2023届湖南省湘南中学高二物理第二学期期末检测试题含解析

2022-2023学年高二下物理期末模拟试卷注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、2017年4月22日，“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”空间实验室顺利完成自动交会对接．“天舟一号”发射升空后，进入预定的圆轨道运行，经过变轨后升到“天宫二号”所在的圆轨道运行．变轨前和变轨完成后“天舟一号”做圆周运动的的轨道半径分别为r1、r2，动能分别为、，则等于A． B． C． D．2、如图甲，100匝的线圈（为了表示线圈的绕向，图中只画了2匝）两端A、B与一个理想电压表相连．线圈内有垂直纸面向里的磁场，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图乙所示．下列说法中正确的是A．电压表的示数为50V，A点电势高于B点电势B．电压表的示数为0.5V，A点电势高于B点电势C．电压表的示数为50V，B点电势高于A点电势D．电压表的示数为0.5V，B点电势高于A点电势3、如图a，理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，与副线圈相连的两个灯泡完全相同、电表都为理想电表。原线圈接上如图b所示的正弦交流电，电路正常工作。闭合开关后()A．电压表示数增大B．电流表示数增大C．变压器的输入功率增大D．经过灯泡的电流频率为25Hz4、变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度．图是某一变速车齿轮转动结构示意图，图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有18齿，D轮有12齿，则下列正确的是A．当B轮与C轮组合时，两轮的线速度之比VB:VC=7:3B．当B轮与C轮组合时，两轮的周期之比TB:TC=3:7C．当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比ωA:ωD＝1∶4D．当A轮与D轮组合时，两轮角速度之比ωA:ωD＝4∶15、氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为-54.4eV，氦离子能级的示意图如图所示。假设氦离子由能级3跃迁到能级2时释放的光子恰好可以使锌板发生光电效应，则氦离子由能级4跃迁到能级2时释放的光子照射锌板时（）A．不发生光电效应B．发生光电效应，逸出光电子的最大初动能为2.6eVC．发生光电效应，逸出光电子的最大初动能为7.6eVD．发生光电效应，逸出光电子的最大初动能为10.2eV6、（题文）以下说法正确的是（）A．卢瑟福通过实验发现了质子的核反应方程为： 24He+ 714N→B．铀核裂变的核反应是： 92235U→ 56141Ba+ 36C．质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m1．两个质子和两个中子结合成一个粒子，释放的能量是：（2m1+2m2-m1）c2D．原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为λ1的光子；原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长λ2的光子，已知λ1＞λ2．那么原子从a能级状态跃迁到c能级状态时将要吸收波长为λ1二、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、现将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示方式连接。在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑线变阻器的滑动端P向左滑动时，电流计指针向右偏转。由此可以推断A．滑线变阻器的滑动端P向右滑动时，电流计指针向左偏转B．线圈A向上移动时，电流计指针向右偏转C．断开开关时，电流计指针向左偏转D．拔出线圈A中的铁芯时，电流计指针向左偏转8、A、B、C三物体同时、同地、同向出发做直线运动，如图所示是它们运动的位移-时间图象，由图象可知它们在t0时间内（）A．t0时刻A、C相遇B．C．t0时刻之前A一直在B、C的前面D．A、C均做曲线运动，B做直线运动9、从同样高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，其原因是()A．掉在水泥地上的玻璃杯动量大，而掉在草地上的玻璃杯动量小B．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大，掉在草地上的玻璃杯动量改变小C．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快，掉在草地上的玻璃杯动量改变慢D．掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用时间短，而掉在草地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用时间长．10、如图所示，四个单摆的摆长分别为摆球的质量分别为，四个单摆静止地悬挂在一根水平细线上．现让球振动起来，通过水平细线迫使也振动起来，则下列说法错误的是()A．四个单摆的周期均相同B．只有两个单摆的周期相同C．中因的质量最小，故其振幅是最大的D．中的振幅最大E.中的振幅最小三、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）在一次实验中，某同学选用了两个外形相同的硬质小球A和B，小球A质量较大，小球B质量较小．该同学实验发现：若在水平面上用A球去撞击原来静止的B球，碰后A和B都向前运动；若用B球去撞击原来静止的A球，碰后A球向前运动，B球向后运动．为了探究碰撞中的不变量，该同学计划用如图所示的圆弧槽进行实验．实验时，分别将小球M、N放在竖直平面内的半圆形玻璃轨道内侧(轨道半径远大于小球半径)．现让小球M从与圆心O等高处由静止释放，在底部与静止的小球N发生正碰．（1）实验中，若实验室里有如下所述的四个小球：①半径为r的玻璃球；②半径为2r的玻璃球；③半径为1.5r的钢球；④半径为2r的钢球．为了便于测量，M球应选用________，N球应选用______(填编号)．（2）实验中不用测量的物理量为________．①小球M的质量m1和小球N的质量m2；②圆弧轨道的半径R；③小球M碰后上升的最高处与O点连线偏离竖直方向的夹角θ1；④小球N碰后上升的最高处与O点连线偏离竖直方向的夹角θ2.（3）用上述测得的物理量表示碰撞中的不变量的等式为：________.12．（12分）某实验小组利用图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系（1）下列说法正确的是_____（填字母代号）A．调节滑轮的高度，使牵引滑块的细绳与长木板保持平行B．在调节木板倾斜度平衡滑块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的桶通过定滑轮拴在滑块上C．实验时，先放开滑块再接通打点计时器的电源D．通过增减滑块上的砝码改变质量时，需要重新调节木板倾斜度（2）为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于滑块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量_____滑块和滑块上砝码的总质量，（选填“远大于”“远小于”或“近似等于”）（3）如图所示是实验时打出的一条纸带，ABCD……为每隔4个点取的计数点，据此纸带可知：两个计数点间的时间间隔为________s；D点位置的读数为________cm;小车在打D点时速度大小为_________m/s;纸带的加速度大小为_________m/s2（最后两空结果均保留两位有效数字）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）太阳的能量来自下面的反应：四个质子（氢核）聚变成一个粒子，同时发射两个正电子，若质子、氦核、正电子的质量分别为mp、mα、me，真空中的光速为c，求：(1)写出核反应方程式；(2)核反应所释放的能量。14．（16分）如图甲所示，光滑导体轨道PMN和P′M′N′是两个完全一样的轨道，是由半径为r的四分之一圆弧轨道和水平轨道组成，圆弧轨道与水平轨道在M和M′点相切，两轨道并列平行放置，MN和M′N′位于同一水平面上，两轨道之间的距离为L，PP′之间有一个阻值为R的电阻，开关K是一个感应开关(开始时开关是断开的)，MNN′M′是一个矩形区域内有竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场，水平轨道MN离水平地面的高度为h，其截面图如图乙所示．金属棒a和b质量均为m、电阻均为R，在水平轨道某位置放上金属棒b，静止不动，a棒从圆弧顶端PP′处静止释放后，沿圆弧轨道下滑，若两导体棒在运动中始终不接触，当两棒的速度稳定时，两棒距离，两棒速度稳定之后，再经过一段时间，b棒离开轨道做平抛运动，在b棒离开轨道瞬间，开关K闭合．不计一切摩擦和导轨电阻，已知重力加速度为g．求：(1)两棒速度稳定时的速度是多少？(2)两棒落到地面后的距离是多少？(3)从a棒开始运动至b棒离开轨道的过程中，回路中产生的焦耳热是多少？15．（12分）如图所示，真空室内存在宽度为d=8cm的匀强磁场区域，磁感应强度B=0.332T，磁场方向垂直于纸面向里；ab、cd足够长，cd为厚度不计的金箔，金箔右侧有一匀强电场区域，电场强度E=3.32×105N/C；方向与金箔成37°角．紧挨边界ab放一点状α粒子放射源S，可沿纸面向各个方向均匀放射初速率相同的α粒子，已知：α粒子的质量m=6.64×10-27kg，电荷量q=3.2×10-19C，初速度v=3.2×106m/s．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）α粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径R；（2）金箔cd被α粒子射中区域的长度L；（3）设打在金箔上d端离cd中心最远的α粒子穿出金箔进入电场，在电场中运动通过N点，SN⊥ab且SN=40cm，则此α粒子从金箔上穿出时，损失的动能为多少？

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】根据万有引力提供向心力得：，可得：

飞船的动能为：，得：，故选项C正确．点睛：根据万有引力提供向心力列式，得到飞船的速度与轨道半径的关系，从而求得动能与轨道半径的关系，再求动能之比．2、A【解析】

根据图象知线圈中的感应电动势电压表的读数为50V.根据楞次定律可判得线圈中的感应电流方向为逆时针方向，所以B点电势低于A点电势．故选A.3、C【解析】试题分析：原线圈输入电压不变，线圈匝数不变，则副线圈电压不变，即电压表示数不变，灯泡电阻不变，则电流表示数不变，故AB错误；当K接通后，两个灯泡并联，增加一个负载，则副线圈功率增大，所以变压器的输入功率增大，故C正确；根据b图可知，周期T=1．12s，则频率f=5考点：考查了理想变压器【名师点睛】理想变压器是理想化模型，一是不计线圈内阻；二是没有出现漏磁现象．同时副线圈的电压由原线圈电压与原副线圈匝数决定，而原线圈的电流由副线圈决定，变压器不改变频率4、C【解析】当B轮与C轮组合时，同缘传动边缘点线速度相等，前齿轮的齿数与每秒转动圈数的乘积等于后齿轮齿数与每秒转动圈数的乘积，，解得，故，故AB错误；同理当A轮与D轮组合时，．综故C正确，D错误．5、B【解析】

氦离子由能级3跃迁到能级2时释放的光子能量为（-6.0）-（-13.6）=7.6eV，因恰好可以使锌板发生光电效应，可知锌板的逸出功为7.6eV；氦离子由能级4跃迁到能级2时释放的光子能量为（-3.4）-（-13.6）=10.2eV>7.6eV，则照射锌板时能发生光电效应；根据可知逸出光电子的最大初动能为10.2eV-7.6eV=2.6eV，选项B正确，ACD错误；故选B。6、B【解析】卢瑟福通过α粒子轰击氮核得到质子，该核反应方程式电荷数、质量数都守恒，A正确．铀核裂变的核反应是92235U+01n→56141Ba+3692Kr+301n，两边中子不能约，B错误；质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3．质子和中子结合成一个α粒子，质量亏损Δm=2m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、AB【解析】

由题意可知线圈B中产生使电流表指针向右偏转的条件，则分析各选项可得出正确答案．【详解】由题意可知当P向左滑动时，线圈A中的电流减小，导致穿过线圈B的磁通量减小，电流计指针向右偏转；滑线变阻器的滑动端P向右滑动时，导致穿过线圈B的磁通量增大，则电流计指针向左偏转，故A正确；线圈A向上移动，导致穿过线圈B的磁通量减小，能引起电流计指针向右偏转，故B正确；断开开关时，导致穿过线圈B的磁通量减小，那么电流计指针向右偏转，故C错误；当铁芯拔出时，A中磁场减小，故B中磁通量减小，则电流计指针向右偏转，故D错误；故选AB。【点睛】本题无法直接利用楞次定律进行判断，但是可以根据题意得出产生使电流表指针右偏的条件，即可不根据绕向判出各项中应该出现的现象．8、AC【解析】

A．由图象可知，在t0时，A、B、C的位置相同，所以三者相遇，故A正确；B．因三个物体位移相等，时间相同，由可知，三者的平均速度相同，故B错误；C．同图象可知，在t0时刻之前，A的图象一直在B、C的上方，即在同一时刻A一直在B、C之前，故C正确；D．位移-时间图象只能表示直线运动的规律，则知三个物体都做直线运动，故D错误。故选AC.9、CD【解析】玻璃杯落地前是自由落体运动，末速度一定，玻璃杯掉在水泥地上与掉在草地上的动量相等，故A错误；玻璃杯两次与地面碰撞过程，初动量相同，末动量为零，两种情况下动量变化量相同，故B错误；玻璃杯两次与地面碰撞过程，初动量相同，末动量为零，两次的动量变化量相同，但在水泥地上碰撞过程时间短，则动量的变化快，掉在草地上的杯子动量改变慢，故CD正确。故选CD。10、BCE【解析】AB、由题意，A做自由振动，其振动周期就等于其固有周期，而B、C、D在A产生的驱动力作用下做受迫振动，受迫振动的周期等于驱动力的周期，即等于A的固有周期，所以三个单摆的振动周期相等，故A正确，B错误；CDE、由于C、A的摆长相等，则C的固有周期与驱动力周期相等，产生共振，其振幅振幅比B、D摆大，故D正确，DE错误；说法错误的故选BCE．【点睛】由题意A做自由振动，B、C、D做受迫振动，受迫振动的周期等于驱动力的周期，即等于A的固有周期；C发生共振，振幅最大．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、②④②【解析】

（1）在本实验中应选择直径相同的小球，为了让M球碰后反弹，要用质量小的小球去碰撞质量大的小球；由给出的小球可知，只能选用②④两球，且应用②球去碰撞④小球；（2、3）小球与轨道间的摩擦可忽略，小球运动过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：，，，以A球的初速度方向为正方向，如果两球碰撞过程动量守恒，由动量守恒定律得：，联立四式解得，可知，探究碰撞中的不变量，需要测出两球的质量与碰撞后两球上升的最高位置所对应的夹，故需要测量的量为：①③④，不需要测量的为②，故选②．12、(1)A(2)远小于;(3)0.1s4.25cm0.20m/s;0.43m/s2【解析】（1）调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，否则拉力不会等于合力，故A正确；在调节模板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，不应悬挂“重物”，故B错误；

打点计时器要“早来晚走”即实验开始时先接通打点计时器的电源待其平稳工作后再释放木块，而当实验结束时应先控制木块停下再停止打点计时器，故C错误；

平衡摩擦力后，有mgsinθ=μmgcosθ，即μ=tanθ，与质量无关，故通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度，故D错误；选择A；

（2）设砝码与砝码桶的质量为m，小车的质量为M，对砝码桶及砝码与小车组成的系统，由牛顿第二定律得：a=，对木块，由牛顿第二定律得：T=Ma=，只有当砝码桶及桶的质量远小于小车质量时，即：m＜＜M时，小车受到的拉力近似等于砝码及砝码桶的重力；（3）两个计数点间的时间间隔为T=5×0.02s=0.1s；D点位置的读数为4.25cm;小车在打D点时速度大小为;纸带的加速度大小为.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