2023届山西省汾阳市第二高级中学物理高二第二学期期末学业水平测试模拟试题含解析

2022-2023高二下物理期末模拟试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、在甲、乙、丙、丁四幅图中，滑轮本身所受的重力忽略不计，滑轮的轴安装在一根轻木杆P上，一根轻绳绕过滑轮，端固定在墙上，端下面挂一个质量为的重物，当滑轮和重物都静止不动时，甲、丙、丙、丁图中木杆P与竖直方向的夹角均为，乙图中木杆P竖直。假设甲、乙、丙、丁四幅图中滑轮受到木杆P的弹力的大小依次为、、、，则以下判断正确的是（）A． B．C． D．2、如图电路中，电灯A、B完全相同，带铁芯的线圈L的电阻可忽略，下列说法中正确的是A．在S闭合瞬间，A、B同时发光，接着A熄灭，B更亮B．在S闭合瞬间，A不亮，B立即亮C．在电路稳定后再断开S的瞬间，通过A灯电流方向为a→bD．在电路稳定后再断开S的瞬间，B闪烁一下然后逐渐熄灭3、如图所示，质量为m的小球用两细线悬挂于A、B两点，小球可视为质点，水平细线OA长L1，倾斜细线OB长为L2，与竖直方向夹角为θ，现两细线均绷紧，小球运动过程中不计空气阻力，重力加速度为g，下列论述中正确的是（）A．在剪断OA线瞬间，小球加速度大小为gB．剪断OA线后，小球将来回摆动，小球运动到B点正下方时细线拉力大小为mgC．剪断OB线瞬间，小球加速度大小为gD．剪断OB线后，小球从开始运动至A点正下方过程中，重力功率最大值为mg4、在光滑的水平面的同一直线上，自左向右地依次排列质量均为m的一系列小球，另一质量为m的小球A以水平向右的速度v运动，依次与上述小球相碰，碰后即粘合在一起，碰撞n次后，剩余的总动能为原来的，则n为()A．5B．6C．7D．85、2020年前我国将发射颗海洋系列卫星,包括颗海洋动力环境卫星和颗海陆雷达卫星，以加强对黄岩岛、钓鱼岛及西纱群岛全部岛屿附近海域的监测．假设海陆雷达卫星绕地球做匀速圈周运动的轨道半径是海洋动力环境卫星的倍,则（）A．海陆雷达卫星的运行速度是海洋动力环境卫量的倍B．海陆雷达卫星的角速度是海洋动力环境卫星的倍C．海陆雷达卫星的周期是海洋动力环境卫星的倍D．海陆雷达卫星的向心力是海洋动力环境卫量的倍6、在光滑的水平面上有静止的物体A和B.物体A的质量是B的2倍，两物体由中间用细绳束缚的、处于压缩状态的轻质弹簧相连.当把细绳剪断，弹簧在恢复原长的过程中（）A．A的速率是B的2倍 B．A的动量大小大于B的动量大小C．A所受力的大小大于B所受力的大小 D．A、B组成系统的总动量为零二、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、如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处由静止释放.某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴Ox，做出小球所受弹力F大小随小球下落的位置坐标x的变化关系如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度为g．以下判断正确的是A．小球受到的弹力最大值等于2mgB．当x=h+x0，重力势能与弹性势能之和最小C．小球动能的最大值为D．弹力F随时间t变化的图象也应该是线性图象8、如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO′悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b．外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态．若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则（）A．绳OO′的张力也在一定范围内变化B．物块b所受到的支持力也在一定范围内变化C．连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化D．物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化9、用如图的装置研究光电效应现象，当用光子能量为2.5eV的光照射到光电管上时，电流表G的读数为1.2mA．移动变阻器的触点c，当电压表的示数大于或等于1.7V时，电流表读数为1．则（）A．光电管阴极的逸出功为B．电键k断开后，没有电流流过电流表GC．光电子的最大初动能为D．改用能量为的光子照射，电流表G也有电流，但电流较小10、我国首次使用核电池随“嫦娥三号”软着陆月球，并用于嫦娥三号的着陆器和月球车上，核电池是通过半导体换能器，将放射性同位素衰变过程中释放出的能量转变为电能．嫦娥三号采用放射性同位素94239Pu，静止的94239Pu衰变为铀核92235U和α粒子，并放出频率为v的γ光子，已知94239Pu、92235U和α粒子的质量分别为mPu、mU、mα．下列说法正确的是（）A．94239Pu的衰变方程为94B．此核反应过程中质量亏损为△m=mPu﹣mU﹣mαC．释放出的γ光子的能量为（mPu﹣mU﹣mα）c2D．反应后92235U和α粒子结合能之和比94239Pu的结合能大三、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）为了探究质量一定时加速度与力的关系。一同学设计了如图甲所示的实验装置。其中为带滑轮的小车的质量，为砂和砂桶的质量。（滑轮质量不计）(1)实验时，一定要进行的操作或保证的条件是（____）。A．用天平测出砂和砂桶的质量B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C．小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带E.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量(2)该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带（相邻两计数点间还有两个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为________（结果保留两位有效数字）。(3)以弹簧测力计的示数为横坐标，加速度为纵坐标，画出的图象是一条直线，图线与横轴的夹角为，求得图线的斜率为，则小车的质量为（____）A．B．C．D．12．（12分）为了描绘小灯泡的伏安特性曲线，实验室可供选择的器材如下：A．待测小灯泡(2.5V400mA)B．电流表(0-0.6A内阻约0.5Ω)C．电压表(0-3V内阻约5kΩ)D．滑动变阻器R1(0-500Ω2A)E．滑动变阻器R2(0-5Ω1.5A)F．滑动变阻器R3(0-50Ω1.5A)G．直流电源E(约3V内阻不计)H．开关S，导线若干请回答以下问题（1）待测小灯泡正常工作时消耗电功率是__________W；（2）按图甲所示，实验前滑动变阻器的滑片P应置于__________端（选填“a”或“b”）；（3）按图甲所示的电路，电压表应接在_______端(选填“cd”或“ce”）；滑动变阻器选用的是________(选填“R1”“R2”或“R3”)；（4）闭合开关s，变阻器滑片P从a端向b端移动过程中，发现电压表示数始终大于1.5V，则电路中出现的故障位置可能是_________处（选填“a”“b”“d”或“e”）；（5）排除故障后，测量出多组数据．电压表的示数为横轴，电流表的示数为纵轴，描点作出小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，分析图象可知灯丝电阻随温度的升高而_________(选填“减小”或“增大”)．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，折射率为、厚度为d的平行玻璃砖，下表面涂有反射物质，一细光束以的入射角射到玻璃砖上表面的P点，上表面右端平行于入射光方向放置一标尺AB，细光束会在标尺上的两个位置出现光点，光在真空中的传播速度为c，不考虑细光束在下表面的第二次反射。(1)画出光路图；(2)求光在玻璃砖内的传播时间t；(3)在标尺上出现的两个光点间的距离L。14．（16分）两个横截面半径均为R的半圆柱形玻璃砖ABC和DEF拼接在一起，形成一个圆柱形玻璃砖A(D)BC(F)E，一束单色光从左侧玻璃砖上的M点入射，M点到AC(DF)的距离dR，入射光线的延长线经过A(D)点，左侧玻璃砖ABC对该单色光的折射率，右侧玻璃砖DEF对该单色光的折射率，真空中的光速为c．①若将该单色光第一次在玻璃砖DEF与空气的界面上的入射点记为N(图中未标出)，分析判断该单色光在N点能否发生全反射．②求该单色光从M点传播至N点的时间．15．（12分）空间存在一方向竖直向下的匀强电场，O、P是电场中的两点．从O点沿水平方向以不同速度先后发射两个质量均为m的小球A、B．A不带电，B的电荷量为q（q>0）．A从O点发射时的速度大小为v0，到达P点所用时间为t；B从O点到达P点所用时间为．重力加速度为g，求（1）电场强度的大小；（2）B运动到P点时的动能．

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】

由题可知本题考查力的平衡。【详解】轻绳上的拉力大小等于重物所受的重力，设滑轮两侧轻绳之间的夹角为，滑轮受到木杆P的弹力等于滑轮两侧轻绳拉力的合力，即由夹角关系可得故B正确，ACD错误。故选B。2、A【解析】

AB、合上开关S接通电路，A、B立即亮，线圈对电流的增大有阻碍作用，所以通过L的电流慢慢变大，最后L将灯泡A短路，导致A熄灭，B更亮，故A正确，B错误；C、稳定后再断开S的瞬间，B灯立即熄灭，但由于线圈的电流减小，导致线圈中出现感应电动势从而阻碍电流的减小，所以A灯亮一下再慢慢熄灭，通过A灯电流方向为b→a，故C错误；D、稳定后再断开S的瞬间，B灯立即熄灭，故D错误。3、B【解析】剪断OA线瞬间，小球受重力和线的拉力，沿切线和径向建立坐标，在沿切线方向：mgsinθ=ma，解得：a=gsinθ，故A说法错误；剪断OA线后，小球将来回摆动，小球运动到B点正下方时的速度为v，根据动能定理得：mgL(1-cosθ)=12mv2，在最低点由牛顿第二定律得：T-mg=mv2L，联立以上解得：T=mg(3-2cosθ)，故B说法正确；剪断4、C【解析】第一次碰撞时根据动量守恒：解得：，碰撞前的动能：，第一次碰撞后的动能：，第n次碰撞后的总能，当剩余的总动能为原来的时，，解得：n=7，故C正确，ABD错误；【点睛】本题考查的是碰撞问题，由于碰撞过程中系统动量和动能都守恒，故碰7次后剩余的总动能为原来的1/1．5、C【解析】（1）根据题设条件无法计算卫星得质量，故无法比较，A错误；（2）假设海洋动力环境卫星的轨道半径为，则海陆雷达卫星的轨道半径为，它们环绕地球运行时，根据万有引力提供向心力，得海陆雷达卫星的角速度，海洋动力环境卫星角速度，所以，B错误；（3）因为，所以海陆雷达卫星和海洋动力环境卫星的周期比和角速度成反比，即：，故C正确；（4）因两卫星质量未知，所以无法比较它们向心力的大小，D错误．故本题选C【点睛】（1）根据万有引力提供向心力，只能求出中心天体的质量，无法求得卫星的质量；（2）根据，可以求得各卫星的角速度关系，从而可以根据半径关系，比较它们的角速度之比；根据，可以知道两卫星周期之间的关系．6、D【解析】

AD.弹簧在恢复原长的过程中，两物体及弹簧组成的系统动量守恒，规定向左为正方向，则有m1v1+m2（-v2）=0，由于物体A的质量是B的2倍，故A的速率是B的，选项A错误，D正确；B.A的动量大小等于B的动量大小，故B错误C.在恢复原长的过程中，弹簧对物体A和B的作用力大小相等，A所受力的大小等于B所受力的大小，故C错误.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、ACD【解析】A、小球、地球和弹簧组成的系统机械能守恒，当x=h+x0，弹力等于重力，加速度为零，速度最大，重力势能与弹性势能之和最小，A正确；B、根据简谐运动的对称性，x=h+2x0与x=h处速度相等，x=h+2x0处不是最低点，B错误；C、根据胡克定律，弹簧压缩x0时弹力等于mg，x=h+2x0处弹力等于2mg，但不是最低点，所以小球受到的弹力最大值大于2mg，C正确；D、在x=h+x0处速度最大．由图知，mg=kx0，根据动能定理：，，D正确．故选ACD．8、BD【解析】由于整个系统处于静止状态，所以滑轮两侧连接a和b的绳子的夹角不变；物块a只受重力以及绳子的拉力，由于物体a平衡，则连接a和b的绳子张力T保持不变；由于绳子的张力及夹角均不变，所以OO′中的张力保持不变，A、C错误；b处于静止即平衡状态，对b受力分析有：力T与力F与x轴所成夹角均保持不变，由平衡条件可得：N+Fsinα+Tsinθ-mg=0，f+Fcosα-Tcosθ=0；由此可得：N=mg故选BD。9、AC【解析】

AC．该装置所加的电压为反向电压，发现当电压表的示数大于或等于1.7V时，电流表示数为1，知道光电子点的最大初动能为1.7eV，根据光电效应方程EKm=hγ-W1，W1=1.8eV．故AC正确．B．电键S断开后，用光子能量为2.5eV的光照射到光电管上时发生了光电效应，有光电子逸出，则有电流流过电流表．故B错误．D．改用能量为1.5eV的光子照射，由于光电子的能量小于逸出功，不能发生光电效应，无光电流．故D错误．10、ABD【解析】根据质量数守恒与电荷数守恒可知，94239Pu的衰变方程为94239Pu→92235U+24He+γ，故A正确；此核反应过程中的质量亏损等于反应前后质量的差，为△m=mpu-mU-mα，故B正确；释放的γ光子的能量为hv，核反应的过程中释放的能量：E=（mpu-mU-mα）c2，由于核反应的过程中释放的核能转化为新核与α粒子的动能以及光子的能量，所以光子的能量小于（mpu-mU-mα）c2，故C错误；94三、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、BD1.3D【解析】

(1)[1]．本实验中细线的拉力由弹簧测力计直接测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M，故AE错误。先拿下砂桶，然后将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确；打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要同时记录弹簧测力计的示数，故C错误；要改变砂和砂桶质量，从而改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随F变化关系，故D正确；故选BD。(2)[2]．根据公式∆x=aT2，依据逐差法可得小车加速度。由于两计数点间还有二个点没有画出，故相邻计数点的时间间隔为

T=0.06s，可得(3)[3]．由，得

对图来说，图象的斜率

得

对于斜率k，不能根据k=tanθ求解，所以不能根据求小车的质量M。故ABC错误，D正确。12、1.0acdR2a增大【解析】（1）小灯泡的额定电压2.5V，额定电流400mA，正常工作时消耗电功率P=UI=2.5×0.4=1.0W；（2）实验前小灯泡上的电压要尽可能的小，滑动变阻器的滑片P应置于a端；（3）正常工作时，小灯泡的电阻约为，远小于电压表内阻，所以采用电流表