2023年益阳市重点中学物理高二下期末学业水平测试模拟试题含解析

2022-2023学年高二下物理期末模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出，不计空气阻力，则落在同一水平地面时的速度大小()A．一样大 B．水平抛的最大C．斜向上抛的最大 D．斜向下抛的最大2、图是用电流传感器（电流传感器相当于电流表，其电阻可以忽略不计）研究自感现象的实验电路，电源的电动势为E，内阻为r，自感线圈L的自感系数足够大，其直流电阻值大于灯泡D的阻值，在t=0时刻闭合开关S，经过一段时间后，在t=t1时刻断开开关S。在图所示的图象中，可能正确表示电流传感器记录的电流随时间变化情况的是（）A．B．C．D．3、如图所示，在光滑的水平面上，有一质量为M=3kg的足够长薄板和一质量为m的物块分别以大小v=4m/s的初速度向左、向右运动，它们之间有摩擦。当薄板的速度大小为2.4m/s且方向向左时，物块的速度大小为v′=0.8m/s，方向向左，则物块的质量为A．1kg B．2kg C．0.8kg D．1.6k4、如图所示,光滑水平面上有两个大小相同的钢球AB，A球的质量大于B球的质量.开始时A球以一定的速度向右运动,B球处于静止状态.两球碰撞后均向右运动.设碰前A球的德布罗意波长为,碰后AB两球的德布罗意波长分别为和,则下列关系正确的是（）A． B． C． D．5、氢原子的四个能级如图所示，其中为基态。若一群氢原子A处于激发态，另一群氢原子B处于激发态，则下列说法正确的是A．A可能辐射出4种频率的光子B．B可能辐射出8种频率的光子C．A能够吸收B发出的某种光子并跃迁到能级D．B能够吸收A发出的某种光子并跃迁到能级6、美国在2016年2月11日宣布“探测到引力波的存在”．天文学家通过观测双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在，证实了GW150914是两个黑洞并合的事件．该事件中甲、乙两个黑洞的质量分别为太阳质量的36倍和29倍，假设这两个黑洞，绕它们连线上的某点做圆周运动，且两个黑洞的间距缓慢减小.若该双星系统在运动过程中，各自质量不变且不受其他星系的影响，则关于这两个黑洞的运动，下列说法正确的是()A．随着甲、乙两个黑洞的间距缓慢减小，它们运行的周期在增加B．甲、乙两个黑洞运行的向心力大小之比为36：29C．甲、乙两个黑洞运行的线速度大小之比为29：36D．甲、乙两个黑洞做圆周运动的向心加速度大小始终相等二、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，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场，一质量为0.1kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端放置一质量为m=0.1kg、带正电q=0.1C的滑块，滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力．现对木板施加方向水平向左，大小为F=0.6N的恒力，g取10m/s1．则滑块（）A．开始做匀加速运动，然后做加速度减小的加速运动，最后做匀速直线运动B．一直做加速度为1m/s1的匀加速运动，直到滑块飞离木板为止C．速度为6m/s时，滑块开始减速D．最终做速度为10m/s的匀速运动8、如图所示，M为固定在水平桌面上的有缺口的方形木块，abcd为半径是R的圆形光滑的轨道，ɑ为轨道最高点，de面水平且有一定长度，今将质量为m的小球在d点的正上方高为h处由静止释放，其自由下落到d处切入轨道内运动，不计空气阻力，则以下论断正确的是（）A．只要h大于R，释放后小球就能通过a点B．无论怎样改变h，都不可能使小球通过a点做自由落体运动C．无论怎样改变h，都不可能使小球通过a点后落回轨道内D．只要改变h，就能使小球通过a点后，既可以落回轨道内又可以落到de面上9、下列说法正确的是A．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大B．在太空站中，一大滴水银会成球状，是因为液体内部分子间有相互吸引力C．液体的浸润与不浸润均是分子力作用的表现D．将未饱和汽转化成饱和汽可以保持体积不变，降低温度10、如图所示，甲、乙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x=-0.2m和x=1.2m处，两列波的速度均为v=lm/s，两列波的振幅均为2cm，图示为t=0时刻两列波的图象，此刻P、Q两质点刚开始振动．质点M的平衡位置处于x=0.5m处，下列说法正确的是．A．两列波相遇后会产生稳定的干涉图样B．质点M的起振方向沿y轴负方向C．甲波源的振动频率为1.25HzD．1s内乙波源处的质点通过的路程为0.2mE.在t=2s时刻，质点Q的纵坐标为2cm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）某同学用图丙所示的光滑轨道装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律，则：(1)A球从G处自由释放，在水平轨道末端R处与B球碰撞，刻度尺的零刻度线处于水平轨道末端R的正下方，B球着地的点迹如丁图所示，则碰后B球的水平射程为_____cm。(2)在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答：_________（填选项号）。A．水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离B．A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离C．测量A球或B球的直径D．测量A球和B球的质量（或两球质量之比）E.测量G点相对于水平槽面的高度(3)设两球的质量分别为mA、mB，且mA>mB，如丙图所示，重垂线投影点为O，球着地点迹的中心位置为M、P、N。用两球碰撞来验证动量守恒，须满足：________（根据实验中测得的物理量、长度等，用字母符号表示）。12．（12分）如图，用“碰撞实验器”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．图中0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，多次从倾斜轨道上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1，从斜轨上S位置静上释放，与小球m2相碰，并多次重复，测出碰后m1平均落地点在M点，m2平均落地点在N点，不计小球与轨道的摩擦．（1）实验中，不需要测量的物理量是______．A．两个小球的质量m1、m2

B．小球抛出点距地面的高度H

C．小球做平抛运动的射程（2）若实验中发现小于，则可能的原因是______．A．碰撞过程有机械能的损失B．计算时没有将小球半径考虑进去C．放上小球m2后，入射球m1从倾斜轨道上都止释放的位置比原来的低（3）若两球发生弹性正碰，则OM、ON、OP之间一定满足的关系是______．A．OP=ON-OMB．2OP=ON+OMC．OP-ON=2OM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，竖直放置的两根足够长的光滑金属导轨(不计导轨的电阻)相距为L，定值电阻(阻值为R)、电容器(原来不带电电容为C)和开关K相连．整个空间充满了垂直于导轨平面向内的匀强磁场，其磁感应强度的大小为B，一质量为m，电阻不计的金属棒ab横跨在导轨上．(1)判断金属杆在下落过程中，a、b两端的电势哪端较高?(2)让K接1，金属棒ab从静止开始下落，已知下落段距离后达到稳定速度，求此稳定速度=?(3)让K接2，金属棒ab从静止开始下落，求导体棒的速度与(2)问中的稳定速度相等时，导体棒所经历的时间?14．（16分）如图所示直轨道AB与光滑圆弧轨道BC相切，固定在整直平面内，圆弧轨道的圆心角为37°，半径r=0.25m，圆弧轨道C端切线水平竖直墙壁CD高H=0.16m，紧靠墙壁在水平地面上固定一个和CD等高底边长l=0.4m的斜面．一个质量m=0.1kg的小物块(视为质点)从倾斜轨道上A点由静止释放，恰好击中斜面的中点E．已知小物块与AB段的动摩擦因数μ=0.25.重力加速度g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8.求：(1)小物块运动到C点时受到轨道的支持力的大小；(2)小物块从A运动到E前的瞬间的过程中损失的机械能．15．（12分）2022年第24届冬季奥运会将在北京和张家口举行。冰壶运动是冬季运动项目之一，深受观众喜爱。图1为中国运动员在训练时投掷冰壶的镜头。冰壶的一次投掷过程可以简化为如图2所示的模型：在水平冰面上，运动员将冰壶甲推到A点放手，冰壶甲以速度v0从A点沿直线ABC滑行，之后与对方静止在B点的冰壶乙发生正碰。已知两冰壶的质量均为m，冰面与两冰壶间的动摩擦因数均为μ，AB＝L，重力加速度为g，冰壶可视为质点。不计空气阻力。（1）求冰壶甲滑行到B点时的速度大小v；（2）若忽略两冰壶发生碰撞时的能量损失。请通过计算，分析说明碰后两冰壶最终停止的位置将如图3所示：甲停在B点，乙停在B右侧某点D。（3）在实际情景中，两冰壶发生碰撞时有一定的能量损失。如果考虑了它们碰撞时的能量损失，请你在图4中画出甲、乙两冰壶碰后最终停止的合理位置。

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】解：由于不计空气的阻力，所以三个球的机械能守恒，由于它们的初速度的大小相同，又是从同一个位置抛出的，最后又都落在了地面上，所以它们的初末的位置高度差相同，初动能也相同，由机械能守恒可知，末动能也相同，所以末速度的大小相同．故选A．【点评】本题是机械能守恒的直接应用，比较简单，也可以直接用动能定理求解．2、B【解析】试题分析：闭合开关的瞬间，电感的电阻很大，灯泡中有一定的电流通过，过一段时间，电感的电阻减小，电感与灯泡并联的两端电压减小，故灯泡中的电流变小，选项AD均错误；当时间再延长，灯泡的电流稳定在某一值上；当断开开关时，电感产生自感电动势，电感中的电流与原来的电流方向相同，它与灯泡组成的电路中，感应电流沿逆时针方向，而灯泡中原来的电流沿顺时针方向，故灯泡中的电流比稳定时要小一些，然后电流随自感电动势的减小而慢慢减小到0，故选项B正确，C错误。考点：自感电动势。【名师点晴】对于电感线圈，它通直流，阻交流，当电路中的电流发生变化时产生一定的阻杭，阻碍电流的这种变化；当刚接通电路时，电感线圈会产生电动势阻碍这种电流增大，当断开时，电感线圈又会产生电动势阻碍这种电流的减小。3、A【解析】

设向左为正方向，根据动量守恒定律列式求解.【详解】设向左为正方向，由动量守恒定律可知：，即，解得m=1kg，故选A.4、D【解析】

球A、B碰撞过程中，满足动量守恒．则由，可得即动量守恒表达式也可写成所以故选D．【点睛】在光滑水平面上，大小虽然相同，但质量不等．在碰撞过程中系统满足动量守恒定律，因此可以利用运动物体的德布罗意波长和动量之间的关系列出动量守恒表达式，从而求出结果．5、C【解析】

A、原子A可能辐射出种频率的光子，故A错误；B、原子B可能辐射出种频率的光子，故B错误；C、原子吸收的能量应为从低能级跃迁到高能级的能量差，故C正确，D错误。6、C【解析】两个黑洞绕它们连线上的某点做圆周运动，那么由万有引力做向心力，甲、乙两个黑洞做圆周运动的向心力相等，向心力指向另一个黑洞可知：甲、乙两个黑洞运行的角速度ω相同，故B错误；由万有引力做向心力可得：，所以，甲、乙两个黑洞运行的线速度大小之比，故C正确；甲、乙两个黑洞做圆周运动的向心力相等，故有向心加速度a＝F/m可知：甲、乙两个黑洞做圆周运动的向心加速度大小之比为29：36，故D错误；又R甲+R乙=L，所以，R甲＝L，，故随着甲、乙两个黑洞的间距缓慢减小，它们运行的角速度增大，那么周期T＝2π/ω减小，故A错误；故选C．点睛：万有引力的应用问题一般由重力加速度求得中心天体质量，或由中心天体质量、轨道半径、线速度、角速度、周期中两个已知量，根据万有引力做向心力求得其他物理量．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】试题分析：由于滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5，静摩擦力能提供的最大加速度为μg=5m/s1，所以当0.6N的恒力作用于木板时，系统一起以的加速度一起运动，当滑块获得向左运动的速度以后又产生一个方向向上的洛伦兹力，当洛伦兹力等于重力时滑块与木板之间的弹力为零，此时Bqv=mg，解得：v=10m/s，此时摩擦力消失，滑块做匀速运动，而木板在恒力作用下做匀加速运动，．可知滑块先与木板一起做匀加速直线运动，然后发生相对滑动，做加速度减小的变加速，最后做速度为10m/s的匀速运动．故AD正确，B错误．木块开始的加速度为1m/s1，当恰好要开始滑动时，f=μ（mg-qvB）=ma，代入数据得：v=6m/s，此后滑块的加速度减小，仍然做加速运动．故C错误．故选AD考点：牛顿第二定律的应用【名师点睛】本题主要考查了牛顿第二定律的直接应用，要求同学们能正确分析木板和滑块的受力情况，进而判断运动情况．8、BC【解析】试题分析：小球恰能通过a点的条件是小球的重力提供向心力，根据牛顿第二定律：,解得：,根据动能定理：，得：,若要释放后小球就能通过a点，则需满足,A错误；小球离开a点时做平抛运动，用平抛运动的规律，水平方向的匀速直线运动：，竖直方向的自由落体运动：，解得：，故无论怎样改变h的大小，都不可能使小球通过a点后落回轨道内，小球将通过a点不可能到达d点．只要改变h的大小，就能改变小球到达a点的速度，就有可能使小球通过a点后，落在de之间,B错误；C正确；D错误；故选C．考点：向心力；机械能守恒定律．【名师点睛】根据牛顿第二定律分析小球的加速度与质量的关系．若小球恰能通过a点，其条件是小球的重力提供向心力，根据牛顿第二定律可解得小球此时的速度，用平抛运动的规律：水平方向的匀速直线运动，竖直方向的自由落体运动规律求出水平距离，由机械能守恒定律可求得h，分析小球能否通过a点后落回轨道内．9、CD【解析】

A．当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大，故A错误；B．处于失重状态的宇宙飞船中，由于液体内分子间有相互吸引力，产生表面张力，使水银表面收缩而成为球状，故B错误；C．液体的浸润与不浸润均是分子力作用的表现，故C正确；D．保持体积不变，减小压强，根据理想气体的状态方程：可知气体的温度一定降低，所以可知未饱和汽在降低温度时可能转化成饱和汽，故D正确．故选CD.点晴：液体表面存在表面张力，能使轻小物体浮在水面，表面张力使水滴在完全失重的情况成为球状．10、BCD【解析】

A.由波形图可读出，,而两列波的波速相等，由v=λf知频率不相等，则两列波相遇后不能产生稳定的干涉图样;故A项不合题意.B.两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，由“上下坡法”判断知t=0时刻，质点P沿y轴正方向运动，质点Q沿y轴负方向运动，而M点到P和Q的距离均为0.3m，波速相同为1m/s，波源的起振同时传到M点；但由波源的振动位移方程，可得振动的速度，因，可知乙的起振速度较大，两个y方向的起振速度求合速度沿y轴负方向，则当波传到M点时，由波的叠加原理知质点M的起振方向沿y轴负方向;故B项符合题意.C.甲波的波长，由v=λf得，;故C项符合题意.D.1s内波传播的距离为x=vt=1m，则知t=1s时刻甲波刚好传到乙波源处;乙波的周期为：，则1s内乙波源处的质点通过的路程为：;故D项符合题意.E.2s内波传播的距离为x=vt=2m，则知t=2s=5T乙，乙波的传播使得Q点刚好到平衡位置;P点离Q点0.6m，甲波源的振动传播到Q点需要则：；则甲波传到Q点振动一个周期加四分之三个周期，而甲波的起振是向上，可得Q点在波谷；两列波叠加可知Q点的位置为波谷，位置为-2cm；故E项不合题意.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、65.5（65.0~66.5）ABD【解析】

(1)[1]由图所示可知，刻度尺的分度值为1mm，对球落点的平均位置读数，为65.5cm。(2)[2]小球离开轨道后做平抛运动，小球下落的高度相同，在空中的运动时间t相同，由x=vt可知，小球的水平位移与小球的初速度v成正比，可以用小球的水平位移代小球的初速度，如果小球动量守恒，满足关系式mAv0=mAv1+mBv2故有mAv0t=mAv1t+mBv2t即mAOP=mAOM+mBON由此可知：A.水平槽上未放B球时，需要测量A球落点位置到O点的距离OP，故A正确；B.

A球与B球碰撞后，需要测量A球落点位置到O点的距离OM，故B正确；C.只要测量A球与B球的直径相等即可，不需要测出它们的直径大小，故C错误；D.验证动量守恒需要测量A球和B球的质量(或两球质量之比)，故D正确；E.不需要测量G点相对于水平槽面的高度，故E错误。故选ABD。(3)[3]由(2)知，实验需要验证的关系式是mAOP=mAOM+mBON【点睛】由图乙所示刻度尺确定其分度值，然后读出刻度尺的示数；根据实验原理和实验目的可以知道验证动量守恒定律实验中哪些量要测量，怎么通过物理规律测量；根据动量守恒定律及图示实验数据，写出需要验证的表达式。12、B；C；A；【解析】

试题分析：过程