2023年云南省昭通市物理高二下期中统考模拟试题含解析

2023年云南省昭通市物理高二下期中统考模拟试题注意事项：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，用一轻绳将光滑小球P系于竖直墙壁上的O点，在墙壁和球P之间夹有一正方体物块Q，P、Q均处于静止状态,现有一铅笔紧贴墙壁压在轻绳上从O点开始缓慢下移(该过程中，绳中张力处处相等)，P、Q始终处于静止状态，则在铅笔缓慢下移的过程中()A．P所受的合力增大B．Q受到墙壁的摩擦力不变C．P对Q的压力逐渐减小D．绳的拉力逐渐减小2、封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D，其体积V与热力学温度T关系如图所示，其中O、A、D三点在同一直线上。在状态变化的过程中，说法正确的是（）A．从A变化到B气体的压强增大B．从B变到C的过程中气体体积增大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数增多C．从B到C的过程，气体分子的平均动能增大D．从A经B到C的过程中气体的密度不断减小3、在研究自感现象的实验中，用两个完全相同的灯泡a、b分别与自感系数很大的自感线圈L和定值电阻R组成如图所示的电路(自感线圈的直流电阻与定值电阻R的阻值相等)，闭合开关S达到稳定后两灯均可以正常发光．关于这个实验，下面的说法中正确的是A．闭合开关的瞬间，通过a灯和b灯的电流相等B．闭合开关后，a灯先亮，b灯后亮C．闭合开关，待电路稳定后断开开关，a、b两灯同时熄灭D．闭合开关，待电路稳定后断开开关，b灯先熄灭，a灯后熄灭4、图甲所示的变压器原，副线圈匝数比为3∶1，图乙是该变压器cd输入端交变电压u的图象，L1，L2，L3，L4为四只规格均为“9V,6W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，以下说法正确的是()A．ab输入端电压的瞬时值表达式为Uab＝27sin100πt(V)B．电流表的示数为2A，且四只灯泡均能正常发光C．流过灯L2的电流每秒钟方向改变50次D．ab输入端输入功率Pab＝18W5、到目前为止，火星是除了地球以外人类了解最多的行星，已经有超过30枚探测器到达过火星，并发回了大量数据。若引力常量G已知，再结合下列已测得的数据，能求出火星质量的是（）A．火星的第一宇宙速度B．火星绕太阳做匀速圆周运动的轨道半径和周期C．火星半径和绕火星做匀速圆周运动的卫星的周期D．绕火星做匀速圆周运动的卫星的轨道半径和周期6、如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，R1＝20，R2＝30，C为电容器．已知通过R1的正弦交流电如图乙所示，则（）A．交流电的频率为0.02HzB．原线圈输入电压的最大值为200VC．电阻R2的电功率约为6.67WD．通过R3的电流始终为零二、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、以下关于玻尔原子理论的说法正确的是()A．电子绕原子核做圆周运动的轨道半径不是任意的B．电子在绕原子核做圆周运动时，稳定地产生电磁辐射C．电子从量子数为2的能级跃迁到量子数为3的能级时要辐射光子D．不同频率的光照射处于基态的氢原子时，只有某些频率的光可以被氢原子吸收E.氢原子光谱有很多不同的亮线，说明氢原子能发出很多不同频率的光，但它的光谱不是连续谱8、如图所示，一理想变压器的原线圈A、B两端接入电压为u=2202sin(100πt)V的交变电流．原线圈匝数n=1100匝，副线圈匝数n1=60匝，副线圈匝数n2=550匝，C、D之间接一电容器，E、FA．两电流表示数I1=0B．该电容器的耐压值至少为12VC．副线圈中磁通量变化率的最大值为0.2D．若将接入原线圈电压改为u'=2202sin9、如图所示，质量M＝4kg的物块B与质量m＝2kg的物块A间用一轻质弹簧连接后，置于一倾角θ＝37°且足够长的固定光滑斜面上，C为固定在斜面底部且与斜面垂直的挡板，整个装置处于静止状态，现用一平行于斜面向上、大小恒为F＝60N的拉力作用在物块A上，并使其沿斜面向上运动，当物块B刚要离开挡板C时，物块A运动的距离为x＝6m，则(已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2)()A．此时物块A动能的增加量为360JB．整个过程中弹簧弹性势能的增加量为300JC．此时物块A的加速度大小为12m/s2D．该轻弹簧的劲度系数为6N/m10、某弹簧振子在水平方向上做简谐运动，其位移x随时间t变化的关系为x＝Asinωt，振动图象如图所示，下列说法正确的是()A．弹簧在第1s末与第3s末的长度相同B．简谐运动的角速度是rad/sC．第3s末振子的位移大小为AD．从第3s末到第5s末，振子的速度方向发生变化三、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“测玻璃的折射率”实验中：(1)为取得较好的实验效果，下列操作正确的是___。A．必须选用上下表面平行的玻璃砖B．选择的入射角应尽量小些C．大头针应垂直地插在纸面上D．大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些(2)有甲、乙两位同学在纸上画出的界面、与玻璃砖位置的关系分别如图①、②所示，其中甲同学用的是矩形玻璃砖，乙同学用的是梯形玻璃砖。他们的其它操作均正确，且均以、为界面画光路图。则甲、乙两位同学测得的折射率与真实值相比分别是__和__（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。(3)小明同学在实验室里用插针法测平行玻璃砖折射率的实验中，已确定好入射方向AO，插了两枚大头针P1和P2，如图所示（①②③是三条直线）。在以后的操作说法中你认为正确的一项是___。A．在侧调整观察视线，另两枚大头针P3和P4可能插在①线上B．在侧调整观察视线，另两枚大头针P3和P4可能插在③线上C．若保持O点不动，减少入射角，在侧调整观察视线，另外两枚大头针P3和P4可能插在①线上D若保持O点不动，增大入射角，在侧调整观察视线，看不清P1和P2的像，这可能是光在界面发生全反射12．（12分）某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图11–1图所示，继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器R串联接在电源E两端，当继电器的电流超过15mA时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控．继电器的电阻约为20Ω，热敏电阻的阻值Rt与温度t的关系如下表所示（1）提供的实验器材有：电源E1（3V，内阻不计）、电源E2（6V，内阻不计）、滑动变阻器R1（0~200Ω）、滑动变阻器R2（0~500Ω）、热敏电阻Rt，继电器、电阻箱（0~999.9Ω）、开关S、导线若干．为使该装置实现对30~80℃之间任一温度的控制，电源E应选用______（选填“E1”或“E2”），滑动变阻器R应选用______（选填“R1”或“R2”）．（2）实验发现电路不工作．某同学为排查电路故障，用多用电表测量各接点间的电压，则应将如图11–2图所示的选择开关旋至______（选填“A”、“B”、“C”或“D”）．（3）合上开关S，用调节好的多用电表进行排查，在题11–1图中，若只有b、c间断路，则应发现表笔接入a、b时指针______（选填“偏转”或“不偏转”），接入a、c时指针______（选填“偏转”或“不偏转”）．（4）排除故障后，欲使衔铁在热敏电阻为50℃时被吸合，下列操作步骤正确顺序是_____．（填写各步骤前的序号）①将热敏电阻接入电路②观察到继电器的衔铁被吸合③断开开关，将电阻箱从电路中移除④合上开关，调节滑动变阻器的阻值⑤断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至108.1Ω四、计算题：本题共3小题，共38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，一定质量的理想气体，经历A→B→C→A的过程，其中A→B是双曲线的一部分。则（1）气体从A到B的过程中，吸收热量还是放出热量，请分析说明。（2）从C到A的过程中，气体对外做功还是外界对气体做功，做了多少功？（3）若在A→B→C→A的整个过程中，气体对外界放出86J的热量，从A到B的过程中，对外做了多少功？14．（16分）如图所示，在光滑水平面上，木块A的质量，木块B的质量，质量的木块C置于足够长的木块B上，B、C之间用一轻弹簧相拴接并且接触面光滑．开始时B、C静止，A以的初速度向右运动，与B碰撞后B的速度为3.5m／s，碰撞时间极短．求：①A、B碰撞后A的速度．②弹簧第一次恢复原长时C的速度．15．（12分）国家重大科学工程项目“EAST超导托卡马克核聚变实验装置”实现了电子温度超过5000万度、持续时间达102秒的超高温长脉冲等离子体放电，这是国际托卡马克实验装置上电子温度达到5000万度持续时间最长的等离子体放电．该成果在未来聚变堆研究中具有里程碑意义，标志着我国在稳态磁约束聚变研究方面继续走在国际前列．“EAST”部分装置的简化模型：要持续发生热核反应，必须把温度高达几百万摄氏度以上的核材料约束在半径分别为r1和r2的两个同心圆之间的环形区域内，等离子体只在半径为r1的圆形区域内反应，环形区域存在着垂直于截面的匀强磁场．假设约束的核聚变材料只有氕核（）和氘核（），已知氕核（）的质量为m，电量为q，两个同心圆的半径满足，只研究在纸面内运动的核子，不考虑核子间的相互作用，中子和质子的质量差异以及速度对核子质量的影响．（1）两个氘核（）结合成一个氦核（）时，要放出某种粒子，同时释放出能量，写出上述核反应方程；（2）核聚变材料氕核（）和氘核（）具有相同的动能，为了约束从反应区沿不同方向射入约束区的核子，求环形磁场区域所加磁场磁感应强度B满足的条件；（3）若环形磁场区域内磁场的磁感应强度为B0，氕核（）从圆心O点沿半径方向以某一速度射入约束区，恰好经过约束区的外边界，求氕核（）运动的周期T．

参考答案一、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【解析】

对物体进行受力分析，根据绳子拉力方向变化，对各个力的大小进行分析可求解。【详解】A．P始终处于静止状态，所受合力始终为零，故A错误；B．小球P光滑，所以PQ间没有摩擦，因此Q受到的墙壁的摩擦力与Q受到的重力是平衡性，保持不变，故B正确；CD．对P球进行受力分析如图根据平衡条件可得整理得，随铅笔向下移动，变大，则增大，即Q对P的支持力增大，根据作用力和反作用力，P对Q的压力增大；而减小，因此绳子拉力变大，故CD错误。故选B。2、A【解析】

A．从A变化到B气体做等容变化，温度升高，根据可知压强增大，故A正确；B．从B变到C的过程中气体做等温变化，气体体积增大，根据可知压强减小，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少，故B错误；C．气体分子的平均动能与温度有关，温度不变，则分子的平均动能不变，由图可知，从B变到C的过程中气体做等温变化，气体分子的平均动能不变，故C错误；D．气体的密度，质量一定，从A到B的过程中气体的体积不变，则气体的密度不变，B到C过程中气体的体积增大，则密度减小，故D错误。故选A。3、C【解析】

闭合开关瞬间电感线圈产生阻碍电流增大的自感电动势，灯泡a逐渐亮，A错；B对；电路稳定后断开开关，自感线圈产生的自感电流顺时针流过a、b灯泡，两灯逐渐熄灭，C对；D错；4、B【解析】

AB．由题知，cd的电压瞬时值表达式为有效值为，由得副线圈，则均能正常发光，每只灯泡的电流副线圈电流由得原线圈的电流也能正常发光，ab输入电压的表达式为选项A错，选项B对；C．由图象知交流电的周期为0.02s，交流电的频率为50Hz，流过灯L2的电流每秒钟方向改变100次，C错；D．ab输如果气体端输入功率选项D错；故选B．【点睛】理想变压器是理想化模型，一是不计线圈内阻；二是没有出现漏磁现象．同时运用闭合电路殴姆定律来分析随着电阻变化时电流、电压如何变化．分析的思路先干路后支路，以不变应万变．最后值得注意的是变压器的原线圈与灯泡串联后接入交流中，所以图象的有效值不是原线圈的有效值．【考点】交变电流，变压器5、D【解析】火星的第一宇宙速度v，根据万有引力提向心力：GMmR2=mv2R，解得：M=Rv2g，因为火星半径未知，所以无法求出火星质量，故A错误；火星绕太阳做匀速圆周运动，根据万有引力提向心力：GMmr2=m4π2T2r6、C【解析】

试题分析：根据变压器原理可知原副线圈中电流的周期、频率相同，周期为0.02s，频率为50赫兹，A错，由图乙可知通过R1的电流最大值为Im＝1A、由欧姆定律可得其最大电压为Um=ImR1＝20V，原副线圈的电压之比等于匝数之比即可得原线圈输入电压的最大值为U1=200V，B错；由并联电路特点可得电阻R2的电流有效值为，电阻R2的电功率为,C对；因为电容器有通交流、阻直流的作用，所以有电流通过R3和电容器，D错；所以本题选择C．考点：交变电流变压器二、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、ADE【解析】电子绕原子核做圆周运动的轨道是量子化的，轨道半径不是任意的，故A正确。电子在绕原子核做圆周运动时，不会产生电磁辐射，只有跃迁时才会出现，故B错误。氢原子在不同的轨道上的能级，电子从量子数为2的能级跃迁到量子数为3的能级时要吸收光子，故C错误。不同频率的光照射处于基态的氢原子时，只有某些频率的光可以被氢原子吸收，故D正确。氢原子光谱有很多不同的亮线，说明氢原子能发出很多不同频率的光，是特征谱线，但它的光谱不是连续谱，故E正确。故选ADE.【点睛】解决本题的关键知道玻尔理论的两个假设：（1）轨道假设：原子中的电子在库仑引力的作用下，绕原子核做圆周运动，电子绕核运动的可能轨道是不连续的．（2）定态假设：电子在不同的轨道上运动时，原子处于不同的状态，因而具有不同的能量，即原子的能量是不连续的．这些具有确定能量的稳定状态称为定态，在各个定态中，原子是稳定的，不向外辐射能量．8、CD【解析】

因电容器能“通交流，阻直流”，可知I1和I2均不为零，选项A错误；电容器两端电压最大值为：U1m=n1nUm=601100×2202V=122V，则该电容器的耐压值至少为122V，选项B9、CD【解析】

在物块A向上运动6m的过程中，拉力F做的功为WF＝Fx＝360J，由能量守恒定律可知，拉力F做的功转化为物块A增加的动能、重力势能和弹簧的弹性势能，所以物块A动能的增加量小于360J，故A错误；当物块A静止不动时，设弹簧的压缩量为Δx，对A有mgsin

370＝kΔx，即Δx=mgsin370k，当物块A运动的距离为x＝6m时，物块B刚要离开挡板C，对物块B进行受力分析可知Mgsin

370＝k(6m－mgsin370k)，代入数据可解得：k＝6N/m，故D正确；当物块A运动的距离为x＝6m时，设物块A运动的加速度大小为a，弹簧的伸长量为Δx′，则由牛顿第二定律可得F－mgsin

370－kΔx′＝ma，又Δx′＝6m－mgsin370k，两式联立并代入数据可解得：a＝12m/s2，故C正确；由能量守恒定律可知弹簧弹性势能的增加量ΔEp＝WF－mgxsin

370－ΔEkA，因WF－10、ABC【解析】

A．在第1s末与第3s末的位移大小相等，方向相同，故弹簧的长度相同，A正确；B．由图知简谐运动的周期，则角速度B正确；C．位移x随时间t变化的关系为，第3s末振子的位移大小为：C正确；D．x﹣t图象的切线斜率表示速度，可知从第3s末到第5s末，振子的速度方向并没有发生变化，D错误；故选ABC．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、CD偏小不变C【解析】

(1)[1]A．作插针法测定折射率时，玻璃砖上下表面不一定要平行，故A错误；B．为了减小测量的相对误差，选择入射角应尽量大些，效果会更好，故B错误；C．为了准确确定入射光线和折射光线，大头针应垂直地插在纸面上，故C正确；D．大头针、、、之间的距离适当大些时，相同的距离误差，引起的角度误差会减小，角度的测量误差会小些，故D正确。故选CD。(2)[2][3]画出该光路图可发现，入射角测量没有误差，而折射角偏大，根据折射定律得知，测出的折射率将偏小；乙同学用的是梯形玻璃砖，只要操作正确，测量结果与玻璃砖形状无关，故测出的折射率与真实值相比是不变的。(3)[4]A．光线通过平行玻璃砖后，根据折射定律得知，出射光线与入射光线平行，故在侧调整观察视线，另两枚大头针和不可能插在①线上，故A错误；B．由折射定律得知，光线通过平行玻璃砖后光线向一侧发生侧移，因为光线在上表面折射时，折射角小于入射角，则出射光线向②一侧偏移，另两枚大头针不可能插在③线上，故B错误；C．若保持点不动，减少入射角，出射光线折射角也减小，另外两枚大头针和可能插在①线上，故C正确；D．若保持点不动，增大入射角，反射光增强，折射光线减弱，在侧调整观察视线，看不清和的像，根据光路可逆性原理得知，光线不可能在界面发生全反射，故D错误。故选C。12、E2R2C不偏转偏转⑤④②③①【解析】（1）由表格数据知，当温度为30℃时，热敏电阻阻值为199.5Ω，继电器的阻值R0=20Ω，当电流为15mA时，E=I(Rt+R0)=3.3V，所以电源选E2，80℃时，热敏电阻阻值Rt=49.1Ω，则E2=I(Rt+R0+R)，此时变阻器阻值R=330.9Ω，所以变阻器选择R2；（2）多用电表做电压表测量电压，旋钮旋至直流电压挡C处；（3）若只有b、c间断路，表笔接入a、b时，整个回路断路，电表指针不偏转，接入a、c时电流流经电表，故指针偏转；（4）50℃时，热敏电阻阻值为108.1Ω，所以应将电阻箱阻值调至108.1Ω，调节变阻器，使衔铁吸合，再将电阻箱换成热敏电阻，故顺序为⑤④②③①．【名师点睛】结合表格中数据，利用欧姆定律估算电动势和电阻的数值，选择电源和滑动变阻器．明确实验的目的是实现对30~80℃之间任一温度的控制，其中30~80℃就是提示的信息，结合表格数据，可知电阻值的取值．四、计