰变过程中核电荷数和质量数守恒，其放射线在磁场中不偏转的是γ射线C．由图可知，原子核D和E聚变成原子核F要吸收能量D．由图可知，原子核A裂变成原子核B和C要放出核能二、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，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是（）A．开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动B．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动8、从同样高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，其原因是（）A．掉在水泥地上的玻璃杯动量大，而掉在草地上的玻璃杯动量小B．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大，掉在草地上的玻璃杯动量改变小C．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快，掉在草地上的玻璃杯动量改变慢D．掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用力大，而掉在草地上的玻璃杯受地面的冲击力小9、下列说法中正确的是____________A．布朗运动不是液体分子的无规则运动，而是微粒分子的无规则运动B．当物体中分子间距减少时，分子间的引力和斥力都增大，而分子势能可能减小也可能增大C．热量可以从低温物体传递到高温物体D．对于同一种气体，温度越高，分子的平均动能越大E.随着科学技术的进步，热机的效率可以等于110、如图所示，直线OAC为某一直流电源的总功率P总随电流I变化的图线，抛物线OBC为该电源内部热功率Pr随电流I变化的图线，则根据图线可知（）A．电源电动势为6VB．电源内阻为1.5WC．当电路中电流为1A时，外电路电阻为1.5WD．在O®C过程中，电源输出功率不变三、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）某同学利用如图甲所示的实验装置探究“物体的加速度与合外力的关系”，具体实验步骤如下：A．按图示装置安装器材；B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车沿长木板向下运动，且使小车上的挡光板通过两个光电门的时间相等；C．取下细绳和砂桶，测量砂桶和砂子的总质量m并记录；D．把小车置于靠近滑轮的位置，由静止释放小车，记录小车先后通过光电门1和光电门2时显示的时间；E．重新挂上细绳和砂桶，改变砂桶中砂子的质量，重复B～D步骤．(1)如图乙所示，用游标卡尺测量挡光片的宽度d=_______cm．(2)下列有关本实验的说法正确的是_______．A．砂桶和砂子的总质量必须远小于小车的质量B．小车的质量必须远小于砂桶和砂子的总质量C．平衡摩擦力时要取下细绳和砂桶D．平衡摩擦力时不需要取下细绳和砂桶(3)若挡光片的宽度为d，光电门1、光电门2之间的距离为l，显示的时间分别为t1、t2，则小车的加速度为______________．12．（12分）在用如图甲所示的装置研究碰撞中的动量守恒的实验中：①用游标卡尺测量直径相同的入射球与被碰球的直径，测量结果如图乙所示，该球直径为____________.②实验中小球的落点情况如图丙所示，入射球与被碰球的质量比，则实验中碰撞结束时刻两球动量大小之比_________．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）一个静止的钚核Pu自发衰变成一个铀核U和另一个原子核X，并释放出一定的能量．其核衰变方程为：。(1)方程中的“X”为?(2)钚核的质量为239.0522u，铀核的质量为235.0439u，X核的质量为4.0026u，已知1u相当于931MeV，则：①该衰变过程放出的能量是多少MeV？②假设钚核衰变释放出的能量全部转变为铀核和X核的动能，则X核的动能约为多少MeV？14．（16分）在实验室做了一个这样的光学实验，即在一个密闭的暗箱里依次放上小灯泡（紧靠暗箱的左内壁）、烟熏黑的玻璃、狭缝、针尖、感光胶片（紧靠暗箱的右内壁），整个装置如图所示．小灯泡发出的光通过熏黑的玻璃后变得十分微弱，经过三个月的曝光，在感光胶片上针尖影子周围才出现非常清晰的衍射条纹．对感光胶片进行了光能量测量，得出每秒到达感光胶片的光能量是5×10－13J．假如起作用的光波波长约为500nm，且当时实验测得暗箱的长度为1．2m，若光子依次通过狭缝，普朗克常量h＝2．23×10－34J·s，求：（1）每秒钟到达感光胶片的光子数目．（2）光束中相邻两光子到达感光胶片相隔的时间和相邻两光子之间的平均距离．（3）根据第（2）问的计算结果，能否找到支持光是概率波的证据？请简要说明理由．15．（12分）在一水平面上，放置相互平行的直导轨MN、PQ，其间距L＝0.2m，R1、R2是连在导轨两端的电阻，R1＝0.6Ω，R2＝1.2Ω，虚线左侧3m内(含3m处)的导轨粗糙，其余部分光滑并足够长．ab是跨接在导轨上质量为m＝0.1kg，长度为L′＝0.3m的粗细均匀的导体棒，导体棒的总电阻r＝0.3Ω，开始时导体棒处于虚线位置，导轨所在空间存在磁感应强度大小为B＝0.5T，方向竖直向下的匀强磁场，如图甲所示．从零时刻开始，通过微型电动机对导体棒施加一个牵引力F，方向水平向左，使其从静止开始沿导轨做加速运动，此过程中棒始终与导轨垂直且接触良好，其运动的速度－时间图象如图乙所示．已知2s末牵引力F的功率是0.9W．除R1、R2及导体棒的总电阻以外，其余部分的电阻均不计，重力加速度g＝10m/s2.(1)求导体棒与粗糙导轨间的动摩擦因数及2s内流过R1的电荷量；(2)试写出0～2s内牵引力F随时间变化的表达式；

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】

根据动量守恒定律得：，解得：，故B正确，ACD错误．2、A【答案解析】条形磁铁从左向右进入螺线管的过程中，原磁场方向向左，且磁通量在增加，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化，所以感应电流的磁场向右，由安培定则，知感应电流的方向顺时针方向，即向左．条形磁铁从左向右离开螺线管的过程中，原磁场方向向左，且磁通量在减少，根据楞次定律，感应电流的磁场阻碍原磁场磁通量的变化，所以感应电流的磁场向左，由安培定则，知感应电流的方向逆时针方向，即向右，故A正确，B、C、D错误．故选A．【答案点睛】解决本题的关键掌握用楞次定律判断感应电流方向的步骤，先判断原磁场的方向以及磁通量是增加还是减小，再根据楞次定律判断出感应电流的磁场方向，最后根据安培定则，判断出感应电流的方向．3、D【答案解析】

对圆筒进行受力分析知圆筒处于三力平衡状态，受力分析如图，由几何关系可知，，。解得，由牛顿第三定律知，故D正确4、D【答案解析】

A、B．根据电荷数守恒、质量数守恒可知，X的电荷数为0，质量数为1，X为中子，A、B错误；C．由图可知，在附近原子核的比结合能最大，然后随核子数的增大，比结合能减小，、和相比，核的比结合能最大、最稳定，C错误；D．、和相比，核的核子数最多，它的结合能最大，D正确；故选D。5、C【答案解析】

对小球b受力分析，受重力和拉力，受力平衡，弹簧B的弹力：FB=mbg；对小球a、b整体受力分析，如图所示：根据平衡条件，弹簧A的拉力：FA=2（ma+mb）g，mb=2ma，又由胡克定律F=kx，弹簧A、B伸长量刚好相同，轻弹簧A、B的劲度系数之比：kAkB=FAFB=31，故A错误；根据平衡条件，有：FB=mbg；FA=2（ma+mb）g；T=（ma+mb）gtan60°=3（ma+mb）g；故轻绳上拉力与轻弹簧A上拉力大小之比为：TFA=32，故B错误；剪断绳子瞬间时，小球a的合力等于绳子的拉力，故此时a的加速度为a=T【答案点睛】本题关键是采用整体法和隔离法灵活选择研究对象，然后根据平衡条件并结合合成法和胡克定律列式求解。6、C【答案解析】

A．卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型，故A正确；B．天然放射性元素在衰变过程中电荷数和质量数守恒，其放射线在磁场中不偏转的是γ射线，故B正确；CD．裂变和聚变都要有质量亏损，根据质能方程都放出能量，所以C错误；D正确．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、AD【答案解析】本题考查电磁感应、安培定则及其相关的知识点。开关闭合的瞬间，左侧的线圈中磁通量变化，产生感应电动势和感应电流，由楞次定律可判断出直导线中电流方向为由南向北，由安培定则可判断出小磁针处的磁场方向垂直纸面向里，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动，选项A正确；开关闭合并保持一段时间后，左侧线圈中磁通量不变，线圈中感应电动势和感应电流为零，直导线中电流为零，小磁针恢复到原来状态，选项BC错误；开关闭合并保持一段时间后再断开后的瞬间，左侧的线圈中磁通量变化，产生感应电动势和感应电流，由楞次定律可判断出直导线中电流方向为由北向南，由安培定则可判断出小磁针处的磁场方向垂直纸面向外，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动，选项D正确。【答案点睛】此题中套在一根铁芯上的两个线圈，实际上构成一个变压器。8、CD【答案解析】由同一高度落下的玻璃杯掉在水泥地上和草地上时的速度相同，动量相同，故选项A错；最后速度减为零，动量变化量相同，故选项B错；由动量定理可知落在水泥地上作用时间短，受到的作用力大，故选项C、D对。9、BCD【答案解析】

考查布朗运动、分子间的相互作用、分子平均动能，机械效率。【题目详解】A.布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的运动，不是微粒分子的无规则运动，它反映了液体或气体分子的无规则运动．故A错误；B.物体中分子间距离减小时，分子间的引力和斥力都增大；当分子间为引力时，分子间距离减小，分子力做正功；分子势能减小；当分子间为斥力时，分子间距离减小，分子力做负功；分子势能增大．故B正确；C.热量可以从低温物体传递到高温物体，但会引起其他的变化．如空调．故C正确；D.温度是分子平均动能的标志，对于同一种气体，温度越高，分子平均动能越大．故D正确；E.根据热力学第二定律可知，热机的效率不可能等于100%.故E错误；故选BCD。10、BC【答案解析】A．直线OAC为某一直流电源的总功率P总随电流I变化的图线，抛物线OBC为该电源内部热功率Pr随电流I变化的图线，当电流为2A时，两个功率相等，说明电源被短路，根据P=EI可得电动势E=P/I=6W/2A=3V，故A错误；B．短路电流为2A，故内阻r=E/I=3V/2A=1.5Ω，故B正确；C.当电路中电流为1A时，根据闭合电路欧姆定律，有：I=，代入数据，有：1=，解得：R=1.5Ω，故C错误；D.在O→C过程中，电源的总功率变大，而内部功率也增大,而P出=P总−P内，故从图看出，电源输出功率先增加后减小，故D错误；故选B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、(1)0.670(2)D(3)【答案解析】(1)主尺读数为0.6cm，游尺读数为0.075cm，故挡光片宽度为0.675cm.(2)A、B、小车做加速运动时合外力等于砂桶和砂子的重力，选项A、B错误；C、D、平衡摩擦力时不需要取下细绳和砂桶，选项C错误，D正确．故选D.(3)由匀变速直线运动的规律有，可知.【答案点睛】本题考查小车的加速度与所受合外力的关系的实验，该题重点是要知道通过光电门甲和乙时可以认为速度是不变的，以此才能来表示小车的加速度．12、；；【答案解析】（1）根据游标卡尺的读数方法可知：球的直径为d=11mm+0.1×4mm=11.4mm=1.14cm．（1）碰撞结束后，入射小球的水平位移．被碰小球的水平位移为：，碰撞后两球在水平方向上都做匀速直线运动，时间相等，由，则得：碰撞后速度之比，由题意，，根据P=mv知，碰撞结束后两球的动量大小之比为1：1．【答案点睛】游标卡尺的精度是0.1mm，游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读．碰撞后入射小球落在M点，被碰小球落在N点，两球在水平方向上做匀速直线运动，通过水平位移之比得出速度之比，从而求出动量大小之比．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)；(2)，。【答案解析】

(1)根据质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为4，电荷数为2，为。(2)①该衰变过程放出的能量：，②由可得：，则：。14、（1）1．44×104个（4）3．9×10－3s4．4×104m（3）见解析【答案解析】

根据光子能量为与每秒达到感光胶片的光子数为求解；根据运动学公式，依据感光时间，即可求解；依据衍射现象产生的原理，在衍射条纹的亮区是光子到达可能性较大的区域，而暗区是光子到达可能性较小的区域，即可求解