湖北省襄阳市2022-2023学年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考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、商场搬运工要把一箱苹果沿倾角为θ的光滑斜面推上水平台，如图所示．他由斜面底端以初速度v0开始将箱推出箱与手分离，这箱苹果刚好能滑上平台．箱子的正中间是一个质量为m的苹果，在上滑过程中其他苹果对它的作用力大小是()A．mgcosθ B．mgsinθ C．mg D．02、两个弹簧振子，甲的固有频率是100Hz，乙的固有频率是400Hz，若它们均在频率是300Hz的驱动力作用下做受迫振动，则（）A．甲的振幅较大，振动频率是100HzB．乙的振幅较大，振动频率是300HzC．甲的振幅较大，振动频率是300HzD．乙的振幅较大，振动频率是400Hz3、如图所示，水平桌面上静止地叠放了三个苹果，下列说法正确的是（）A．1号苹果由于放在最上面，所以1号苹果没有发生弹性形变B．1号苹果对2号苹果的压力竖直向下，3号苹果对2号苹果的支持力竖直向上C．1号苹果受到的支持力是由2号苹果的弹性形变产生的D．如果桌面是光滑的，则3个苹果不可能处于图示的平衡状态4、按照玻尔理论，大量氢原子从n＝3的激发态向低能级跃迁时，最多能向外辐射()A．2种不同频率的光子 B．3种不同频率的光子C．4种不同频率的光子 D．5种不同频率的光子5、如图所示，小球a的质量为小球b质量的一半，分别与轻弹簧A、B和轻绳相连接并处于平衡状态。轻弹簧A与竖直方向夹角为60°，轻弹簧A、B伸长量刚好相同，则下列说法中正确的是（）A．轻弹簧A、B的劲度系数之比为1：3B．轻绳上拉力与轻弹簧A上拉力大小之比为2：1C．剪断绳子瞬间时，小球a的加速度为3D．剪断轻弹簧A上端瞬时，小球a的加速度为2g6、如图所示，S1、S2是两个相干波源，它们的相位及振幅均相同。实线和虚线分别表示在某一时刻它们所发出的波的波峰和波谷，关于图中所标的a、b、c三点，下列说法中正确的是（A．a质点一直在平衡位置B．b质点一直在波峰C．c质点一直在波谷D．再过T/4后的时刻，b、c两质点都将处于各自的平衡位置，振动将减弱二、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，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于和处，两列波的波速均为，两波源的振幅均为图示为时刻两列波的图象传播方向如图，此刻平衡位置处于和的P、Q两质点刚开始振动质点M的平衡位置处于处，关于各质点运动情况判断正确的是A．质点P、Q都首先沿y轴负向运动B．时刻，质点P、Q都运动到M点C．时刻，质点M的位移为D．时刻，质点M的位移为8、如图所示，完全相同的磁铁A、B分别位于铁质车厢竖直面和水平面上，A、B与车厢间的动摩擦因数均为μ，小车静止时，A恰好不下滑．现使小车加速运动，为保证A、B无滑动，则()A．速度可能向左，加速度可小于μgB．加速度一定向右，不能超过(1＋μ)gC．加速度一定向左，不能超过μgD．加速度一定向左，不能超过(1＋μ)g9、如图所示，空间存在着与圆台母线垂直向外的磁场，各处的磁感应强度大小均为B，圆台母线与竖直方向的夹角为θ，一个质量为m、半径为r的匀质金属环位于圆台底部，环中维持恒定的电流I不变，之后圆环由静止向上运动，经过时间t后撤去该恒定电流并保持圆环闭合，圆环全过程上升的最大高度为H，已知重力加速度为g，磁场的范围足够大，在圆环向上运动的过程中，下列说法正确的是A．圆环开始减速时加速度大于gB．在时间t内安培力对圆环做功为mgHC．圆环先有收缩后有扩张的趋势D．圆环运动的最大速度为2πBIrt10、有关分子动理论的说法，正确的是A．温度降低了，物体内每个分子动能一定减小B．分子间间的距离为时，分子间作用力的合力为零，分子势能最小C．物体的机械能增大，其内部每个分子的动能不一定增大D．用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，说明此时分子间只存在引力而不存在斥力E.气体压强的产生是大量气体分子对器壁持续频繁的碰撞引起的三、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）在做“探究单摆周期与摆长的关系”的实验时，（1）为了利用单摆较准确地测出重力加速度，可选用的器材为______A．20cm长的结实的细线、小木球、秒表、米尺、铁架台B．100cm长的结实的细线、小钢球、秒表、米尺、铁架台C．100cm长的结实的细线、大木球、秒表、50cm量程的刻度尺、铁架台D．100cm长的结实的细线、大钢球、大挂钟、米尺、铁架台（2）为了减小测量周期的误差，摆球应在经过最______（填“高”或“低”）点的位置时开始计时，并计数为1，摆球每次通过该位置时计数加1．当计数为63时，所用的时间为t秒，则单摆周期为______秒．（3）实验时某同学测得的g值偏大，其原因可能是______．A．实验室的海拔太高

B．摆球太重C．测出n次全振动时间为t，误作为（n+1）次全振动时间进行计算D．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现了松动，使摆线长度增加了（4）有两位同学利用假期分别去参观北京大学和厦门大学的物理实验室，各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了T2-L图象，如图甲所示．去北大的同学所测实验结果对应的图线是______（填“A”或“B”）．另外，在厦大做探究的同学还利用计算机绘制了a、b两种单摆的振动图象如图乙所示，由图可知，a、b两单摆的摆长之比=______．（北大所在地的纬度比厦大高．）12．（12分）在“用单摆测定重力加速度”的实验中，①测摆长时，若正确测出悬线长L和摆球直径d，则摆长为_______;②测周期时，当摆球经过___________位置（填平衡位置或最高点）时开始计时并计数1次，测出经过该位置N次(约60~100次)的时间为t，则周期为_______．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，一质量M=2kg的上表面光滑的U形物块A静止在光滑水平面上，另有一质量m=lkg的小物块B在其上表面以v0=3m/s的速度向右运动，A和B第一次碰撞为弹性碰撞，第二次碰撞后两者粘在一起形成一个整体。求；（1）A和B第一次碰撞后两者各自速度的大小和方向；（2）A和B第二次碰撞过程中、B组成的系统损失的机械能。14．（16分）如图所示，一个半径为r的半圆形线圈，以直径ab为轴匀速转动，转速为n，ab的左侧有垂直于纸面向里(与ab垂直)的匀强磁场，磁感应强度为B.M和N是两个集流环，负载电阻为R，线圈、电流表和连接导线的电阻不计，求：（1）感应电动势的最大值；（2）从图示位置起转过周的时间内负载电阻R上产生的热量；（3）从图示位置起转过周的时间内通过负载电阻R的电荷量；（4）电流表的示数．15．（12分）如图所示，平静湖面岸边的垂钓者，眼睛恰好位于岸边P点正上方0.9m的高度处，水面与P点登高，浮标Q离P点1.2m远，鱼饵灯M在浮标正前方1.8m处的水下，垂钓者发现鱼饵灯刚好被浮标挡住，已知水的折射率，求：①鱼饵灯离水面的深度；②若鱼饵灯缓慢竖直上浮，当它离水面多深时，鱼饵灯发出的光恰好无法从水面PQ间射出．

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】

箱子沿斜面上升，做匀减速运动，对箱子进行受力分析，根据牛顿第二定律得：Ma=Mgsinθ，所以加速度为a=gsinθ。对于箱子正中间的苹果，也随箱子一起做减速，加速度为a=gsinθ．所以其它苹果对正中间苹果的合力方向要垂直斜面向上。对苹果受力分析，如图所示：由矢量三角形有F=mgcosθ。A.通过计算得F=mgcosθ，故A符合题意；B.通过计算得F=mgcosθ，故B不符合题意；C.通过计算得F=mgcosθ，故C不符合题意；D.通过计算得F=mgcosθ，故D不符合题意。2、B【解析】

受迫振动的频率由驱动力的频率决定，与固有频率无关，所以甲乙的振动频率都是300Hz，做受迫振动的物体固有频率与驱动力的频率相差较小时，振幅较大，所以乙的振幅较大。A.A项与上述分析结论不相符，故A不符合题意；B.B项与上述分析结论相符，故B符合题意；C.C项与上述分析结论不相符，故C不符合题意；D.D项与上述分析结论不相符，故D不符合题意。3、C【解析】

A．1号苹果由于放在最上面，1号与2号间存在相互挤压，所以存在弹性形变，故A错误；B．由于苹果的接触面是否水平不能确定，故压力是否竖直不能确定，故B正确；C．1号苹果在重力作用下向下挤压2号苹果，使得2号苹果发生弹性形变产生，这个弹性形变要恢复，就给1号苹果一个支持力，故C正确；D．整体分析，三个苹果受到竖直的重力和桌面给的竖直向上的支持力，桌面光滑时，在水平方向不受外力，只要三个苹果之间接触面也水平，相互的弹力就也在竖直方向上，它们仍可以处于平衡状态，故D错误．4、B【解析】

根据=3知，最多向外辐射3种不同频率的光子．故B正确，ACD错误．故选B．5、C【解析】

对小球b受力分析，受重力和拉力，受力平衡，弹簧B的弹力：FB=mbg；对小球a、b整体受力分析，如图所示：根据平衡条件，弹簧A的拉力：FA=2（ma+mb）g，mb=2ma，又由胡克定律F=kx，弹簧A、B伸长量刚好相同，轻弹簧A、B的劲度系数之比：kAkB=FAFB=31，故A错误；根据平衡条件，有：FB=mbg；FA=2（ma+mb）g；T=（ma+mb）gtan60°=3（ma+mb）g；故轻绳上拉力与轻弹簧A上拉力大小之比为：TFA=32，故B错误；剪断绳子瞬间时，小球a的合力等于绳子的拉力，故此时a的加速度为a=T【点睛】本题关键是采用整体法和隔离法灵活选择研究对象，然后根据平衡条件并结合合成法和胡克定律列式求解。6、A【解析】

A.a质点位置是波峰和波谷相遇，振动减弱，且两列波的振幅相同，所以a质点一直在平衡位置，A正确。BC.b质点所处位置为波峰与波峰相遇，振动加强，但仍在做周期性运动，并非一直在波峰；而c质点是波谷与波谷相遇，仍为振动加强点，所以并非一直在波谷，BC错误。D.b、c两点为振动加强点，振动始终加强，D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、AD【解析】

两列频率相同的相干波，当波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，当波峰与波谷相遇时振动减弱，则振动情况相同时振动加强；振动情况相反时振动减弱由此可根据AB间距求出该的波长，从而算出波的周期由波的传播方向来确定质点的振动方向．【详解】由波的传播方向可确定质点的振动方向：逆向描波法．两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，则质点P、Q均沿y轴负方向运动．故A正确；质点不随波迁移，所以质点P、Q都不会运动到M点，故B错误；由波长与波速关系可求出，波的周期为，两质点传到M的时间为，当时刻，两波的波谷恰好传到质点M，所以位移为．故C错误，D正确．故选AD．【点睛】波的叠加满足矢量法则，例如当该波的波峰与波峰相遇时，此处相对平衡位置的位移为振幅的二倍；当波峰与波谷相遇时此处的位移为零．8、AD【解析】试题分析：小车静止时，恰好不下滑，则重力等于最大静摩擦力，当小车加速时，根据弹力和吸引力的关系得出加速度的方向，对B分析，抓住B的最大静摩擦力求出加速度的最大值．解：小车静止时，A恰好不下滑，所以对A有：mg=μF引，当小车加速运动时，为了保证A不下滑，则FN≥F引，则FN﹣F引=ma，加速时加速度一定向左，故B错误．对B有μ（mg+F引）=mam，解得am=（1+μ）g，故A、D正确，C错误．故选AD．【点评】本题考查了牛顿第二定律的临界问题，关键抓住A、B的最大静摩擦力进行求解，掌握整体法和隔离法的运用．9、ACD【解析】A、电流撤去后，由于惯性，圆环继续向上运动，在磁场中切割磁感线产生感应电流，电流方向俯视为逆时针，由左手定则可知圆环所受安培力方向垂直磁感线向下，重力竖直向下，所以圆环开始减速时加速度大于g，故A正确；B、由功能关系可知，在上升全过程中，在t时间内安培力对圆环做的功等于全过程重力做的功mgH和t时间后圆环克服安培力做的功，所以在时间t内安培力对圆环做功大于mgH，故B错误；C、圆环通电流时，电流方向为顺时针，安培力分量指向圆心，有收缩的趋势，撤去电流后，切割产生的感应电流为逆时针，则安培力分量背离圆心，则有扩张的趋势，故C正确；D、环中通以恒定电流I后，圆环所受安培力为BI·2πr，则在竖直方向的分力为2πrBIcosθ，由牛顿第二定律,可得：BI2πrcosθ-mg=ma，则圆环向上的加速度为a=2πBIrcosθm-g，竖直向上；在电流未撤去时，圆环将做匀加速直线运动，经过时间t，速度会达到最大值，由v=at得v=故选ACD。【点睛】根据牛顿第二定律，与运动学公式，依据功能关系，结合电磁感应与安培力，即可求解。10、BCE【解析】

温度降低了，分子的平均动能减小，并非物体内每个分子动能都减小，选项A错误；分子间间的距离为时，分子间的吸引力等于斥力，其作用力的合力为零，分子势能最小，选项B正确；宏观物体的机械能与微观粒子的动能无任何关系，则物体的机械能增大，其内部每个分子的动能不一定增大，选项C正确；用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，说明此时分子间存在引力，但不能说明不存在斥力，其实分子间的引力和斥力是同时存在的，故D错误．气体压强的产生是大量气体分子对器壁持续频繁的碰撞引起的，选项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、B低CB4：9【解析】（1）实验中应采用长1m左右，不能形变的细线，小球选用体积小质量大小的金属球；故选B；

（2）摆球经过最低点的位置时速度最大，在相等的距离误差上引起的时间误差最小，测的周期误差最小．所以为了减小测量周期的误差，摆球应选经过最低点的位置时开始计时．由题分析可知，单摆全振动的次数为N==30，周期为T=；

（3）摆球的重力越重，误差越小；故A错误；计算时误将小球的直径与摆线长相加，则摆长测量值偏大，根据可知，则重力加速度的测量值偏大，选项B错误；实验中误将n次全振动计为n+1次，根据T=t/n求出的周期变小，g偏大，故C错误．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，测得的单摆周期变大，依据：，可知得到的g值偏小，故D正确．故选D.

（4）由得，T2＝L，知T2～L图象的斜率越大，则重力加速度越小，因为厦门当地的重力加速度小于北京，则厦门的同学所测实验结果对应的图线的斜率大，应该是A图线．

由振动图线知，两单摆的周期比为，由知，两单摆摆长之比．

点睛：本题考单摆测量重力加速度的实验原理和方法，了解重力加速度的变化规律和利用单摆测重力加速度的实验