2023年陕西省西安市西安中学物理高二第二学期期末统考模拟试题含解析

2022-2023高二下物理期末模拟试卷注意事项：1．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、下列物理量中用国际单位制的基本单位表示,且是矢量的是（）A． B． C． D．2、街道旁的路灯利用半导体的电学特性制成了白天自动熄灭，夜晚自动点亮的装置，该装置的工作原理是应用了半导体的()A．光敏性 B．压敏性C．热敏性 D．三个特性同时应用3、物理学重视逻辑推理，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上，下列说法正确的是（）A．电子的发现使人们认识到原子具有核式结构B．天然放射现象说明原子核内部是有结构的C．粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的D．密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的4、在下列4个核反应方程中，x表示质子的是A． B．C． D．5、如图所示，在匀强磁场中固定一根与磁场方向垂直的通电直导线，匀强磁场的磁感应强度为B=1T，在导线外，以导线截面的中心为圆心的圆周上有a、b、c、d四个点．已知d点的磁感应强度为，方向斜向右上方，并与B的夹角为45°，则下列说法正确的是（）A．a点的磁感应强度为零B．b点的磁感应强度与d点相同C．c点的磁感应强度为零D．直导线中的电流方向垂直纸面向里6、如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的两只灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下面说法中正确的是()A．合上开关S接通电路时，A1和A2同时亮B．合上开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮C．断开开关S切断电路时，A2先灭，A1后灭D．断开开关S切断电路时，A1先灭，A1后灭二、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，滑块A与小球B用一根不可伸长的轻绳相连，且滑块A套在水平直杆上．现用与水平方向成30°角的力F拉B，使A、B一起向右匀速运动，运动过程中A、B保持相对静止．已知A、B的质量分别为1kg、1kg，F=10N，重力加速度为10m/s1．则（）A．轻绳与水平方向的夹角θ=30°B．轻绳与水平方向的夹角θ=60°C．滑块A与水平直杆之间的动摩擦因数为3D．滑块A与水平直杆之间的动摩擦因数为38、如图所示，边长为L的正方形单匝线圈abcd，电阻为r，外电路的电阻为R，a、b的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始，以角速度ω绕轴OO′匀速转动，则以下判断正确的是A．电阻R两端电压的最大值为UB．闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e=C．线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为q=D．线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为Q=9、有一种大型娱乐器械可以让人体验超重和失重，其环形座舱套在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由下落．落到一定位置时，制动系统启动，座舱做减速运动，到地面时刚好停下．下列说法中正确的是（）A．座舱自由下落的过程中人处于失重状态B．座舱自由下落的过程中人处于超重状态C．座舱减速下落的过程中人处于失重状态D．座舱减速下落的过程中人处于超重状态10、如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,电压表和电流表均为理想交流电表,从某时刻开始在原线圈两端加上瞬时值表达式为u=220sin100πt(V)的交变电压,则()A．电压表的示数为22VB．在滑动变阻器滑片P向上移动的过程中,电流表A2的示数变小C．在滑动变阻器滑片P向上移动的过程中,电流表A1的示数变大D．在滑动变阻器滑片P向上移动的过程中,理想变压器的输入功率变小三、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）为了验证碰撞中动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞(碰撞过程中没有机械能损失)，某同学选取了两个体积相同、质量不相等的小球，按下述步骤做了如下实验:(1)用天平测出两个小球的质量(分别为m1和m2，且m1＞m2)．(2)按照如图所示的那样，安装好实验装置．将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端点的切线水平．将一斜面BC连接在斜槽末端．(3)先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置．(4)将小球m2放在斜槽前端边缘处，让小球m1从斜槽顶端A处滚下，使它们发生碰撞，记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置．(5)用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离．图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到B点距离分别为L0、L1、L2根据该同学的实验，回答下列问题：(1)小球m1与m2发生碰撞后，m1的落点是图中的_________点，m2的落点是图中的_________点．(2)用测得的物理量来表示，只要满足关系式____________，则说明碰撞中动量是守恒的．(3)用测得的物理量来表示，只要再满足关系式__________，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞．12．（12分）如图所示为“探究小车速度随时间变化的规律”的实验装置图，实验所用电源频率为f，则：（1）按照实验要求应该____A．要平衡摩擦力B．要求悬挂物的质量远小于小车的质量C．先释放小车，再接通电源D．先接通电源，再释放小车（2）如图所示为实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E为依次排列的五个计数点，每相邻两个计数点间还有四个点没有画出来。量出B、C、D、E点到A点的距离为d1、d2、d3、d4、则打B点时小车的速度vB=____，用逐差法求小车的加速度表达式为a=____。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）如图所示的平面直角坐标系xOy，在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y正方向；在第Ⅳ象限的正三角形abc区域内有匀强电场，方向垂直于xOy平面向里，正三角形边长为L，且ab边与y轴平行。一质量为m、电荷量为q的粒子，从y轴上的P（0，h）点，以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的a（2h，0）点进入第Ⅳ象限，又经过磁场从y轴上的某点进入第Ⅲ象限，且速度与y轴负方向成45°角，不计粒子所受的重力。求：（1）电场强度E的大小；（2）粒子到达a点时速度的大小和方向；（3）abc区域内磁场的磁感应强度B的最小值。14．（16分）如图所示，水平固定足够长平行直轨道MM′N，PP′Q间距l=2m，M'P'为磁场边界，左侧粗糙无磁场，右侧光滑且有垂直轨道平面向下的匀强磁场B=2T．导体棒ab、cd质量、电阻均相等，分别为m=2kg，R=2Ω．现让cd棒静止在光滑区域某处（距M'P'足够远），ab棒在与磁场边界M'P'左侧相距x=3.6m处获得初速度v0=10m/s．整个过程中导体棒与导轨始终保持垂直且接触良好，ab棒与粗糙导轨间的动摩擦因数μ=0.1．重力加速度g=10m/s2．求（1）ab导体棒刚进入磁场瞬间回路的电流；（2）求ab、cd最终的速度及ab进入磁场后系统产生的焦耳热．15．（12分）如图甲所示，倾角=37的粗糙斜面固定在水平面上，斜面足够长。一根轻弹簧一端固定在斜面的底端，另一端与质量m=1.0kg的小滑块(可视为质点)接触，滑块与弹簧不相连，弹簧处于压缩状态。当t=0时释放滑块，在0～0.24s时间内，滑块的加速度a随时间t变化的关系如图乙所示。已知弹簧的劲度系数k=2.0102N/m，当t=0.14s时，滑块的速度v1=2.0m/s。g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8。最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：（1）斜面对滑块的摩擦力Ff的大小；（2）t=0.14s时滑块与出发点间的距离d；（3）在0～0.44s时间内，滑块运动的位移x。

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】A选项表示功率，不是矢量；B选项表示加速度，单位为基本单位组成，满足题意；C选项表示电场强度，但不是基本单位组成；D选项表示电阻，为标量．故本题选B【点睛】在力学范围内，国际单位规定长度、质量、时间为三个基本量，它们的单位分别是米（m）、千克（kg）、秒（s）称为基本单位．对于热学、电磁学、光学等学科，除了上述三个基本量外，还要加上另外四个基本量和它们的基本单位，才能导出其它单位．电流：安培（A），热力学温度：开尔文（K），物质的量：摩尔（mol），发光强度：坎德拉（cd）2、A【解析】灯要求夜晚亮，白天熄，白天有光，黑夜无光，则由光导致的电路电流变化，所以电路中利用光传感器导致电阻变化，实现自动控制，因此是利用半导体的光敏性，A正确；BCD错误；故选A．3、B【解析】

A．卢瑟福的粒子散射实使人们认识到原子的核式结构，A错误；B．贝克勒尔发现天然放射现象说明原子核内部是有结构的，B正确；C．密立根用油滴法首先从实验上证明了，微小粒子带电量的变化不连续，它只能是元电荷e的整数倍，即粒子的电荷是量子化的，C错误；D．轨道量子化是波尔在卢瑟福模型的基础上加以改进而提出的，D错误。故选B。4、C【解析】

A中x表示正电子，B中x表示α粒子，C中x表示质子，D中x表示中子，故ABD错误，C正确．故选C．5、C【解析】根据d点的磁感应强度为，方向斜向右上方，并与B的夹角为45°，可知通电直导线在d点产生的磁场的磁感应强度为1T，方向竖直向上，由此可判断通电直导线中电流垂直纸面向外；通电直导线在a点的磁场强度为1T,方向水平向右，由磁场叠加可知，a点的磁感应强度为2T，选项AD错误；同理可求得b点的磁感应强度大小为T，方向与B成450角沿斜向下方，即b点的磁感应强度与d点大小相同，方向不同，选项B错误；通电直导线在c点的磁场强度为1T,方向水平向左，由磁场叠加可知，c点的磁感应强度为0，选项C正确；故选C.叠加：本题考查安培定则和平行四边形定则，空间任意一点的磁感应强度都通电导线产生的磁场和匀强磁场的叠加，而叠加时满足平行四边形法则．6、B【解析】试题分析：合上开关S接通电路时,两支路电流增加，所以灯泡A2马上亮起来，而在A1支路中线圈L上会产生自感电动势，阻碍电流的增加，所以使得电灯慢慢亮起来，选项B正确；而当断开开关S切断电路时，电路中的电流减小，所以支路中的电流立即消失，但是在支路由于L中的自感电动势阻碍电流的减少，此电流会在L中重新形成回路，所以会使得两灯慢慢的一起熄灭．CD选项均错．考点：自感现象二、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、AD【解析】A、对B分析，B受重力、拉力F及绳子的拉力而处于平衡；将两拉力合成，因拉力为10N，小球的重力为10N，则由几何关系可知，轻绳的拉力也为10N，方向与水平方向成30°角，故A正确，B错误；

B、对整体受力分析可知，A受到的支持力为：FN=（mA+mB）g-Fsin30°=25N，摩擦力等于F沿水平方向的分力为：f=Fcos30°=53N

则由：f=μ点睛：本题要注意应用整体法与隔离法的正确使用，注意应用整体法时一定要分清内力与外力，正确的受力分析。8、BCD【解析】

A.回路中最大感应电动势E电阻R两端电压的最大值为U故A错误；B.若线圈从图示位置开始，也就是从中性面开始计时，闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e=故B正确；C.线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为q=故C正确；D.电动势的有效值E=通过电阻R的电流的有效值I=线圈转动一周的过程中时间T=线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为Q=故D正确。9、AD【解析】座舱自由下落过程加速度竖直向下，故处于失重状态，A正确，B错误．座舱减速下落的过程中加速度竖直向上，故处于超重状态，C错误，D正确．故选AD．点睛：判断一个物体处于超重和失重的条件是：若加速度向上则超重，若加速度向下则失重．10、BD【解析】A.根据电压与匝数成正比可知，原线圈的电压的最大值为220V，所以副线圈的电压的最大值为22V，电压表的示数为电压的有效值，所以示数为22V，故A错误；B.在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，滑动变阻器的阻值变大，电路的总电阻增大，由于电压是由变压器决定的，输出的电压不变，所以电流变小，电流表A2的示数变小，故B正确；C.由于变压器的输入和输出的功率是相等的，副线圈的电流减小，电压不变，所以输出的功率要减小，输入的功率也要减小，而电路的电压是不变的，所以输入的电流要减小，电流表A1的示数变小，故C错误；D.在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，滑动变阻器的阻值变大，由P=U2/R可知，理想变压器的输出的功率变小，所以输入功率也要变小，故D正确．故选BD.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、DF【解析】

考查验证碰撞中动量守恒。【详解】（1）小球m1和小球m2相撞后，小球m2的速度增大，小球m1的速度减小，都做平抛运动，所以碰撞后m1球的落地点是D点，m2球的落地点是F点；

（2）碰撞前，小于m1落在图中的E点，设其水平初速度为v1．小球m1和m2发生碰撞后，m1的落点在图中的D点，设其水平初速度为v1′，m2的落点是图中的F点，设其水平初速度为v2．设斜面BC与水平面的倾角为α，

由平抛运动规律得：解得：

同理可解得：，所以只要满足,即，说明两球碰撞过程中动量守恒；（3）若为弹性碰撞，则碰撞前后机械能守恒，则需满足关系式：即。12、Dd2f10【解析】

第一空．AB．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，不需要平衡摩擦力，也不要求悬挂物的质量远小于小车的质量，能保证小车做匀变速运动即可；故AB项不符合题意；CD．实验时应先接通电源，再释放小车，以保证实验能顺利进行。故C项不符合题意，D项符合题意。第二空．由题知，时间间隔t=5f，根据匀变速运动的推论，打B点时小车的速度vB=d22t第三空．由逐差法知：（d4-d2）-d2=a（2t）2，小车的加速度表达式a=d4四、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）；（2），方向与x轴的夹