2023届四川省泸州市天府老窖中学三年级级高二物理第二学期期末质量跟踪监视模拟试题含解析

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、广州塔，昵称小蛮腰，总高度达600米，游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以到达观光平台．若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t＝0时由静止开始上升，a－t图象如图所示（以竖直向上为正方向）．则下列相关说法正确的是（）A．t＝4.5s时，电梯处于失重状态B．5～55s时间内，绳索拉力最小C．t＝59.5s时，电梯处于超重状态D．t＝60s时，电梯速度恰好为零2、如图所示，在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中，金属框架ABCD（框架电阻忽略不计）固定在水平面内，AB与CD平行且足够长，BC与CD夹角θ（θ<90°），光滑均匀导体棒EF（垂直于CD）紧贴框架，在外力作用下以垂直于自身的速度v向右匀速运动，经过C点作为计时起点，下列关于电路中电流大小I与时间t、消耗的电功率P与导体棒水平移动的距离x变化规律的图象中正确的是（）A． B． C． D．3、公园里灯光喷泉的水池中有处于同一深度的若干彩灯,在晚上观察不同颜色彩灯的深度和水面上被照亮的面积,下列说法正确的是()A．红灯看起来较浅,红灯照亮的水面面积较小B．红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较小C．红灯看起来较浅,红灯照亮的水面面积较大D．红灯看起来较深,红灯照亮的水面面积较大4、—个静止的放射性同位素的原子核衰变为,另一个静止的天然放射性元素的原子核衰变为,在同一磁场中,得到衰变后粒子的运动径迹1、2、3、4,如下图所示,则这四条径迹依次是()A．电子、、、正电子B．、电子、正电子、、C．、正电子、电子、D．正电子、、、电子5、下列核反应方程中，表示β衰变的是A．90234TC．12H6、能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一，核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设规模，核泄漏中的钚（Pu）是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高罹患癌症的风险，已知钚的一种同位素的半衰期为24100年，其衰变方程为，下列说法正确的是（）A．X原子核中含有92个中子B．由于衰变时释放巨大的能量，根据，衰变过程总质量减少C．100个经过24100年后一定还剩余50个D．衰变发出的射线是波长很短的光子，具有很强的电离能力二、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，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点a(0，L)．一质量为m、电荷量为e的电子从a点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的b点射出磁场．此时速度方向与x轴正方向的夹角为60°.下列说法中正确的是()A．电子在磁场中运动的时间为B．电子在磁场中运动的时间为C．磁场区域的圆心坐标为D．电子在磁场中做圆周运动的圆心坐标为(0，－L)8、某物理研究小组利用图中所示电路研究金属的遏止电压U与入射光频率v的关系。滑片处在图中位置时，电流表中有电流通过。关于该实验下列说法正确的是（）A．图中A端为直流电源正极B．图中B端为直流电源正极C．若要使电流表中电流为0，滑片应向左移动D．若要使电流表中电流为0，滑片应向右移动9、关于原子核的结合能，下列说法正确的是()A．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B．一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定等于原来重核的结合能C．自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能D．比结合能越大，原子核越稳定10、物理学家的科学发现推动了人类历史的进步,关于物理学家的贡献，下列说法正确的是()A．牛顿发现万有引力定律，并通过实验比较准确地测出了引力常量B．富兰克林把自然界的电荷分为两种，密立根首先测定了元电荷的值C．法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系D．玻尔和助手们进行了粒子散射实验，并提出了原子的核式结构模型三、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）“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，选用的螺旋弹簧如图甲所示．（1）将弹簧的上端O点固定悬吊在铁架台上，旁边置一刻度尺，刻度尺的零刻线跟O点对齐，在弹簧的下部A处做一标记，如固定一个指针．在弹簧下端的挂钩上挂上钩码时（每个钩码的质量都是50g），指针在刻度尺上指示的刻度为x．逐个增加所挂钩码的个数，刻度x随挂钩上的钩码所受的重力F而变化，几次实验测得相应的F、x各点描绘在图中，如图乙，请在图中描绘出x随F变化的图象__________．由图象得出弹簧的劲度系数kA＝________N/m（结果取2位有效数字）．（2）如果将指针固定在A点的下方P处，再作出x随F变化的图象，得出弹簧的劲度系数与kA相比，可能是________．A．等于kB．大于kAC．小于kAD．无法确定12．（12分）如图所示，是用光传感器做双缝干涉的实验装置．激光光源在铁架台的最上端，中间是刻有双缝的挡板，下面是光传感器．光传感器是一个小盒，在图中白色狭长矩形部分，沿矩形的长边分布着许多光敏单元．这个传感器各个光敏单元得到的光照信息经计算机处理后，在荧光屏上显示出来．①下列关于本实验的操作与叙述正确的是______（填字母）；A．应该在光源和双缝之间加一个单缝，才能使实验成功B．下移光源，使之更靠近刻有双缝的挡板，则干涉条纹间距减小C．光源不动，下移双缝挡板，使之更靠近光传感器，则干涉条纹间距减小D．保持光源和双缝挡板的距离不变，同时下移它们，使它们靠近光传感器，则干涉条纹间距不变②用激光替代普通光源来做本实验，最主要是利用了激光的______（填字母）；A．相干性高B．平行度好C．亮度高四、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,两根等高光滑的圆弧轨道,半径l=0.4m、间距L=1m,轨道电阻不计。在轨道顶端连有一阻值为R=3Ω的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=0.5T,现将一根长度也为L质量m=0.5kg、电阻r=2Ω的金属棒从轨道顶端ab处由静止开始下滑，到达轨道底端cd时对轨道的压力大小为重力的2倍。整个过程中金属棒与导轨接触良好.(g=10m/s2)求(1)金属棒滑至最低点时所受的安培力F;(2)金属棒从ab下滑到cd过程中流过金属棒ab的电量q;(3)金属棒从ab下滑到cd过程中电阻R上产生的焦耳热Q;(4)若对金属棒施加一外力,使金属棒以4m/s的匀速率从轨道底端cd运动到顶端ab,这一过程中外力至少要做多少功?14．（16分）如图所示，一个长0.2m、宽0.1m、匝数1000匝的矩形金属线圈(电阻不计)，在B=0.1T匀强磁场中以恒定的角速度ω=100rad/s绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈两端通过电刷与图示的电路连接，其中电阻R1=50Ω，R2=2Ω，R2与副线圈相连接，理想变压器的原、副线圈的匝数比n1：n2=5：1.求：

(1)从中性面开始计时，线圈转动时产生感应电动势的瞬间值表达式；

(2)开关S闭合时交流电压表、交流电流表的示数U、I；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、D【解析】

A．据题，电梯在t=1时由静止开始上升，加速度向上，此时加速度a＞1，t=4.5s时，a＞1，加速度向上，电梯处于超重状态，故A项不符合题意；B．5～55s时间内，a=1，电梯处于平衡状态，绳索拉力等于电梯的重力，大于电梯失重时绳索的拉力，所以这段时间内绳索拉力不是最小，故B项不符合题意；C．t=59.5s时，a＜1，加速度方向向下，电梯处于失重状态，故C项不符合题意；D．根据a-t图象与坐标轴所围的面积表示速度的变化量，由几何知识可知，61s内a-t图象与坐标轴所围的面积为1，所以61s内速度的变化量为1，而电梯的初速度为1，所以t=61s时，电梯速度恰好为1．故D项符合题意．2、D【解析】

设金属棒的速度为v，则运动过程中有效切割长度为：L=vt×tanθ；设金属棒横截面积为S，电阻率为ρ，则回路中电阻为：。所以回路中的电流为：，为定值。故AB错误。设导体棒在到达B之前运动的距离为x，则有：电动势为：E=BLv=Bxtanθv，电阻为：功率为：，故开始功率随着距离增大而均匀增大，当通过B点之后，感应电动势不变，回路中电阻不变，故功率不变，故D正确，C错误。3、D【解析】试题分析：红灯看起来较深，因为水对红光的折射率小于对绿光的折射率，根据视深与实深的关系式，折射率越小，看起来较深．由又由题意知，点光源照亮的水面边缘光线刚好发生全反射，由几何知识得，折射率越小，半径越大，点光源照亮的水面面积为，故红灯照亮的水面面积较大，故选D考点：考查了折射定律的应用点评：题关键要知道水面边缘光线刚好发生全反射，由折射定律和几何知识结合，就能轻松解答．4、B【解析】试题分析：放射性元素的原子核，沿垂直于磁场方向放射出一个粒子后进入匀强磁场，在洛伦兹力的作用下都做匀速圆周运动．放射性元素放出粒子，动量守恒，由半径公式，分析α粒子和β粒子与反冲核半径关系，根据洛伦兹力分析运动轨迹是内切圆还是外切圆，判断是哪种衰变．放射性元素放出正电子时，正粒子与反冲核的速度方向相反，而电性相同，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相反，两个粒子的轨迹应为外切圆．而放射性元素放出β粒子时，β粒子与反冲核的速度方向相反，而电性相反，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相同，两个粒子的轨迹应为内切圆．放射性元素放出粒子时，两带电粒子的动量守恒．由半径公式，可得轨迹半径与动量成正比，与电量成反比，而正电子和β粒子的电量比反冲核的电量小，则正电子和β粒子的半径比反冲核的半径都大，故轨迹1、2、3、4依次是：、电子、正电子、，B正确．5、A【解析】β衰变生成电子，新原子核的质量数不变，而核电荷数增加1个；由此分析可知，A是β衰变，B有α粒子产生，是α衰变，C是核聚变方程，D是核裂变方程，故A正确，BCD错误。6、B【解析】

根据电荷数守恒、质量数守恒知，X的电荷数为92，质量数为235，则中子数为143，故A错误；由于衰变时释放巨大能量，根据E=mc2，衰变过程总质量减小，故B正确；半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用，故C错误；衰变发出的γ放射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力，故D错误．所以B正确，ACD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、BCD【解析】电子在磁场中做匀速圆周运动，粒子运动轨迹如图所示：

电子的轨道半径为R，由几何知识，电子转过的圆心角：θ=60°，Rsin30°=R-L，解得：R=2L，电子在磁场中做圆周运动的周期：，电子在磁场中运动时间：，故A错误，B正确．设磁场区域的圆心坐标为（x，y），其中：，y=，所以磁场圆心坐标为（，），故C正确．根据几何三角函数关系可得，R-L=Rcos60°，解得：R=2L，所以电子的圆周运动的圆心坐标为（0，-L），故D正确；故选BCD．点睛：由题意确定粒子在磁场中运动轨迹是解题的关键之处，从而求出圆磁场的圆心位置，再运用几何关系来确定电子的运动轨迹的圆心坐标．8、BD【解析】AB：要研究金属的遏止电压U与入射光频率v的关系时，光电管两端应加反向电压，则阴极K应对应电源的正极，即图中B端为直流电源正极。故A项错误，B项正确。CD：滑片处在图中位置时，电流表中有电流通过，继续增加反向电压才能使光电流为零，则滑片应向右移动。故C项错误，D项正确。点睛：在光电效应中，电子吸收能量变成光电子在没有电压的情况下会在光电管中自由扩散从而形成光电流。当加速电压U增加到一定值时，阴极K射出的光电子全部到达阳，光电流达到饱和值；随着反向电压越来越大，单位时间内到达阳极A的光电子数就越来越少，光电流也就越来越小，加到光电流为零时的电压就叫遏制电压，它使具有最大初速度的光电子也不能到达阳极。9、AD【解析】

A.原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，选项A正确；B.重核衰变时释放能量，衰变产物的结合能之和大于原来重核的结合能，故B错误；C.自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能，故C错误；D.比结合能越大，原子核越稳定，选项D正确。10、BC【解析】A、牛顿发现万有引力定律，卡文迪许通过实验比较准确地测出了引力常量，故A错误；B、富兰克林把自然界的电荷分为两种，密立根首先测定了元电荷的值，故B正确；C、法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系，故C正确；D、卢瑟福进行了粒子散射实验，并提出了原子的核式结构模型，故D错误；故选BC．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、42（40～44均可）A【解析】

（1）如图所示；弹簧的劲度系数（40～44均可）（2）如果将指针固定在A点的下方P处，再作出x随F变化的图象，则在图像上x的变化量不变，斜率不变，得出弹簧的劲度系数与kA相比不变，仍等于k，故A正确，BCD错误．12、CA【解析】

①[1]A.因激光的相干性高，则光源和双缝之间不需要加一个单缝，故A错误；B.根据双缝干涉条纹的间距公式知，若下移光源，使之更靠近刻有双缝的挡板，即减小光源与双缝间距，与干涉条纹间距无关，故B错误；C.光源不动，下移双缝挡板，使之更靠近光传感器，根据双缝干涉条纹的间距公式知，即减小光源与双缝间距，那么干涉条纹间距会减小，故C正确；D.保持光源和双缝挡板的距离不变，同时下移它们，