2022-2023学年甘肃省临洮县第二中学高二物理第二学期期末教学质量检测模拟试题含解析

2022-2023高二下物理期末模拟试卷注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环。小环由大圆环的最高点从静止开始下滑至最低点的过程中，大圆环对小环的作用力A．始终指向圆心B．有时做正功，有时做负功C．做功为零D．冲量为零2、一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其p－T图象如图所示．下列判断正确的是()A．过程ab中气体一定吸热B．过程bc中气体既不吸热也不放热C．过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热D．a、b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最大3、如图所示电路中，电源E的电动势为3.2V，电阻R的阻值为30Ω，小灯泡L的额定电压为3.0V，额定功率为4.5W．当电键S接位置1时，电压表的读数为3V，那么当电键S接到位置2时，小灯泡LA．比正常发光略亮 B．正常发光C．有可能被烧坏 D．很暗，甚至不亮4、如图所示，小球从高处落到竖直放置的轻弹簧上，则小球从开始接触弹簧到将弹簧压缩至最短的整个过程中（）A．小球的动能不断减少B．小球的机械能在不断减少C．弹簧的弹性势能先增大后减小D．小球到达最低点时所受弹簧的弹力等于重力5、一根粗细均匀的较长绳子，右侧固定。现使左侧的S点上下振动，产生一列向右传播的机械波，某时刻第一次形成了如图所示的波形。下列说法中正确的是()A．该波的频率逐渐增大B．该波的频率逐渐减小C．此时S点向下运动D．S点的起始振动方向是向下的6、关于电磁波谱，下列说法正确的是()A．伦琴射线是高速电子流射到固体上，使固体原子的内层电子受到激发而产生的B．γ射线是原子的内层电子受激发产生的C．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线D．紫外线比紫光更容易发生衍射现象二、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、原子核的比结合能曲线如图所示，根据该曲线，下列判断中正确的有A．核的结合能约为14MeVB．核比核更稳定C．两个核结合成核时释放能量D．核中核子的平均结合能比核中的大8、用一条形金属板折成一矩形框架，框架左边竖置、右边是缺口，截面如图所示．框架在垂直纸面水平向里的匀强磁场中，以速度v1水平向右匀速运动；此时从框架右方的缺口处垂直于磁场射入一速度为v2、方向向左的带电油滴．若油滴恰好在框架内做匀速圆周运动，则下列判断正确的是A．油滴带正电B．油滴带负电C．油滴做匀速圆周运动，半径为vD．油滴做匀速圆周运动，半径为v9、一列波沿x轴方向以的速度传播的简谐横波，时刻的波形如图所示，P、Q两质点的横坐标分别为、。已知时质点Q的运动方向沿y轴正方向，则下列说法正确的是（）A．波的传播方向沿x轴负方向B．质点P振动的周期为C．内质点Q的路程为D．时刻起质点P比质点Q先回到平衡位置E.质点P的振动方程为10、有时我们能观察到日晕现象，如图甲所示，日晕是当太阳光线在卷层云中的冰晶折射时而产生的。图乙所示为一束太阳光射到六角形冰晶时的光路图，a、b为其折射出的两种单色光。下列说法正确的是（）A．a光的频率大于b光的频率B．分别用a、b两种光在相同条件做双缝干涉实验，a光得到的干涉条纹间距较宽C．先后照射某金属，若b光照射时能逸出光电子，则a光照射时一定能逸出光电子D．a光和b光这两种光子可能是某元素原子分别从第二、第三激发态跃迁到第一激发态时辐射出的三、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）霍尔效应是电磁基本现象之一，近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展．如图1所示，在一矩形半导体薄片的P，Q间通入电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在M，N间出现电压UH，这个现象称为霍尔效应，UH称为霍尔电压，且满足UH＝kIBd，式中d为薄片的厚度，k(1)若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电，电流与磁场方向如图1所示，该同学用电压表测量UH时，应将电压表的“＋”接线柱与______(填“M”或“N”)端通过导线相连．(2)已知薄片厚度d＝0.40mm，该同学保持磁感应强度B＝0.10T不变，改变电流I的大小，测量相应的UH值，记录数据如下表所示．根据表中数据在图2中画出UH—I图线，利用图线求出该材料的霍尔系数为______×10－3V·m·A－1·T－1(保留2位有效数字).(3)该同学查阅资料发现，使半导体薄片中的电流反向再次测量，取两个方向测量的平均值，可以减小霍尔系数的测量误差，为此该同学设计了如图3所示的测量电路，S1，S2均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片(未画出)．为使电流从Q端流入，P端流出，应将S1掷向________(填“a”或“b”)，S2掷向________(填“c”或“d”)．为了保证测量安全，该同学改进了测量电路，将一合适的定值电阻串联在电路中．在保持其它连接不变的情况下，该定值电阻应串联在相邻器件________和________(填器件代号)之间．12．（12分）在探究物体的加速度与合外力的关系实验中：甲同学用图甲装置：保持小车(含车中重物)的质量M不变，细线下端悬挂钩码的总重力mg作为小车受到的合力F，用打点计时器测出小车运动的加速度a．(1)关于实验操作，下列说法正确的是________．A．实验前应调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行B．平衡摩擦力时，在细线的下端悬挂钩码，使小车在线的拉力作用下能匀速下滑C．每次改变小车所受的拉力后都要重新平衡摩擦力D．实验时应先释放小车，后接通打点计时器电源(2)图乙为实验中打出纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点时间间隔为T，测出各计数点间的距离x1，x2，x3，x1．该同学用逐差法得到小车加速度的表达式a＝________．(3)改变细线下端钩码的个数，得到a－F图象如图丙所示，造成图线上端弯曲的主要原因是_____．A．平衡摩擦力过度B．平衡摩擦力不够C．没有满足M>>m的条件D．描点连线不够准确乙同学利用测力计测细线拉力，为方便读数设计如下图实验装置：装有定滑轮的长木板固定在水平实验台上，用右端固定一个滑轮的滑块代替小车，钩码弹簧测力计通过绕在滑轮上的轻绳相连，放开钩码，滑块在长木板上做匀加速直线运动．(1)读出弹簧测力计的示数F，处理纸带，得到滑块运动的加速度a；改变钩码个数，重复实验．以弹簧测力计的示数F为纵坐标，以加速度a为横坐标，得到的图象是纵轴截距为b，斜率为k的一条倾斜直线，如图所示．已知重力加速度为g，忽略滑轮与绳之间的摩擦．根据以上条件可计算出滑块和木板之间的动摩擦因数μ＝________，滑块和与滑块固定的定滑轮的总质量M=________（要求（1）问中两个空均用b、k、g中的字母表示）．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）某种透明材料制成的空心球体外径是内径的2倍，其过球心的某截面（纸面内）如图所示．一束单色光（纸面内）从外球面上A点入射，入射角为45°时，光束经折射后恰好与内球面相切．（1）求该透明材料的折射率；（2）欲使光束从A点入射后，恰好在内球面上发生全反射，则应将入射角变为多少度？14．（16分）如下图所示，MN、PQ为足够长的光滑平行导轨，间距L=0.5m.导轨平面与水平面间的夹角=30°，NQ丄MN，NQ间连接有一个的电阻，有一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为，将一根质量为m=0.02kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒的电阻，其余部分电阻不计，现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行，当金属棒滑行至cd处时速度大小开始保持不变，cd距离NQ为s=0.5m，g=10m/s2。(1)求金属棒达到稳定时的速度是多大；(2)金属棒从静止开始到稳定速度的过程中，电阻R上产生的热量是多少？(3)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，可使金属棒中不产生感应电流，则t=1s时磁感应强度应为多大？15．（12分）某水电站的水位落差为20m，通过水轮机的流量为10m³/s，发电效率为20%．水流通过水轮机时，使水轮机以的转速转动．水轮机带动的线圈共1000匝，线圈面积0.2m²，线圈置于磁感应强度为0.1T的匀强磁场中，线圈电阻不计．发电机先经过匝数比为1:10的升压变压器后经输电线输送到远处，再由降压变压器降压后给用户供电．若按最大功率供电时输电线路损耗的功率为发电机最大输出功率的2%，用户电压为220V．g取10N/kg，求：（1）输电线的总电阻；（2）降压变压器的匝数比．

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、C【解析】

A项：由于大环光滑，所以大环与小环之间只有弹力，由弹力方向可知，大圆环对小环的作用力方向始终沿大圆半径背离圆心，故A错误；B、C项：由于弹力方向始终与运动方向垂直，所以弹力不做功，故B错误，C正确；D项：由公式可知，弹力不为零，时间不为零，所以冲量不为零，故D错误。2、A【解析】A、由图示可知，ab过程，气体压强与热力学温度成正比，则气体发生等容变化，气体体积不变，外界对气体不做功，气体温度升高，内能增大，由热力学第一定律可知，气体吸收热量，故A正确；B、由图示图象可知，bc过程气体发生等温变化，气体内能不变，压强减小，由玻意耳定律可知，体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律可知，气体吸热，故B错误；C、由图象可知，ca过程气体压强不变，温度降低，由盖吕萨克定律可知，其体积减小，外界对气体做功，W>0，气体温度降低，内能减少，△U<0，由热力学第一定律可知，气体要放出热量，过程ca中外界对气体所做的功小于气体所放热量，故C错误；D、由图象可知，a状态温度最低，分子平均动能最小，故D错误；故选A．【点睛】由图示图象判断气体的状态变化过程，应用气态方程判断气体体积如何变化，然后应用热力学第一定律答题．3、D【解析】

灯泡的额定电流:电阻:当开关接1时，电阻R的电流:根据根据闭合电路欧姆定律:E=U+Ir=3+0.1r当开关接2时，灯泡电流:小于灯泡的额定电流，实际功率小于额定功率，则灯泡很暗，甚至不亮．故ACB错误，D正确．【点晴】灯泡的电阻不变，发光情况根据实际电流如何变化来判断．当开关接1时，根据闭合欧姆定律，得到电动势与内阻的关系，再根据闭合电路欧姆定律，研究开关接2时，灯泡的电流与额定电流比较，确定发光情况．4、B【解析】

对小球进行受力分析，应用牛顿运动定律、机械能守恒定律以及做功与能量之间的转化关系解题。【详解】A．小球刚接触弹簧时，弹簧的弹力小于重力，合力仍向下，小球继续向下做加速运动，动能仍增大，A错误；B．接触弹簧后，弹簧的弹力对小球做负功，因此小球的机械能减少，B正确；C．向下运动的过程中，小球始终对弹簧做正功，因此弹性势能一直增大，C错误；D．小球向下运动的过程中，先加速后减速，在减速运动时，弹簧的弹力大于重力，因此在最低点时弹力大于重力，D错误。故选B。5、A【解析】

波速是由介质的性质决定的，与波长无关．由图读出波长的变化，由波速公式v=λf分析频率的变化．根据波传播方向判断出S点的振动方向．介质中各个质点的起振方向与波源的起振方向相同，由波最前列的质点振动方向判断．【详解】A、B、波速是由介质的性质决定的，与波长无关，所以该波的波速保持不变；由图看出，该波的波长逐渐减小，而波速一定，由波速v=λf分析得知频率逐渐增大；故A正确，B错误。C、波向右传播，波形向右平移，则知此时S点向上运动，故C错误。D、图示时刻波最右端的质点振动方向向上，则S点的起始振动方向是向上的，故D错误。故选A。【点睛】本题关键要抓住波速是由介质决定，保持不变，再由波速公式分析频率的变化情况．能熟练运用波形平移法进行判断质点的振动方向．6、A【解析】

A、伦琴射线是高速电子流射到固体，原子的内层电子受到激发而产生的，故A正确；B、γ射线是原子核受到激发而产生的，故B错误；CD、从无限电波到γ射线，频率逐渐增大，波长逐渐减小，而波长越长越容易发生衍射现象，因此紫光比紫外线更容易发生衍射现象，无线电波最容易发生衍射现象，故CD错误。故选：A。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【解析】

A．由图知核的比结合能约为7MeV，所以结合能约为4×7=28MeV故A错误；B．核比核的比结合能大，所以核比核更稳定，故B正确；C．两个核结合成核时，即由比结合能小的反应生成比结合能大的释放能量，故C正确；D．由图知核中核子的平均结合能比核中的小，故D错误．8、BC【解析】

AB.金属框架在磁场中切割磁感线运动，由右手定则可知上板带正电，下板带负电。油滴恰能在框架内做匀速圆周运动，说明油滴受的重力与电场力平衡，可判定油滴带负电，故选项B正确，A错误；CD.油滴做匀速圆周运动，油滴受重力与电场力等大，则mg=qE=qBLv1L，解得m=qBv1g；根据牛顿第二定律可得9、ABD【解析】

A．t=0时刻质点Q的运动方向沿y轴的正方向，可知该列波沿x轴负方向传播，故A项正确；B．由图可知，波的周期质点P振动的周期也为，故B项正确；C．由于，t=0时质点Q不在平衡位置或最大位移处，所以内质点Q的路程故C项错误；D．t=0时刻质点P的运动方向沿y轴的负方向，t=0时刻质点Q的运动方向沿y轴的正方向，t=0时刻两质点的位移均为正，所以t=0时刻起质点P比质点Q先回到平衡位置，故D项正确；E．质点的振幅为1cm，t=0时刻质点P的运动方向沿y轴的负方向且t=0时刻质点P的相对平衡位置的位移所以质点P的初相位为，又所以质点P的振动方程为故E错误。10、BD【解析】

A.由图看出，太阳光射入六角形冰晶时，a光的偏折角小于b光的偏折角，由折射定律得知，六角形冰晶对a光的折射率小于对b光的折射率，则a光频率小于b光的频率，故选项A错误；B.a光频率小于b光的频率，则a光的波长大于b光的波长，因此用a、b两种光在相同条件做双缝干涉实验，a光得到的干涉条纹间距较宽，故选项B正确；C.根据发生光电效应的条件，先后照射某金属，若b光照射时能逸出光电子，a光频率小于b光的频率，则a光照射时不一定能逸出光电子，故选项C错误；D.因b光光子的能量较大，结合跃迁能量即为两能级之差，则a光和b光光子可能是某元素原子分别从第二、第三激发态跃迁到基态时辐射出的，故选项D正确；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）M（2）1.5(1.4～1.6)（3）bc，S1(或S2)，E【解析】（1）根据左手定则得，正电荷向M端偏转，所以应将电压表的“+”接线柱与M端通过导线相连．（2）UH-I图线如图所示．根据UH＝kIBd知，图线的斜率为kBd=k0.10.4×10-3=0.375，解得霍尔系数为：k=1.5×10-3V•m•A-1•T-1．

（3）为使电流从Q端流入，P端流出，应将S1掷向12、（1）A（2）x4+x3-x2-【解析】

（1）调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，否则拉力不会等于合力，故A正确；在调节模板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，不应悬挂钩码，故B错误；

由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ=μMgcosθ，故tanθ=μ．所以无论小车的质量是否改变，小车所受的滑动摩擦力都等于小车的重力沿斜面的分力，改变小车质量即改变拉小车拉力，不需要重新平衡摩擦力，故C错误；

实验开始时先接通打点计时器的电源待其平稳工作后再释放木块，故D错误；故选A.

（2）已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上相邻计数点间的时间间隔为T=5×0.02s=0.1s．

根据△x=aT2可得：xCE-xAC=a（2T）2，小车运动的加速度为a=x4+x3-x2-x14T2（1）滑块受到的拉力T为弹簧秤示数的两倍，即：T=2F

滑块受到的摩擦力为：f=μMg

由牛顿第二定律可得：T-f=Ma

解得力F与加速度a的函数关系式为：F=由图象所给信息可得图象截距为：b=12μMg

；而图象斜率为k=M2

解得：【点睛】该题考查了实验注意事项、实验数据处理分析，知道实验原理及注意事项