2023年湖南省宁乡市物理高二下期末联考试题含解析

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，球被轻绳AO挂在竖直光滑墙上不动，关于球的受力情况，下列说法正确的是A．轻绳对球的拉力小于球的重力B．轻绳对球的拉力等于球的重力C．辁绳对球的拉力等于墙对球的弹力D．轻绳对球的拉力大于墙对球的弹力2、如图所示，垂直于纸面的匀强磁场磁感应强度为纸面内有一正方形均匀金属线框abcd，其边长为L，总电阻为R，ad边与磁场边界平行，线框在水平向左的拉力作用进入磁场，则在线框进入磁场的过程中A．线框中感应电流的方向沿顺时针方向B．拉力的大小等于BC．ad边两端的电压为BLvD．克服安培力做的功为B3、一系列横波沿水平放置的弹性绳向右传播，绳上两质点A、B的平衡位置相距3/4波长，B位于A右方．t时刻A位于平衡位置上方且向上运动，再经过1/4周期，B位于平衡位置A．上方且向上运动 B．上方且向下运动C．下方且向上运动 D．上方且向下运动4、如果把“神舟十号”载人宇宙飞船绕地球的运动看作是匀速圆周运动，它的周期约为。飞船的运动与人造地球同步卫星的运动相比，下列说法错误的是（）A． B． C． D．5、质量为60kg的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护，使他悬挂起来，已知弹性安全带从开始绷直到拉伸至最长的缓冲时间是1.2s，安全带长5m，g取10m/s2，则安全带所受的平均拉力的大小为（）A．500N B．1100N C．600N D．100N6、如图所示为一理想变压器，原、副线圈的匝数比为，分别接有定值电阻和，且。原线圈接正弦交流电。电压表为理想交流电压表。则A．电阻和消耗功率之比为1：1B．电压表和的示数之比为5：1C．电压表和的示数之比为6：1D．原副线圈磁通量变化率之比为5：1二、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、如图所示，质量为m1的木块在质量为m2的长木板上向右滑行，木块同时受到向右的拉力F的作用，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2，则（）A．木块受到木板的摩擦力的大小等于FB．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2（m1+m2）gC．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1m1gD．无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动8、下列叙述中符合物理学史的有（）A．汤姆孙通过研究阴极射线实验,发现了电子B．卢瑟福通过对粒子散射实验现象的分析,证实了原子核是可以再分的C．巴耳末根据对氢原子可见光区的谱线分析,总结出了氢原子光谱可见光区波长公式D．玻尔提出的原子模型,彻底否定了卢瑟福的原子核式结构学说9、远距离输电的简化电路如图所示，发电厂的输出电压是％两条输电线输电的等效总电阻为r，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1，在输电线与用户间连有一理想降压变压器，其原副线圈匝数比为，流入用户端的电流是下列下列关系式正确的是A．B．C．输电线路上损失的电功率为D．理想变压器的输入功率为10、如图所示是研究光电效应的电路，阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电极，K在受到光照时能够发射光电子．阳极A吸收阴极K发出的光电子，在电路中形成电流．如果用单色光a照射阴极K，电流表的指针发生偏转；用单色光b照射光电管阴极K时，电流表的指针不发生偏转．下列说法正确的是（）A．a光的波长一定小于b光的波长B．只增加a光的强度可能使通过电流表的电流增大C．只增加a光的强度可使逸出的电子最大初动能变大D．用单色光a照射阴极K，当电源的正、负极对调时，电流表的读数可能减为零三、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）兴趣小组为了测量某电阻Rx的阻值（约为30Ω），实验室可供选择的器材有：电流表A1(量程0~50mA，内阻约1Ω）电流表A2（量程0~3A，内阻约为0.12Ω）电流表V1（量程0~3V，内阻很大）电流表V2（量程0~15V，内阻很大）电源E（电动势约为3V，内阻约为0.2Ω）定值电阻R（20Ω，允许最大电流1.0A）滑动变阻器R1（0~10Ω）单刀单掷开关S一个导线若干根据以上器材设计电路，要求尽可能减小测量误差，测量时电表的读数大于其量程的一半，而且调节滑动变阻器能使电流表读数有明显变化。(1)电流表应选________，电压表应选_______。（填写器材符号）(2)请在答题纸的方框内画出测量电阻Rx的实验电路图，并在电路图中标注所用元件对应的符号。_______(3)若电压表示数为U，电流表示数为I，则待测电阻Rx的表达式为Rx=_________。12．（12分）利用电流表和电压表测量一节干电池的电动势和内阻。实验室电流表内阻约为0.2~0.6，电压表内阻约为1.5~5k，被测干电池内阻约为1，要求尽量减小实验误差。(1)应该选择的实验电路是图中的__________（填“甲”或“乙”）。(2)现有电流表（0~0.6A）、开关和导线若干，以及以下器材：A．电压表（0~15V）B．电压表（0~3V）C．滑动变阻器（0~10）D．滑动变阻器（0~300）实验中电压表应选用__________；滑动变阻器应选用__________。（填相应器材前的字母）(3)某位同学记录的6组数据如表所示，其中5组数据的对应点已经标在图丙的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出U-I图线。（______）序号123456电压U/V1451401.301.251.201.10电流I/A0.0600.1200.2400.2600.3600.480(4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E=__________V，内阻r=__________。(5)实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电流表的示数I及干电池的输出功率P都会发生变化。选项图中正确反映P-I关系的是__________。A．B．C．D．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）质量均为M的A、B两个物体由一劲度系数为k的轻弹簧相连，竖直静置于水平地面上，现有两种方案分别都可以使物体A在被碰撞后的运动过程中，物体B恰好能脱离水平地面，这两种方案中相同的是让一个物块从A正上方距A相同高度h处由静止开始自由下落，不同的是不同物块C、D与A发生碰撞种类不同．如题9图所示，方案一是：质量为m的物块C与A碰撞后粘合在一起；方案二是物体D与A发生弹性碰撞后迅速将D取走．已知量为M，m，k，重力加速度g．弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力．求：(1)h大小；(2)C、A系统因碰撞损失的机械能；(3)物块D的质量大小．14．（16分）如图所示，质量为m=1.0kg的物块A以v0=4.0m/s速度沿粗糙水平面滑向静止在水平面上质量为M=2.0kg的物块B，物块A和物块B碰撞时间极短，碰后两物块粘在一起．已知物块A和物块B均可视为质点，两物块间的距离为L=1.75m，两物块与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.20，重力加速度g=10m/s2.求：（1）物块A和物块B碰撞前的瞬间，物块A的速度v的大小；（2）物块A和物块B碰撞的过程中，物块A对物块B的冲量I；（3）物块A和物块B碰撞的过程中，系统损失的机械能ΔE.15．（12分）如图所示，水平放置的两条平行金属导轨相距L=lm，处在竖直向下的B=0.5T匀强磁场中，金属棒MN置于平导轨上，金属棒与导轨垂直且接触良好，MN的质量为m=0.2kg，MN的电阻为r=1.0Ω，与水平导轨间的动摩擦因数μ=0.5，外接电阻R=1.5Ω．从t=0时刻起，MN棒在水平外力F的作用下由静止开始以a=2m/s2的加速度向右做匀加速直线运动．不计导轨的电阻，水平导轨足够长，g=10m/s2，求：（1）t=5s时，外接电阻R消耗的电功率；（2）t=0～2.0s时间内通过金属棒MN的电荷量；（3）规定图示F方向作为力的正方向，求出F随时间t变化的函数关系；（4）若改变水平外力F的作用规律，使MN棒的运动速度v与位移x满足关系：V=0.5x，求MN棒从静止开始到x=6m的过程中，水平外力F所做的功．

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】

设绳子和墙面夹角为θ，对小球进行受析：

把绳子的拉力T和墙对球的弹力为N合成F，由于物体是处于静止的，所以物体受力平衡，

所以物体的重力等于合成F，即F=G，根据几何关系得出：，N=mgtanθ；所以轻绳对球的拉力大于墙对球的重力，轻绳对球的拉力大于墙对球的弹力，故ABC错误，D正确。2、B【解析】

A.穿过线框的磁通量增加，磁场方向垂直于纸面向里，根据楞次定律知，线框中感应电流的方向沿逆时针方向，故A错误。B.线框匀速运动，则拉力为：F=BIL=BBLvRL=C.ad边两端的电压是路端电压，为34BLv，故CD.克服安培力做的功为：W=F安L=3、D【解析】试题分析：A、B之间的距离为，时刻后再经过，根据波形图自左向右平移，可知此时质点B的振动与时刻质点A右侧的振动情况相同，根据相差半个波长振动步调相反可判断此时质点B位于平衡位置下方且向下运动，选项D对．考点：机械波4、A【解析】

根据卫星的运动周期关系，推出轨道半径的关系，从而推出线速度、角速度及向心加速度的关系。【详解】A．同步卫星的运行周期为24h，而“神舟十号”飞船的周期约为，根据开普勒第三定律恒量可知，A错误；B．根据牛顿第二定律半径越大，向心加速度越小，因此B正确；C．根据周期越长的，角速度越小，因此C正确；D．根据可知，半径越大的，运动速度越小D正确。故错误的应选A。5、B【解析】在安全带产生拉力的过程中，人受重力、安全带的拉力作用做减速运动，此过程的初速度就是自由落体运动的末速度，所以有：，根据动量定理，取竖直向下为正，有：mg•t-•t=0-mv0，解得：。故选B。点睛：本题除了用动量定理解答，也可以用牛顿第二定律结合运动公式解答；注意在解题时明确动量定理的矢量性，先设定正方向；列式时不要把重力的冲量丢掉．6、C【解析】

设流过原线圈的电流为，流过副线圈的电流为，因。电阻和消耗功率之比，所以错误。电压表的示数，电压表的示数，所以，因此B错误，C正确。理想变压器原副线圈磁通量变化率相同，所以D错误。综上所述，选项C正确。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、CD【解析】

AC、对木板：水平方向受到木块向右的滑动摩擦力f1和地面的向左的静摩擦力f2，f1=μ1mg，由平衡条件得：f2=f1=μ1mg．故A错误，C正确．B、由于木板相对于地面是否刚滑动不清楚，地面的静摩擦力不一定达到最大，则木板受到地面的摩擦力的大小不一定是μ2（m+M）g．故B错误．D、由题，分析可知，木块对木板的摩擦力f1不大于地面对木板的最大静摩擦力，当F改变时，f1不变，则木板不可能运动．故D正确．8、AC【解析】

A．汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子的存在，A正确；B．卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，证实了原子是由原子核和核外电子组成的，B错误；C．巴尔末根据氢原子光谱分析，总结出了氢原子光谱可见光区波长公式，C正确；D．玻尔在卢瑟福的原子核式结构学说的基础上，引入了量子理论，提出的原子模型，并没有完全否定卢瑟福的原子核式结构学说，D错误．故选AC.9、BD【解析】

A.由于输电线与用户间连有一理想变压器，匝数与电流成反比，所以，故A错误；B.输电线上损失的电压为U-U1=I1r，故B正确；C.等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，所以输电线是损耗的功率是：P=I12r．故C错误；D.理想变压器的输入功率为U1I1=UI1-I12r．故D正确；10、ABD【解析】用一定频率的a单色照射光电管时，电流表指针会发生偏转，知，由知a光的波长小于b光的波长，A正确；只增加a光的强度，即增加了光子的个数，则产生的光电子数目增多，光电流增大，使通过电流表的电流增大，B正确；根据光电效应方程，最大初动能与入射光频率有关与强度无关，故只增加a光的强度逸出的电子最大初动能不变，C错误；当正负极对调后，形成反向电场，光子在电场中做减速运动，若，则光电子无法到达阳极A，电流表示数为0，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、A1V1【解析】

(1)电源电动势为3V，则电压表选V1；通过待测电阻的最大电流约为：，选量程为3A的电流表读数误差太大；可以把定值电阻与待测电阻串联，此时电路最大电流约为：，电流表应选择A1；(2)定值电阻与待测电阻串联的总阻值约为30+20=50Ω，远大于滑动变阻器最大阻值10Ω，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法；由题意可知，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表可以采用外接法，电路图如图所示：；(3)由欧姆定律可知，待测电阻阻值：。12、甲BC1.50（1.49～151均可）0.83（0.81～0.85均可）C【解析】

(1)[1]．干电池内阻较小，远小于电压表内阻，选用甲电路时电源内阻的测量值相对误差小。(2)[2][3]．一节干电池的电动势为1.5V左右，故电压表应选用量程较小的B，干电池的内阻很小，为调节方便，滑动变阻器应选用总阻值较小的C。(3)[4]．U-I图线如图所示。(4)[5][6]．由U=E-Ir知U-I图线在U轴上的截距表示E、斜率的绝对值表示r，由图线可得E=1.50V，r≈0.83。(5)[7]．电压表测量路端电压，其示数随滑动变阻器的阻值增大而增大，而当内阻和外阻相等时，输出功率最大，此时输出电压为电动势的一半。外电路断开时，路端电压等于电源的电动势，此时输出功率为零，故符合条件的图像应为C。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)(3)【解析】试题分析：（1）A静止时，设轻弹簧压缩有（1分）设物体C自由落下h时速度为v,得：（1分）设物体C与A碰撞并粘合在一起竖直向下运动速度大小为由动量守恒定律得：（1分）B恰好能脱离水平面时，C、A向上运动速度为零设轻弹簧伸长，由物体B平衡得：（1分）有（1分）说明在物体C与A碰撞并粘合在一起运动至最高处过程中C、A、弹簧系统机械能守恒，且初、末弹性势能相同,有（1分）（1分）联立解得（1分）（2）C、A系统因碰撞损失的机械能（2分）（3）物体D自由落下h时速度为v,同理有（1分）设物体D与A发生弹性碰撞后速度分别为、有（1分）（1分）解得（1分）要使B恰好能脱离水平面，与（1）同理，必有（1分）得（1分）即：