2023年湖南省浏阳一中、株洲二中等湘东六校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注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、在地面上插一对相距较近的电极M、N，将两个电极与直流电源相连，在大地中形成恒定的电流和电场。恒定电场的基本性质与静电场相似，其电场线分布如图所示，P、Q是电场中的两点。则下列说法中正确的是（）A．P点场强比Q点场强大B．P点电势比Q点电势低C．同一正点电荷在P点的电势能比在Q点的电势能大D．同一正点电荷沿直线从M到N的移动过程中所受电场力一直变大2、下列说法正确的是()A．卢瑟福的原子核式结构模型很好的解释了α粒子散射实验B．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，从而揭示了原子核是有复杂结构的C．β射线是原子核外电子挣脱原子核束缚后形成的D．查德威克发现了天然放射现象说明原子具有复杂的结构3、如图所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑、用不同材料制成的圆筒，竖直固定在相同高度，两个相同的条形磁铁，同时从A、B上端管口同一高度无初速度同时释放，穿过A管的条形磁铁比穿过B管的条形磁铁先落到地面．下面关于两管的制作材料的描述可能的是()A．A管是用塑料制成的，B管是用铜制成的B．A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的C．A管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的D．A管是铜制成的，B管是用塑料制成的4、下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（）A．图（甲）：用紫外线照射到金属锌板表面时会发生光电效应，当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大B．图（乙）：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型C．图（丙）：氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，会吸收一定频率的光子D．图（丁）：原有50个氡核，经过一个半衰期的时间，一定还剩余25个5、如图所示，在足够长的绝缘斜面上固定着导轨GECABDFH，电阻不计，导轨的GEFH区域存在着垂直于导轨平面向上的匀强磁场B0，在导轨的CABD区域另固定着一较小的矩形闭合金属线圈S，现将光滑的金属杆L从导轨的EF位置由静止释放，金属杆沿导轨开始下滑后的一小段时间内A．金属杆L中的电流减小，线圈S中的电流增大B．金属杆L中的电流减小，线圈S中的电流减小C．金属杆L中的电流增大，线圈S中的电流增大D．金属杆L中的电流增大，线圈S中的电流减小6、如图所示，空间有一水平方向的匀强电场，初速度为v0的带电粒子从A点射入电场，在竖直平面内沿直线从A运动到B，在此过程中粒子A．作匀速直线运动B．粒子带正电C．机械能守恒D．作匀变速直线运动二、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，质量为的物块A以速度沿粗糙水平面滑向静止在水平面上质量为的物块B，物块A和物块B碰撞时间极短，碰后两物块粘在一起。已知物块A和物块B均可视为质点，两物块间的初始距离，两物块与水平面间的动摩擦因数均为，重力加速度，则（）A．两物块碰撞前的瞬间，物块A的速度为1B．两物块碰撞前的过程中，物块A与水平面间产生的热量为

C．两物块碰撞过程中，物块A对物块B的冲量为D．两物块碰撞过程中，系统损失的机械能为3J8、如图所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路．线圈的半径为r1．在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图所示．图线与横、纵轴的截距分别为t2和B2．导线的电阻不计．则（）A．流经电阻R1中的电流方向为b到aB．回路中感应电动势的大小为C．回路中感应电流大小为D．a与b之间的电势差为9、两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有a、b、c三点，如图所示，下列说法正确的是（）A．a、b两点的场强方向相同，b点场强比a点大B．a点电势比b点高C．a、b、c三点和无穷远处等电势D．一个电子在a点无初速释放，则它将在c点两侧往复振动10、如图所示，倾角为15°的斜面固定在水平地面上，物块在人的拉力作用下沿斜面匀速上滑，且人的拉力方向与水平方向的夹角为45°时能够取最小值，则下列说法错误的是（）A．物块和斜面的动摩擦因数为1B．物块和斜面的动摩擦因数为2C．在保证物块匀速上滑的前提下，改变拉力的方向，则物块对斜面的作用力的方向不变D．在保证物块匀速上滑的前提下，改变拉力的方向，则物块对斜面的作用力的方向一定改变三、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）为了解释光电效应现象，爱因斯坦提出了“光子”的概念，并给出了光电效应方程。但这一观点一度受到质疑，密立根通过下述实验来验证其理论的正确性，实验电路如图甲所示。(1)为了测量遏止电压与入射光频率的关系，实验中双刀双掷开关应向_______闭合（填“上”或“下”）；(2)如果实验所得图象如图乙所示，其中、、为已知量，元电荷带电量为e，那么：①只需将__________与普朗克常量h进行比较，若在误差许可的范围内二者相等，则证明“光电效应方程”是正确的；②该实验所用光电管的K极材料的逸出功为__________。12．（12分）⑴用多用电表测量直流电流时，红表笔和黑表笔相比，表笔电势高。用多用电表测量电阻时，红表笔和黑表笔相比，表笔电势高。⑵用多用电表正确测量了一个6KΩ电阻后，需要继续测量一个阻值大概是50Ω左右的电阻。在用红表笔、黑表笔接触这个电阻之前，以下哪些操作步骤是必须的，请选择其中有用的，按操作步骤顺序写出：。A．调节调零旋钮使表针指着欧姆零点B．把选择开关旋转到“×1KΩ”位置C．把选择开关旋转到“×10Ω”位置D．调节表盘下中间部位的调零螺丝，是表针指零E.将红表笔和黑表笔接触四、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）光滑水平面上，用弹簧相连接的质量均为2kg的A、B两物体都以v0＝6m/s的速度向右运动，弹簧处于原长．质量为4kg的物体C静止在前方，如图所示，B与C发生碰撞后粘合在一起运动，在以后的运动中，求：(1)弹性势能最大值为多少？(2)当A的速度为零时，弹簧的弹性势能为多少？14．（16分）如图所示，两根平行金属导轨MN、PQ相距d＝1.0m，两导轨及它们所在平面与水平面的夹角均为α＝30°，导轨上端跨接一阻值R＝1.6Ω的定值电阻，导轨电阻不计.整个装置处于垂直两导轨所在平面且向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B＝1.0T.一根长度等于两导轨间距的金属棒ef垂直于两导轨放置(处于静止)，且与导轨保持良好接触，金属棒ef的质量m1＝0.1kg、电阻r＝0.4Ω，到导轨最底端的距离s1＝3.75m.另一根质量m2＝0.05kg的绝缘棒gh，从导轨最底端以速度v0＝10m/s沿两导轨上滑并与金属棒ef发生正碰(碰撞时间极短)，碰后金属棒ef沿两导轨上滑s2＝0.2m后再次静止，此过程中电阻R产生的焦耳热Q＝0.2J.已知两棒(ef和gh)与导轨间的动摩擦因数均为μ＝，取g＝10m/s2，求：(1)绝缘棒gh在与金属棒ef碰前瞬间的速率v；(2)两棒碰后，安培力对金属棒ef做的功W以及碰后瞬间金属棒ef的加速度a的大小；(3)金属棒ef在导轨上运动的时间t.15．（12分）[选修3-3]A、B汽缸的水平长度均为20cm、截面积均为10cm2，C是可在汽缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞，D为阀门．整个装置均由导热材料制成．起初阀门关闭，A内有压强＝4.0×105Pa的氮气．B内有压强2.0×105Pa的氧气．阀门打开后，活塞C向右移动，最后达到平衡．求活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强．

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】

A．电场线密的地方电场强度大，所以P点场强比Q点场强小，故A错误；

B．该电场与等量异种点电荷的电场相似，根据沿电场线方向电势降低可知：P点电势一定高于Q点电势，故B错误；

C．P点电势高于Q点电势，即φp＞φq．由电势能公式Ep=qφ，可知正电荷在P点的电势能大于在Q点的电势能，故C正确；

D．由于该电场是非匀强电场，从M到N的过程场强E先减小后增大，由F=qE可知，电荷所受的电场力也是先减小后增大，故D错误。

故选C。2、A【解析】

A．卢瑟福的原子核式结构模型很好的解释了α粒子散射实验，故A项正确．B．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，是卢瑟福根据α粒子散射实验结果提出了原子的核式结构学说．故B项错误．C．β衰变所释放的电子是原子核内所形成的，故C项错误．D．贝克勒尔发现了天然放射现象，由于天然放射性是原子发生变化而产生的，则说明原子核是有内部结构的．故D项错误．3、A【解析】

如果圆筒是用金属材料制成的，当条形磁铁进入和离开筒口位置时都会产生感应电流．磁铁和圆筒之间有力的作用，阻碍其产生相对运动，故落地较晚．如果筒由绝缘材料制成，则不会产生感应电流，两者之间没有力的作用．磁铁做自由落体运动通过圆筒，用时较少，先落地．故选A.4、B【解析】

A．根据光电效应方程Ekm=hν-WB．卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，B正确；C．氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，能量减小，向外辐射一定频率的光子，C错误；D．半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用，对少数的原子核不适用，D错误。5、D【解析】

通过分析可以得到，，金属杆做加速度减小的加速运动，金属杆中的电流为，且在增大；导轨中产生的感应电流在线圈区域产生逐渐增大的磁场，但是磁通量变化率是逐渐减小的，所以根据法拉第电磁感应定律可知，线圈电流逐渐减小．ABC．与分析结论不符；ABC错误．D．与分析结论相符，D正确．6、D【解析】A．带点小球做直线运动，所以所受合力方向与运动方向在同一直线上，方向相反，因此物体做匀减速直线运动，故A错误，D正确；B.小球受重力和电场力，根据题意，小球电场力方向水平向左，因此小球带负电，故B错误；C.因为电场力与位移方向夹角为钝角，所以电场力做负功，机械能减小，故C错误．故选：D点睛：带点小球做直线运动，所以所受合力方向与运动方向在同一直线上，根据电场力做功的正负判断机械能的变化．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】

A．物块A运动到和物块B碰撞前，根据动能定理得：解得：v=3m/s故A项错误；B．两物块碰撞前的过程中，物块A与水平面间产生的热量故B项正确；C．以物块A和物块B为系统，根据动量守恒得：以物块B为研究对象，根据动量定理得：解得：故C项错误；D．以物块A和物块B为系统，根据能量守恒得，系统损失的机械能故D项正确。8、AC【解析】

由图象分析可知，2至t1时间内有，由法拉第电磁感应定律有：，面积为：s=πr22，得，故B错误；由闭合电路欧姆定律有：I1=，联立以上各式解得，通过电阻R1上的电流大小为：I1=；故C正确；由楞次定律可判断通过电阻R1上的电流方向为从b到a，故A正确；线圈两端的电压大小为U=I12R=，电流方向为从b到a，所以，故D错误；故选AC．【点睛】此题考查楞次定律来判定感应电流方向，由法拉第电磁感应定律来求出感应电动势大小．还可求出电路的电流大小，及电阻消耗的功率．同时磁通量变化的线圈相当于电源．9、AC【解析】

a、b两点的场强方向都与垂直平分线垂直向右，方向相同．由于b处电场线密，电场强度大于a处电场强度．故A正确；a、b、c是两个等量异种电荷连线的垂直平分线的三点，电势相等，而且与无穷远处电势相等．故B错误，C正确；一个电子在a点受到的电场方向垂直于垂直平分线向左，无初速释放后，将向左下方运动，不可能到达c点．故D错误．10、ABD【解析】

对物体进物受力分析，由共点力的平衡条件可得出公式关于动摩擦因数的表达式，由几何关系可求得动摩擦因数，再由共点力的平衡条件可求得改变拉力的情况后，物体对斜面作用力的变化；【详解】A、对M受力分析，如图建立直角坐标系，设F与斜面的夹角为α，如图所示：

将F及G进行分解，由共点力的平衡条件可得：

x方向上：Fcosα=μFN+Gsinθ

y方向上：FN+Fsinα=Gcosθ；

解得：F=Gsinθ+μcosθcosα+μsinα=Gsinθ+μcosθ1+μ2sinα+β，式中cotβ=μ

根据题意α=45°-15°=30°时F有最小值

由数学知识知：F最小时，α+β=90°，则得：β=60°，μ=cotβ=33，故【点睛】本题关键运用数学上函数法求解力平衡中的极值，知道滑动摩擦力与支持力的夹角是一定的，斜面对物块的作用力是支持力和滑动摩擦力的合力。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、下【解析】

(1)[1]测量遏止电压需要将阴极K接电源的正极，可知实验中双刀双掷开关应向下闭合。(2)①[2]根据爱因斯坦光电效应方程：由动能定理得结合图象知解得，普朗克常量②[3]截止频率为，则该金属的逸出功12、⑴红、黑；⑵CEA【解析】试题分析：⑴在使用多用电表时应使电流从红表笔流入，从黑表笔流出多用电表，所以当使用多用电表测电流时，红表笔与电源正极相连，电势高；用多用电表测电阻时，电表内部有电源，所以黑表笔与电表内部电源正极相连，所以黑表笔电势高；⑵待测电阻50Ω较小，所以应换小赔率“×10Ω”位置，改换赔率后接着进行欧姆调零，然后测量，所以按操作步骤顺序CEA考点：本题考查多用电表的使用，意在考查学生的动手实验能力。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）12J（2）0【解析】试题分析：物体BC碰撞过程系统动量守恒，碰后B的速度减小，ABC整体动量守恒；当三个物体的速度相同时，弹簧压缩量最大，弹性势能最大．ABC整体动量守恒，先根据动量守恒守恒定律求解BC的速度，然后根据机械能守恒定律求解弹性势能．(1).由B、C碰撞瞬间,B、C的总动量守恒,由动量守恒定律得:,代入数据解得：三个物体速度相同时弹性势能最大,由动量守恒定律得:,代入数据解得设最大弹性势能为,由机械能守恒得:，解得：(2)当A的速度为零时,由动量守恒定律得:代入数据解得：.则此时的弹性势能:点睛