2023届江苏省扬州市广陵区扬州中学高二物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

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、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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、一理想变压器，原线圈匝数为，两个副线圈的匝数分别为、，三个线圈中的电流分别为、、，电压分别为、、，如图所示，下面关系中不正确的是A．；B．；C．D．2、关于下列四幅图中所涉及物理知识的论述中，正确的是A．甲图中，由两分子间作用力随距离变化的关系图线可知，当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力均为零B．乙图中，由一定质量的氧气分子分别在不同温度下速率分布情况，可知温度T1<T2C．丙图中，在固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针接触其上一点，从石蜡熔化情况可判定固体薄片必为非晶体D．丁图中，液体表面层分子间相互作用表现为斥力，正是因为斥力才使得水黾可以停在水面上3、如图甲为风速测量仪的简易模型，在风力的作用下，风叶通过杆带动与其固定在一起的永磁铁转动，假设杆的转速与风速成正比，在某一风速作用下，线圈中产生的正弦式电流如图乙所示，下列说法中正确的是A．风叶带动杆的转速为10r/sB．电流的表达式为i=C．风速加倍时线圈中电流的有效值为0.62D．风速加倍时电流的表达式为i=1.24、以下关于电场和电场线的说法中错误的是（）A．电场和电场线都是真实存在的B．电场是真实存在的，电场线是不存在的C．电场线可以描述电场的强弱和方向D．电场线在电场中不能相交5、关于、、三种射线，下列说法正确的是（）A．射线是原子核自发放射出的氦核，它的穿透能力最强B．射线是原子核外电子电离形成的电子流，它的穿透能力强C．射线一般伴随着或射线产生，它的穿透能力最强D．射线是电磁波，它的穿透能力最弱6、如图所示，内壁光滑、半径大小为R的圆轨道竖直固定在桌面上，一个质量为m的小球静止在轨道底部A点．现用小锤沿水平方向快速击打小球，击打后迅速移开，使小球沿轨道在竖直面内运动．当小球回到A点时，再次用小锤沿运动方向击打小球，通过两次击打，小球才能运动到圆轨道的最高点．已知小球在运动过程中始终未脱离轨道，在第一次击打过程中小锤对小球做功W1，第二次击打过程中小锤对小球做功W2.设先后两次击打过程中，小锤对小球做功全部用来增加小球的动能，则的值可能是()A．B．C．D．1二、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（甲），质量m=1kg的小物块从P点以初速度v0=10m/s沿倾角为37°的粗糙斜面向上滑动，其上滑至最高点过程的速度图象如图（乙）所示．已知斜面固定且足够长，不计空气阻力，取g=10m/s2，sin37°=0.1．下列说法中正确的是A．物块所受的重力与摩擦力之比为5：2B．物块将停在最高点不能再下滑C．物块将沿斜面下滑，且下滑至P点时速度大小为10m/sD．物块将沿斜面下滑，且从静止下滑至速度大小为10m/s时用时5s8、为减少机动车尾气排放，某市推出新型节能环保电动车，在检测该款电动车性能的实验中，质量为的电动车由静止开始沿平直公路行驶，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力与对应的速度，并描绘出如图所示的图象（图中均为直线），假设电动车行驶中所受阻力恒定，最终匀速运动，重力加速度取，则（）A．电动车运动过程中的最大速度为B．该车启动后，先做匀加速运动，然后匀速运动C．该车做匀加速运动的时间是D．该车加速度大小为时，动能为9、一物块以一定的初速度从光滑斜面底端a点上滑，最高可滑至b点，后又滑回至a点，c是ab的中点，如图所示，已知物块从a上滑至b所用时间为t，下列分析正确的是()A．物块从c运动到b所用的时间等于从b运动到c所用的时间B．物块上滑过程的加速度与下滑过程的加速度等大反向C．物块下滑时从b运动至c所用时间为D．物块上滑通过c点时的速度大小等于整个上滑过程中平均速度的大小10、如图所示，小灯泡与滑动变阻器R串联，接在理想变压器副线圈两端，交流发电机接原线圈两端，要使灯泡变亮，下列操作可行的是A．增大发电机的转速B．增大变压器原线圈匝数C．滑动变阻器滑动触头向下移动D．增大发电机中磁场的磁感应强度三、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）将《验证动量守恒定律实验》的实验装置进行如图所示的改装，实验操作步骤如下：①先调整斜槽轨道，使末端的切线水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板整直立于槽口处，使小球从斜槽轨道上某固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹．②将木板向右平移适当的距离，再使小球从原固定点由静止释放，撞在木板上并在白纸上留下痕迹．③把半径相同的小球静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球仍从原固定点由静止释放，与小球碰后，两球撞在木板上并在白纸上留下痕迹和．回答下列问题：（1）本实验必须满足入射小球的质量____________（选填“大于”、“小于”或“等于”）被碰小球b的质量．2）为了判断动量是否守恒，除需要测量小球下落的竖直高度、、以外，还需要测量的物理量有______________（填选项前字母）．A．固定释放点到斜槽末端的竖直高度B．小球、的质量、C．木板向右平移的距离（3）若所测物理量满足表达式________________时，则说明球和球碰撞中动量守恒．（用以上所测物理量的字母表示）12．（12分）某课外兴趣小组做“用单摆测定重力加速度”的实验．(1)下列选项是小组成员提出的建议，其中正确的是________；A．为了防止断裂，摆线要选择长些的、伸缩性大些的细绳B．为了减小阻力，摆球尽量选择质量大些、体积小些的钢球C．为了方便测量，应使摆线偏离竖直位置30°角静止释放D．为了减小误差，在摆球经过平衡位置时开始计时，经过多次全振动后停止计时(2)该小组成员用10分度的游标卡尺测摆球直径如图所示，摆球的直径为______mm；(3)该小组成员测出了摆线的长为l，摆球的直径为d，n次全振动的总时间为t，则当地的重力加速度g=__________．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，光滑导轨MN、PQ在同一水平面内平行固定放置，其间距d=1m，右端通过导线与阻值RL=8Ω的小灯泡L相连，金属棒的电阻的电阻为r=2Ω，导轨区域内有竖直向下磁感应强度T的匀强磁场，一金属棒在恒力F=0.8N力作用下匀速通过磁场．(不考虑导轨的电阻，金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触)．求：(1)金属棒运动速度的大小；(2)小灯泡的电功率．14．（16分）如图1所示，两平行导轨是由倾斜导轨(倾角为θ)与水平导轨用极短的圆弧导轨平滑连接而成的，并处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，两导轨间距为L，上端与阻值为R的电阻连接．一质量为m的金属杆AB在t＝0时由静止开始在沿P1P2方向的拉力(图中未画出)作用下沿导轨下滑．当杆AB运动到P2Q2处时撤去拉力，杆AB在水平导轨上继续运动，其速率v随时间t的变化图象如图2所示，图中vmax和t1为已知量．若全过程中电阻R产生的总热量为Q，杆AB始终垂直于导轨并与导轨保持良好接触，导轨和杆AB的电阻以及一切摩擦均不计，求：(1)杆AB中的最大感应电流Imax的大小和方向；(2)杆AB下滑的全过程通过电阻R的电荷量q；(3)撤去拉力后杆AB在水平导轨上运动的路程s.15．（12分）如图所示，竖直放置的U形管左端封闭，右端开口，左管横截面积为右管横截面积的2倍，在左管内用水银封闭一段长为l、温度为T1的空气柱，左右两管水银面高度差为hcm，外界大气压为h0cmHg．①若向右管中缓慢注入水银，直至两管水银面相平（原右管中水银没全部进入水平部分），求在右管中注入水银柱的长度h1（以cm为单位）；②在两管水银面相平后，缓慢升高气体的温度至空气柱的长度为开始时的长度l，求此时空气柱的温度T′．

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、B【解析】根据理想变压器的电压与匝数成正比可知，，，A正确；由于有多个副线圈时，此时的电流与匝数不是成反比，根据，结合A的分析与，得：，B错误D正确；理想变压器的输入功率和输出功率相等，所以输入的功率为，输出的功率为两个副线圈的功率的和，所以，C正确．【点睛】理想变压器的输入功率和输出功率相等，电压与匝数成正比，当有多个副线圈时，根据输入的功率和输出的功率相等可以判断电流之间的关系．掌握住理想变压器的电压、电流及功率之间的关系，本题即可得到解决．2、B【解析】甲图中，由两分子间作用力随距离变化的关系图线可知，当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等，合力为零，故A错误；如图中，氧气分子在T2温度下速率大的分子所占百分比较多，所以T2温度较高，故B正确；由图可以看出某固体在导热性能上各向同性，可能是多晶体或者非晶体，故C错误；丁图中，昆虫水蝇能在水面上不陷入水中，靠的得液体表面张力的作用，故D错误．所以B正确，ACD错误．3、C【解析】A、根据n=1T可知转速为5

r/s，故B、由图象可知，线圈转动周期T=0.2s，则ω=2πT=10π(rad/s)，由交流电的电流表达式：i=Asinωt(A)=0.6sinD、由转速与风速成正比，当风速加倍时，转速也加倍，电流的最大值Im=1.2A，则电流的表达式为：i=1.2sin20πt(A)，故C、风速加倍时线圈中电流的有效值I=Im2=故选C。【点睛】根据i-t图象判断出电流的最大值与周期，明确交流电的最大值和有效值间的关系，知道转速加倍时，产生的感应电流加倍，角速度加倍即可判断。4、A【解析】电场是实际存在的物质，电场线不存在，是为了形象描述电场而假想的线，故A错误，B正确．电场线可以描述电场的强弱和方向，电场线的疏密表示强弱，电场线上某点的切线方向表示电场的方向，故C正确．电场线不能相交，故D正确．本题选错误的，故选A．5、C【解析】

A．射线是原子核自发放射出的氦核，它的穿透能力最弱，故A错误；B．射线是原子核内放射出的电子流，它的穿透能力强，故B错误；C．射线一般伴随着或射线产生，它的穿透能力最强，故C正确；D．射线是电磁波，它的穿透能力最强，故D错误。故选C。6、B【解析】第一次击打后球最多到达与球心O等高位置，根据功能关系，有：W1≤mgR①两次击打后可以到轨道最高点，根据功能关系，有：②在最高点，有：③联立①②③,解得：，，故.故A、B正确，C、D错误；故选AB．【点睛】本题的关键是分析小球的运动过程，抓住临界状态和临界条件，然后结合功能关系和牛顿第二定律列式解答．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、AD【解析】

A.由图象的斜率可知，小物块沿斜面向上运动的加速度为，设物块上滑过程中受到的摩擦力的大小为f，根据牛顿第二定律可得：，解得：，故：，故A正确；B.根据滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力的特点，可以估算出接触面上的最大静摩擦力，而在最高点，因为，故物块到达最高点后立即会下滑，故B错误；C.根据牛顿第二定律，小物块下滑过程中满足：，得．由v-t图象可知物体在上滑过程中走过的位移大小为，故小物块从最高点下滑至P点的位移大小仍然为5m．所以小物块重新滑回P点的瞬时速度大小为，故C错误；D.根据速度与时间的关系，当物块从最高点下滑至速度为10m/s时，该过程所用时间，故D正确．故选AD。8、AD【解析】

A.因为横坐标是1/v，所以全过程中，C点的1/v值最小，则速度最大是15m/s.故A正确；B.

AB段牵引力不变，根据牛顿第二定律知，加速度不变，做匀加速直线运动；BC图线的斜率表示电动车的功率，知BC段功率不变，牵引力减小，加速度减小，做加速度减小的加速运动．故B错误；C.电动机的功率为：P=W=6000W，匀加速运动的末速度为：v=3m/s当牵引力等于阻力时，速度最大，由图线知f=400N，根据牛顿第二定律得，匀加速运动的加速度大小a=（F−f）/m=（2000−400）800m/s2=2m/s2，则匀加速运动的时间t=v/a=3/2s=1.5s.故C错误；D.当车加速度为0.75m/s2时,牵引力为：F=f+ma=400+800×0.75N=1000N，此时的速度为：v1=PF=6000/1000m/s=6m/s，则车的动能为：Ek=J=14400J=1.44×104J.故D正确．故选AD.【点睛】AB过程牵引力不变，根据牛顿第二定律知，做匀加速直线运动，BC段图线的斜率表示电动车的功率，斜率不变，则功率不变，根据功率与牵引力的关系，判断BC段的运动情况，速度达到最大时，牵引力等于阻力．9、AC【解析】

AB．由于小球只受重力和支持力，故小球的加速度方向始终相同，均为方向向下，故bc和cb过程是可逆的，故物块从c运动到b所用时间等于从b运动到c的时间，故A正确，B错误；

C．由b到a过程是初速度为零的匀加速直线运动，则可知而解得故C正确；

D．由于c是位移中点，而不是时间中点，故物块上滑通过c点时的速度大于整个上滑过程中平均速度的大小，故D错误。故选AC。10、AD【解析】

根据Em=NBSω可知，增大发电机的转速以及增大发电机中磁场的磁感应强度，则发电机输出电压均变大，变压器的输入电压变大，输出电压变大，则灯泡变亮，选项AD正确；增大变压器原线圈匝数，则根据变压器匝数比等于电压比可知，次级电压减小，则灯泡变暗，选项B错误；滑动变阻器滑动触头向下移动，则R阻值变大，因次级电压不变，则次级电流减小，灯泡变暗，选项C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、大于B【解析】（1）入射小球a的质量不可以小于被碰小球b的质量，否则A球碰后会反弹回去；（2）小球a由静止释放后撞在B点，小球a和b发生碰撞后，a的速度减小，平抛运动的水平位移不变，可知运动的时间增大，则下降的高度变大，应该落在C点．根据得，，则小球a不与小球b碰撞，平抛运动的初速度，同理可得，小球a与b碰撞后，b的速度，a的速度，验证动量守恒的表达式为mav2=mav3+mbv1，即所以除需要测量小球下落的竖直高度、、以外，还需要测量的物理量有小球、的质量、，故选B；（3）由上分析可知，若所测物理量满足表达式时，则说明球和球碰撞中动量守恒．12、BD22.7【解析】(1)A、为了防止断裂，摆线要选择长些的、不能有伸缩性的细绳，否则摆长会变化，故A错误．B、为了减小空气阻力，摆球密度要大，体积要小，故B正确．C、小球的偏角α在很小(不大于5°)小球的振动才近似看成简谐运动，故C错误．D、把秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期，误差较大，应采用累积法测量周期，故D正确．故选BD．(2)游标卡尺的主尺读数为22mm，游标读数为0.1×7mm=0.7mm，则最终读数为22.7mm.(3)根据单摆的周期公式，而，故解得.【点睛】单摆测定重力加速度的原理：单摆的周期公式，还要知道：摆角很小的情况下单摆的振动才是简谐运动；摆长等于摆线的长度加上摆球的半径，为减小误差应保证摆线的长短不变．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）金属棒匀速通过磁场时，F与安培力平衡，由公式E=Blv、安培力公式F=BIl和闭合电路欧姆定律求出金属棒运动速度的大小．（2）由于金属棒做匀速运动，小灯泡的电功率等于恒力F的功率P=Fv．【详解】（1）由得；（2）根据能量定律得到：小灯泡的电功率．14、（1），由A流向B；（2）；（3）；【解析】

根据E=BLv和闭合电路的欧姆定律求解感应电流的最大值；根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律结合电荷量的计算公式求解杆MN沿斜导轨下滑的过程中，通过电阻R的电荷量；根据平均加速度和安培力的关系计算撤去拉力后，杆MN在水平导轨上运动的路程s.【详解】（1）由题图2知杆