2023届内蒙古包头六中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考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、如图所示，A、B、C三个物体的质量相等，有F＝1N的两个水平力作用于A、B两个物体上，A、B、C都静止，则地面对A物体、A物体对B物体、B物体对C物体的摩擦力分别为：（）A．1N、2N、1NB．1N、0、1NC．0、1N、0D．1N、1N、0N2、如图所示为长直光纤的纵切面内层折射率为,外层折射率为为中轴线．光线自光纤左端进入,与中轴线夹角为,要使该光线总是发生全反射,应满足的条件是（）A．角足够小B．角足够大C．角足够小D．角足够大3、如图所示，以O为圆心的圆形区域内，存在方向垂直纸面向外的勻强磁场，磁场边界上的A点有一粒子发射源，沿半径AO方向发射出速率不同的同种粒子（重力不计），垂直进入磁场，下列说法正确的是A．率越大的粒子在磁场中运动的时间越长B．速率越小的粒子在磁场中运动的时间越长C．速率越大的粒子在磁场中运动的角速度越大D．速率越小的粒子在磁场中运动的角速度越大4、如图所示，两相邻的宽均为0.8m的匀强磁场区域，磁场方向分别垂直纸面向里和垂直纸面向外．一边长为0.4m的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v=0.2m/s通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行．取它刚进入磁场的时刻t=O,规定线框中感应电流逆时针方向为正方向．在下列图线中，正确反映感应电流强度随时间变化规律的是A． B．C． D．5、如图所示，在光滑的水平面上固定着两轻质弹簧，一弹性小球在两弹簧间往复运动，把小球和弹簧视为一个系统，则小球在运动过程中()A．系统的动量守恒，动能守恒B．系统的动量守恒，机械能守恒C．系统的动量不守恒，机械能守恒D．系统的动量不守恒，动能守恒6、当两分子间距为r0A．当两个分子间的距离等于r0B．在两个分子间的距离由很远逐渐减小到r=rC．在两个分子间的距离由很远逐渐减小到r=rD．在两个分子间的距离由r=r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，在光滑的水平面上放着一个上部为半圆形光滑槽的木块M，开始时木块是静止的，把一个小球m放到槽边从静止开始释放，关于两个物体的运动情况，下列说法正确的是A．当小球到达最低点时，木块有最大速率B．当小球的速率为零时，木块有最大速率C．当小球再次上升到最高点时，木块的速率为零D．当小球再次上升到最高点时，木块的速率最大8、如图所示，CD、EF是两条水平放置的阻值可忽略的平行金属导轨,导轨间距为L,在水平导轨的左侧存在磁感应强度方向垂直导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B,磁场区域的长度为d,如图所示。导轨的右端接有一电阻R,左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接。将一阻值也为R的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放,导体棒最终恰好停在磁场的右边界处。已知导体棒与水平导轨接触良好,且动摩擦因数为μ,则下列说法中正确的是()A．导体棒在磁场中做匀减速直线运动B．导体棒的最大电动势为BL2ghC．电阻R中产生的焦耳热为mg(h-μd)D．整个过程中产生的内能为mgh9、如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个匀强磁场，磁场Ⅰ垂直斜面向上、磁感应强度大小为B，磁场Ⅱ垂直斜面向下、磁感应强度大小为2B，磁场的宽度MJ和JG均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区时，线框恰好以速度v1做匀速直线运动；当ab边下滑到JP与MN的中间位置时，线框又恰好以速度v2做匀速直线运动，从ab进入磁场Ⅰ至ab运动到JP与MN中间位置的过程中，线框的机械能减少量为ΔE，重力对线框做功的绝对值为W1，安培力对线框做功的绝对值为W2，下列说法中正确的是()A．v1∶v2＝4∶1B．v1∶v2＝9∶1C．ΔE＝W1D．ΔE＝W210、一列横波在某介质中沿x轴传播，如图甲所示t=0.75s时的波形图，如图乙所示为x=1.5m处的质点P的振动图象，则下列说法正确的是（）A．这列波沿x轴向左传播，波速为2m/sB．图甲中质点N速度方向沿y轴正方向C．再经过t=0.5s质点L与质点N位移相同D．再经过t=1.75s质点P第一次到达波谷三、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）某学习小组分别利用单摆测量重力加速度。采用图甲所示的实验装置。A．由于没有游标卡尺，无法测小球的直径d，实验中将摆线长作为摆长l(1)实验得到的图象是______；(2)小球的直径是______cm；B．在测量摆长后，测量周期时，摆球振动过程中悬点O处摆线的固定出现松动，摆长略微变长，这将会导致所测重力加速度的数值______。选填“偏大”、“偏小”或“不变”12．（12分）(1)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列操作正确的是（___）A．小车初始位置靠近长木板的滑轮B．先接通电源，后放开小车，让小车运动C．本实验器材必须要用到秒表和天平D．要将长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出集面(2)打点计时器的频率是50Hz的，下图是每打5个点所取的记数点，但第3个记数点没有画出，该物体的加速度为____m/s2.四、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）在光滑水平面上静置有质量均为m的木板和滑块CD,木板上表面粗糙，滑块CD上表而是光滑的14圆弧，其始端D点切线水平且在木板上表面内，它们紧靠在一起，如图所示.一可视为质点的物块P，质量也为m，从木板的右端以初速度v0滑上木板AB,过B点时速度为v02，又滑上滑块CD，最终恰好能滑到滑块CD圆弧的点C处。已知物块P与木板AB(1)物块滑到B处时木板的速度vAB(2)木板的长度乙；(3)滑块CD圆弧的半径。14．（16分）两个半径均为R的圆形磁场区域I、II相切与P点，两圆圆心分别为，园内磁感应强度分别为，；在两圆切点P有一个静止的放射性原子核，某时刻原子核发生β衰变成a、b两个粒子，衰变后进入II区的粒子b从M点沿方向以速度射出磁场，，如图所示；而进入I区的粒子a从N点（图中未画出）射出磁场，且射出磁场时速度方向为同向，（1）求a和b两粒子电荷量之比；（2）若a、b两粒子中有一个质量数为14，写出衰变方程；（3）若a、b两粒子质量之比为k，求两粒子在磁场中的运动时间之比．15．（12分）如图所示，MN与PQ是两条水平放置彼此平行的光滑金属导轨，导轨间距为l＝0.5m．质量m＝1.0kg、电阻r＝0.5Ω的金属杆ab垂直跨接在导轨上，匀强磁场的磁感线垂直纸面向里，磁感应强度的大小为B＝2.0T，导轨左端接阻值R＝2.0Ω的电阻，导轨电阻不计．t＝0时刻ab杆受水平拉力F的作用后由静止开始向右做匀加速运动，第4s末，ab杆的速度为v＝2.0m/s，重力加速度g取10m/s2.求：(1)4s末ab杆受到的安培力F安的大小；(2)若0～4s时间内，电阻R上产生的焦耳热为1.7J，求这段时间内水平拉力F做的功；(3)若第4s末以后，拉力不再变化，且从4s末到金属杆ab达到最大速度过程中通过杆的电量q＝1.6C，则此过程金属杆ab克服安培力做功W安为多少？

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】

本题通过整体隔离的模型考查了受力平衡的分析，因为三个物体都静止，所以先以整体为研究对象，可知地面对A的摩擦力为零，再以BC为研究对象，可知A对B的摩擦力大小为1N，再以C为研究对象，因为水平方向不受其它力的作用，利用假设法可知B对C的摩擦力为零，C对2、C【解析】当光从光密介质射向光疏介质时，当入射角大于临界角时才会发生全反射现象，故，光线射到界面上的角足够大，即角足够小，故C正确．3、B【解析】粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力作向心力，则有，解得粒子做圆周运动的半径，设磁场圆形区域半径为r，如图所示粒子在磁场中运动的偏转角为，由向何关系得：，所以v越大，则R大，则越小，故也越小，而周期，即不同速率的粒子在磁场中做圆周运动的周期相同，则粒子在磁场中运动的偏转角越大，运动时间越长，所以速率越大的粒子在磁场中运动的偏转角越小，运动的时间越短，故A错误，B正确．粒子在磁场中运动的角速度，所以不同速率粒子在磁场中运动的角速度相等，故CD错误；4、C【解析】线框一边切割磁感线产生感应电动势：E=BLv，线框进入左边磁场的时间：t=，

在0-2s内，感应电流：I1=E/R，由右手定则可知，感应电流沿逆时针方向，是正的；在2-4s内线框在左边磁场中运动，不产生感应电流；在4-6s进入右边磁场，线框两边同时切割磁感线，由右手定则可知，两边切割磁感线产生的感应电流都沿顺时针方向，是负的，感应电流：I2=2E/R；在6-8s内，线框在右边磁场中运动，不产生感应电流；在8-10s内，线框离开右边磁场，感应电流：I3=E/R，由右手定则可知，电流沿逆时针方向，是正的；综上所述，电流I-t图象如图C所示；故选C.点睛：本题考查电磁感应中的图象问题，要注意分段处理线框的运动过程，根据右手定则及法拉第电磁感应定律判断电流的大小、方向的变化规律，注意正方向的选择．5、C【解析】

小球和弹簧组成的系统受到重力和水平地面的支持力两个外力，小球与弹簧相互作用时，弹簧会用墙壁的作用力，所受合外力不等于零，动量不守恒；在运动过程中，小球和槽通过弹簧相互作用，但因为只有弹簧的弹力做功，动能和势能相互转化，而总量保持不变，机械能守恒。故C正确，A、B、D错误。故选C。【点睛】根据动量守恒的条件判断系统动量是否守恒，根据能的转化，知系统有动能和弹性势能相互转化，机械能守恒．6、B【解析】

A.两分子之间的距离小于r0时，它们之间既有引力又有斥力的作用，而且斥力大于引力，作用力表现为斥力，当两个分子间的距离大于r0时，分子间存在相互作用的引力和斥力，而且斥力小于引力，作用力表现为引力；两个分子间的距离等于r0时，分子力为零；分子之间的距离无论是从r0开始减小，还是从r0开始增大，分子力都做负功，所以当分子之间的距离是r0分子势能不一定为零，但最小，故A项与题意不相符；B.由分子间作用力得图像可知两个分子间的距离由很远逐渐减小到r=r0的过程中，分子间作用力先增大后减小，因此C.两个分子间的距离由很远逐渐减小到r=r0的过程中，分子间的引力和斥力都一直增大，因此D.两个分子间的距离由r=r0开始减小的过程中，分子间相互作用力一直增大，表现为斥力，故D项与题意不相符。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】

AB．小球和木块的系统在水平方向上动量守恒，初状态系统动量为零，当小球到达最低点时，小球有最大速率，即有最大动量，水平方向上系统动量为零，所以小球到达最低点时，木块有最大动量，即木块有最大速率，故A正确，B错误；CD．小球和木块的系统在水平方向上动量守恒，初状态系统动量为零，知末状态系统在水平方向上动量为零，所以小球上升到最高点时，小球速率为零，木块的速率也为零，故D错误，C正确；故选AC．【点睛】小球与木块组成的系统，在水平方向上动量守恒，根据动量守恒解答小球上升到最高点时木块的速率，以及小球第一次到达最低点时，木块的速度．8、BD【解析】

金属棒在弯曲轨道下滑时，只有重力做功，其机械能守恒，由机械能守恒定律或动能定理可以求出金属棒到达水平面时的速度。导体棒进入水平导轨后做变减速运动，刚进入水平导轨时产生的感应电流最大，由E=BLv求出感应电动势；克服安培力做功转化为焦耳热，由动能定理（或能量守恒定律）可以求出克服安培力做功，得到电阻R产生的焦耳热。【详解】导体棒进入磁场后受到向左的安培力和摩擦力作用而做减速运动，随着速度的减小，感应电动势减小，回路的电流减小，安培力减小，加速度减小，则导体棒在磁场中做变减速直线运动，选项A错误；金属棒在弯曲轨道下滑过程中，由机械能守恒定律得：mgh=12mv2，可得，金属棒到达水平面时的速度v=2gh，金属棒到达水平面后进入磁场受到向左的安培力和摩擦力做减速运动，则导体棒刚到达水平面时的速度最大，产生的最大感应电动势为E=BLv=BL2gh，选项B正确；金属棒在整个运动过程中，由动能定理得：mgh-WB-μmgd=0-0，则克服安培力做功：WB=mgh-μmgd，所以整个电路中产生的焦耳热为Q=WB=mgh-μmgd；电阻与导体棒电阻相等，通过它们的电流相等，两者产生的焦耳热相等，则电阻R产生的焦耳热：QR=12Q=12mg（h-μd），故C错误。整个过程中产生的内能等于机械能的减小量，即mgh【点睛】此题关键是分析导体棒进入磁场后的受力情况和运动情况，结合法拉第电磁感应定律以及动能定理求解焦耳热.9、BD【解析】

AB、当ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区时，线框所受的安培力大小为F1=BI1L，电流为：，则有：，由于线框匀速运动，则有mgsinθ=F1，即，当ab边下滑到JP与MN的中间位置时，线框所受的安培力大小为F2=BI2L+2BI2L，电流为：，安培力为：，由平衡条件得：，可得v1：v2=9：1，故A错误，B正确；CD.从ab进入磁场Ⅰ至ab运动到JP与MN中间位置的过程中，线框的机械能减少转化为电能，由功能关系得：△E=W2，故C错误，D正确。故选BD。【点睛】本题的解题关键是推导出安培力与速度的关系式，要注意：ab边下滑到JP与MN的中间位置时，ab与cd都切割磁感线，产生两个感应电动势，线框ab和cd两边都受到安培力作用．10、AB【解析】

A．由图乙可知t=0.75s时质点P向下振动，由“同侧法”可判断出这列波沿x轴向左传播，由图甲可知m，由图乙可知s，波速为m/s故A正确；B．t=0.75s时x=1.5m处的质点正向下振动，所以该波沿x轴负方向传播，根据“同侧法”知图甲中质点N速度方向沿y轴正方向，故B正确；C．该波的周期T=2s，再经过t=0.5s，即，质点L在负向最大位移，质点N在正向最大位移，二者位移方向相反，故C错误；D．再经过t=1.75s，即从开始经过0.75s+1.75s=2.5s，根据振动图象可知质点P第一次到达波峰，故D错误。故选AB。【点睛】根据“同侧法”判断波的传播方向和振动方向；再经过t=0.5s，即，根据质点的振动情况确定L与质点N位移；根据振动图象确定再经过t=1.75s质点P的位置．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、a1.2偏小【解析】

由单摆的周期公式得到l与的关系式，根据数学知识分析图象的图线斜率及截距的意义，可分析各物理量，根据重力加速度的表达式分析误差；【详解】A、(1)由单摆的周期公式有：，得：，则由数学关系得斜率为：，截距，则可求得：图像的截距为负，则图象为a；(2)因截距为

，

则；B、测量周期时，摆球振动过程中悬点O处摆线的固定出现松动，摆长略微变长，实际周期变大，由知，所测重力加速度的数值将偏小；12、BD2.21【解析】(1)A项：在释放小车前，小车要靠近打点计时器，从而增加有效点的个数，故A错误；B项：开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后释放纸带让纸带（随物体）开始运动，故B正确；C项：由于打点计时器要以记录时间，所以本实验不要秒表，故C错误；D项：要将长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，故D正确．(2)由公式即代入数据解得：．点晴：打点计时器使用交流电源，为增加纸带的有效长度，小车要从靠近打点计时器位置释放，还要先接通电源