2023届广东省兴宁市水口中学物理高二第二学期期末考试试题（含解析）

2023学年高二下学期物理期末模拟测试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、一物体做直线运动，其加速度随时间变化的a—t图象如图所示．下列v—t图象中，可能正确描述此物体运动的是A． B．C． D．2、如图所示，半径为R的金属环竖直放置，环上套有一质量为m的小球，小球开始时静止于最低点．现给小球一冲击，使它以初速度v0开始运动．小球运动到环的最高点时与环恰无作用力，小球从最低点运动到最高点的过程中（）A．小球机械能守恒B．小球在最低点时对金属环的压力是6mgC．小球在最高点时，速度为0D．小球机械能不守恒，且克服摩擦力所做的功是0.5mgR3、楼道灯的声控开关，主要原理是将声音信号转换为电信号，下列常见的数码产品中应用了这种传感器技术是（）A．收音机 B．话筒 C．扬声器 D．耳机4、如图所示，电源的电动势为E，内阻忽略不计．A、B是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数较大的线圈，直流电阻不计．关于这个电路的说法中正确的是A．闭合开关瞬间，A、B同时变亮B．闭合开关一会后，A、B一样亮C．开关由闭合至断开，在断开瞬间，A灯闪亮一下再熄灭D．开关由闭合至断开，在断开瞬间，电流自左向右通过A灯5、2017年年初，我国研制的“大连光源”——极紫外自由电子激光装置，发出了波长在100nm（1nm=10–9m）附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲．大连光源因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用．一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子，但又不会把分子打碎．据此判断，能够电离一个分子的能量约为（取普朗克常量h=6.6×10–34J·s，真空光速c=3×108m/s）A．10–21J B．10–18J C．10–15J D．10–12J6、如图所示，可视为质点的、质量为的小球，在半径为的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列有关说法中不正确的是A．小球能够通过最高点时的最小速度为0B．小球通过最高点时的速度为，则此时小球对管道的内壁作用力为C．如果小球在最高点时的速度大小为，则此时小球对管道的外壁作用力为D．如果小球在最高点时的速度大小为，则小球通过最高点时与管道间无相互作用力二、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、如图所示，匀强电场中有一个以O为圆心、半径为R的圆，电场方向与圆所在平面平行，A、O两点电势差为U，一带正电的粒子在该电场中运动，经A、B两点时速度方向沿圆的切线，速度大小均为v0，粒子重力不计，则下列说法正确的是A．粒子从A到B的运动轨迹是一段抛物线B．粒子从A到B的运动过程中，电势能先减小后增大C．粒子从A到B的运动过程中，动能最小值为A点动能的一半D．圆周上任两点间电势差的最大值为2U8、如图甲所示，光滑“∠”型金属支架ABC固定在水平面里，支架处在垂直于水平面向下的匀强磁场中，一金属导体棒EF放在支架上，用一轻杆将导体棒与墙固定连接，导体棒与金属支架接触良好，磁场随时间变化的规律如图乙所示，则下列说法正确的是（）A．时刻轻杆对导体棒的作用力最大B．时刻轻杆对导体棒的作用力为零C．到时间内，轻杆对导体棒的作用力先增大后减小D．到时间内，轻杆对导体棒的作用力方向不变9、氢原子辐射出一个光子后，根据波尔理论，下述说法中正确的是（）A．氢原子的能级减小B．氢原子的电势能增大C．核外电子绕核旋转的半径增大D．核外电子的运动加速度增大10、如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则：A．P带正电荷B．Q带负电荷C．P带负电荷D．Q带正电荷三、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）某小组用如图所示装置做“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验，为了测量红光的波长，将实验器材按要求安装在光具座上，如图所示。在实验前该小组已获得的数据有：双缝间的间距d，双缝到屏的距离l。(1)为了达到实验目的，根据已标明的实验器材，可判断出N处的实验器材是______，该器材的作用是_________。(2)如果把毛玻璃屏向远离N的方向移动，相邻两个暗条纹的中心间距将______（填“变大”“变小”或“不变”）(3)经测量，红光干涉相邻两个亮条纹的中心间距为，请写出能够反映红光波长大小的表达式______（用题给字母表示）。(4)如果把红色滤光片换成绿色，相邻两个亮条纹的中心间距将______（填“增大”“减小”或“不变”）。12．（12分）某同学利用两个半径相同的小球及斜槽“探究碰撞中的不变量”，把被碰小球M1置于斜槽末端处，如图所示．所测得数据如图表。小球质量/g小球水平射程/cmM1M220.932.656.012.567.8（1）若把平抛时间设为单位时间1s，则碰前M2与其做平抛运动的水平初速度v2的乘积M2v2＝_kg·m/s，碰后各自质量与其做平抛运动的水平初速度的乘积之和M2v2′＋M1v1′＝________kg·m/s。(结果均保留3位有效数字)（2）实验结论是_____________________________________。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，在x轴上方存在垂直xOy平面向外的匀强磁场，坐标原点O处有一粒子源，可向x轴和x轴上方的各个方向不断地发射速度大小均为v、质量为m、带电量为+q的同种带电粒子．在x轴上距离原点x0处垂直于x轴放置一个长度为x0、厚度不计、能接收带电粒子的薄金属板P（粒子一旦打在金属板P上，其速度立即变为零）．现在观察到沿x轴负方向射出的粒子恰好打在薄金属板的上端，且速度方向与y轴平行．不计带电粒子的重力和粒子间相互作用力．求：（1）磁感应强度B的大小；（2）被薄金属板接收的粒子在磁场运动的最短时间与最长时间；（3）若在y轴上另放置一个能接收带电粒子的挡板，使薄金属板P右侧不能接收到带电粒子，求挡板的最小长度．14．（16分）如图所示,间距为的光滑平行金属导轨,水平地放置在竖直方向的磁感应强度为的匀强磁场中,一端接阻值是的电阻．一电阻为,质量为的导体棒垂直导轨放置在导轨上:并与导轨接触良好,在外力作用下从的时刻开始沿导轨方向运动,其速度随时间的变化规律为,不计导轨电阻．求:(1)从到的时间内电阻产生的热量;(2)从到的时间內外力所散的功;(3)从到的时间内流过电阻的电荷量．15．（12分）如图所示，两根平行的金属导轨MN、PQ，其中左边PO、MQ'是倾角为的斜轨，右边放在水平面上，导轨间距为，电阻不计。水平段导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为、水平导轨光滑，a棒与斜轨间动摩擦因数为，导体棒a与b的质量均为，电阻值分别为，。b棒放置在水平导轨上足够远处，a棒在斜轨上距水平面高度处由静止释放。运动过程中导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直，重力加速度为。求：（1）a棒刚进入磁场时受到的安培力的大小和方向；（2）最终稳定时两棒的速度大小；（3）从a棒开始下落到最终稳定的过程中，b棒上产生的内能。

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、D【答案解析】

由a—t图象知，0～0.5T时间内的加速度与T～2T时间内的加速度大小相等，方向相反，而对应时间内的v-t图象的斜率的绝对值相等，正负不同，可得D正确，ABC错误2、D【答案解析】

小球在最高点与环作用力恰为0时，设速度为v，则mg=m，解得：v=；从最低点到最高点，由动能定理得：-mg2R-W克=mv2-mv02；解得：W克=0.5mgR，所以机械能不守恒，且克服摩擦力所做的功是0.5mgR，故AC错误，D正确．在最低点，根据向心力公式得：N-mg=，解得：N=7mg，故B错误；故选D．【答案点睛】本题主要考查了机械能守恒定律、向心力公式以及动能定理的直接应用，要求同学们能选取适当的研究对象、受力分析，并能列方程讨论.3、B【答案解析】A.收音机是将电信号转化为声音，故A错误；B.话筒将声信号转化为电信号．故B正确；C.扬声器将电信号转化为声音．故C错误；D.耳机将电信号转化为声音．故D错误．故选B4、B【答案解析】闭合开关瞬间，A灯立刻亮，通过线圈的电流增大，线圈产生自感电动势，根据楞次定律感应电动势要阻碍电流的增大，使得通过线圈的电流逐渐增大，所以B灯逐渐变亮，最后一样亮，故B正确，A错误；开关由闭合到断开瞬间，B灯中原来的电流突然消失，线圈中电流减小，产生自感电动势阻碍电流减小，自感电流流过两灯，两灯都过一会熄灭，稳定时两灯中的电流相同，A不会闪亮一下再熄灭，故C错误；开关处于闭合状态，在断开瞬间，线圈相当于电源，电流方向仍不变，所以电流自右向左通过A灯，故D错误．所以B正确，ACD错误．5、B【答案解析】一个处于极紫外波段的光子的能量约为，由题意可知，光子的能量应比电离一个分子的能量稍大，因此数量级应相同，故选B．【名师点睛】根据题意可知光子的能量足以电离一个分子，因此该光子的能量应比该分子的电离能大，同时又不能把分子打碎，因此两者能量具有相同的数量级，不能大太多．6、B【答案解析】

因为管道对小球的作用力可以向上，可以向下，知小球在最高点的最小速度为零．故A正确．如果小球在最高点时的速度大小为，则此时，则小球通过最高点时与管道间无相互作用力，选项D正确；当小球在最高点时的速度大小为，知内壁对小球有作用力，根据牛顿第二定律得，mg-N=m，解得N=mg，则此时小球对管道的内壁作用力为mg，故B错误．小球在最高点时的速度大小为，知外壁对小球有作用力．根据牛顿第二定律得，mg+N=m，解得N=3mg，则此时小球对管道的外壁作用力为3mg．故C正确．本题选不正确的，故选B．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】带电粒子仅在电场力作用下，由于粒子在A、B两点动能相等，则电势能也相等．因为匀强电场，所以两点的连线AB即为等势面．根据等势面与电场线垂直特性，从而画出电场线CO．由曲线运动条件可知，正电粒子所受的电场力沿着CO方向，因此粒子从A到B做抛体运动，故A正确；由A选项分析可知，速度方向与电场力方向夹角先大于90°后小于90°，电场力先做负功后做正功，所以电势能先增大后减小，故B错误；粒子运动到C点时动能最小，其速度为，则最小动能，选项C正确；匀强电场的电场强度Ed=U式中的d是沿着电场强度方向的距离，因而由几何关系可知，UAO=E×R，所以E=；圆周上任两点间电势差的最大值为，选项D错误；故选AC.点睛：紧扣速度相等作为解题突破口，由于仅在电场力作用下，所以得出两点的电势能大小关系．并利用等势面与电场线垂直的特性，从而推出电场线位置．再由曲线运动来确定电场力的方向．同时考查U=Ed中d的含义重要性，注意公式中的d为沿电场线方向上的距离．8、BC【答案解析】

A、时刻磁感应强度的变化率为零，因此回路中的感应电流为零，导体棒受到的安培力为零，因此轻杆对导体棒的作用力为零，A项错误；B、时刻磁感应强度的变化率，则回路中的感应电流不为零，但磁感应强度为零，因此导体棒受到的安培力为零，轻杆对导体棒的作用力为零，B项正确；C、时刻杆对导体棒的作用力为零，时刻杆对导体棒的作用力也为零，到的过程中安培力不为零，因此轻杆对导体棒的作用力先增大后减小，C项正确；D、到时间内，磁感应强度增大，因此回路有收缩的趋势，导体棒受到的安培力向左，轻杆对导体棒的作用力向右，同理分析，到时间内，杆对导棒的作用力向左，D项错误．故选BC．【答案点睛】本题考查电磁感应定律感生模型的动态分析，分析B-t图象，其斜率表示磁感应强度的变化率，要注意区分磁通量与磁通量的变化率，二者并无决定性关系，正确分析图象是解题关键．9、AD【答案解析】

A．氢原子辐射出一个光子后，根据波尔理论可知，氢原子的能级减小，选项A正确；BC．氢原子辐射出一个光子后，电子绕核旋转的半径减小，原子的电势能减小，选项BC错误；D．电子绕核旋转的半径减小，可知电子与原子核间的库仑力变大，则核外电子的运动加速度增大，选项D正确．10、CD【答案解析】

由图可知，两小球均在电场力和库仑力的作用下保持平衡，由于库仑力为相互作用，大小相等、方向相反，即球所受库仑力向右，电场力向左，又因为电场的方向向右，所以球带负电；球所受库仑力向左，受电场力向右，所以球带正电。故CD正确，AB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、双缝获得相干光变大减小【答案解析】

本题主要考查用双缝干涉测光的波长。【题目详解】(1)[1][2]为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝，然后让单色线光源通过双缝在光屏上形成干涉图样，所以N处的实验器材是双缝；双缝的作用是获得相干光源。(2)[3]干涉图样应是时间距相等明暗相间的条纹，由于红光的波长大于蓝光的波长，根据可知，红光的干涉图样的明暗相间的条纹更宽，所以相邻两个暗条纹的中心间距将变大。(3)[4]根据公式解得(4)[5]干涉图样应是时间距相等明暗相间的条纹，由于红光的波长大于绿光的波长，根据可知，绿光的干涉图样的明暗相间的条纹更窄，所以相邻两个暗条纹的中心间距将减小。12、0.01830.0182在误差范围内，两小球碰撞过程中系统动量守恒【答案解析】

(1)[1]若把平抛时间设为单位时间1s，则由知平抛运动的初速度和水平位移相等，故碰前M2与其做平抛运动的水平初速度v2的乘积[2]碰后各自质量与其做平抛运动的水平初速度的乘积之和M2v2′＋M1v1′=(2)[3]实验结论是在误差范围内，两小球碰撞过程中系统动量守恒。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