2022-2023学年湖南省益阳市桃江县物理高二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考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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，长为a宽为b的矩形区域内（包括边界）有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外．0点有一粒子源，某时刻粒子源向磁场所在区域与磁场垂直的平面内所有方向发射大量质量为m电量为q的带正电的粒子，粒子的速度大小相同，粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T，最先从磁场上边界射出的粒子经历的时间为，最后从磁场中飞出的粒子经历的时间为，不计重力和粒子之间的相互作用，则（）A．粒子速度大小为B．粒子做圆周运动的半径为3bC．a的长度为（+1）bD．最后从磁场中飞出的粒子一定从上边界的中点飞出2、为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，导线电阻不计，如图所示．当开关S闭合后()A．A1示数变大，A1与B．A1示数变大，A1与C．V2示数变小，V1与D．V2示数不变，V1与3、一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C，其图象如图所示，已知该气体在状态A时的温度为27℃，则（）A．该气体在状态B时的温度300KB．该气体在状态C时的温度600KC．该气体在状态A和状态C内能相等D．该气体从状态A经B再到C的全过程中从外界吸热4、在卢瑟福的α粒子散射实验中，某一α粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图中实线所示．图中P、Q为轨迹上的点，虚线是经过P、Q两点并与轨迹相切的直线，两虚线和轨迹将平面分为四个区域．不考虑其他原子核对α粒子的作用，则该原子核所在的区域可能是A．① B．② C．③ D．④5、下列说法正确的是()A．一般分子直径的数量级为10－10mB．如果气体温度升高，那么每一个分子热运动的速率都增加C．氢气和氧气的温度相同时，它们分子的平均速率相同D．气体压强的大小与气体分子的平均动能有关，与分子的密集程度无关6、如图甲所示是用干涉法检查厚玻璃板b的上表面是否平整的装置，a是标准样板。图乙所示干涉条纹，是两个表面反射光的叠加而形成的，这两个表面是A．a的上表面、b的下表面B．a的上表面、b的上表面C．a的下表面、b的上表面D．a的下表面、b的下表面二、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、对结合能、比结合能的认识，下列说法正确的是()A．有的原子核没有结合能B．自由核子结合为原子核时，要释放能量C．结合能越大的原子核越稳定D．比结合能越大的原子核越稳定8、一个物体沿直线运动，从时刻开始，物体的的图像如图所示，图线与纵横坐标轴的交点坐标分别为0.5m/s和，由此可知（）A．物体做匀加速直线运动的加速度大小为B．物体做变加速直线运动C．物体的初速度大小为D．物体的初速度大小为9、如图，斜面体c置于水平地面上，小盒b置于斜面上，b通过轻绳跨过光滑定滑轮与物体a的上端连接，b和滑轮间的轻绳与斜面平行，a和滑轮间的轻绳竖直，a的下端连接在竖直固定于地面的轻弹簧上，现往b盒内缓慢放入适量砂粒。若a、b、c始终保持静止状态，轻绳不可伸缩，则在放砂粒的过程中，下列判断正确的是（）A．地面对c的支持力一定变大B．地面对c一定有方向水平向左、大小不为零的摩擦力C．弹簧的弹力可能先减小后增大D．b对c的摩擦力可能先减小后增大10、如图所示，在水平面内直角坐标系xOy中有一光滑金属导轨AOC，其中曲线导轨OA满足方程y＝Lsinkx，长度为的直导轨OC与x轴重合，整个导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中．现有一长为L金属棒从图示位置开始沿x轴正方向以速度v做匀速直线运动，已知金属棒单位长度的电阻为R0，除金属棒的电阻外其余部分电阻均不计，棒与两导轨始终接触良好，则在金属棒运动至AC的过程中（）A．感应电动势的瞬时值为e＝BvLsinkvt B．感应电流逐渐减小C．闭合回路消耗的电功率逐渐增大 D．通过金属棒的电荷量为三、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）在《用油膜法估测分子大小》实验中所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.6mL，用注射器测得1mL上述溶液为80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形方格的边长为1cm，试求：①油酸膜的面积是cm2②实验测出油酸分子的直径是m（结果保留两位有效数字）12．（12分）如图甲所示，某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器挂钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器的总质量不变时，加速度与力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了图乙所示的a-F图象．（1）图线不过坐标原点的原因是___________________________________．（2）小车和传感器的总质量为_______________________kg．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，质量为m的小球A穿在绝缘细杆上，杆的倾角为α，小球A带正电，电量为q.在杆上B点处固定一个电量为Q的正电荷．将A由距B竖直高度为H处无初速释放，小球A下滑过程中电量不变．不计A与细杆间的摩擦，整个装置处在真空中．已知静电力常量k和重力加速度g.(1)A球刚释放时的加速度是多大？(2)当A球的动能最大时，求此时A球与B点的距离.14．（16分）根据玻尔原子结构理论，氦离子（He+）的能级图如图所示，当大量He+处在n=4的激发态向基态跃迁时，产生的光子照射到某种金属上，其中n=3向n=2跃迁产生的光子刚好能使该金属发生光电效，求：(1)该金属的逸出功；(2)光电子的最大初动能。15．（12分）某水电站发电机的输出功率为100kW，发电机的电压为250V．通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为8Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V．要求在输电线上损失的功率控制为5KW．请你设计两个变压器的匝数比．为此，请你计算：（1）降压变压器输出的电流是多少?输电线上通过的电流是多少?（2）输电线上损失的电压是多少?升压变压器输出的电压是多少?（3）两个变压器的匝数比各应等于多少?

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】试题分析：根据左手定则可知，粒子在磁场中受到的洛伦兹力的方向向右，将向右偏转．结合运动的特点可知，粒子向上的分速度越大，则越早从上边界飞出．所以最早从上边界飞出的粒子进入磁场的方向是竖直向上的．又由题最先从磁场上边界射出的粒子经历的时间为，根据：，则粒子偏转的角度：．做出这种情况下粒子运动的轨迹如图1，由图中几何关系可知：粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，即：所以：．故A错误，B错误；C、D、粒子的入射的方向在90°的范围以内，又r=2b，所以粒子运动的轨迹不会超过半个圆，运动的时间不超过半个周期，由可知，轨迹的圆心角越大，则运动的时间越长，而圆心角越大，对应的弦长越长，所以粒子运动的最长时间的轨迹，弦长也最长．所以最后射出磁场的粒子一定是从磁场的右边射出，最后从磁场中飞出的粒子经历的时间为，画出运动的最长轨迹如图2，则：所以：α=30°，β=90°﹣α=60°，由于最后从磁场中飞出的粒子经历的时间为，则偏转角等于90°，γ=90°﹣β=30°，由几何关系可得：．故C正确，D错误．故选C考点：带电粒子在磁场中运动【名师点睛】该题考查带电粒子在磁场中运动的几种临界问题，解题的关键是根据题目的条件，正确画出粒子运动的轨迹，然后从运动的轨迹中确定临界条件和几何关系．此题综合性较强，意在考查学生综合分析问题的能力.2、AD【解析】试题分析：由于理想变压器原线圈接到电压有效值不变，则副线圈电压不变，V2示数不变，V1与V2示数的比值不变，C错误、D正确．开关S闭合后，变压器副线圈的负载电阻减小，V2不变，由欧姆定律可得A1示数变大，由于理想变压器P2=P1，V1与V2示数的比值不变，所以A1与A2示数的比值不变，A正确，B错误．故选AD．考点：变压器3、C【解析】

A．是等容变化，由查理定律得，解得，故A错误；B．过程中，根据理想气体状体方程可得，解得，故B错误；C．对于一定质量的理想气体，内能只与温度有关，所以该气体在状态A和状态C内能相等，故C正确；D．的过程中，气体体积减小，外界对气体做功，由于气体在状态A和状态C内能，根据热力学第一定律可知，所以该气体从状态A经B再到C的全过程放热，故D错误；故选C．4、A【解析】卢瑟福通过α粒子散射并由此提出了原子的核式结构模型，正电荷全部集中在原子核内，α粒子带正电，同种电荷相互排斥，若在②③④区域粒子轨迹将向上偏转，由轨迹的弯曲方向知道排斥力向下，所以原子核一定在①区域，故选：A.点睛：卢瑟福通过α粒子散射并由此提出了原子的核式结构模型，该实验的现象为：绝大多数α粒子几乎不发生偏转，少数α粒子发生了较大的角度偏转，极少数α粒子发生了大角度偏转（偏转角度超过90°，有的甚至几乎达到180°，被反弹回来），据此可得出原子核的可能区域．5、A【解析】A、一般分子和原子直径的数量级为10－10m，故A正确；B．气体温度升高，分子平均动能增大，分子的平均速率增大，不一定每一个分子热运动的速率都增加，故B错误；C、温度相同的氢气和氧气，分子的平均动能相同，由于氢气分子和氧气分子的分子质量不同，平均速率不相同．故C错误；D、根据对气体压强的微观解释，气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度有关．故D错误．故选：A6、C【解析】

要检查玻璃板上表面是否平整所以干涉形成的条纹是a板的下表面和b板的上表面的反射光干涉产生的。具体为：当两反射光的路程差（即膜厚度的2倍）是半波长的偶数倍，出现明条纹，是半波长的奇数倍，出现暗条纹，若条纹是直的则板平整，若条纹发生弯曲，则玻璃板不平整。

A.a的上表面、b的下表面，与结论不相符，选项A错误；B.a的上表面、b的上表面，与结论不相符，选项B错误；C.a的下表面、b的上表面，与结论相符，选项C正确；D.a的下表面、b的下表面，与结论不相符，选项D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、BD【解析】

AB．自由核子结合成原子核的过程中，核力做正功，释放出能量，该能量为结合能；反之，将原子核分开为自由核子需要赋予它相应的能量，该能量等于结合能．故A不符合题意，B符合题意；CD．将原子核分开为自由核子需要赋予它相应的能量，该能量等于结合能；结合能与核子数的比值叫比结合能，比结合能大小反映了原子核的稳定性；结合能大的，比结合能不一定大，故C不符合题意，D符合题意。8、AC【解析】

由图得：=（0.5t+0.5）m/s；由x=v0t+at1得：=v0+at，可得a=0.5，a=1m/s1．可知，物体的加速度不变，做匀加速直线运动。故A正确，B错误。图线纵轴截距表示初速度，则知物体的初速度大小为0.5m/s。故C正确，D错误。9、AD【解析】C、物体a始终保持静止，弹簧的形变量不变，所以弹簧的弹力大小不变，故物体a对细线的拉力不变，故C错误；AB、视bc为系统，受力分析如图根据平衡条件有，由于T，不变，m增大，所以地面对c的支持力一定变大，故A正确；若弹簧的弹力大小等于物体a重力，物体a对细线的拉力T为0，则有地面对c无摩擦力，故B错误；D、对b受力分析，如图，摩檫力可能沿斜面向下，可能沿斜面向上，可能为0；若摩檫力可能沿斜面向上，根据平衡条件有，由于T，不变，m增大，摩擦力可能先减小后增大，故D正确；故选AD。【点睛】本题涉及三个物体的平衡问题，要灵活选择研究对象，利用共点力平衡的条件和摩擦力的判断与计算。10、ACD【解析】A、根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势的瞬时值为，故A正确；B、随导体棒向右移动，感应电动势逐渐增大，故感应电流逐渐增大，故B错误；C、某时刻电路消耗的功率为，故随着y的增大，闭合回路消耗的电功率逐渐增大，故C正确；D、根据欧姆定律可知，任意时刻通过金属棒的电流为：，则在金属棒运动至AC的过程中通过金属棒的电荷量为，故D正确；故选ACD．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、112～1；【解析】

（1）采用估算的方法求油膜的面积，通过数正方形的个数：面积超过正方形一半算一个，不足一半的不算，数出正方形的总个数乘以一个正方形的面积，近似算出油酸膜的面积；（2）根据浓度按比例算出纯油酸的体积，把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，油膜的厚度近似等于油酸分子的直径，由可以求出直径大小．【详解】（1）面积超过正方形一半的正方形的个数为114个则油酸膜的面积约为S=114×1×1cm2=114cm2，由于测量有误差，在112～1cm2内均可．故答案为112～1．（2）每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积：V=L=7.5×10-6ml=7.5×10-12m3把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，因此其直径为：代入数据解得：d=6.5×10-10～6.7×10-10m．【点评】本实验的模型是不考虑油酸分子间的空隙，采用估算的方法求面积，肯定存在误差，但本实验只要求估算分子大小，数量级符合要求就行了．计算时注意单位的换算．12、（1）未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足（2）0.5【解析】

(1)由图象可知，当F≠0时，加速度仍然为零，说明没有平衡摩擦力，或平衡摩擦力的不足；(2)由牛顿第二定律得：a=F，由图示图象可知：k==（1.0−0）/（0.6−0.1）=2，解得质量M=1/2=0.5kg；【点睛】由图象可知，当F≠0时，加速度仍然为零，说明