2023年甘肃省庆阳市物理高二下期末学业质量监测试题含解析

2022-2023高二下物理期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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(甲)所示,单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO′匀速转动,产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图(乙)所示.若外接电阻的阻值R=9Ω,线圈的电阻r=1Ω,则下列说法正确的是（）A．线圈转动频率为50HzB．0.01末穿过线圈的磁通量最大C．通过线圈的电流最大值为10AD．伏特表的示数为90V2、图甲为一列简谐波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x=1.0m处的质点，Q是平衡位置为x=4.0m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则（）A．在t=0.25s时，质点P的速度方向为y轴正方向B．质点Q简谐运动的表达式为C．从t=0.10s到t=0.20s，该波沿x轴正方向传播了4mD．从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30cm3、如图所示，速度选择器中磁感应强度大小为和电场强度大小为，两者相互垂直．一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过速度选择器后从狭缝进入另一磁感应强度大小为的匀强磁场，最后打在平板的上，不计粒子重力，则（）A．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里B．通过狭缝的带电粒子速度为C．打在处的粒子在磁场中运动的时间都相同D．带电粒子打在平板上的位置越靠近，粒子的比荷越大4、如图所示的电路中，理想变压器的原、副线圈匝数之比为2∶l，电阻R1=R2=10Ω，两电表均为理想交流电表．当在a、b之间加上正弦交流电时，测得c、d两端电压瞬时值表达式为，则下列说法正确的是A．电流表的示数为0.5AB．电压表的示数为40VC．R1消耗的功率为20WD．原线圈输入交流电频率为100Hz5、某同学用单色光做双缝干涉实验时，观察到在条纹如甲图所示，改变一个实验条件后，观察到的条纹如乙图所示．他改变的实验条件可能是A．减小了单色光的波长 B．减小了双缝之间的距离C．减小了光源到单缝的距离 D．减小了双缝到光屏之间的距离6、一系列横波沿水平放置的弹性绳向右传播，绳上两质点A、B的平衡位置相距3/4波长，B位于A右方．t时刻A位于平衡位置上方且向上运动，再经过1/4周期，B位于平衡位置A．上方且向上运动 B．上方且向下运动C．下方且向上运动 D．上方且向下运动二、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、下列说法正确的是A．理想气体等压膨胀过程一定吸热B．布朗运动是由颗粒内分子的无规则运动引起的C．分子质量不同的两种气体，温度相同时其分子的平均动能相等D．封闭在容器内的气体很难被压缩，说明气体分子间存在斥力E.第二类永动机不能制成是因为自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性8、如图所示，一光电管的阴极用极限频率为的钠制成．现用频率为的紫外线照射阴极，电子电荷量为，普朗克常量为，则A．滑片从最左端向右滑动过程，电流表示数会减小B．滑片向左滑动过程，逸出功增大C．可以计算出光电子遏制电压为D．若电流表示数为0时，则光电子离开阴极时动能为09、如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A．其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程（气体与外界无热量交换）．这就是著名的“卡诺循环”．该循环过程中，下列说法正确的是___________（选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得5分，选错一个扣3分，选错2个不得分）A．A→B过程中，气体对外界做功B．B→C过程中，气体分子的平均动能增大C．C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多D．D→A过程中，气体的温度在升高E.D→A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化10、空气能热水器采用“逆卡诺”原理，工作过程与空调相反，能将空气中免费热量搬到水中进行制热，即使在南极也有良好表现，高效节能。如图，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程。该循环过程中，下列说法正确的是()A．A→B过程中，气体对外界做功B．D→A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化C．C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多D．B→C过程中，气体分子的平均动能增大E.A→B过程中，气体从外界空气吸收大量热能三、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）某同学做“用单摆测定重力加速度”的实验，已知单摆在摆动过程中的摆角小于5°；在测量单摆的周期时，从单摆运动到最低点开始计时且记为1，到第n次经过最低点所用的时间为t；在测量单摆的摆长时，现用毫米刻度尺测得悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端）为L，再用游标卡尺测得摆球的直径为d．(1)该单摆在摆动过程中的周期为T=_____________；(2)请你帮助该同学写出求重力加速度的一般表达式g=___________（用题中所给的物理量的符号表示）；(3)该同学用游标卡尺测量小球的直径，如图甲所示，读数是________cm；(4)为了提高实验精度，该同学采用的措施是：在实验中改变几次摆长l并测出相应的周期T，从而得出多组对应的T与l的数据，以为纵坐标，l为横坐标得到如图乙所示的图线为一条倾斜直线，并求得该直线的斜率为k，则①重力加速度g=___________（用k表示）；②图中直线并没有坐标原点，而是与纵轴的正半轴相交于一点，则实验过程中可能存在的失误是____________；12．（12分）某同学用下图所示装置探究A、B两球在碰撞中动量是否守恒．该同学利用平抛运动测量两球碰撞前后的速度，实验装置和具体做法如下，图中PQ是斜槽，QR为水平槽．实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滑下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹．再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滑下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作10次，并画出实验中A、B两小球落点的平均位置．图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，E、F、J是实验中小球落点的平均位置．①为了使两球碰撞为一维碰撞，所选两球的直径关系为：A球的直径____________B球的直径（“大于”、“等于”或“小于”）；为减小实验误差，在两球碰撞后使A球不反弹，所选用的两小球质量关系应为mA______________mB（选填“大于”、“等于”或“小于”）；②在以下选项中，本次实验必须进行的测量是_____________；A．水平槽上未放B球时，A球落点位置到O点的距离B．A球与B球碰撞后，A球、B球落点位置分别到O点的距离C．A球和B球在空中飞行的时间D．测量G点相对于水平槽面的高③已知两小球质量mA和mB，该同学通过实验数据证实A、B两球在碰撞过程中动量守恒，请你用图中的字母写出该同学判断动量守恒的表达式是__________________________．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）汽车智能减速系统是在汽车高速行驶时，能够侦测到前方静止的障碍物并自动减速的安全系统．如图所示，装有智能减速系统的汽车车头安装有超声波发射和接收装置，在某次测试中，汽车正对一静止的障碍物匀速行驶，当汽车车头与障碍物之间的距离为360m时，汽车智能减速系统开始使汽车做匀减速运动，同时汽车向障碍物发射一个超声波脉冲信号．当汽车接收到反射回来的超声波脉冲信号时，汽车速度大小恰好为，此时汽车车头与障碍物之间的距离为320m．超声波的传播速度为．求：(1)汽车从发射到接收到反射回来的超声波脉冲信号之间的时间间隔；(2)汽车做匀减速运动的加速度大小；(3)超声波脉冲信号到达障碍物时，汽车的速度大小．14．（16分）一质量为M=4kg的长木板在粗糙水平地面上向右运动，在t=0时刻，木板速度为vo=6m/s,此时将一质量为m=2kg的小物块(可视为质点)无初速度地放在木板的右端，二者在0~1s内运动的v-t图象如图所示。己知重力加速度g=10m/s2。求：(1)小物块与木板的动摩擦因数μ1,以及木板与地面间的动摩擦因数μ2；(2)若小物块不从长木板上掉下,则小物块最终停在距木板右端多远处?(3)若在t=1s时,使小物块的速度突然反向(大小不变),小物块恰好停在木板的左端,求木板的长度L。15．（12分）直流电动机的工作原理可以简化为如图所示的情景，在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L，电阻不计。轨道端点MP间接有直流电源，电源内阻不计；电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好，以速度v0（v0平行于MN）向右做匀速运动，通过滑轮匀速提升重物，电路中的电流为I。求：(1)物体重力；(2)从宏观角度看导体棒由于运动切割磁感线，产生动生电动势，该电动势总是削弱电源的电动势，我们把这个电动势称为反电动势；①试证明：电流克服反电动势做功的功率等于该“电动机”提升重物所增加的机械功率；②求出该“电动机”提升重物的机械效率。

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.由图乙可知，交流电的周期T=0.04s，故线圈转动的频率为，故A错误；B.0.01s末产生的感应电动势最大，此时线圈平面与中性面垂直，穿过线圈的磁通量为零，故B错误；C.通过线圈的电流最大值，故C正确。D.外接电阻电压的最大值，电压表示数，故D错误。2、A【解析】

由振动图象知，t=0.10s时，Q处于平衡位置向下振动，根据上下坡法知，波沿x轴负方向传播，当t=0.25s时，即在t=0.10s开始经过T，质点P在平衡位置以下向上振动，即速度方向沿y轴正方向，故A正确。，则质点Q简谐运动的表达式为y=10sin10πt（cm），故B错误。根据图象可以看出波在向左传播，故C错误。由于P点不是在波峰或波谷，或平衡位置，经过0.15s，即经过3/4个周期，质点经历的路程不等于3A，即30cm，故D错误。故选A。【点睛】本题的关键是会根据振动情况来判断波的传播方向，抓住振动图象和波动图象之间的内在联系．要知道质点做简谐运动时，在一个周期通过的路程是4A，半个周期内通过的路程是2A，但时间内通过的路程不能类推，要根据起点位置分析．3、D【解析】

A、根据带电粒子在磁感应强度为的匀强磁场中的运动轨迹可判断粒子带正电，带电粒子在速度选择器中受到的电场力方向向上，受到的洛伦兹力方向向下，磁场方向垂直纸面向外，故A错误；B、能通过狭缝P的带电粒子在速度选择器中受到的电场力与洛伦兹力等大反向，由可知，带电粒子速度为，故B错误；C、由洛伦兹力充当粒子做圆周运动的向心力可得，则，可知半径不同粒子的比荷不同；打在平板S上的粒子在磁感应强度为的磁场中都只运动半个周期，周期，则比荷不同，打在D1、D2上的粒子在磁感应强度为的磁场中的运动时间不同，故C错误；D、由，知越靠近狭缝P，r越小，粒子的比荷越大，故D正确；故选D．【点睛】本题为质谱仪模型，考查带电粒子在速度选择器中的运动和磁场中的运动，注意根据粒子运动形式选择合适的规律解决问题，要熟练掌握运用控制变量法结合半径公式和周期公式分析问题的方法．4、B【解析】

A．R

1两端电压有效值是10V；所以流过电流表的电流为故A错；B．由于电阻R

1=R

2=10Ω则两个电阻上分担的电压是相等的，所以副线圈的电压为20V，根据匝数比可知原线圈电压表的电压为40V，故B正确；C．R1上的电压为10V，根据功率故C错；D．原副线圈输入的交流电频率是相等的，所以故D错；故选B。点睛：掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系，即电压与匝数成正比，电流与匝数成反比．

知道正弦交变电流最大值和有效值之间的关系即可解决本题5、B【解析】

A．条纹间距与光源到单缝的距离无关，故选项A错误．BCD．通过观察发现，图乙中干涉条纹的宽度比甲图中的大，根据干涉条纹宽度干涉有：，因此可以使缝屏距l变大，双缝距d减小，或换用波长较长即频率较低的光，以达到要求，故选项C、D错误；选项B正确；故选B．6、D【解析】试题分析：A、B之间的距离为，时刻后再经过，根据波形图自左向右平移，可知此时质点B的振动与时刻质点A右侧的振动情况相同，根据相差半个波长振动步调相反可判断此时质点B位于平衡位置下方且向下运动，选项D对．考点：机械波二、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、ACE【解析】

A.根据：可知理想气体等压膨胀过程，温度升高，内能增加，气体对外做功，根据热力学第一定律，则一定吸热，故A正确；B．布朗运动是固体颗粒的无规则运动，是由液体分子的无规则运动引起的，故B错误；C．温度是分子平均动能的标志，则分子质量不同的两种气体，温度相同时其分子的平均动能相等，故C正确；D．封闭在容器内的气体很难被压缩，这是气体压强作用的缘故，与气体分子间的斥力无关，故D错误；E．第二类永动机不能制成是因为自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性，违背了热力学第二定律，故E正确。故选ACE．8、AC【解析】由图可知，光电管上所加的电压为反向电压，当滑片从最左端向右滑动过程，反向电压变大，则到达A极的光电子数会减小，电流表示数会减小；金属的逸出功由金属本身决定，与外界条件无关，选项B错误；逸出光电子的最大初动能，由解得，选项C正确；因光电光加反向电压，则若电流表示数为0时，说明没有光电子到达A极，但是离开阴极时动能不为0，选项D错误；故选AC.点睛：此题考查了光电效应与动能定理的综合，知道光电管的结构原理；知道遏制电压与最大初动能的关系；知道最大光电流由光强决定，遏制电压由最大初动能决定．9、ACD【解析】

气体的内能只与温度有关，根据热力学第一定律有△U=W+Q判断气体吸热还是发热；根据图象利用理想气体状态方程对每一个过程进行分析即可．【详解】A．因为A→B为等温过程，压强变小，体积变大，故气体对外界做功，故A正确；B．B→C为绝热过程，压强变小，体积变大，气体对外界做功，根据热力学第一定律有△U=W+Q，Q=0，所以内能减小，则温度降低，分子平均动能减小，故B错误；C．C→D为等温过程，压强变大，体积减小，因为温度不变，故气体分子的平均动能不变，压强变大说明单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，故C正确；DE．D→A为绝热过程，压强变大，体积减小，故外界对气体做功，根据热力学第一定律有△U=W+Q，Q=0，所以内能增大，则温度升高，故气体分子的速率分布曲线会发生变化，故D正确，E错误．【点睛】本题是图象问题，解题的关键从图象判断气体变化过程，利用理想气体状态方程，然后结合热力学第一定律进行分析判断即可解决．10、ACE【解析】

理想气体的内能只与温度有关，根据图象选择合适的气体定律，判断温度变化，根据热力学第一定律判断吸放热;温度是分子平均动能的标志。【详解】A．A→B过程为等温过程，气体压强减小体积增大，气体对外界做功，故A正确；B．D→A过程中，体积减小，外界对气体做功，绝热过程，根据热力学第一定律可知内能增大，故温度升高，故气体分子速度分布曲线发生变化，故B错误；C．C→D过程为等温过程，压强增大体积减小，分子密集程度增大，即单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，故C正确；D．B→C过程为绝热过程，气体体积增大对外做功，气体内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，故D错误；E．A→B过程为等温过程，气体内能不变，由于压强减小，气体的体积增大，对外做功，根据热力学第一定律气体吸收的热量等于气体对外所做的功，故E正确。【点睛】本题考查热力学中的理想气体状态方程的应用，较为简单。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、；；3.030；；计算摆长时漏加小球半径【解析】

(1)由题，从单摆运动到最低点开始计时且记数为1，到第n次经过最低点所用的时间内为t，则单摆全振动的次数为，周期.(2)单摆的长度为，由单摆的周期公式，得.(3)由图示游标卡尺主尺可知，游标卡尺所示为：30mm+6×0.05mm=30.30mm=3.030cm；(4)根据周期公式，此公式变形得到，以l为横坐标、为纵坐标所得到数据连成直线，并求得该直线的斜率，即.若根据所得数据连成的直线的延长线没过坐标原点，而是与纵轴的正半轴相交于一点，则实验过程中可能存在的失误是摆长漏加小球半径.【点睛】常用仪器的读数要掌握，这是物理实验的基础．掌握单摆的周期公式，从而求解加速度，摆长、周期等物理量之间的关系．单摆的周期采用累积法测量可减小误差．对于测量误差可根据实验原理进行分析．12、①等于；大于；②AB；③mA·OF=mA·OE+mB·OJ【解析】

①为了使两球碰撞为一维碰撞，在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律，两球碰后都做平抛运动，即实现对心碰撞，则A球的直径等于B球的直径．为了使碰撞后不反弹，故mA＞mB．②根据动量守恒有：mAv0=mAv1+mBv2，因为，，．代入得：mAx1=mAx2+mBx1，所以需要测量水平槽上未放B球时，A球落点位置到O点的距离x1，A球与B球碰撞后x2，A球与B球落点位置到O点的距离x1．故AB正确．因为时间相同，可以用水平位移代替速度，不用测时间，也不用测量测量G点相对于水平槽面的高，故选AB．③A球与B球碰后，A球的速度减小，可知A球没有碰撞B球时的落点是F点，A球与B球碰撞后A球的落点是E点．用水平位移代替速度，动量守恒的表达式为：mAOF=mAOE+mBOJ．【点睛】本题关键明确验证动量守恒定律实验的实验原理，注意等效替代在实验中的运用；注意器材选择的原则：为了实现对心碰撞，两球的直径需相同，为零使碰撞后A球不反弹，则A球的质量大于B球的质量．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)2s(2)(3)【解析】

(1)车在A点向障碍物发射一个超声波脉冲信号，在B点接收到反射回来的超声波脉冲信号，此过程经历的时间：；(2)汽车从A运动到B的过程中，满足：解得：；(3)超声波脉冲信号从发射到到达障碍物经历的时间：超声波脉冲信号到达障碍物时，汽车的速度大小：．14、（1）μ1=0.1，μ2=0.3；（2）2.625m；（3）3.6m；【解析】

（1）由v-t图象得到小物块的加速度，根据牛顿第二定律列式求解动摩