全国百强名校领军考试2022-2023学年高二物理第二学期期末学业质量监测模拟试题含解析

2022-2023学年高二下物理期末模拟试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、下列说法不正确的是（）A．检验工件平整度的操作中，如图1所示，上面为标准件，下面为待检测工件，通过干涉条纹可推断：P为凹处，Q为凸处B．图2为光线通过小圆板得到的衍射图样C．图3的原理和光导纤维传送光信号的原理一样D．图4的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样2、如图所示，边长为的正方形闭合线圈，以垂直于磁场边界的恒定速度通过宽为（）的匀强磁场．设线圈的感应电动势为，感应电流为，所受安培力为，通过导线横截面的电荷量为．则下图中可能正确的是（）A． B． C． D．3、如图所示,倾角为、长度为的光滑固定斜面,其底端与长木板上表面等高,原来静止在光滑水平地面上,左端与斜面接触但不粘连,斜面底端与的上表面接触处圆滑．一可视为质点的小滑块从斜面顶端处由静止开始下滑,最终刚好未从上滑下．已知的质量相等,与上表面间的动摩擦因数,重力加速度取．（）A．在斜面上运动的时间为B．在上滑动过程中,系统动量和机械能均守恒C．的最终速度为D．长木板的长度为4、一名观察者站在站台边，火车进站从他身边经过，火车共10节车厢，当第10节车厢完全经过他身边时，火车刚好停下．设火车做匀减速直线运动且每节车厢长度相同，则第8节和第9节车厢从他身边经过所用时间的比值为()A．∶ B．∶C．(－1)∶(－) D．(－)∶(－1)5、如图所示，交流发电机的矩形线圈边长ab=cd=0.2m，ad=bc=0.4m，线圈匝数为50匝，线圈的总电阻r=lΩ，线圈在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以的转速匀速转动，外接电阻R=9Ω，电压表为理想交流电表，则（）A．图甲中交流电压表的示数为B．图甲中电阻K上消耗的电功率为C．如图乙所示，外电路接原、副线圈匝数之比的理想变压器时，电阻R上消耗的电功率最大D．如图乙所示，外电路接原、副线圈匝数之比的理想变压器时，电阻及上消耗的电功率最大6、如图所示，光滑长铁链由若干节组成，每一节长度为l0，全长为L，在水平轨道上以某一速度运动．圆形管状轨道与水平轨道相切，半径为R，L>2πR，R远大于一节铁链的高度和长度．铁链靠惯性通过圆形管状轨道继续前进，下列判断正确的是（）A．每节铁链通过最高点的速度依次减小B．第一节与最后一节到达最高点的速度大小相等C．在第一节完成圆周运动的过程中，第一节铁链机械能守恒D．铁链全部通过圆形管状轨道的过程中，铁链的最小速度为二、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、一电压表由电流表G与电阻R串联而成，如图所示．若在使用中发现此电压表的示数总是比准确值稍小一些，采取下列哪种措施加以改进？()A．在R上串联一比R小得多的电阻B．换用比R大点儿的电阻C．换用比R小点儿的电阻D．在R上并联一比R大得多的电阻8、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12s9、如图所示为氢原子的能级图，已知某金属的逸出功为6.44eV，则下列说法正确的是A．处于基态的氢原子不可以吸收能量为12.5eV的光子而被激发B．用能量为12.5eV的电子轰击处F基态的氢原子.不能使氢原子发生能级跃迁C．用n=4能级跃迁到n=1能级辅射的光子照射金属，从金属表面逸出的光电子最大初动能为6.31eVD．一群处于n=4能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生4种谱线10、如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图乙中曲线a，b所示，则()A．两次t＝0时刻线圈平面均与中性面重合B．曲线a，b对应的线圈转速之比为2∶3C．曲线a表示的交变电动势频率为25HzD．曲线b表示的交变电动势有效值为10V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）有两组同学利用假期分别去参观北京大学和南京大学的物理实验室，各自利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系．”（1）以下对实验的几点建议中，有利于提高测量结果精确度的是_____．A．实验中适当加长摆线B．单摆偏离平衡位置的角度大一些C．当单摆经过最大位移处开始计时D．测量多组周期T和摆长L，作关系图象来处理数据（2）他们交换了实验数据，并由计算机绘制了图象，如图甲所示，去北京大学的同学所测实验结果对应的图线是_____（选填“A”或“B”）．（3）在南京大学做探究的同学还利用计算机绘制了当地两种单摆的振动图象（如图乙），由图可知，两单摆摆长之比=_____．12．（12分）如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点之间还有个点未画出，则相邻计数点时间间隔为__________，其中，，，，，，则点处瞬时速度的大小是__________，加速度的大小是__________．（计算结果保留两位有效数字）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，在以平面直角坐标系xOy的坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在方向垂直xOy所在平面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带电粒子由磁场边界与x轴的交点A处，以速度v0沿x轴负方向射入磁场，粒子飞出磁场时速度的方向相对于入射方向改变了，不计粒子的重力。求：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；（2）粒子在匀强磁场中运动所需要的时间。14．（16分）如图，在柱形容器中密闭有一定质量气体，一具有质量的光滑导热活塞将容器分为A、B两部分，离气缸底部高为49cm处开有一小孔，与U形水银管相连，容器顶端有一阀门K．先将阀门打开与大气相通，外界大气压等于p0＝75cmHg，室温t0＝27°C，稳定后U形管两边水银面的高度差为Δh＝25cm，此时活塞离容器底部为L＝50cm．闭合阀门，使容器内温度降至－57°C，发现U形管左管水银面比右管水银面高25cm．求：①此时活塞离容器底部高度L′；②整个柱形容器的高度H．15．（12分）将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中，如图所示，在箱子的上顶板和下底板装有压力传感器，箱子可以沿竖直轨道运动，当箱子以a＝2.0m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时，上顶板的压力传感器显示的压力为6.0N，下底板的压力传感器显示的压力为10.0N(g取10m/s2)．(1)若上顶板压力传感器的示数是下底板压力传感器的示数的一半，试判断箱子的运动情况．(2)要使上顶板压力传感器的示数为零，箱沿竖直方向运动的情况可能是怎样的？

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、薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相同，从弯曲的条纹可知，P处检查平面左边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同，知P处凹陷，而Q处检查平面右边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同，知Q处凸起，故A正确；B、图为光线通过小圆板得到的衍射图样，若用光照射很小的不透明圆板时，后面会出现一亮点，故B正确；C、沙漠蜃景是光的全反射现象，而光导纤维是光的全反射现象，它们的原理相同，故C正确；D、立体电影是光的偏振，与镜头表面涂上增透膜是利用光的干涉，它们的原理不相同，故D错误；错误的故选D．2、B【解析】A.在导体框进入磁场的过程中，根据Φ=BS知，穿过线圈中磁通量均匀增加，完全在磁场中运动时磁通量不变，穿出磁场时磁通量均匀减小，根据法拉第电磁感应定律，A图是不可能的，故A错误；B.由E=BLv和I=E/R知，线框进入和穿出磁场过程产生恒定不变的感应电流，由楞次定律知进入和穿出磁场的过程感应电流方向相反，B图是可能的，故B正确；C.根据楞次定律知，安培力阻碍线圈与磁场间的相对运动，进入和穿出磁场的过程安培力均向左，方向相同，则C是不可能的，故C错误；D.线圈进入和穿出磁场时感应电流不变，由Q=It知，通过线圈的电量均匀增加，完全在磁场中运动，没有电荷量通过线圈，则D不可能，故D错误．故选B点睛：根据磁通量的定义Φ=BS分析磁通量变化；再根据法拉第电磁感应定律或E=BLv分析感应电动势，由欧姆定律分析电流的变化；根据Q=It分析电量，由F=BIL可分析安培力．3、C【解析】斜面长x=3m，故小滑块下滑的加速度，下滑时间为，A错误；A在B上运动过程中，存在摩擦力，故机械能不守恒，但A和B组成的系统动量守恒，B错误；下滑到底端时的速度为，在水平面上运动过程中，A和B系统动量守恒，故，解得两者最终使得为，C正确；最终A刚好未从B上滑下，说明A滑到B最右端时，两者速度相等，设木板B的长度为L，则根据能量守恒定律可得，解得，D错误．4、D【解析】因为初速度为零的匀加速直线运动，在通过连续相等位移内的时间之比为，采用逆向思维，第8节和第9节车厢从他身边经过所用时间的比值为．故D项正确．点睛：理解掌握初速度为零的匀加速直线运动的一系列推论，并能灵活运用．5、D【解析】

根据得，电动势最大值，从图示位置开始计时，感应电动势的瞬时值e=160cos200t（V），在图甲电路中，电流的瞬时值，路端电压的瞬时值u=iR=144cos200t（V），则有效值分别为，，，A错误；电阻R上消耗的电功率，B错误；在图乙电路中，R消耗的功率等于变压器的输入功率，即交流电源的输出功率，最大值，此时，，故，C错误，D正确.故选D6、B【解析】

AC．整条长铁链机械能守恒，当长铁链布满圆形管状轨道时，重力势能最大，速度最小，从此时到最后一节铁链进入轨道之前，重力势能不变，每节铁链通过最高点的速度不变，故A错误，C错误；B．第一节与最后一节铁链到达最高点时整条长铁链的重力势能相等，机械能守恒，则速度大小相等，故B正确；D．整条长铁链机械能守恒，当长铁链布满圆形管状轨道时，重力势能最大，速度最小，但是不知道铁链的初速度，无法计算出铁链的最小速度，故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、CD【解析】试题分析：电流表与电流表都是由表头改装成的，电压表是本题与分压电阻串联成的，根据串并联规律可知，若电压表读数总比准确值小，说明通过本题的电流较小，应减小分压电阻的大小，根据并联电阻需要任一支路电阻可知，应在R上并联一个比R大得多的电阻．解：电压表的读数总比准确值稍小一些，说明通过电流表G的电流偏小，串联的电阻R偏大，为减小串联电阻R的阻值需在R上并联一个比R大得多的电阻，所以D正确；故选D【点评】电流表、电压表的改装，实质上是电阻的串、并联问题，只要分清分电流、总电流，分电压、总电压，应用欧姆定律就能解决8、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9、AC【解析】

A.处于基态的氢原子若吸收能量为12.5eV的光子，氢原子的能量变成：E=E1+ΔE=-1.1eV，氢原子不存在-1.1eV的能级，所以可知处于基态的氢原子不能吸收能量为B.用能量为12.5eV的电子轰击处于基态的氢原子，由于：E2-E1=-3.4-(-13.6)=10.2eV，可知氢原子可以吸收电子的一部分能量发生能级跃迁，故B错误；C.用n=4能级跃迁到n=1能级辐射的光子照射金属，光子的能量：E=E4-E1=-0.85-(-13.6)=12.75eV，从金属表面逸出的光电子最大初动能为：Ekm=E-W=12.75-6.44=6.31eV．故C正确；D.一群处于n=4能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生：C24=610、AC【解析】t＝0时刻，两次产生的交流电的电动势瞬时值均为零，因此线圈平面均与中性面重合，A项正确；图中a、b对应的周期之比为2∶3，因此线圈转速之比na∶nb＝∶＝3∶2，B项错误；a线表示的交流电动势的频率为fa＝＝25Hz，C项正确；a线对应线圈相应的电动势的最大值Eam＝NBS·，由图象知Eam＝15V，b线对应线圈相应的电动势的最大值Ebm＝NBS·，因此＝＝，Ebm＝10V，有效值Eb＝V＝5V，D项错误．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、ADB16:9【解析】

第一空：A.实验中适当加长摆线，增大单摆的振动周期，以利用减小周期的测量误差，A正确；B.单摆的振动周期与振幅无关，增大单摆偏离平衡位置的角度，不能提高测量结果精确度，B错误．C.当单摆经过最大位移处开始计时，摆球速度较慢，周期测量误差较大，应从单摆经过平衡位置时开始计时，C错误．D.测量多组周期T和摆长L，作关系图象来处理数据，可减小误差，提高精确度，D正确．第二空：由得，知图象的斜率越大，则重力加速度越小，因为南京当地的重力加速度小于北京，去北大的同学所测实验结果对应的图线的斜率小，应该是B图线．第三空：由振动图线知，两单摆的周期比为，由得两单摆摆长之比．12、【解析】

由于每相邻两个计数点间还有个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上点时小车的瞬时速度大小，，根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小，得，，，为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值得：，即小车运动的加速度计算表达式为：．【点睛】根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小．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）；（2）【解析】

（1）粒子的运动轨迹如图所示。设粒子轨道半径为R，由几何关系可知①得②洛伦兹力等于向心力，即③由②③得④（2）由圆周运动知识得⑤且⑥由②⑤⑥得⑦14、（1）此时活塞离容器底部高度L′=48cm；（2）整个柱形容器的高度H=75cm．【解析】

（1）以A中气体为研究对象，找出初末状态参量利用理想气体状态方程列式求解；（2）以B中气体为研究对象，找出初末状态参