2023年湖南省株洲市物理高二下期末考试试题含解析

2022-2023学年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、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、下列射线中，穿透本领最强的是（）A．α射线 B．β射线 C．γ射线 D．阴极射线2、氢原子能级示意图如图所示．光子能量在1.63eV~3.10eV的光为可见光．要使处于基态（n=1）的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为A．12.09eV B．10.20eV C．1.89eV D．1.5leV3、如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场。若第一次用时间t拉出，外力所做的功为W1，外力的功率为P1，通过导线截面的电荷量为q1；第二次用时间3t拉出，外力所做的功为W2，外力的功率为P2，通过导线截面的电荷量为q2，则A．W1=W2，P1=P2，q1<q2B．W1=3W2，P1=3P2，q1＝q2C．W1=3W2，P1=9P2，q1＝q2D．W1=W2，P1=9P2，q1=3q24、如图所示，从倾角为θ的斜面上方某处，将质量为m的小球，以初速度v0，沿水平方向抛出，正好垂直打在斜面上．已知小球打在斜面上的速度大小为v，则小球从抛出到落在斜面上的过程中，小球所受重力的冲量大小为A．mv0sinθB．mv0cosθC．mvcosθD．mvsinθ5、如图所示为氢原子的能级图｡能量为13.06eV的光子照射一群处于基态的氢原子，可以观测到氢原子发射不同波长的光有A．4种 B．8种 C．10种 D．12种6、一正弦交变电流的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知该交变电流()A．周期为0.125sB．电压的有效值为10VC．电压的最大值为20VD．电压瞬时值的表达式为u=10sin8πt(V)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，在光滑水平面上叠放着A、B两物体。现对A施加水平向右的拉力F，通过传感器可测得A的加速度a随拉力F变化的关系如图B所示。已知重力加速度g=10m/s2，由下列说法正确的是（）A．A的质量mA=2

kgB．A的质量mA=6

kgC．A、B间的动摩擦因数μ=0.6D．A、B间的动摩擦因数μ=0.28、关于核子间的作用力及结合能，下列说法正确的有A．原子核中的核子只跟邻近的核子发生核力作用B．自然界中较重的原子核，质子数与中子数相等C．原子核的结合能就是核子结合成原子核而具有的能量D．比结合能越大，原子核中核子结合越牢固，原子核越稳定9、矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起，将其放在光滑水平面上，如图所示，质量为m的子弹以速度v水平射向滑块，若子弹击中上层，子弹刚好不穿出；若子弹击中下层，则子弹整个刚好嵌入，由此可知（）A．子弹射中上层时对滑块做功多B．两次子弹对滑块做的功一样多C．子弹射中上层系统产生热量多D．子弹与下层之间的摩擦力较大10、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（

）A．A→B过程中，外界对气体做功B．B→C过程中，气体分子的平均动能减小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，气体分子的速率分布曲线不发生变化三、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）利用如图所示装置验证机械能守恒定律:质量m=1.21kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．下图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）。已知打点计时器每隔1．12s打一次点，当地的重力加速度g=11m/s²。（计算结果均取3位有效数字）（1）下列实验操作步骤中错误的是（_____）A．把打点计时器固定在铁架台上，用导线连接到低压交流电源B．将连有重锤的纸带穿过限位孔，将纸带和重锤提升到一定高度C．先释放纸带，再接通电源D．更换纸带，重复实验，根据记录处理数据（2）根据图上所得的数据，应取图中O点和____点来验证机械能守恒定律,那么打下该点时重物的瞬时速度大小为_______m/s；（3）从O点到所取点，重物重力势能减少量ΔEp=____J，动能增加量ΔEk12．（12分）在“用单摆测定重力加速度”的实验中(1)为了尽量减小实验误差，以下做法正确的是___；A．选用轻且不易伸长的细线组装单摆B．选用密度和体积都较小的摆球组装单摆C．使摆球在同一竖直面内做小角度摆动D．选择最大位移处作为计时起点(2)用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图所示，则摆球的直径为____；(3)一位同学在实验中误将49次全振动计为50次，其它操作均正确无误，然后将数据代入单摆周期公式求出重力加速度，则计算结果比真实值___；（选填“偏大”或“偏小”）(4)为了进一步提高实验精度，可改变几次摆长L并测出相应的周期，从而得出一组对应的与的数据，再以为横轴、为纵轴建立直角坐标系，得到图示直线，并求得该直线的斜率为，则重力加速度_____。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）如图所示是一个种电动升降机的模型示意图，A为厢体，B为平衡重物，A、B的质量分别为M=1.5kg、m=0.5kg．A、B由跨过轻质滑轮的足够长的轻绳系住．在电动机牵引下使厢体A由静止开始向上运动，电动机输出功率20W保持不变，厢体上升1m时恰好达到最大速度．不计空气阻力和摩擦阻力，g取．在厢体向上运动过程中，求：(1)厢体的最大速度；(2)厢体向上的加速度为时，重物下端绳的拉力大小；(3)厢体从开始运动到恰好达到最大速度过程中所用的时间．14．（16分）如图所示，一长l＝2m、质量M＝1kg的薄木板（厚度不计）静止在粗糙的水平台面上，其右端距平台边缘L＝5m，木板的正中央放置一质量为m＝1kg的小物块（可视为质点）．已知木板与平台、物块与木板间动摩擦因数均为μ1＝0.1．现对木板施加一水平向右的恒力F，其大小为18N，取g＝10m/s2，试求：（1）F作用1.2s时，木板的右端到平台边缘的距离；（2）要使小物块最终不能从平台上滑出去，则物块与平台间的动摩擦因数μ2应满足的条件．15．（12分）发电站的电源通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送到用户，如果升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器．（1）发电机输出的功率是100KW，输出电压是250V，升压变压器原、副线圈的匝数比是125，求升压变压器的输出电压和输电导线中的电流；（2）若输电导线中损失的功率为输电功率的4%，求输电导线的总电阻和降压变压器原线圈两端的电压；（3）若用户需要的电压为220V，求降压变压器的原、副线圈的匝数比．

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】

放射性元素放出的三种射线中，γ射线的穿透本领最强，电离本领最弱，故选C.2、A【解析】

由题意可知，基态（n=1）氢原子被激发后，至少被激发到n=3能级后，跃迁才可能产生能量在1.63eV~3.10eV的可见光．故．故本题选A．3、C【解析】

A.线框拉出磁场时穿过线框的磁通量的变化量相等，根据感应电荷量公式可知，通过导线截面的电量相等，即有：q1：q2=1：1，A错误。BCD.设线框的长为L1，宽为L2，速度为v．线框所受的安培力大小为：又，所以，线框匀速运动时，外力与安培力平衡，则外力的大小为：，外力做功为：可见，外力做功与所用时间成反比，由题知，，且，代入数据得外力功率之比等于9：1，所以C正确BD错误。4、C【解析】由于小球正好垂直打在斜面上，则，解得，所以重力的冲量为根据几何关系知所以重力的冲量，故C正确；ABD错误；故选C5、C【解析】设氢原子吸收该光子后能跃迁到第n能级，根据能级之间能量差可有：，解得，故基态的氢原子跃迁到n=5的激发态，所以放出不同频率光子种数为：种，故C正确，A、B、D错误；故选C．【点睛】依据氢原子的能级图，计算出基态氢原子吸收该光子后最高能跃迁到第几能级，然后即可求出有多少种不同频率光子．6、B【解析】由图象可知，交变电流的周期为0.250s，A错误；电压的最大值为20V，电压的有效值U=202V=102V，B正确C错误；因为ω=2π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、BD【解析】

AB．由图象可以看出，当力F＜48N时加速度较小，A、B相对静止，加速度相同。

对整体法，由牛顿第二定律：F=（mA+mB）a则得由数学知识得：故mA+mB=8kg当F＞48N时，A的加速度较大，采用隔离法，

由牛顿第二定律：

对A有：F-μmAg=mAa则得由数学知识得：可得mA=6kgmB=1kg选项A错误，B正确；CD．由当F=60N时，a=8m/s1解得μ=0.1．故C错误，D正确。

故选BD。8、AD【解析】

A．核力是短程力，作用范围在1.5×10-15m之内．每个核子只跟相邻的核子发生核力作用，故A正确；B．自然界中较重的原子核，质子数小于中子数，故B错误；C．原子核是核子结合在一起构成的，要把它们分开，需要能量，这就是原子核的结合能，故C错误；D．比结合能越大，原子核中核子结合越牢固，原子核越稳定，故D正确；9、BD【解析】试题分析：根据动量守恒知道最后物块获得的速度（最后物块和子弹的公共速度）是相同的，即物块获得的动能是相同的；根据动能定理，物块动能的增量是子弹做功的结果，所以两次子弹对物块做的功一样多．故A错误，B正确；子弹嵌入下层或上层过程中，系统产生的热量都等于系统减少的动能，而子弹减少的动能一样多（子弹初末速度相等）；物块能加的动能也一样多，则系统减少的动能一样，故系统产生的热量一样多，故C错误；根据摩擦力和相对位移的乘积等于系统动能的损失量，由公式：Q=Fl相对，两次相对位移不一样，因此子弹所受阻力不一样，子弹与下层之间相对位移比较小，所以摩擦力较大．故D正确；故选BD．考点：动量守恒定律【名师点睛】此题是对动量守恒定律的考查；本题的关键是用动量守恒知道子弹只要留在滑块中，他们的最后速度就是相同的；知道产生的热量的计算公式是：Q=Fl相对；这是一道考查动量和能量的综合题．10、BC【解析】

A、A→B过程中，体积增大，气体对外界做功，故A错误；B、B→C过程中，绝热膨胀，气体对外做功，温度降低，气体分子的平均动能减小，故B正确；C、C→D过程中，等温压缩，体积变小，分子数密度变大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，C正确；D、D→A过程中，绝热压缩，外界对气体做功，温度升高，分子平均动能增大，气体分子的速率分布曲线发生变化，故D错误；故选BC．【点睛】A→B过程中，体积增大，气体对外界做功，B→C过程中，绝热膨胀，气体对外做功，温度降低，C→D过程中，等温压缩，D→A过程中，绝热压缩，外界对气体做功，温度升高．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、CB1.921.3841.369【解析】（1）把打点计时器固定在铁架台上，用导线连接到低压交流电源，选项A正确；将连有重锤的纸带穿过限位孔，将纸带和重锤提升到一定高度，选项B正确；先接通电源，再释放纸带，选项C错误；更换纸带，重复实验，根据记录处理数据，选项D正确；此题选项不正确的选项，故选C；（2）根据图上所得的数据，应取图中O点和B点来验证机械能守恒定律,那么打下B点时重物的瞬时速度大小为vB（3）从O点到所取B点，重物重力势能减少量为：△Ep=mghB=1.21×11×1.1921J=1.384J，动能的增加量为：△Ek＝12mvB2＝12×1.2×1.922J=1.369J．在误差允许的范围内，机械能守恒．12、(1)AC(2)18.1(3)偏大(4)【解析】

(1)A。为减小实验误差，组装单摆须选用轻且不易伸长的细线，故A正确；B．为减小空气阻力对实验的影响，从而减小实验误差，组装单摆须选用密度大而直径都较小的摆球，故B错误；C．使摆球在同一竖直平面内做小角度摆动（小于5°），故C正确；D．测量时间应从单摆摆到最低点开始，因为最低位置摆球速度最大，相同的视觉距离误差，引起的时间误差较小，则周期测量比较准确，故D错误；故选AC。(2)游标卡尺的固定刻度读数为18mm，游标尺读数为：0.1×1mm=0.1mm，所以最终读数为：18mm+0.1mm=18.1mm；(3)单摆的周期公式得：，据可知，将49次全振动计为50次，使周期变小，据加速度的表达式可知，会使g偏大；(4)单摆的周期公式，得：，则有，重力加速度。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）FT=（3）t=【解析】【分析】轿厢达到最大速度时合力为零，根据A的合力为零求出绳的拉力，结合求轿厢的最大速度；对A和B分别运用牛顿第二定律列式,可求得重物B下端绳的拉力大小；轿厢从开始运动到恰好达到最大速度过程,运用动能定理列式可求得所用的时间．解：（1）设厢体的最大速度为，由分析可知，当时，厢体A的速度最大由，可知，；（2）当厢体向上的加速度为时，利用牛顿第二定律，对①对②由①②式，得：；（3）由动能定理可知：解得：14、(1)0.61m(2)μ2≥0.2【解析】

假设开始时物块与木板会相对滑动，由牛顿第二定律求出两者的加速度，从而判断出物块与木板会相对滑动．根据小物块恰好从木板左端滑离时位移之差等于，由位移公式求得时间，并求出此时两者的速度．在小物块从木板上滑落后，由牛顿第二定律和位移公式求出木板发生的位移，即可求得木板的右端离平台边缘的距离；小物块滑至平台后，做匀减速直线运动，由牛顿第二定律求得物块的加速度．若小物块在平台上速度减为0，求得其位移，由几何关系分析μ2应满足的条件．【详解】（1）假设开始时物块与木板会相对滑动，由牛顿第二定律，对木板有：F－μ1(M＋m)g－μ1mg＝Ma1；解得：a1＝6m/s2．对物块有：μ1mg＝ma2；解得：a2＝1