福建省莆田市第二十五中学2023年物理高二下期末调研试题含解析

2022-2023学年高二下物理期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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、下列叙述中正确的有（）．A．光的粒子性被光电效应和光的衍射现象所证实B．在α粒子散射实验的基础上，卢瑟福提出了原子的核式结构模型C．紫外线照射某金属表面时发生了光电效应，则红外线也一定可以使该金属发生光电效应D．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经过7.6天后就一定只剩下一个氡原子核2、“蹦极”是一项刺激的极限运动，运动员将一端固定的长弹性绳绑在踝关节处，从几十米高处跳下。在某次蹦极中，弹性绳弹力F的大小随时间t的变化图象如图所示，其中t2、t4时刻图线的斜率最大。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，弹性绳中弹力与伸长量的关系遵循胡克定律，空气阻力不计。下列说法正确的是A．t1～t2时间内运动员处于超重状态B．t2～t4时间内运动员的速度先减小后增大C．t3时刻运动员的加速度为零D．t4时刻运动员具有向下的最大速度3、如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，在O点存在的垂直纸面向里运动的匀速电子束.∠MOP=60°，在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的电子受到的洛伦兹力大小为F1.若将M处长直导线移至P处，则O点的电子受到的洛伦兹力大小为F2.那么F2与F1之比为（）A．3:1 B．3:2 C．1:14、国家大科学过程——中国散裂中子源（CSNS）于2017年8月28日首次打靶成功，获得中子束流，可以为诸多领域的研究和工业应用提供先进的研究平台，下列核反应中放出的粒子为中子的是A．714N俘获一个α粒子，产生B．1327Al俘获一个α粒子，产生C．511B俘获一个质子，产生D．36Li俘获一个质子，产生5、如图甲所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一匝数为n，面积为S，总电阻为r的矩形线圈abcd绕轴OO’做角速度为ω的匀速转动，矩形线圈在转动中可以保持和外电路电阻R形成闭合电路，回路中接有一理想交流电流表．图乙是线圈转动过程中产生的感应电动势e随时间t变化的图象，下列说法中正确的是A．从tl到t3这段时间穿过线圈磁通量的变化量为2nBSB．从t3到t4这段时间通过电阻R的电荷量为Nbs/RC．t3时刻穿过线圈的磁通量变化率为nBSωD．电流表的示数为6、2016年4月2日，沪宁高速上海至无锡方向玉祁段发生重大车祸，现场至少50辆车连环相撞，现场交通单向中断。据交警部门调查，此次事故发生的主要原因是雨天路滑及突然出现的团雾而造成多车连环追尾。如图所示是模拟在该高速公路上甲、乙两车刹车的v-t图象，甲车在后，乙车在前。若两车发生追尾，则以下判断正确的是A．两车一定是在t=15s至t=20s之间的某时刻发生追尾B．两车可能是在t=8s时发生追尾C．t=0时刻两车间距可能大于28mD．甲车刹车的加速度大小是乙车的3倍二、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、如图所示，把一通电直导线放在蹄形磁铁的两个磁极上方，导线可以自由地沿各个方向移动或转动，如果电流方向自左向右，导线的右端垂直纸面向里转，则（）A．转到与纸面垂直后导线再向下移动B．导线在转动过程的同时就向下移动C．磁铁右端的磁极是N极D．磁铁左端的磁极是N极8、如图所示，、为两条平行的水平放置的金属导轨，左端接有定值电阻，长为的金属棒斜放在两导轨之间，与导轨接触良好，磁感应强度为的匀强磁场重直于导轨平面，整根金属棒都处在磁场中．设金属棒与两导轨接触点之间的距离为．金属棒与导轨间夹角为．不计导轨和棒的电阻．当棒以速度水平向右匀速运动时，流过棒的电流及棒的上、下两端点、间的电势差分别为（）A． B． C． D．9、下列说法正确的是（）A．花粉颗粒在水中做布朗运动，反映了花粉分子在不停的做无规则运动B．外界对气体做正功，气体的内能不一定增加C．气体在等压膨胀过程中温度一定升高D．第二类永动机不能制成是因为它违反了能量守恒定律E.晶体熔化过程中，分子的平均动能保持不变，分子势能增大10、如图甲所示电路，理想变压器原线圈输入电压如图乙所示，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器，C为耐压值为22V的电容器，所有电表均为理想电表．下列说法正确的是A．副线圈两端电压的变化频率为50HzB．电流表的示数表示的是电流的瞬时值C．原副线圈匝数比为10:1时，可保证电容器C不被击穿D．滑动片P向下移时，电流表A1和A2示数均增大三、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）（1）测量分子大小的方法有很多，如油膜法、显微法。在“用油膜法估测分子大小”的实验中，用滴管吸取浓度为11000的溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面达到量筒中1mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下两滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜。如图所示，坐标格的正方形大小为20mm×20mm。图可以估算出油膜的面积是______m2，2滴油酸溶液中纯油酸的体积为______m3，由此估算出油酸分子的直径是______m（2）某同学在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，计算结果明显偏小，可能是由于______。A．油酸未完全散开B．使用了纯油酸溶液C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格D．求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数多计了10滴12．（12分）在探究“加速度与力和质量的关系”实验时，某老师对传统实验进行了改进，其实验操作如下：①如图1所示，先将沙和沙桶通过滑轮悬挂于小车一端，调节平板的倾角θ，使小车沿斜面向下做匀速直线运动，测出沙和沙桶的总质量m；②保持平板倾角θ不变，去掉沙和沙桶，小车即在平板上沿斜面向下做匀加速直线运动，通过纸带测量其加速度a；③保持小车质量M不变，多次改变沙和沙桶的总质量m，每次重复①②两步操作，得到小车加速度与合力的关系；④多次改变小车的质量，进行适当的操作，得到小车加速度和质量的关系．(1)在上述实验操作过程中，以下说法正确的是_____A．可以用电池盒给打点计时器供电B．应在小车开始运动后再接通打点计时器的电源C．要保持细绳与平板平行D．应让小车从靠近定滑轮处开始运动(2)在操作①中若打了一条如图2所示的纸带，已知纸带左端为连接小车处，则应将平板的倾角适当_____(选填“增大”或“减小”)些；(3)在操作②中，小车所受的合力大小等于_____（用题中所给定的字母以及重力加速度g表示）；(4)在本实验中_____(选填“需要”或“不需要”)满足沙和沙桶的质量远小于小车的总质量；在操作④中，每次改变小车质量后，_____（选填“需要”或“不需要”）重新调节平板的倾角．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，磁流体发电机的通道是一长为L的矩形管道，其中通过电阻率为ρ的等离子体，通道中左、右一对侧壁是导电的，其高为h，相距为a，而通道的上下壁是绝缘的，所加匀强磁场的大小为B，与通道的上下壁垂直.左、右一对导电壁用电阻值为r的电阻经导线相接，通道两端气流的压强差为Δp，不计摩擦及粒子间的碰撞，求等离子体的速率是多少.14．（16分）质量为M的小车A右端固定一根轻弹簧，车静止在光滑水平面上，一质量为m的小物块B从左端以速度v0冲上小车并压缩弹簧，然后又被弹回，回到车左端时刚好与车保持相对静止．求整个过程中弹簧的最大弹性势能EP和B相对于车向右运动过程中系统摩擦生热Q各是多少？15．（12分）如图所示，真空中半径为R的半圆形玻璃砖固定放置，其左侧有与其直径垂直放置的足够长的屏P，屏与玻璃砖左端距离为R．一束光以60°的入射角射向玻璃砖圆心O．已知玻璃砖对光的折射率为，光在真空中的速度为c．求：(i)光束在玻璃砖中的速度大小v：(ii)在屏上出现的两个光斑的距离．

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】

A．光具有波动性，又具有粒子性，光的干涉，衍射现象证明光具有波动性，光电效应现象证明光具有粒子性，故A错误；B．在粒子散射实验的基础上，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，故B正确；C．能发生光电效应的条件是入射光的频率比该金属的极限频率大，红外线的频率比紫外线小，所以紫外线照射某金属表面时发生了光电效应，则红外线不一定可以使该金属发生光电效应，故C错误；D．半衰期是大量原子核的统计规律，对单个原子核不适用，故D错误．故选B.2、B【解析】

图线的斜率最大，说明弹力变化最快，由于弹力与长度成正比，说明长度变化最快，即速度最大，根据图象分析清楚运动员的运动过程，分析运动员的受力情况，根据运动员的运动过程与受力情况分析答题。【详解】A．由弹性绳弹力F的大小随时间t的变化图象可知，0～t1时间内，运动员做自由落体运动，在t2、t4时刻图线的斜率最大，说明弹力变化最快，由于弹力与长度成正比，说明长度变化最快，即速度最大，所以t1～t2时间内运动员做加速度逐渐减小的加速运动，处于失重状态，故A错误；B．t2～t4时间内运动员的速度先减小后增大，故B正确；CD．t3时刻运动员的加速度方向向上，不为零，t4时刻运动员具有向上的最大速度，故C、D错误。【点睛】本题主要考查了牛顿第二定律与超失重，较为简单。3、B【解析】

依题意，设每根导线在O点产生的磁感应强度为B1/2，方向竖直向下，则电子在О点受到的洛伦兹力为F1=B1ev；当M处长直导线移至P点时，O点合磁感应强度大小为B2=2×12B1×cos30°=32B1A.3:1，与结论不相符，选项AB.3:2，与结论相符，选项BC.1:1，与结论不相符，选项C错误；D.1:2，与结论不相符，选项D错误。4、B【解析】根据质量数和电荷数守恒可知四个核反应方程分别为714N+24He→817【点睛】核反应过程中，质量数与核电荷数守恒，应用质量数与核电荷数守恒即可写出核反应方程式．5、D【解析】试题分析：由图可知，tl和t3这两时刻的磁通量大小为BS，方向相反；故穿过线圈磁通量的变化量为2BS；故A错误；从t3到t4这段时间磁通量的变化为BS，则平均电动势；因此通过电阻R的电荷量为；故B错误；t3时刻电动势E=NBSω；则由法拉第电磁感应定律可知：；则穿过线圈的磁通量变化率为BSω；故C错误；电流表的示数为有效值，则有：；故D正确；故选D．考点：法拉第电磁感应定律；交流电的有效值6、B【解析】根据图像可知，甲开始时速度大于乙车，则在甲的速度大于等于乙车的速度时均可能发生追尾；故可以在0至10s内任一时刻发生追尾；若10s内没有追尾，则二者将不再相撞，故A错误，B正确；在v-t图象中，图象与时间轴所围成的面积表示位移。两车10s时速度为5m/s，0-10s甲车位移为：，乙车位移为：，因两车发生追尾，所以两车相距应为小于，故C错误；由图可知，甲的加速度为：，乙的加速度为：，所以甲的加速度是乙的加速度的2倍，故D错误。所以B正确，ACD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】

根据如图所示的导线所处的特殊位置判断其运动情况，将导线AB从两极的中间O分成两段，电流方向自左向右，导线的右端垂直纸面向里转，根据左手定则可以判断磁铁左端的磁极是N极；根据导线转过90°时的特殊位置判断其上下运动情况.如图所示，导线AB此时所受安培力方向竖直向下，导线将向下运动.由上述两个特殊位置的判断可知，当导线不在上述的特殊位置时，所受安培力使AB逆时针转动的同时还要向下运动.A.A项与上述分析结论不相符，故A不符合题意；B.B项与上述分析结论相符，故B符合题意；C.C项与上述分析结论不相符，故C不符合题意；D.D项与上述分析结论相符，故D符合题意．8、BD【解析】

当金属棒以速度v水平向右匀速运动，金属棒切割磁感线，产生感应电动势和感应电流，金属棒有效的切割长度为；ab中产生的感应电动势为E=Bv，通过R的电流为，选项A错误，B正确．整个导体棒运动产生的感应电动势，则棒的上、下两端点a、b间的电势差Uab=，选项C错误，D正确；故选BD．【点睛】本题容易产生的错误是认为金属棒的切割长度为L，感应电动势为E=BLv．另外因为导体棒的电阻不计，ab两端的电势差才等于，假如导体棒的电阻不能忽略，则ab端电势差值就不是了.9、BCE【解析】

A．花粉颗粒在水中做布朗运动，反映了水分子在不停的做无规则运动，故A错误；

B．外界对气体做正功，气体可能同时放热，根据热力学第一定律公式△U=W+Q，气体的内能不一定增加，故B正确；

C．根据可知，气体在等压膨胀过程中温度一定升高，选项C正确；D．第二类永动机不能制成是因为它违反了热力学第二定律，即自发的热现象具有方向性，它不违反能量守恒定律，故D错误；

E．晶体熔化过程中，温度不变，故分子的平均动能保持不变，但吸收热量，说明内能增加，故分子势能增大，故E正确；

故选BCE。10、AD【解析】

A．根据图乙知原线圈两端交流电周期为0.02s，则副线圈两端电压的周期为0.02s，所以副线圈两端电压的频率为50Hz，故A正确；B．电流表的示数表示的是电流的有效值，故B错误；C．由题意知，原线圈的最大电压为311V，原副线圈匝数比为10:1时，据可得，；而电容器的耐压值为22V，即电容器两端允许电压的最大值为22V，所以电容器将被击穿，故C错误；D．滑动变阻器的滑动片向下滑动，滑动变阻器接入电路电阻减小，则副线圈电流以及流过滑动变阻器的电流均增大，据知，原线圈电流也增大，所以电流表A1和A2示数均增大，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、0.03m22.0×10-11m36.7×10-10mD【解析】

第一空：由图示油膜可知，油膜的面积：S=75×20mm×20mm≈0.03m2；第二空：两滴油酸溶液含纯油的体积为：V=2×1100×11000=2×10-5mL第三空：油酸分子的直径为：d=VS第四空：计算油酸分子直径的公式是d=VSm，V是纯油酸的体积，A.水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开，则测量的面积S偏小，导致结果计算偏大，故A错误；B.计算时利用的是纯油酸的体积，酒精的作用是更易于油酸平铺成单层薄膜，自身溶于水或挥发掉，使测量结果更精确，故B错误；C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S将偏小，故得到的分子直径将偏大，故C错误；D.计算时把向量筒中滴入1mL油脂酒精溶液时，滴数多数了10滴，浓度降低，则d偏小，故D正确。12、CD减小mg不需要需要【解析】（1）打点计时器必须要用交流电源供电，故不可以用电池盒给打点计时器供电。选项A错误；应在接通打点计时器的电源后再让小车开始运动，选项B错误；要保持细绳与平板平行，选项C正确；应让小车从靠近定滑轮处开始运动，选项D正确；故选CD.（2）由纸带可看出，小车做加速运动，说明木板倾角过大，故应该减小木板倾角；（3）在操作②中，因开始时小车拖着砂和砂桶运动运动，故去掉砂桶后，小车所受的合力大小等于砂和砂桶的重力mg；（4）在本实验中，因小车加速下滑时不带砂和砂桶，故不需要满足沙和沙桶的质量远小于小车的总质量；因平衡摩擦力时要调节砂和砂桶的重力，故在操作④中，每次改变小车质量后，需要重新调节平板的倾角．点睛：此题是课本实验的改进实验，很有新意，关键是搞清实验的原理；在理解老实验的基础上对新实验改进方法进行理解.四、计算题：本题共2小题