江西省上饶2022-2023学年高二物理第二学期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、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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、如图所示，质量分布均匀的细棒中心为O点，O1为光滑铰链，O2为光滑定滑轮，O与O2由一根轻质细绳连接，水平外力F作用于细绳的一端，用N表示铰链对杆的作用力，现在水平外力F作用下，

θ从π2缓慢减小到0的过程中，下列说法正确的是（A．F逐渐变小，N大小不变B．F逐渐变小，N逐渐变大C．F先变小再变大，N逐渐变小D．F先变小再变大，N逐渐变大2、质量为1吨的汽车汽车过拱形桥的运动可以看做匀速圆周运动，以20m/s的速度过桥，桥面的圆弧半径为500m，g取9.8m/s2，则汽车过桥面顶点时对桥面的压力是（）A．800N B．9000N C．10000N D．10800N3、电场中有A、B两点，A点的电势φA=30V，B点的电势φB=10V，一个电子由A点运动到B点的过程中，下列说法中正确的是（）A．电场力对电子做功20eV，电子的电势能减少了20eVB．电子克服电场力做功20eV，电子的电势能减少了20eVC．电场力对电子做功20eV，电子的电势能增加了20eVD．电子克服电场力做功20eV，电子的电势能增加了20eV4、甲、乙两个同学打乒乓球，某次动作中，甲同学持拍的拍面与水平方向成45°角，乙同学持拍的拍面与水平方向成30°角，如图所示．设乒乓球击打拍面时速度方向与拍面垂直，且乒乓球每次击打球拍前、后的速度大小相等，不计空气阻力，则乒乓球击打甲的球拍的速度υ1与乒乓球击打乙的球拍的速度υ2之比为（）A． B． C． D．5、斯诺克运动深受年轻人的喜爱，如图所示选手将质量为m的A球以速度v与质量为m静止的B球发生弹性碰撞，碰撞后B球的速度为A．v B．2v C．0.5v D．0.2v6、如图所示，倾角＝30的斜面上，用弹簧系住一重20N的物块，物块保持静止，已知物块与斜面间的最大静摩擦力fm＝12N，那么该弹簧的弹力不可能是A．2NB．10NC．20ND．24N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、如图所示为理想变压器原线圈所接交变电流压的波形．原、副线圈匝数比n1:n2=10:1，串联在原线圈电路中电流表的示数为1A，下列说法中正确的是A．变压器输出端的交变电流的电压是20VB．变压器的输出功率为200WC．变压器输出端的交变电流的频率为50HzD．穿过变压器铁芯的磁通量变化率的最大值为Wb/s8、在地球表面以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经时间t后回到出发点．假如宇航员登上某个与地球差不多大小的行星表面，仍以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经时间4t后回到出发点．则下列说法正确的是()A．这个行星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为1∶2B．这个行星的质量与地球质量之比为1∶2C．这个行星的自转周期与地球的自转周期之比为1∶2D．这个行星的密度与地球的密度之比为1∶49、如图所示，M、N间电压恒定，当开关S接通a点时，电压表示数为10V，电流表示数为0.2A；当开关S接通b点时，电压表示数为12V，电流表示数为0.15A．由此可知()A．S接在a点时的测量值更准确B．S接在b点时的测量值更准确C．Rx的真实值是70ΩD．电流表的内阻是20Ω10、一列简谐横波在某时刻的波形如图所示．此时刻质点P的速度为，经过它的速度第一次与相同，再经过它的速度第二次与相同．则下列判断中正确的有（）A．波沿方向传播，波速为B．质点M与质点Q的位移大小总是相等、方向总是相反C．若某时刻M质点到达波谷处，则P质点一定到达波峰处D．从图示位置开始计时，在时刻，质点P的位移为三、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）根据要求，完成“验证力的平行四边形定则”实验．（1）如图甲所示，把白纸固定在木板上后，再把木板竖立在桌面上，用图钉把橡皮筋的一端固定在A点，另一端B连接两条轻绳，跨过定滑轮后各拴一细绳套，分别挂上3个钩码和4个钩码（每个钩码重1N），调整滑轮的位置，稳定后结点B位于O处，记下_______和两条轻绳的方向，取下滑轮及钩码．（2）如图乙所示，取某单位长度表示1N，用力的图示作出两条轻绳的拉力F1和F2；再用一把弹簧测力计把结点B也拉至O处，记下测力计的读数F′＝______N（保留两位有效数字），取下测力计．（3）在图丙作出F1和F2的合力F及拉力F′的图示．（4）对比F′和F的大小和方向，发现它们不是完全一致的，其可能的原因是_______（填一个原因）．12．（12分）研究双缝干涉现象时，如图1所示，调节仪器使分划板的中心刻度对准一条亮条纹的中心A，示数如图2所示，其读数为___________mm．移动手轮至另一条亮条纹中心B，读出其读数为27.6mm．已知双缝片与光屏间距为0.6m，所用双缝相距0.2mm，则所测单色光波长为__________m．图1图2四、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）如图为某高压锅结构示意图，锅盖上有两个气孔，气孔1使锅内与外界连通，此时锅内气体与外界大气压强相等．当锅内温度达到40℃时，气孔1会封闭，将锅内外隔离．若锅内温度继续升高，锅内气体压强增大，当压强增大到设计的最大值时，气体会顶起气孔2上的限压阀．已知限压阀的质量为20g，气孔2的横截面积为8mm2，锅的容积为0.04m1．现在锅内放入20℃、极少量的水，然后盖好锅盖加热，很快水完全汽化后气孔1封闭．求:（气体可视为理想气体，大气压强p0=1.0×105Pa）(1)气孔2上的限压阀被顶起时，锅内气体的温度是多少？(2)从气孔1封闭到温度升到120℃，漏出的气体与气孔1封闭时锅内气体的质量比.14．（16分）如图所示，水平U形光滑框架，宽度为l=1m，电阻忽略不计，导体棒ab的质量m=0.2kg，电阻R=0.5Ω，匀强磁场的磁感应强度B=1T，方向垂直框架向上．现用F=6N的恒定外力由静止开始向右拉ab棒，求：（1）当ab棒的速度达到2m/s时，ab棒产生的感应电流的大小和方向；（2）当ab棒的速度达到2m/s时，ab棒的加速度大小；（3）ab棒运动的最大速度．15．（12分）如图甲所示，U形气缸固定在水平地面上，用面积S=10cm2的活塞(该活塞重力不计)封闭着一定质量的气体，已知气缸不漏气，活塞移动过程无摩擦．外界大气压强为p0=1.0×105Pa，初始时活塞紧压小挡板.现缓慢升高缸内气体的温度.①请在乙图中作出能反映气缸内气体的压强p随热力学温度T变化的图像；②当温度缓慢升高到t1=27℃时，活塞与小挡板间恰好无作用力.现在活塞上加一质量为m=4kg的砝码，要使加砝码后的活塞与小挡板间恰好无作用力，则温度至少要升高到多少摄氏度?g取10N/kg.

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】

对细棒受力分析可知，细棒受重力G、拉力F以及结点处的支持力N，根据平衡条件可知，支持力N与拉力F的合力与重力等大反向，如图所示；

则由图可知，ΔOFG'∽∆O1O2O，则可知：G´O2O1=FOO2=NOO1，在杆上移过程中，左侧绳长OO2变短，而O2O1及OO12、B【解析】

汽车在桥顶时，由重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律得：解得根据牛顿第三定律得：对汽车桥面的压力大小方向竖直向下。故选B。3、D【解析】

根据电场力做功公式得电场力做功为：，即电子克服电场力做功20eV，则电子的电势能增加了20eV，故D正确，ABC错误．4、C【解析】

由题可知，乒乓球在甲与乙之间做斜上抛运动，根据斜上抛运动的特点可知，乒乓球在水平方向的分速度大小保持不变，竖直方向的分速度是不断变化的，由于乒乓球击打拍面时速度与拍面垂直，在甲处：；在乙处：；所以：＝．故C正确，ABD错误5、A【解析】

两球发生弹性碰撞，则碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv=mvA+mvB，由机械能守恒定律得：，解得：vA=0，vB=v；A．v，与结论相符，选项A正确；B．2v，与结论不相符，选项B错误；C．0.5v，与结论不相符，选项C错误；D．0.2v，与结论不相符，选项C错误；6、D【解析】当弹力较小物体有向下的运动趋势时，当弹力较大物体有向上的运动趋势时，D错；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】原线圈接入电压的最大值是，所以原线圈接入电压的有效值是U=200V，根据理想变压器变压比：，代入数据解得副线圈的电压为：，故A错误；理想变压器传输功率不损耗，所以输出功率为：，故B正确；因交流电的周期是0.02s，所以频率为，且变压器不改变电流频率，故C正确；由交变电流知识可知，变压器铁芯线圈中磁通量变化率的最大值为：，故D正确．所以BCD正确，A错误．8、AD【解析】

地球表面重力加速度为：g=，未知行星表面重力加速度为：g′=，故两个星球的重力加速度大小之比为：g：g′=4：1；第一宇宙速度v=，v′=，故这个行星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为v′：v=1：2，故A正确；根据g=，g′=，有M′：M=1：4，故B错误；条件不足，自转周期情况无法确定，故C错误；由于M′：M=1：4，体积相同，故这个行星的平均密度与地球的平均密度之比为1：4，故D正确；故选AD．【点睛】本题综合考查了竖直上抛运动和万有引力定律，重力加速度是联系两个问题的桥梁，解题时关键是记住运动学公式，知道在地球的表面重力等于万有引力，知道第一宇宙速度的表达式v=．9、BC【解析】试题分析：电路图知：S接a时，电压表测两端的电压，电流表测电路电流，由串联电路的特点及欧姆定律列方程；由电路图知：s接b时，电压表测与电流表的串联电压，即AB间的总电压U；电流表测电路电流；由欧姆定律列出的方程组，可求出待测电阻Rx的阻值．S接a和接b时，电流表的示数变化范围较大，这说明电压表的分流较大，因此接b点时，采用伏安法测电阻误差较小．设电源的电压为U，电流表的内阻为，由题得U=12V，则有：S接a时，，即，S接b时，，即：，联立解得，BC正确．10、AB【解析】由图读出波长λ=12m，根据已知条件分析得到周期T=1.2s，则波速为v==10m/s．而且图示时刻P点运动方向沿y轴正方向，则沿波+x方向传播．故A正确，B错误．图示时刻，质点M与质点Q的位移大小相等、方向相反，但它们平衡位置之间的距离不是半个波长的奇数倍，位移不是总是相反．故B错误．质点N与P平衡位置间相距半个波长，振动情况总是相反，N质点到达波谷处，则Q质点一定到达波峰处．故D正确．从图示位置开始计时，经过时间3s时波传播的距离为x=vt=10×3m=30m=2.5λ，则质点M偏离平衡位置的位移y=-10cm．故E正确．故选ADE．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、（1）O的位置（2）5.0（3）合理选取标度，作出两分力，再应用平行四边形定则作出合力如图所示：（4）F′和F不是完全一致的，其可能的原因是测量存在误差；作图没有画准；弹簧测力计自身重力的影响；滑轮与绳之间的摩擦力等【解析】（1）稳定后结点B位于O处，记下O的位置和两条轻绳的方向，取下滑轮及钩码．

（2）可读出弹簧测力计的示数为F=5.0N．

（3）如图所示（注意画F1和F2的合力为F，画好了平行四边形后应画出对角线，应用三角板画平行线而不能出现曲线，沿AO画力F′）．

（4）对比F和F′不重合存在原因有：说明测量存在误差．作图没有画准；弹簧测力计自身重力的影响；滑轮与绳之间的摩擦力等；点睛：本题的关键是明确合力与分力间“等效替代”关系，要求实验中要求橡皮条的节点必须达到同一位置．因此掌握实验原理是解决实验问题的关键．12、19.4；