2022-2023学年陕西省延安市实验中学大学区校际联盟高二物理第二学期期末考试模拟试题含解析

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、下列关于简谐振动和简谐机械波的说法正确的是（）A．简谐振动的平衡位置一定是物体所受合外力为零的位置。B．横波在介质中的传播速度由波源本身的性质决定。C．当人向一个固定的声源跑去，人听到的音调变低了。D．当声波从空气进入水中时，声波的频率不变，波长变长。2、如图所示，为三个完全相同的灯泡，为自感线圈（自感系数较大，电阻不计），为电源，为开关。闭合开关，电路稳定后，三个灯泡均能发光，则下列说法正确的是A．断开开关瞬间，灯泡熄灭，稍后灯泡同时熄灭B．断开开关瞬间，流过灯泡的电流方向改变C．闭合开关时，灯泡同时亮D．闭合开关时，灯泡同时先亮，灯泡后亮3、电磁波由真空进入介质后，发生变化的物理量有()A．波长和频率B．波速和频率C．波长和波速D．频率和能量4、一束红色激光射向一块有双缝的不透光的薄板。在薄板后的光屏上呈现明暗相间的干涉条纹。现在将其中一条窄缝挡住，让这束红色激光只通过一条窄缝，则在光屏上可以看到A．与原来相同的明暗相间的条纹，只是亮条纹比原来暗一些B．与原来不相同的明暗相间的条纹，且中央亮条纹变宽些C．只有一条与缝宽对应的亮条纹D．无条纹，只存在一片红光5、太阳内部有多种热核反应，其中的一个反应方程是：12H+13H→24He+x．若已知每个12H核的质量为m1（kg），每个13H核的质量为m2（kg），每个24HeA．x是电子B．在这个核反应中有质量亏损，是因为质量转化成了能量C．若c（单位为m/s）为真空中光速，则ΔE=m1+D．若这种热核反应消耗13H的质量为b（kg），则放出的总核能为Q=bc6、氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道的过程中(

)A．原子要吸收光子,电子的动能增大,原子的电势能增大B．原子要放出光子,电子的动能减小,原子的电势能减小C．原子要吸收光子,电子的动能增大,原子的电势能减小D．原子要吸收光子,电子的动能减小,原子的电势能增大二、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，线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边以角速度ω匀速转动，其线圈中感应电动势的峰值为Em，闭合回路中两只灯泡均能正常发光．则（）A．从图中位置开始计时，感应电动势瞬时表达式为e＝EmsinωtB．增大线圈转动角速度ω时，感应电动势的峰值Em不变C．增大电容器C两极板间的正对面积时，灯泡A1变亮D．抽去电感器L的铁芯时，灯泡A2变亮8、如图所示，质量为的小滑块在水平地而上以大小恒为的加速度减速向左运动，当滑块向左运动的速度大小为时，加一方向水平向右、大小为的恒定拉力。若滑块受到的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，空气阻力不计，则（）A．滑块受到的摩擦力大小可能为B．该拉力作用一段时间后，滑块的加速度大小可能为C．从刚受到恒定拉力起经过时间，滑块的速度大小又变为D．从受到恒定拉力起经过时间，滑块的位置与其刚受到恒定拉力时的位置相同9、下列说法中正确的是_____________A．所有符合能量守恒定律的宏观过程都能真的发生B．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的C．机械能可以全部转化为内能，但内能无法全部用来做功而转化成机械能D．气体向真空的自由膨胀是可逆的E.热运动的宏观过程有一定的方向性10、如图所示，两根光滑且平行的固定水平杆，位于同一竖直平面内。两静止小球m1、m2分别穿在两杆上，两球间连接一个保持原长的竖直轻弹簧，现给小球m2一个水平向右的初速度v0。如果两杆足够长，则在此后的运动过程中，下列说法正确的是A．m1、m2及弹簧组成的系统动量不守恒B．弹簧最长时，其弹性势能为mC．m1、m2速度相同时，共同速度为mD．m1、m2及弹簧组成的系统机械能守恒三、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）某同学利用图示装置，通过研究甲、乙两个小球碰撞前、后的动量关系来验证动量守恒定律．（1）安装器材时要注意:固定在桌边的斜槽未端的切线要沿__________方向．（2）图中点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让小球甲多次从斜轨道上位置由静止释放，找到其平均落地点的位置，测量平抛射程；然后，把小球乙静置于桌边缘，再将小球甲从斜轨道上位置由静止释放，与小球乙相碰，并多次重复．接下来要完成的必要步骤是______（填选项前的字母）．A．测量小球甲的质量和小球乙的质量B．测量位置到平台的高度C．测量桌边缘到水平地面的高度D．分别找出甲、乙两个小球相碰后平均落地点的位置、并测量平抛射程、（3）若两小球碰撞前后的动量守恒，则应满足的关系式为___________________（用（2）中测量的量表示）．（4）若碰撞为弹性碰撞，则还应该满足的关系是为__________________________（用（2）中测量的量表示）．12．（12分）利用单摆测当地重力加速度的实验中，单摆悬点至小球心的长度为l0.(1)利用游标卡尺测得金属小球直径如图甲所示，小球直径d＝_____cm．(2)实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图象如图乙所示，然后使单摆保持静止，得到如图丙所示的F–t图象．①重力加速度的表达式g=____（用题目中的物理量d、l0、t0表示）．②设摆球在最低点时Ep=0，已测得当地重力加速度为g，单摆的周期用T表示，那么测得此单摆摆动到最低点的机械能E的表达式是____，摆动到最高点的机械能E的表达式是____A．F1-F3C．F3-F2四、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，甲图是游乐场的“空中摩托”设备示意图，为了缩短项目收尾时的制动时间，某兴趣小组设计了乙图所示的简化模型．平行光滑金属导轨AG和DE、GC和EF的间距均为L，与水平面夹角均为θ，在最低点G、E平滑连接且对称固定于水平地面上．导轨的两端AD、CF间均接有阻值为R的电阻．在导轨的NMGE和GEKJ两个矩形区域内存在着匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于两轨道平面向上；区域边界MN和JK的离地高度均为h．现将“空中摩托”简化为电阻为r，质量为m，长为L的导体棒QT，它垂直导轨由离地为H的高度处从静止释放．若导体棒QT第一次到达GE时速度大小为v，第一次到达JK时速度恰好为1．假设整个过程QT均垂直于导轨且与导轨接触良好，不计导轨电阻，不计空气阻力和摩擦，重力加速度为g．求：（1）导体棒QT第一次经过MN时它两端的电压大小；（2）导体棒QT从静止释放后到最终状态的整个过程中它的发热量；（3）导体棒QT从静止释放后到它第一次到达JK的时间；（4）试判断题中的物理量R和B对制动时间是否有影响；若有影响，请分析如何调整该变量，可以缩短制动时间（即相同情况下在更短的时间内停下来）？14．（16分）如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再由B变化到C，已知状态A的温度为300K，分别求出气体在状态B、状态C的温度。15．（12分）甲、乙两辆车在相邻的两条平行直轨道上同向匀速行驶，甲车的速度为v1＝16m/s，乙车的速度为v1＝l1m/s，乙车在甲车的前面．当两车相距L＝6m时，两车同时开始刹车，从此时开始计时，甲车以a1＝1m/s1的加速度刹车，7s后立即改做匀速运动：乙车刹车的加速度为a1＝lm/s1．求：（1）在哪些时刻两车速度相等？（1）两车有几次相遇？在哪些时刻两车相遇？

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】

AB．单摆运动的平衡位置合外力并不为零，传播速度由介质决定与波源无关，故AB错；C．当人向一个固定的声源跑去，人听到的音调变高了，C错；D．当声波从空气进入水中时，声波的频率不变，波速增大，由v=λf知波长变长，D对。2、A【解析】

CD.闭合开关时，由于的自感作用，流过灯泡的电流逐渐增大，所以灯泡先亮，灯泡后亮，C、D项错误；AB.断开开关瞬间，灯泡构成闭合回路，由于的自感作用，流过灯泡的电流要逐渐减小，流过灯泡的电流方向不变，所以灯泡立即熄灭，灯泡稍后熄灭，A项正确，B项错误.3、C【解析】

电磁波由真空进入介质后，发生变化的物理量波速，频率不变，则能量不变；根据λ=vT可知波长改变，故选C.4、B【解析】

AB.如果将双缝中一条缝挡住，其他不改变，光屏上出现的图案是光的衍射条纹。衍射条纹是宽度不相等的条纹。A错误B正确。CD.如果将双缝中一条缝挡住，其他不改变，光屏上出现的图案是光的衍射条纹，CD错误。5、C【解析】

A．根据质量数守恒可知x的质量数：m=2+3﹣4=1；电荷数：z=1+1﹣2=0，可知x是中子，故A错误；B．在核反应中质量守恒，能量守恒，一定质量对应一定能量，质量与能量不能相互转化，故B错误；C、由质能方程可知：每次核反应质量亏损为m1+m2-D、若这种热核反应消耗13H的质量为b（kg），则核反应次数为bm2，核反应放出的总核能为6、D【解析】

从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中，原子要吸收光子，能级增大，总能量增大，根据知，电子的动能减小，则电势能增大。A.原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大，与结论不相符，选项A错误；B.原子要放出光子，电子的动能减小，原子的电势能减小，与结论不相符，选项B错误；C.原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能减小，与结论不相符，选项C错误；D.原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大，与结论相符，选项D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、AD【解析】A．图示位置即中性面，所以感应电动势的瞬时表达式为e=Emsinωt，故A正确；B．感应电动势的峰值Em=BSω，增大线圈转动角速度ω时，感应电动势的峰值Em将增大，故B错误；C．增大电容器C两极板间的正对面积时，电容增大，容抗减小，灯泡A1变亮，故C错误；D．抽去电感器L的铁芯时，自感系数减小，感抗减小，灯泡A2变亮，故D正确．故选：AD8、BC【解析】

A．开始时滑块只受到摩擦力，加速度为a，则摩擦力的大小：f=ma不可能为2ma．故A错误；B．开始时拉力的方向与运动的方向是相反的，经过一段时间后，物体的速度减小为0；由于拉力大于物体受到的摩擦力，所以物块将反向做加速运动，加速度为：a′=＝a故B正确；C．物块受到拉力后的加速度为：a1＝＝3a；物块的速度减小到0的时间为：；物块做反向加速运动的时间为：；所以物块从刚受到恒定拉力起到滑块的速度大小又变为v的时间为：t＝t1+t2＝故C正确；D．物块做减速运动的位移为：物块回到原位置的时间为：所以物块从受到恒定拉力起，到滑块的位置与其刚受到恒定拉力时的位置相同的时间为：t′＝t1+t3＝．故D错误;故选BC．9、BCE【解析】

AE．热运动的宏观过程都有一定的方向性，符合能量守恒定律的宏观过程并不都能真的发生，故A错误，E正确；BD．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，所以气体向真空的自由膨胀是不可逆的，所以B正确，D错误；C．根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸取热量使之完全转换为有用的功而不产生其它影响，所以机械能可以全部转化为内能，而内能无法全部用来做功以转换成机械能，所以C项是正确的．故选BCE．【点睛】热力学第二定律有不同的表述：表述一：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其它影响；表述二：不可能从单一热源吸取热量使之完全转化为有用的功而不产生其它影响；表述三：热力学方向总是指向熵增加的方向．符合能量守恒定律的宏观过程都具有一定的方向性，一切与热现象想有关的宏观自然过程都是不可逆的．10、BCD【解析】

A、由于系统竖直方向上受力平衡，水平方向不所受外力，所以m1、m2及弹簧组成的系统所受的合外力为零，系统动量守恒，故A错误。BC、弹簧最长时，m1、m2速度相同，以向右为正方向，由动量守恒定律得：m2v0＝（m1+m2）v解得：v=两球和弹簧组成的系统，只有弹力做功，系统的机械能守恒，由机械能守恒定律得12m2v02=12（m1+m2）v解得：EP=m故B、C正确。D、甲、乙两球和弹簧组成的系统，只有弹力做功，系统的机械能守恒，故D正确；故选：BCD。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、水平;AD;;;【解析】

（1）[1]．安装器材时要注意固定在桌边的斜槽未端的切线要沿水平方向，以保证小球做平抛运动．（2）[2]．如果两球碰撞过程系统动量守恒，则：m1v0=m1v1+m2v2两球离开轨道后做平抛运动，由于抛出点的高度相同，它们在空中的运动时间t相等，则：m1v0t=m1v1t+m2v2t，m1s0=m1s1+m2s2，m1OP=m1OM+m2ON因此实验需要测出：小球的质量和甲、乙两个小球相碰后平均落地点的位置M、N并测量平抛射程OM、ON；不需要测量位置S到平台的高度h和桌边缘到水平地面的高度H，故选AD；（3）[3]．由以上分析可知，若两小球碰撞前后的动量守恒，则应满足的关系式为：m1OP=m1OM+m2ON．（4）[4]．若碰撞为弹性碰撞，根据动量守恒得和机械守恒定律得m1v0=m1v1+m2v2联立解得v0+v1=v2三球平抛运动时间相同，则得到OP+OM=ON故OP=ON-OM点睛：该题考查验证动量守恒定律的实验；该实验中，虽然小球做平抛运动，但是却没有用到速度和时间，而是用位移x来代替速度v，这是解决问题的关键，解题时要注意体会该点；知道弹性碰撞满足的能量关系．12、2.26π2(l0-【解析】(1)游标卡尺的固定刻度读数为22mm，游标读数为0.1×6mm=0.6mm，所以摆球的直径d=22mm+0.6mm=22.6mm=2.26cm；(2)①由摆线的拉力F随时间t变化的图象知，单摆的周期为4t0，摆长l=l0-d/2，根据T=2πlg，重力加速度为：g=4π2②单摆在最低点时F1−mg=mv2l，mg=F1，根据周期公式摆长L=gT24π2，联立三个式子则机械能为：E=Ek+Ep=F1-F单摆在最高点时F2+mg=mv2l，mg=F1，根据周期公式摆长L=gT24π2，E=Ek+Ep点睛：游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读；由图求得单摆的周期，根据单摆的周期公式T=2πlg求解g的表达式．摆长L等于悬点到球心的距离；在最低点F1-mg=mv2l，mg=F1．单摆摆动时的机械能等于最低点的动能和势能之和．根据单摆的周期公式，求出摆长，代入F1四、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）；（4）物理量R和B对制动时间有影响．应减小R，增大B，来缩短制动时间【解析】

(1)先根据机械能守恒定律求出导体棒QT第一次经过MN时的速度．由E=BLv求出QT产生的感应电动势，由电压的分配关系求QT两端的电压；(2)由于电磁感应产生电流，从而使QT的重力势能mgH全部转化为焦耳热，结合电路的结构求导体棒QT整个过程中的发热量；(3)对导体棒下滑和上滑的过程，分别运用动量定理列式，可求得导体棒QT从静止释放后到它第一次到达JK的时间；(4)根据上题的结果，分析物理量R和B对制动时间是否有影响．【详解】（1）导体棒QT从静止释放到第一次经过MN的过程，由机械能守恒定律得：解得：导体棒QT第一次经过MN时产生的感应电动势为：导体棒QT第一次经过MN时它两端的电压为：（2）由于电磁感应产生电流，从而使QT的重力势能mgH全部转化为焦耳热，考虑到电路结构，故QT上的发