2023年山东省新泰第一中学北校高二物理第二学期期末统考试题含解析

2022-2023学年高二下物理期末模拟试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、某放射性元素经过21.6天有7/8的原子核发生了衰变，该元素的半衰期为()A．3.8天 B．7.2天C．10.8天 D．21.6天2、关于布朗运动，下列说法正确的是A．布朗运动就是液体分子的无规则运动B．布朗运动说明了组成小颗粒的分子在做无规则运动C．温度越低布朗运动越激烈D．布朗运动间接说明了液体分子在做无规则运动3、某同学质量为60kg，在军事训练中要求他从岸上以大小为2m/s的速度跳到一条向他缓缓漂来的小船上，然后去执行任务，小船的质量是140kg，原来的速度大小是0.5m/s，该同学上船后又跑了几步，最终停在船上（船未与岸相撞），不计水的阻力，则（）A．该同学和小船最终静止在水面上B．该过程同学的动量变化量大小为105kg·m/sC．船最终的速度是0.95m/sD．船的动量变化量大小为70kg·m/s4、下列四种明暗相间的条纹，分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器和同一单缝衍射仪器形成的图样（灰黑色部分表示亮纹；保持缝到屏距离不变）．其中属于蓝光的衍射图样的是（）A． B． C． D．5、两个分子从靠得不能再靠近的位置开始，使二者之间的距离逐渐增大，直到大于分子直径的10倍以上．这一过程中，关于分子间的相互作用力，下列说法中正确的是A．分子间的引力和斥力都在增大B．分子间的斥力在减小，引力在增大C．分子间的相互作用力的合力在逐渐减小D．分子间的相互作用力的合力先减小后增大，再减小6、如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条等势线，相邻等势线之间的电势差相等，即Uab=Ubc。实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，A．带电质点在P点的加速度比在Q点的加速度小B．带电质点在P点的电势能比在Q点的小C．带电质点的运动方向一定是从P到QD．带电质点在P点的动能小于在Q点的动能二、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，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压u＝311sin314t（V）的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料(温度越高电阻越小)制成的传感器，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压（报警器未画出），R3为一定值电阻.当传感器R2所在处出现火情时，以下说法中正确的是A．A1的示数不变，A2的示数增大 B．A1的示数增大，A2的示数减小C．V1的示数不变，V2的示数减小 D．V1的示数增大，V2的示数增大8、如图所示，坐标系xOy平面为光滑水平面现有一长为d、宽为L的线框MNPQ在外力F作用下，沿x轴正方向以速度υ做匀速直线运动，空间存在竖直方向的磁场，磁场感应强度B=B0cosx，规定竖直向下方向为磁感应强度正方向，线框电阻为R，在t=0时刻MN边恰好在y轴处，则下列说法正确的是A．外力F是沿负x轴方向的恒力B．在t=0时，外力大小F=C．通过线圈的瞬时电流I=D．经过t=，线圈中产生的电热Q=9、国家电网公司推进智能电网推广项目建设，拟新建智能变电站1400座。变电站起变换电压作用的设备是变压器，如图所示，理想变压器原线圈输入电压u=200（V），电压表、电流表都为理想电表。则下列判断正确的是（）A．输入电压有效值为200

V，电流频率为50

HzB．若变阻器的滑片不动，S由a接到b处，电压表V2和电流表A1的示数都减小C．S接到a处，当变阻器的滑片向下滑动时，两电流表的示数都减小D．S接到a处，当变阻器的滑片向下滑动时，两电压表示数都增大10、如图所示，波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播，P、Q两质点位于波源S的两侧，且P、Q和S的平衡位置在一条直线上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为14.6m、13.4m．已知波源振动的频率为20Hz，波速为16m/s，当P、Q开始振动后，下列判断正确的是A．P、Q两质点运动的方向始终相同B．P、Q两质点运动的方向始终相反C．当S恰好通过平衡位置向上运动时，Q在波峰D．当S恰好通过平衡位置时，P、Q两点也正好通过平衡位置三、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）现有一种特殊的电池，它的电动势E约为9V，内阻r约为50Ω，已知该电池允许输出的最大电流为50mA，为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图(a)所示的电路进行实验，图中电压表的内阻很大，对电路的影响可不考虑，R为电阻箱，阻值范围0～9999Ω，R0是定值电阻，起保护电路的作用．(1)实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格：A．10Ω2.5WB．100Ω1.0WC．200Ω1.0WD．2000Ω5.0W本实验应选哪一种规格？答______．(2)该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图(b)所示的图线（已知该直线的截距为0.1V-1)．则根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势E为_____V，内阻r为______Ω.（结果保留三位有效数字）12．（12分）在《利用电磁打点计时器研究匀变速直线运动》的实验中，如图所示是某同学“研究物体做匀变速直线运动规律”实验时得到的一条纸带(实验中打点计时器打点时间间隔T=0.02s)，依照打点的先后顺序取计数点为1、2、3、4、5、6、7，相邻两计数点间还有4个点未画出，测得：s2＝1.91cm，s3＝2.40cm．a．打第3个计数点时纸带的速度大小v3＝__________m/s；(保留两位有效数字)b．计算物体的加速度大小为______________m/s2(保留两位有效数字)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，AOB是某种材料制成的半径为R的四分之一圆柱体的横截面，一细束单色光从OA的中点D垂直，OA面射入圆柱体，光线直接到达AB面时恰好未从AB面射出．光在真空中的速度为c.求：（1）圆柱体对该光的折射率；（2）该光从D点射入到第一次射到OB而所用的时间．(结果可保留根号)14．（16分）如图所示，在匝数、截面积的多匝线圈中存在方向竖直向下的匀强磁场，均匀变化．两相互平行、间距的金属导轨固定在倾角为的斜面上，线圈通过开关与导轨相连．一质量阻值的光滑金属杆锁定在靠近导轨上端的位置．、等高．一阻值的定值电阻连接在导轨底端．导轨所在区域存在垂直于斜面向上的磁感应强度的匀强磁场．金属导轨光滑且足够长，线圈与导轨的电阻忽略不计．重力加速度取，电子电量．（1）闭合开关时，金属杆受到沿斜面向下的安培力为，请判断磁感应强度的变化趋势是增大还是减小，并求出磁感应强度的变化率；（2）断开开关，解除对金属杆的锁定，从处由静止释放，经过，金属杆下滑，求该过程中金属杆上产生的焦耳热；（3）经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动的自由电子和金属离子（即金属原子失去电子后的部分）的碰撞，请建立合适的自由电子运动模型，求出第（2）问情境中，当金属杆最终匀速下滑时，金属杆中金属离子对一个自由电子沿杆方向的平均阻力的大小．15．（12分）如图所示，有一矩形线圈面积为S，匝数为N，总电阻为r，外电阻为R，接触电阻不计．线圈绕垂直于磁感线的轴OO′以角速度匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为B．求：(1)电阻R两端的电压．(2)在线圈由图示位置转过30°过程中，通过R的电量．

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】

根据半衰期公式：可得：，所以有，t=3T=21.6天，T=7.2天，即半衰期为7.2天，故ACD错误，B正确。2、D【解析】A.B.C.悬浮在液体中的固体微粒由于受到周围液体分子撞击的冲力不平衡而引起无规则运动，所以布朗运动是固体小颗粒的运动，是液体分子无规则运动的反映，不是固体小颗粒分子的运动；故AB错误，D正确；C.布朗运动是液体分子撞击的冲力不平衡而引起的，故颗粒越小，温度越高，运动越剧烈，故C错误；故选D.3、B【解析】

AC.规定该同学原来的速度方向为正方向.设该同学上船后，船与该同学的共同速度为v.由题意，水的阻力忽略不计，该同学跳上小船后与小船达到共同速度的过程，该同学和船组成的系统所受合外力为零，系统的动量守恒，则由动量守恒定律得m人v人－m船v船=（m人+m船）v，代入数据解得v=0.25m/s，方向与该同学原来的速度方向相同，与船原来的速度方向相反，故A、C错误；B.该同学的动量变化量为Δp=m人v－m人v人=60×（0.25－2）kg·m/s=－105kg·m/s，负号表示方向与选择的正方向相反，故B正确；D.船的动量变化量为Δp＇=m船v－m船v船=140×[0.25－（－0.5）]kg·m/s=105kg·m/s，故D错误.4、B【解析】

双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹，所有条纹宽度相同且等间距，所以A、C选项中的图样为干涉图样，单缝衍射条件是中间明亮且宽大，越向两侧宽度越小越暗，而波长越大，中央亮条纹越粗，红光的波长大于蓝光的波长，所以B项为蓝光的衍射图样，故B正确．5、D【解析】

AB.当分子间距增大时，分子之间的引力和斥力都同时减小，故AB错误；CD.当两个分子从靠近的不能再近的位置开始，使二者之间的距离逐渐增大，达到分子间距等于r0的过程，分子间的相互作用力（合力）减小，当从r0再增大时，分子引力减小的较慢，故合力表现为引力，且增大，然后增大到某一值，又减少，至直到大于分子直径的10倍，引力与斥力均几乎为零，其合力为零，故D正确，C错误．6、D【解析】

A．粒子在P点的加速度比Q点大，故A错误；BD．负电荷做曲线运动，电场力垂直于等势线指向轨迹曲线的内侧；作出电场线，根据轨迹弯曲的方向和负电荷可知，电场线向上。故c的电势最高，负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大，知道P点电势能大，故选项B错误，根据能量守恒，带电质点在P点电势能大动能小，故B错误，D正确；C．由已知条件不能判断带电质点是从P到Q还是从Q到P，故C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、BC【解析】

当传感器R2所在处出现火情时，R2的电阻减小，导致电路的总的电阻减小，所以电路中的总电流将会增加，A1测量的是原线圈中的总的电流，由于副线圈的电流增大了，所以原线圈的电流A1示数也要增加；由于电源的电压不变，原副线圈的电压也不变，所以V1的示数不变，由于副线圈中电流增大，R3的电压变压变大，所以V2的示数要减小，即R1的电压也要减小，所以A2的示数要减小。A.A1的示数不变，A2的示数增大，与分析不符，故A错误。B.A1的示数增大，A2的示数减小，与分析相符，故B正确。C.V1的示数不变，V2的示数减小，与分析相符，故C正确。D.V1的示数增大，V2的示数增大，与分析不符，故D错误。8、BD【解析】

A、由于磁场是变化的，故切割产生的感应电动势也为变值，安培力也会变力；故要保持其匀速运动，外力F不能为恒力，故A错误；B、t=0时，左右两边的磁感应强度均为B0，方向相反，则感应电动势，拉力等于安培力即，故B正确；C、由于两边正好相隔半个周期，故产生的电动势方向相同，经过的位移为vt；瞬时电动势，瞬时电流，故C错误；D、由于瞬时电流成余弦规律变化，故可知感应电流的有效值，故产生的电热，故D正确；9、AB【解析】

A.根据瞬时值表达式知，输入电压的最大值是U1m=200V，输入电压的有效值U1=200V，角速度ω=100π，所以f==50Hz，故A正确；B.若变阻器滑片不动，S打到b处，副线圈电压变小，输出功率和输入功率都减小，由P1=U1I1知，原线圈电流减小，即电压表V2和电流表A1示数都减小，故B正确；CD.S接到a处，副线圈匝数增加，根据，则副线圈两端的电压增加，电压表V1示数不变，电压表V2示数增加；滑片向下滑动，变阻器电阻变小，副线圈电流增大，即A2示数变大，输出功率增大，输入功率增大，输入电压不变，所以电流表A1示数增大，故CD错误。10、BC【解析】

波源振动的频率为20Hz，波速为16m/s，由波长公式有：λ=0.8mA、B项：P、Q两质点距离波源的距离之差为：△x=14.6m-13.4m=1.2m，为半个波长的奇数倍，所以P、Q两质点振动步调相反，P、Q两质点运动的方向始终相反，故A错误，B正确；C项：可知，当S恰好通过平衡位置向上运动时，Q在波峰，故C正确；D项：，所以当S恰好通过平衡位置时，P、Q两点一个在波峰，一个在波谷，故D错误．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、C1041.7【解析】

(1)[1]当滑动变阻器短路时，电路中通过的最大电流为50mA，则由闭合电路欧姆定律可知，定值电阻的最小阻值为：，所以定值电阻R0应选C．(2)[2][3]根据闭合电路欧姆定律：E=U+，变形得：=+，结合与的图像可知，截距为=0.1，电源电动势E=10V；斜率k===4.17，所以内阻：r=41.7Ω。12、0.220.49【解析】a、由于中间还有四个点没有画出，所以相邻两个计数点之间的时间间隔是0.1s，利用中点时刻的速度等于平均速度可知利用可解的：故本题答案是：点睛：在纸带处理中利用中点时刻的速度等于平均速度求某一点的速度，利用求纸带的加速度．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)n=2（2）【