2023年陕西省咸阳市示范初中物理高二下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、如图所示，物体A的质量为m，A的上端连接一个轻弹簧，弹簧原长为L0，劲度系数为k，整个系统置于水平地面上，现将弹簧上端B缓慢地竖直向上提起，B点上移距离为L，此时物体A也已经离开地面，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（）A．提弹簧的力对系统做功为mgLB．物体A的重力势能增加mgLC．物体A的重力势能增加mg(L－L0)D．物体A的重力势能增加2、研究光电效应现象的实验电路如图所示，A、K为光电管的两个电极，电压表V、电流计G均为理想电表。已知该光电管阴极K的极限频率为ν0，电荷为e，普朗克常量为h，开始时滑片P、P'上下对齐。现用频率为ν的光照射阴极K(ν>νA．该光电管阴极材料的逸出功为hvB．若加在光电管两端的正向电压为U，则到达阳极A的光电子的最大动能为hv-hC．若将滑片P向右滑动，则电流计G的示数一定会小断增大D．若将滑片P'向右滑动，则当滑片P、P'间的电压为hv-hv03、一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻为定值电阻，为可变电阻，A为理想交流电流表，为正弦交流电源．输出电压的有效值但定．当可变电阻的阻值为时，电流表的示数为；当可变电阻的阻值为时，电流表的示数为．则该变压器原、副线圈匝数比为（）A． B． C． D．4、如图所示是匀强电场中的一组等势面，每两个相邻等势面的距离是25cm，由此可确定电场强度的方向及大小为（）A．竖直向下，E＝1．4N/C B．水平向右，E＝1．4N/CC．水平向左，E＝41N/C D．水平向右，E＝41N/C5、中国宋代科学家沈括在公元1086年写的《梦溪笔谈》中最早记载了“方家(术士)以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”．进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布如图所示，结合上述材料，下列说法正确的是A．在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫北极，指北的磁极叫南极B．对垂直射问地球表面宇宙射线中的高能带电粒子，在南、北极所受阻挡作用最弱，赤道附近最强C．形成地磁场的原因可能是带正电的地球自转引起的D．由于地磁场的影响，在奥斯特发现电流磁效应的实验中，通电导线应相对水平地面竖直放置6、在下列4个核反应方程中，X表示质子的是()A．B．C．D．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、下列说法正确的是A．高原地区水的沸点较低，这是因为高原地区的大气压强较低B．液面上部的蒸气达到饱和时，就没有液体分子从液面飞出C．水的饱和汽压随温度的升高而增大D．空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比8、如图所示，在匀强磁场中，一个原来静止的原子核发生衰变，得到两圆轨迹，不计放出光子的能量，则下列说法正确的是（）A．发生的是α衰变B．发生的是β衰变C．a是β粒子的运动轨迹D．衰变后的新核是逆时针运动的9、在光滑水平面上A、B两小车中间有一弹簧(不连接)，如图所示，用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态，将两小车及弹簧看作一个系统，下列说法中正确的是（）A．两手同时放开后，系统总动量始终为零B．先放开左手，再放开右手后，动量不守恒C．先放开左手，后放开右手，总动量向左D．无论何时放手，两手放开后，在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零10、对于一定质量的理想气体，下列状态参量变化能够实现的有A．保持气体温度不变，当压强増大时，气体体积变大B．保持气体体积不变，当温度升高时，气体压强增大C．保持气体压强不变，当体积增大时，气体的温度降低D．当气体的压强、体积都增大时，气体的温度升高三、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）某实验小组的同学在“验证牛顿第二定律”实验中，使用了如图所示的实验装置．（1）在下列测量工具中，本次实验需要用的测量仪器有_________．A．游标卡尺B．刻度尺C．秒表D．天平（1）实验中，为了可以将细线对小车的拉力看成是小车所受的合外力，某同学先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行．接下来还需要进行的一项必须且正确的操作是___________．A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节砂和砂桶的总质量的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动B．将长木板的右端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推一下小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动C．将长木板的右端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推一下小车，观察判断小车是否做匀速运动（3）某同学在做保持小车质量不变，验证小车的加速度与其合外力成正比的实验时，根据测得的数据作出如图所示的a﹣F图线，所得的图线既不过原点，又不是直线，原因可能是_________．A．木板右端所垫物体较低，使得木板的倾角偏小B．木板右端所垫物体较高，使得木板的倾角偏大C．小车质量远大于砂和砂桶的质量D．砂和砂桶的质量不满足远小于小车质量（4）在某次利用上述已调整好的装置进行实验时，保持砂和砂桶的总质量不变，小车自身的质量为M且保持不变，改变小车中砝码的质量m，并测出小车中不同砝码质量时所对应的加速度a，以m为横坐标，以为纵坐标，在坐标纸上作出如图所示的关系图线，实验结果验证了牛顿第二定律．如果图中纵轴上的截距为b，则小车受到的拉力大小为_________．（5）下图是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出．量出相邻的计数点之间的距离分别为：SAB＝4.10cm、SBC＝4.65cm、SCD＝5.10cm、SDE＝5.54cm、SEF＝6.00cm、SFG＝6.46cm，已知打点计时器的工作周期为0.01s，则小车的加速度a＝_________m/s1．(结果保留1位有效数字)12．（12分）有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将绳子打一个结点O，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力，回答下列问题：（1）改变钩码个数，实验不能完成的是（____）A．钩码的个数，B．钩码的个数，C．钩码的个数D．钩码的个数，，（2）在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是（____）A．标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向．B．量出OA、OB、OC三段绳子的长度C．用量角器量出三根绳子之间的夹角D．用天平测出钩码的质量（3）在作图时，下图中更加符合实际的图是___图．（填“甲”或“乙”）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）某交流发电机输出功率为5×105W，输出电压为U=1.0×103V，假如输电线的总电阻R=10Ω，在输电线上损失的电功率等于输电功率的5%，用户使用电压U="380"V.（1）画出输电线路的示意图.（标明各部分的符号）（2）所用升压和降压变压器的原、副线圈的匝数比各为多少？（使用的变压器是理想变压器）14．（16分）如图所示，交流发电机的矩形金属线圈abcd的边长ab＝cd＝50cm，bc＝ad＝30cm，匝数n＝100，线圈的总电阻r＝10Ω，线圈位于磁感应强度B＝0.050T的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向平行．线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F(集流环)焊接在一起，并通过电刷与阻值R＝90Ω的定值电阻连接．现使线圈绕过bc和ad边中点且垂直于磁场的转轴OO′以角速度ω＝400rad/s匀速转动．电路中的其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计，求：(1)线圈中感应电流的最大值；(2)线圈转动过程中电阻R的发热功率；(3)从线圈经过图示位置开始计时，经过周期时间通过电阻R的电荷量．15．（12分）(14分)如图所示，木板与水平地面间的夹角θ可以随意改变，当θ=30°时，可视为质点的一小木块恰好能沿着木板匀速下滑。若让该小木块从木板的底端以大小恒定的初速率v0=10m/s的速度沿木板向上运动，随着θ的改变，小物块沿木板滑行的距离x将发生变化，重力加速度g=10m/s2。(结果可用根号表示)（1）求小物块与木板间的动摩擦因数；（2）当θ角满足什么条件时，小物块沿木板滑行的距离最小，并求出此最小值。

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】

将弹簧上端B缓慢地竖直向上提起，使B点上移距离为L，拉力做的功等于系统重力势能和弹性势能的增加量之和，根据能量守恒定律分析即可．【详解】将弹簧上端B缓慢地竖直向上提起，由于开始时有支持力，故拉力先小于mg，物体离地后等于mg；拉力的位移为L，故提弹簧的力对系统做功小于mgL，A错误；提弹簧的力对系统做功小于mgL，弹簧的弹性势能也要增加，故物体的重力势能的增加量小于mgL，B错误；B点上移距离为L，弹簧伸长量为，则A上升的高度为，则A的重力势能增加，C错误D正确．【点睛】本题关键明确缓慢提起物体的过程中，拉力做的功等于系统重力势能和弹性势能的增加量之和，基础题．2、D【解析】

A.由图可知，K是阴极，A是阳极，依据光电效应方程：Ekm=hν-W0当Ekm=0时，入射光的能量等于阴极材料的逸出功，则阴极材料的逸出功W0=h故A项与题意不相符；B.光电子的最大初动能为Ek光电子在电场中加速过程，由动能定理有：eU=E所以有：E故B项与题意不相符；C.若将滑片P向右滑动，则电流计G的示数将先逐渐增大到饱和光电流，当达到饱和电流时，则不变，故C项与意不相符；D.为了阻止光电子到达阳极，根据动能定理得e可得：Uc即则当滑片P、P'hν-h时，电流计G的示数恰好为0，故D项与题意相符。3、D【解析】设原副线圈的匝数为，当电阻时，原线圈两端的电压为，根据可知副线圈中的电流为，根据可得①，当电阻时，原线圈两端的电压为，根据可知副线圈中的电流为，根据可得②，联立解得，代入解得，D正确．4、D【解析】试题分析：根据电场线总和等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面可知，由图中可知电场方向是水平向右；匀强电场的等势面是一些平行的等间距的直线，且沿着电场线，电势降低的最快，且每前进相同距离，电势降低相等的值，由图可知电势差为11V，由场强与电势差关系公式U=Ed可以知道，；故选D．考点：等势面；电场强度【名师点睛】本题考查对等势面和电场线关系的理解能力．结合场强与电势差的关系分析判断．属于常规题，比较容易．5、B【解析】地球内部存在磁场，地磁南极在地理北极附近；所以在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫南极，指北的磁极叫北极，选项A错误；在地球的南北极地磁的方向与几乎地面垂直，对垂直射向地球表面宇宙射线中的高能带电粒子，在南、北极所受阻挡作用最弱，赤道附近的磁场方向与地面平行，则高能粒子所受的磁场力最大，选项B正确；地球自转方向自西向东，地球的南极是地磁场的北极，由安培定则判断可能地球是带负电的，故C错误；在奥斯特发现电流磁效应的实验中，若通电导线相对水平地面竖直放置，地磁场方向与导线电流的方向垂直，则根据安培定则可知，地磁场对实验的影响较大，故在进行奥斯特实验时，通电导线南北放置时实验现象最明显，故D错误；故选B.6、C【解析】由方程式A知X质量数等于零，电荷数为1，所以X为正电子，A错误；B中X的质量数为4，电荷数为2，所以X为氦原子核，B错误；C中X的质量数为1，电荷数为1，故X为质子，C正确；D中X的质量数为1，电荷数为0，所以X为中子，D错误；故选C．点睛：本题考查了核反应方程式反应前后质量数和电荷数守恒；同时要记住各种基本粒子的符号，例如质子、中子、α粒子和正负电子等．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、AC【解析】高原地区水的沸点较低，这是高原地区气压较低的缘故，选项A正确；液面上部的蒸汽达到饱和是一种动态平衡态，即在相同时间内从水面飞出去的分子数等于回到水中的分子数，故仍有液体分子从液面飞出，选项B错误；水的饱和汽压随温度的升高而增大，选项C正确；相对湿度为某一被测蒸气压与相同温度下的饱和蒸气压的比值的百分数，相对湿度则给出大气的潮湿程度，而不是水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比，选项D错误．综上本题选AC．8、BCD【解析】

AB.由运动轨迹可知，衰变产生的新粒子与新核所受洛伦兹力方向相同，而两者运动方向相反，故小粒子应该带负电，发生了β衰变，故A错误，B正确；C.静止原子核发生β衰变时，根据动量守恒定律得知，β粒子与反冲核的动量p大小相等、方向相反，粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：得到，可知，两粒子作圆周运动的半径与电荷量成反比，β粒子的电荷量较小，则其半径较大，即半径较大的圆是β粒子的径迹，由图示可知，a是β粒子的运动轨迹，故C正确；D.由C分析可知，a是β粒子的运动轨迹，所以根据左手定则判断β粒子是顺时针方向，b是衰变后新核的运动轨迹，由左手定则可知，新核沿逆时针方向运动，故D正确；9、ABCD【解析】

A、若两手同时放开A、B两车，系统所受合外力为零，系统动量守恒，由于系统初动量为零，则系统总动量为零，故A正确；先放开左手，再放开右手，此过程中两车与弹簧组成的系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，但是两手都放开后，系统的合力为零，动量守恒，故B错误；先放开左手，再放开右手，系统所受合外力向左，系统所受合外力的冲量向左，系统总动量向左，故C正确；无论何时放手，两手放开后，系统所受合外力为零，系统动量守恒，在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变，如果同时放手，系统总动量为零，如果不同时放手，系统总动量不为零，则系统的总动量不一定为零，故D正确；故选ACD．【点睛】本题考查了动量守恒的判断，知道动量守恒的条件即可正确解题，系统所受合外力为零时，系统动量守恒.10、BD【解析】

根据理想气体状态方程得：A．保持气体温度不变，当压强増大时，气体体积应减小，故A错误；B．保持气体体积不变，当温度升高时，气体压强增大，故B正确；C．保持气体压强不变，当体积增大时，气体的温度应增大，故C错误；D．当气体的压强、体积都增大时，气体的温度升高，故D正确．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、BDBADM/b2.45m/s1【解析】

（1）[1]．“验证牛顿第二定律”实验需要用天平测量小车、砂、砂桶的质量，需要用刻度尺测出计数点间的距离，故选BD；

（1）[1]．小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，可以将长木板的一段垫高，撤去砂和砂桶，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动，故B正确；故选B；

（3）[3]．由图所示图象可知，直线没过原点，当a=2时，F＞2．也就是说当绳子上有拉力时小车没有加速度，说明小车的摩擦力大于重力沿斜面向下的分力，实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，平衡摩擦力时，所垫木板太低．

从图象上可以看出：F从2开始增加，砝码和砝码盘的质量远小于车的质量，慢慢的砂的质量在增加，那么在后面砝码和砝码盘的质量就没有远小于车的质量了，那么绳子的拉力与砝码和砝码盘的总重力就相差大．所以原因是砝码和砝码盘的质量没有远小于车的质量．故AD正确，BC错误，故选AD；

（4）[4]．根据题意，由牛顿第二定律得：F=（M+m）a，则则-m图象的截距：b=小车受到的拉力大小：F=；（5）[5]．设相邻两个计数点之间的位移分别为x1、x1、x3、x4、x5、x6，相邻两个计数点之间的时间间隔T=5×2.21=2.1s，由△x=aT1结合逐差法得：；点睛：本题考查了实验器材、实验注意事项、实验数据处理；应用牛顿第二定律求出图象的函数表达式是求出小车所受合力的关键，要掌握应用图象法处理实验数据的方法．12、A；A；甲。【解析】

由于三共点力处于平衡，由三角形法则可知和三个力的大小构成一个矢量三角形，A．2、2、4不可以构成三角形，则结点不能处于平衡．故A符合题意；B．3、3、4可以构成三角形，则结点能处于平衡．故B不符合题意；C．4、4、4可以