2023届广东省广州越秀区培正中学物理高二第二学期期末学业水平测试试题含解析

2022-2023高二下物理期末模拟试卷注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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，匀强磁场的磁感应强度为B，有一矩形线圈abcd，且ab=L1，ad=L2，通有逆时针方向的电流I，让它绕cd边转过某一角度时，使线圈平面与磁场夹角为θ，则（）A．穿过线圈的磁通量为B．穿过线圈的磁通量为C．cd边受到的安培力为D．ad边受到的安培力为2、物理学中选定七个物理量的单位作为基本单位，根据物理公式中其他物理量和这几个物理量的关系，推导处其他物理量的单位，这些推导出来的单位叫做导出单位，基本单位和导出单位一起组成了单位制，则下列单位不相同的是（）A．N和 B．Pa和C．J和 D．V和3、如图所示，A、B两点代表一定质量的理想气体的两个不同状态，状态A的温度为TA，状态B的温度为TB；由图可知A．TB＝2TAB．TB＝4TAC．TB＝6TAD．TB＝8TA4、下列叙述正确的是（）A．弱相互作用是引起原子核β衰变的原因B．天然放射现象的发现使人类认识到原子具有复杂的结构C．结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定D．比较α、β、γ三种射线，α射线，电离能力最弱、穿透能力最强5、一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是()A．质点振动频率是4HzB．在10s内质点经过的路程是20cmC．第4s末质点的速度为零D．t＝1s和t＝3s两时刻，质点位移大小相等，方向相同6、如图所示，质量为3kg的物块放在小车上，小车上表面水平，物块与小车之间夹有一个水平弹簧，弹簧处于压缩的状态，且弹簧的弹力为3N，整个装置处于静止状态，现给小车施加一水平向左的恒力F，使其以2m/s2的加速度向左做匀加速直线运动，则（）A．物块一定会相对小车向右运动B．物块受到的摩擦力一定减小C．物块受到的摩擦力大小一定不变D．物块受到的弹簧弹力一定增大二、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、如图所示是某同学设计的加速度传感器原理示意图．具有一定质量的滑块2可以在光滑的框架1中平移，滑块两侧用弹簧3拉着；R为滑动变阻器，4是滑动片，它与电阻器任一端间的电阻值都与它到这端的距离成正比．两节电池E的电压相同．按图连接电路后，电压表指针的等点调在中央，已知当P端的电势高于Q端时．指针向零点右侧偏转（）A．当物体具有图示方向的加速度a时，电压表的指针将向右偏转B．当物体具有图示方向的加速度a时，电压表的指针将向左偏转C．若电压表的刻度均匀，加速度的刻度也均匀D．即使电压表的刻度是均匀的，加速度的刻度也一定不是均匀的8、下列关于近代物理内容的叙述中正确的是（）A．比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定B．按照波尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁劐半径较大的轨道时，电子的动能减少，原子的能量增大C．用强度一定的光照射某金属发生光电效应时，光的频率越大，逸出的光电子的最大初动能越大D．原子核内发生一次B衰变，该原子外层就失去一个电子9、倾角为θ=37°的斜面与水平面保持静止，斜面上有一重为G的物体A，物体A与斜面间的动摩擦因数μ=0.1．现给A施以一水平力F，如图所示．设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等（sin37°=0.6，cos37°=0.8），如果物体A能在斜面上静止，水平推力F与G的比值可能是（）A．3B．2C．1D．0.0110、关于分子动理论和热力学定律，下列说法中正确的是A．花粉颗粒在水中做布朗运动，反映了花粉分子在不停地做无规则运动B．物体的温度越高，分子平均动能越大C．若一定量的理想气体形胀对外做功50J，内能增加80J，则气体一定从外界吸收130J的热量D．第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第一定律E.分子间的斥力和引力大小都随分子间距离的增大而减小三、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）如图所示，用“碰撞试验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．①试验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通过仅测量______（单选）A.小球开始释放高度hB.小球抛出点距地面的高度HC.小球做平抛运动的射程②图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP，然后，把被碰小球m2静止于轨道的水平部分，再将入射小球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相撞，并多次重复．椐据图可得两小球质量的大小关系为m1_____m2A.用天平测量两个小球的质量m1、mB.测量小球m1开始释放高度hC.测量抛出点距地面的高度HD.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、E.测量平抛射程OM，ON③若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示______________________（用②中测量的量表示）12．（12分）实验室有一卷铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度．(1)该同学首先用螺旋测微器测得导线直径如图a所示，则其大小为___________mm；(2)根据铜导线的长度，他估计其电阻大约有5Ω，随后他设计了一个实验，较为准确地测定了这卷铜导线的电阻，实验室有以下器材供选择：A．电池组(6V，内阻约1Ω)B．电流表(0～3A，内阻约0.01Ω)C．电流表(0～0.6A，内阻约0.2Ω)D．电压表(0～3V，内阻约4kΩ)E．电压表(0～15V，内阻约15kΩ)F．滑动变阻器(0～20Ω，允许最大电流1A)G．滑动变阻器(0～2000Ω，允许最大电流0.3A)H．保护电阻R0＝3ΩI．开关、导线若干①除了选项A、H和I外，电流表应选用_______，电压表应选用________，滑动变阻器应选用_________；（填写器材前的编号）②为了使测量结果尽量准确，且从零开始多测几组数据，该同学设计了图b所示电路，其中保护电阻R0与铜导线串联，请用笔画线完成剩余部分的连接____________．③通过上述实验，设测出的铜导线电阻为R，查询资料知道铜的电阻率为ρ，若用d表示铜导线的直径，请写出计算铜导线长度的表达式L＝________________.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，质量分别为mA=lkg、mB=3kg的物块A、B置于足够长的水平面上，在水平推力F作用下一起由静止开始向右做匀加速运动，加速度a=2m/s2.已知A、B与水平面间的动摩擦因数分别为μA=0.2、μB=0.1,取g=10m/s2.求：(1)物块A对物块B的作用力；(2)水平推力F的大小；(3)某时刻A、B的速度为v=2m/s,此时撤去水平推力F，求撤去推力后物块A、B间的最大距离14．（16分）一个质量m=0.1g的小滑块，带有q=的电荷，放置在倾角的光滑斜面上(斜面绝缘)，斜面置于B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如图所示小滑块由静止开始沿斜面下滑，其斜面足够长，小滑块滑至某一位置时，要离开斜面问：（1）小滑块带何种电荷？（2）小滑块离开斜面时的瞬时速度多大？（3）该斜面的长度至少多长？15．（12分）竖直放置的气缸内壁光滑、导热良好，横截面积为S=100cm²，厚度不计的活塞质量为m=20kg，活塞可沿气缸壁无摩擦滑动且不漏气开始时如图甲所示，气缸开口竖直向下放置，活塞与气缸底的距离为H1=30cm，气体温度T1=300K，大气压强为Po=1.0×105Pa，现将气缸缓慢的转到开口竖直向上的位置，如图乙所示取重力加速度g=10m/s².求：(1)稳定时活塞与气缸底的距离H2；(2)稳定后，当环境温度缓慢升至T2=375K过程中缸内气体内能增加ΔU=210J，则该过程中缸内气体吸收的热量Q为多大?

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、A【解析】

在图示位置，穿过线圈的磁通量为零，当转过θ时，此时穿过线圈的磁通量为，故A正确，B错误；由于cd边始终和磁场垂直，故受到的安培力F=BIL1，故C错误；由于ad边始终和磁场平行，所以受到的安培力始终为零，故D错误．所以A正确，BCD错误．2、D【解析】A、N是力的单位，根据可知，N和相同，故A相同；B、Pa是压强的单位，F的单位为，根据可知，Pa和相同，故B相同；C、J是能量的单位，F的单位为，根据可知，J和相同，故C相同；D、V是电压的单位，F的单位为，根据可知，V和相同，故D不相同；故不相同的是选D．【点睛】考查对单位制的掌握情况．单位制是由基本单位的导出单位组成的．根据单位只能判断出等式是相同的，或不相同．3、C【解析】

由图可知，A点的压强为2，体积为1；B点的压强为3，体积为4；则由P1VATA4、A【解析】

A.弱相互作用，是引起β衰变的原因，A正确；B.天然放射现象的发现使人类认识到原子核具有复杂的结构，B错误C.比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢靠，原子核越稳定，C错误；D.α、β、γ三种射线，α射线，电离能力最强、穿透能力最弱，D错误。5、B【解析】试题分析：由图读出质点振动的周期T=4s，则频率．故A错误．质点做简谐运动，在一个周期内通过的路程是4A，t=10s=2.5T，所以在10s内质点经过的路程是．故B正确．在第4s末，质点的位移为0，经过平衡位置，速度最大．故C错误．由图知在t=1s和t=3s两时刻，质点位移大小相等、方向相反，故D错误．考点：简谐运动的振动图象；简谐运动的振幅、周期和频率．6、C【解析】

整个装置处于静止状态时弹簧弹力T=3N，根据平衡条件可得此时的摩擦力f=3N，方向向右，所以最大静摩擦力大于等于3N；当小车以2m/s2的加速度向左做匀加速直线运动，物块受到的合外力F合=ma=6N，方向向左，假设此时二者没有相对运动，则弹力仍为3N，摩擦力大小为3N，方向向左，由于摩擦力仍小于等于最大静摩擦力，所以二者保持相对静止，且物块受到的摩擦力大小不变，方向改变，故C正确，A、B、D错误．故选C．【点睛】本题考查应用牛顿第二定律分析物体受力情况的能力．要注意静摩擦力大小和方向会随物体状态而变化介于0至最大静摩擦力之间．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】当物体具有图示方向的加速度a时，滑块偏向左端，滑片4偏向左端，此时P端电势低于Q端，电压表的指针将向左偏转，选项A错误，B正确；对滑块，设左边弹簧的压缩量为x，则右边弹簧的伸长量为x，根据牛顿第二定律：，电压表读数的变化为，可知电压表读数的变化与滑片移动的距离x成正比，而x与加速度成正比，则若电压表的刻度均匀，加速度的刻度也均匀的，选项C正确，D错误；故选BC.点睛：本题是力电综合题，关键是寻找力与电联系的纽带，此题力电的桥梁是滑块移动的距离，此距离可联系加速度和电路的电阻值．8、ABC【解析】

原子核的比结合能越大，核子结合得就越牢固，原子核越稳定；根据轨道半径的半径，结合库仑引力提供向心力分析电子动能的变化；光照射到某种金属上发生光电效应时，有：，故可判断光的频率与逸出的光电子的最大初动能的关系；衰变的实质是原子核内一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来。【详解】A．比结合能越大，原子核中核子结合得越:牢固，原子核越稳定，故A正确；B．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子的能量增大,根据知，电子的动能减小，故B正确；C．发生光电效应时，有：，光的频率越大，逸出的光电子的最大初动能越大，故C正确；D．β衰变的实质是原子核内的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，故D错误。【点睛】本题主要考查原子物理里的一些常规现象和规律，较为简单。9、BC【解析】

若物体刚好不下滑，分析物体受力情况：重力、水平力F、斜面的支持力和静摩擦力，此时静摩擦力沿斜面向上，达到最大值．根据平衡条件和摩擦力公式求出F与G的比值最小值，同理，物体刚好不上滑时求出F与G的比值最大值，得到F与G的比值范围，即可选择．【详解】设物体刚好不下滑时F=F1，作出受力示意图，如图．则由平衡条件得：F1•cosθ+f1=G•sinθ，N1=F1•sinθ+G•cosθ．又f1=μN1联立得：设物体刚好不上滑时F=F2，作出受力示意图，如图．则由平衡条件得：F2•cosθ=f2+G•sinθ，N2=F2•sinθ+G•cosθ，又f2=μN2解得：即,则AD错误，BC正确．故选BC．【点睛】本题关键要正确分析物体的受力情况，作出物体的受力示意图．当物体相对于另一物体刚要滑动时它们之间的静摩擦力达到最大值．10、BCE【解析】

A．布朗运动是指花粉微粒受到水中分子的碰撞，而产生的无规则运动．它反映了水分子做无规则运动．当温度越高时，布朗运动越激烈，温度越低时，布朗运动越不明显；花粉颗粒越小，跟它撞击的水分子数目越少，布朗运动越明显；故A错误．B．温度是分子平均动能的标志，物体的温度越高，分子热运动就越剧烈，分子平均动能越大，故B正确；C．若一定量气体膨胀对外做功50J，即W=﹣50J．内能增加80J，即△U=80J．根据热力学第一定律：△U=Q+W可得Q=130J，即从外界吸收130J的热量．故C正确．D．第二类永动机虽然不违反热力学第一定律，但它违背了热力学第二定律，所以制造不出来，故D错误；E．分子间的斥力和引力大小都随分子间距离的增大而减小，故E正确。故选BCE．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）C（1）＞；ADE（3）m1OP=m1OM+m1ON；【解析】

（1）在做“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，所以要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平．

（1）由动量守恒定律求出需要验证的表达式，根据表达式以及实验过程分析实验中的步骤；

（3）根据（1）的分析确定需要验证的关系式．验证动量守恒定律实验中，质量可测而瞬时速度较难．因此采用了落地高度不变的情况下，水平射程来反映平抛的初速度大小，所以仅测量小球抛出的水平射程来间接测出速度．过程中小球释放高度不需要，小球抛出高度也不要求．最后可通过质量与水平射程乘积来验证动量是否守恒．根据机械能守恒确定验证是否为弹性碰撞的表达式．【详解】（1）验证动量守恒定律实验中，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，根据平抛运动规律，若落地高度不变，则运动时间不变，因此可以用水平射程大小来体现速度速度大小，故需要测量水平射程，故AB错误，C正确．故选C

（1）碰撞过程中动量、能量均守恒，因此有：m1v0=m1v1+m1v1，12mv02＝12mv12+12mv22因此有：v1＝m1-m2m1+m2v0，因此要使入射小球m1碰后不被反弹，应该满足m1＞m1．碰撞过程动量守恒，则m1v0=m1v1+m1v1，两边同时乘以时间t得：m1v0t=m1v1t+m【点睛】本题考查验证动量守恒定律实验的基本内容；实验的一个重要的技巧是入射球和靶球从同一高度作平抛运动并且落到同一水平面上，故下落的时间相同，所以在实验的过程当中把本来需要测量的速度改为测量平抛过程当中水平方向发生的位移，可见掌握了实验原理才能顺利解决此类题目．12、0.730mmCDF【解析】试题分析：（1）螺旋测微器的固定刻度为，可动刻度为，所以最终读数为．（2）①据题，电路电动势为，待测电阻两端的电压不超过6V，所以电压表应选用D，，而电压表（0～15V）的量程过大；电路中最大电流约为，故电流表应选用C，，而电流表（0～3A）量程过大；滑动变阻器应选F，使得电路中电流变化范围较大．②如图所示：③根据电阻定律：，而且：，整理可以得到：．考点：测定金属的电阻率【名师点睛】对于电表的量程要根据电路中最大电压或电流进行选择，电流表量程的选择需要根据电路进行估算．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)F′=9N，方向水平向右(2)13N(3)1m【解析】

（1）以物块B为研究对象，根据牛顿第二定律求解物块A对物块B的作用力大小；

（2）整体由牛顿第二定律求解水平推力F的大小；

（3）根据牛顿第二定律求出二者减速运动的加速度大小，根据位移速度关系求解运动的位移，最后求出物块A、B间的最大距离;【详解】（1）设物块A对物块B的作用力大小为F'，以物块B为研究对象，则：F'-μBmBg=mBa，代入数据解得：F'=9N,方向水平向右;