2023年山西太原师范学院附中高二物理第二学期期末预测试题含解析

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、下列说法中正确的是A．悬浮在液体中的微粒某一瞬间接触到的液体分子越多，受到撞击的平衡性就表现地越明显，布朗运动就越剧烈B．用油膜法估测分子的大小实验中D=VC．露珠总是出现在夜间和清晨是由于气温降低使空气中的水蒸气达到饱和后液化造成的D．热平衡是指一个系统内部的状态不再改变时所处的状态2、一辆汽车在平直公路上突遇紧急情况刹车，从t=0时刻起，汽车在运动过程中的位移与速度的平方之间的关系如图所示，下列说法正确的是（）A．t=0时汽车的速度为20m/sB．刹车过程持续的时间为5sC．刹车开始，最初2s内汽车的位移为15mD．刹车过程汽车的加速度大小为5m/s23、质量为的铀核经过若干次衰变和衰变后，会变成质量为的铅核，关于该过程，下列说法中正确的是A．衰变过程中释放出的射线的穿透能力比射线强，而电离能力比射线弱B．铀核需经过8次衰变和6次衰变才能变成铅核C．1个铀核衰变成铅核的过程中释放的核能为D．外界环境温度升高、压强变大，铀核衰变的过程将加快4、关于冲量，下列说法中正确的是()A．冲量是物体动量变化的原因 B．作用在静止的物体上的力的冲量一定为零C．动量越大的物体受到的冲量越大 D．冲量的方向就是物体运动的方向5、2016年“蛟龙”再探深海，前往太平洋、印度洋执行实验性应用航次。假设深海探测器在执行下潜任务中，探测器最后达到某一恒定的收尾速度。若探测器质量为m，由于重力作用下潜，探测器的收尾速度为v，探测器受到恒定的浮力F，重力加速度为g，下列说法正确的是()A．探测器达到收尾速度后，合力为向下B．无论是达到收尾速度前，还是达到收尾速度后，探测器受到的合力都不能是零C．探测器达到收尾速度前，受到的合力可能为零D．探测器达到收尾速度后，探测器受到的水的阻力为mg－F6、如图所示，竖直面内固定一半径为R的光滑四分之一圆弧轨道，光滑地面上放置一长为L的长木板，L=R,长木板的上表面与圆弧轨道的最低点B等高，且二者接触但不粘连，长木板质量为M,—个质量为m的铁块以一定初速度v0=3gl滑上长木板的左端，m=M,铁块恰好能滑到圆弧轨道的最高点C,A．铁块运动到B点时对圆弧轨道的压力为2mgB．最终铁块能滑到长木板的左端C．铁块与长木板间的动摩擦因数μ=0.1D．最终铁块的速度为v0二、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、两根相距1m的足够长的金属弯角光滑导轨如图所示放置，它们各有一段在同一水平面内，另一段与水平面的夹角为37°，质量均为0.1kg的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触，形成闭合回路，导轨的电阻不计，回路的总电阻为2Ω，整个装置处于磁感应强度大小为1T、方向竖直向上的匀强磁场中，当ab杆在平行于水平导轨的拉力F的作用下以速率v（未知）沿导轨匀速运动时，cd杆也以速率v沿导轨向上匀速运动。取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列说法正确的是A．回路中的感应电流为0.6AB．cd杆所受安培力的大小为0.75NC．水平拉力F的功率为5.625WD．3s内通过ab杆的电荷量为3.75C8、如图所示，从地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N点,两球运动的最大高度相同．空气阻力不计，则()A．B的加速度比A的大B．B的飞行时间一定与A的相同C．B在最高点的速度比A在最高点的大D．B在落地时的速度可能比A在落地时的小9、物体以某一速度冲上一光滑斜面(足够长)，加速度恒定．前4s内位移是1.6m，随后4s内位移是零，则下列说法中正确的是()A．物体的初速度大小为0.6m/sB．物体的加速度大小为6m/s2C．物体向上运动的最大距离为1.8mD．物体回到斜面底端，总共需时12s10、两个氘核聚变产生一个中子和一个氦核（氦的同位素）．若反应前氘核的动能均为．它们正面对撞发生聚变，且反应后释放的核能全部转变为动能．已知氘核质量，氦核质量，中子质量（已知）．下列说法中正确的是（）A．核反应释放的核能约为3.96MeVB．反应后产生的氦核的动能约为0.99MeVC．反应后产生的中子的动能约为3.26MeVD．把两个氘核作为一个系统，对撞过程中满足动量守恒和总能量守恒三、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）某同学用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律．该同学将滑块从距离光电门x远处由静止释放，遮光条通过光电门时，光电门记录的时间为Δt；测得气垫导轨长度为L，垫起一端距离水平桌面的高度为h．用游标卡尺测量遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的宽度d=_______mm；若重力加速度为g，用相关物理量的字母表示，则滑块下滑过程中加速度的理论值可表示为a=_____________；加速度的测量值可表示为a=________．12．（12分）某同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示．将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响．图甲中继电器的供电电压U1=3V，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R0为30Ω．当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响．图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图象．（1）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱______相连，指示灯的接线柱D应与接线柱______相连（均选填“A”或“B”）．（2）当环境温度升高时，热敏电阻阻值将______，继电器的磁性将______（均选填“增大”、“减小”或“不变”），当环境温度达到______℃时，警铃报警．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）在一水平面上，放置相互平行的直导轨MN、PQ，其间距L＝0.2m，R1、R2是连在导轨两端的电阻，R1＝0.6Ω，R2＝1.2Ω，虚线左侧3m内(含3m处)的导轨粗糙，其余部分光滑并足够长．ab是跨接在导轨上质量为m＝0.1kg，长度为L′＝0.3m的粗细均匀的导体棒，导体棒的总电阻r＝0.3Ω，开始时导体棒处于虚线位置，导轨所在空间存在磁感应强度大小为B＝0.5T，方向竖直向下的匀强磁场，如图甲所示．从零时刻开始，通过微型电动机对导体棒施加一个牵引力F，方向水平向左，使其从静止开始沿导轨做加速运动，此过程中棒始终与导轨垂直且接触良好，其运动的速度－时间图象如图乙所示．已知2s末牵引力F的功率是0.9W．除R1、R2及导体棒的总电阻以外，其余部分的电阻均不计，重力加速度g＝10m/s2.(1)求导体棒与粗糙导轨间的动摩擦因数及2s内流过R1的电荷量；(2)试写出0～2s内牵引力F随时间变化的表达式；14．（16分）如图所示，在方向竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中有两条光滑固定的平行金属导轨MN、PQ，导轨足够长，间距为L，其电阻不计，导轨平面与磁场垂直，ab、cd为两根垂直于导轨水平放置的金属棒，其接入回路中的电阻均为R，质量均为m，与金属导轨平行的水平轻质细线一端固定，另一端与cd棒的中点连接。一开始细线处于伸直状态，ab棒在平行于导轨的水平拉力F的作用下从静止开始以恒定加速度a向右做匀加速直线运动，经时间t0细线被拉断，两根金属棒运动时始终与导轨接触良好且与导轨相垂直。求：（1）细线能承受的最大拉力F0；（2）绳拉断前的过程中通过导体ab的电量q；（3）若在细线被拉断瞬间撤去拉力F，求两根金属棒之间距离增量△x的最大值及绳断后回路中产生的总焦耳热。15．（12分）如图所示，一边长为l的正方形线圈abcd绕对称轴OO＇在匀强磁场中转动，转速为n=120转/分，若已知边长l=20cm，匝数N=20，磁感应强度B=0.2T，线圈电阻为r=2Ω，引出线的两端分别与相互绝缘的两个半圆形铜环M和N相连．M和N又通过固定的电刷P和Q与电阻R=8Ω相连．在线圈转动过程中，求：（1）从图示位置开始计时的电动势瞬时值表达式；（2）从图所示位置转过90°过程中的平均电流；（3）电阻R的热功率．

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】根据布朗运动的特点可知，悬浮在液体中的布朗粒子某一瞬间接触到的液体分子越多，受到撞击的不平衡性就表现越不明显，布朗运动就越不剧烈，故A错误；用油膜法估测分子的大小实验中D=VS中的V是指油滴溶液中含纯油酸的体积，选项B错误；露珠总是出现在夜间和清晨是由于气温降低使空气中的水蒸气达到饱和后液化造成的，选项C正确；热平衡是指温度相同时的状态；故D2、C【解析】根据0-v2=2ax得，，可知，解得刹车过程中加速度大小a=2.5m/s2，由图线可知，汽车的初速度为10m/s，则刹车过程持续的时间，故ABD错误．刹车过程中2s内的位移，，故C正确．

故选C．3、B【解析】

A．衰变过程中释放出的α射线的穿透能力比β射线弱，而电离能力比β射线强，选项A错误；B．衰变成，质量数少32，可知经历了8次α衰变，电荷数少10，根据2×8-n=10，解得n=6，知经历了6次β衰变，故B正确．C．反应过程中释放的核能为(m1-m2-mα)c2，选项C错误；D．半衰期与外界条件无关，选项D错误；故选B.4、A【解析】

A.力作用一段时间便有了冲量，而力作用一段时间后，物体的运动状态发生了变化，物体的动量也发生了变化，因此说冲量使物体的动量发生了变化，A正确；B.只要有力作用在物体上，经历一段时间，这个力便有了冲量I＝Ft，与物体处于什么状态无关，物体运动状态的变化是所有作用在物体上的力共同产生的效果，B错误；C.物体所受冲量I＝Ft与物体动量的大小p＝mv无关，C错误；D.冲量的方向与物体运动方向无关，D错误．5、D【解析】“蛟龙”号的收尾速度为v，即开始时做变速运动，合力不为零，最后最后达到收尾速度后，做匀速运动，合力为零，对蛟龙号受力分析，受重力和浮力及海水阻力，由平衡知识得：mg-F-f=0，即f=mg-F，故ABC错误，D正确；故选D.6、B【解析】

C.铁块恰好能滑到圆弧轨道的最高点C，根据动能定理有-μmgL-mgR=0-12mv0A.运动到B点的速度mgR=12mvB2，根据牛顿第二定律有BD.铁块从圆弧轨道返回到底端，然后滑上长木板与圆弧轨道分离，在木板上滑动过程中，根据动量守恒有mvB=(M+m)v，根据能量守恒有μmgx=12mv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】

AB.对于cd杆，分析受力如图:根据平衡条件得：F安=mgtan37°；对ab杆，由于感应电流的大小、导线的长度相等，两杆所受的安培力大小相等，由平衡条件得知，F=F安，则得：F=mgtan37°=0.75N.cd杆所受的安培力F安=BIL，则得电流为I=mgtan37°BL=0.1×10×0.751×1C.回路中产生的感应电动势E=IR=1.5V，根据导体棒切割磁感应线产生的感应电动势计算公式可得：E=BLv-BLvcos37°，解得：v=7.5m/s，所以水平拉力F的功率为P=Fv=5.625W;故C正确.D.3s内通过ab杆的电荷量为q=It=2.25C;故D错误.8、BC【解析】

由题知，两球均做斜抛运动，运用运动的分解法可知：水平方向做匀速直线运动，竖直方向做竖直上抛运动，两球的加速度相同，由竖直高度相同，由运动学公式分析竖直方向的初速度关系，根据水平位移可知道水平初速度的关系，两球在最高点的速度等于水平初速度，由速度合成分析初速度的关系，即可由机械能守恒知道落地速度的大小关系；【详解】A、不计空气阻力，两球的加速度都为重力加速度g，故A错误；

B、两球都做斜抛运动，竖直方向的分运动是竖直上抛运动，根据运动的对称性可知，两球上升和下落的时间相等，而下落过程，由t=2hg知下落时间相等，则两球运动的时间相等，故B正确；

C、竖直方向为竖直上抛运动，根据h=vyt-12gt2，最大高度h、t相同，则知，竖直方向的初速度大小相等，由于水平方向为匀速运动，可知A球的水平分速度小于B球水平分速度，则可知在最高点时A球速度小于B球速度，故选项C正确；

D【点睛】本题考查运用运动的合成与分解的方法处理斜抛运动的能力，对于抛体运动，最好能够按照受力方向将运动进行分解。9、ACD【解析】试题分析：由，所以：，B错误；在前4s内根据位移公式：，得：，A正确；根据公式可得上升最大距离为，C正确；因为没有摩擦力，上滑和下滑所用时间相同，根据公式可得上滑所用时间为6s，所以总时间为12s，D正确．考点：考查了匀变速直线运动规律的应用10、BD【解析】

（1）根据题意可知，该核反应方程为：，根据爱因斯坦质能方程可知，核反应中释放的核能约为：，A错误；（2）由题意可知，两个氘核以相同的动能正面碰撞，则总动量为零；而该聚变过程动量守恒，总能量守恒，D正确；（3）设聚变后氦核和中子的动量大小分别为和，则；设氦核的动能为，则，故中子的动能为；因为反应后释放的核能全部转变为动能，故根据能量守恒，，则氦核动能为，中子动能，故B正确，C错误；故本题选BD【点睛】写出核反应方程，根据爱因斯坦质能方程可以求出该核反应中释放的核能；根据该核反应过程中总能量守恒，总动量守恒，可以求得反应后各原子核获得的动能Ek；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、4.4【解析】游标卡尺的主尺读数为4mm，游标读数为0.1×4mm=0.4mm，则d=4.4mm，根据牛顿第二定律可知：由几何关系可知：解得：加速度的理论值为：根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，滑块经过光电门的速度为：根据可得加速度的测量值为：点睛：游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读；根据牛顿第二定律可求得加速度的理论值；根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出滑块经过光电门时的速度大小，再根据速度和位移关系即可求得加速度的测量值．12、BA减小增大80【解析】

（1）由题干中“当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响”判断出警铃和指示灯的连接情况；（2）由图象分析热敏电阻阻值随温度的变化关系，结合欧姆定律分析电路中电流的变化，从而判断出电磁铁磁性的变化；由题干中“当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响”，结合欧姆定律求出热敏电阻接入电路的阻值的最大阻值，从图象上找到对应的温度就可以解决问题；【详解】（1）由题中“当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响”，所以警铃的接线柱C应与接线柱B连，指示灯的接线柱D应与接线柱A相连；（2）分析乙图，发现：温度升高时，热敏电阻阻值减小，根据欧姆定律，电路中电流就会增大，电磁铁的磁性就会增大；当线圈中的电流时，继电器的衔铁将被吸合，警铃报警，则控制电路的总电阻因此热敏电阻

由图乙可知，此时，所以，当温度时，警铃报警．【点睛】本题既考查电磁继电器原理的分析，也考查了结合欧姆定律的内容进行相关的计算，综合性比较强，解题时要仔细分析．四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指