2023年山东省菏泽市加定陶山大附中、思源学校、郓城一中等十校高二物理第二学期期末联考试题含解析

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、宇宙飞船动力装置的工作原理与下列情景相似：如图，光滑地面上有一质量为M的绝缘小车，小车两端分别固定带等量异种电荷的竖直金属板，在小车的右板正中央开有一个小孔，两金属板间的电场可看作匀强电场，两板间电压为U，小车处于静止状态。现将一质量为m、带电量为+q、重力不计的粒子从左板正对小孔处无初速释放，同时释放小车。则以下判断正确的是（）A．小车总保持静止状态B．小车最后减速运动C．粒子穿过小孔时速度为2MqUD．粒子穿过小孔时速度为2mqU2、如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R，线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度从中性面开始匀速转动，下列说法正确的是：A．转过时，线框中的电流方向为abcdaB．线框中感应电流的有效值为C．线框转一周的过程中，产生的热量为D．从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面积的电荷量为3、如图所示，直角三棱镜ABC的一个侧面BC紧贴在平面镜上，∠BAC＝，从点光源S发出的一个细光束SO射到棱镜的另一侧面AC上．适当调整入射光SO的方向，当SO与AC面成α角时，其折射光在镜面发生一次反射，从AC面射出后恰好与SO重合，则此棱镜的折射率为()A．B．C．D．4、一个物体以初速度v0沿光滑斜面向上运动，其速度v随时间t变化的规律如图所示，在连续两段时间m和n内对应面积均为S，则b时刻速度vb的大小为()A．B．C．D．5、图为某电场的电场线，关于A、B两点的电场强度，下列判断正确的是()A．大小不等，方向相同B．大小不等，方向不同C．大小相等，方向相同D．大小相等，方向不同6、下列器件，利用电流的热效应工作的是（）A．变压器 B．验钞机 C．电容器 D．电热水壶二、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，矩形线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路．线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小为B，线圈转动的角速度为ω，匝数为N，线圈电阻不计．下列说法正确的是()A．将原线圈抽头P向上滑动时，灯泡变暗B．电容器的电容C变大时，灯泡变暗C．线圈处于图示位置时，电压表读数为0D．若线圈转动的角速度变为2ω，则电压表读数变为原来2倍8、如图所示，矩形线圈abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路，线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小为B，线圈面积为S，转动角速度为ω，匝数为N，线圈电阻不计．下列说法正确的是()A．将原线圈抽头P向下滑动时，灯泡变亮B．线圈abcd转动过程中，线圈最大磁通量为NBSC．图示位置时，矩形线圈中磁通量的变化率最大D．若线圈abcd转动的角速度变为2ω，则变压器原线圈电压的有效值为NBSω9、如图所示是一定质量的理想气体的p-V图线，若其状态由A→B→C→A，且A→B等容，B→C等压，C→A等温，则气体在A、B、C三个状态时（）A．单位体积内气体的分子数nA=nB=nCB．气体分子的平均速率vA＞vB＞vCC．气体分子在单位时间内对器壁的平均作用力FA＞FB，FB=FCD．气体分子在单位时间内，对器壁单位面积碰撞的次数是NA＞NB，NA＞NC10、如图所示，匀强电场方向水平向右，一根不可伸长的绝缘细线一端固定在O点，另一端系一质量为m、电荷量为q的带正电小球．把小球拉至水平位置A，然后由静止释放，小球运动到细线与水平方向成θ=60°的位置B时速度刚好为零．重力加速度为g．以下说法正确的是（)A．匀强电场的场强大小为B．匀强电场的场强大小为C．球在B点时，细线拉力为D．球在B点时，细线拉力为三、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）一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻Rx的阻值，图中R0为标准定值电阻（R0=20.0Ω）；V可视为理想电压表。S1为单刀开关，S2位单刀双掷开关，E为电源，R为滑动变阻器。采用如下步骤完成实验：（1）按照实验原理线路图（a），将图（b）中实物连线_____________；（2）将滑动变阻器滑动端置于适当位置，闭合S1；（3）将开关S2掷于1端，改变滑动变阻器动端的位置，记下此时电压表V的示数U1；然后将S2掷于2端，记下此时电压表V的示数U2；（4）待测电阻阻值的表达式Rx=_____________（用R0、U1、U2表示）；（5）重复步骤（3），得到如下数据：12345U1/V0.250.300.360.400.44U2/V0.861.031.221.361.49U3.443.433.393.403.39（6）利用上述5次测量所得U2U1的平均值，求得Rx=__________Ω12．（12分）在“测玻璃的折射率”实验中：（1）为了取得较好的实验效果，下列操作正确的是．A．必须选用上下表面平行的玻璃砖；B．选择的入射角应尽量小些；C．大头针应垂直地插在纸面上；D．大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些.（2）甲同学在量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，OA为半径画圆，交OO’延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线分别交于B点和D点，如图所示，若他测得AB=7cm，CD=4cm，则可求出玻璃的折射率n=．（3）乙同学使用同一个玻璃砖完成实验，却发现测出的折射率明显大于理论值，反复检查实验操作过程后认为是用铅笔描出玻璃砖上下表面时候出现了操作失误，由此可以判断该同学作出的两界面间距玻璃砖的实际宽度．（选填“大于”、“小于”）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）某一段导体，在4秒内通过横截面的电荷量为Q=20C，则通过该导体的电流强度是多少安培？若该导体的电阻为4欧，则它两端的电压是多少伏？14．（16分）如图所示，在平面直角坐标系xOy的平面内，有一个半径为R，圆心O1坐标为（0，﹣3R）的圆形区域，该区域内存在着磁感应强度为B1、方向垂直坐标平面向里的匀强磁场；有一对平行电极板垂直于x轴且关于y轴对称放置，极板AB、CD的长度和两板间距均为2R，极板的两个端点B和D位于x轴上，AB板带正电，CD板带负电．在第一和第二象限内（包括x轴和正y轴上）有垂直于坐标平面向里的磁感应强度为B2（未定知）的匀强磁场．另有一块长为R厚度不计的收集板EF位于x轴上2R～3R的区间上．现有一坐标在（R，﹣3R）的电子源能在坐标平面内向圆形区域磁场内连续不断发射速率均为、方向与y轴正方向夹角为θ（θ可在0～180°内变化）的电子．已知电子的电荷量大小为e，质量为m，不计电子重力作用，不计电子之间的相互作用力，两极板之间的电场看成匀强电场且忽略极板的边缘效应．电子若打在AB极板上则即刻被导走且不改变原电场分布；若电子能经过第一、二象限的磁场后打在收集板上也即刻被吸收（不考虑收集板的存在对电子运动的影响）；若电子没有打在收集板上则不考虑后续的运动．求：（1）若从θ=60°发射的电子能够经过原点O，则两极板间电压为多大？（2）要使第（1）问中的电子能被收集板吸收，则B2应为多大？（3）若B2=B1，两极板间的电压为第（1）问中的电压，要使收集板的右端点F被电子击中，则收集板绕左端点E逆时针旋转的角度至少多大？（答案可用反三角函数表示，例如，则θ可表示为）（4）若B2=B1，两极板间的电压大小可以从0开始调节（两极板极性不变），则从哪些角度发射的电子可击中收集板的右端点F．15．（12分）在真空中有-长方体玻璃砖，其截面如图所示．从点光源S发出的光线SP以60°入射角从AB面射入玻璃砖，玻璃的折射率为n．（1）若折射率n=，求入射光线在AB面的折射角；（2）若使光线不能从侧面AD射出，求玻璃的折射率应满足的条件．

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】

AB.金属板间的电场方向向右，粒子所受的电场力方向向右，根据牛顿第三定律可知，小车所受的电场力方向向左，则小车将向左做匀加速运动。粒子穿过小孔时速度，粒子不再受电场力作用，小车也不再受电场力，将做匀速运动，故AB错误。CD.设粒子穿过小孔时速度为v1，小车此时的速度为v1．取向右方向为正方向。根据系统的动量守恒和能量守恒得：0＝mv1-Mv1，qU=12m故C正确，D错误。2、B【解析】A、转过时，线框中的电流方向为顺时针方向，故A错误；B、线圈转动过程中产生电动势的有效值为，所以电流的有效值为，故B正确；C、产生的热量，故C错误；D、从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面积的电荷量为，故D错误；故选B点睛：知道交流电的有效值与最大值之间的关系，并会利用求通过某个截面的电荷量．3、B【解析】

作出光路图，依题意可知光垂直BC反射才能从AC面射出后恰好与SO重合，则光在AC面的入射角为90°-α，由几何关系可知折射角为：r=90°-β．根据折射定律：，故B正确，ACD错误．故选B．【点睛】解决几何光学问题的关键是根据题意正确画出光路图，然后根据几何关系以及相关物理知识求解．4、A【解析】设物体在a时刻速度为，b时刻速度为，物体加速度为a，则：；；，联立解得：，故选A5、C【解析】

场强大小处处相等，方向处处相同的电场是匀强电场，所以匀强电场的场强处处相等，方向处处相同，即A、B两点的电场强度大小相等，方向相同，C对，ABD错．故选C。6、D【解析】

利用电流的热效应工作的是纯电阻电路；ABC．变压器、验钞机、电容器都不是电阻，不发热，则都不是利用电流的热效应工作，选项ABC错误；D．电热水壶是纯电阻电路，利用电流的热效应工作，选项D正确；故选D.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】试题分析：根据公式U1U2=n1n2可得U2=U故选AD考点：考查了交流电产生原理和理想变压器点评：关键是知道电表显示为有效值，正确掌握公式U8、AD【解析】A、矩形线圈abcd中产生交变电流；将原线圈抽头P向下滑动时，原线圈匝数变小，根据电压与匝数成正比知，输出电压增大，故灯泡会变亮，故A正确；B、线圈abcd转动过程中，线圈最大磁通量为BS，故B错误；C.图示位置时，是中性面位置，矩形线圈磁通量最大，线圈中磁通量的变化率最小，故C错误；D、若线圈转动角速度变为2ω，根据电动势最大值公式Em=NBSω，变压器原线圈电压的最大值2NBSω，根据电流的热效应，解得，故D正确；故选AD．【点睛】关键记住交流发电机的最大值求解公式Em=NBSω，矩形线圈abcd中产生交变电流，线圈处于中性面位置时电动势最小，为零．9、CD【解析】由图示图象可知Va=Vb<Vc，则单位体积的分子数关系为na=nb>nc，A错误；C→A为等温变化，TA=TC，A→B为等容变化，pA>pB，由查理定律可知，TA>TB，则TA=TC>T【点睛】对一定量的理想气体，气体体积越大，分子数密度越小，体积越小分子数密度越大；温度是分子平均动能的标志，温度越高分子平均动能越大，对同种气体分子，温度越高分子平均速率越大；分子数密度越大，气体温度越高，单位时间内撞击器壁的分子数越多．10、BC【解析】类比单摆，根据对称性可知，小球处在弧线中点位置时切线方向合力为零，此时细线与水平方向夹角恰为30°，根据三角函数关系可得：qEsin30°=mgcos30°，化简可知Eq=mg，选项B正确，A错误；小球到达B点时速度为零，向心力为零，则沿细线方向合力为零，此时对小球受力分析可知：T=qEcos60°+mgsin60°，故细线拉力T=mg，选项C正确，D错误；故选BC．点睛：本题要求同学们能正确的对物体进行受力分析，并能联想到已学的物理模型，根据类比和对称的思想，根据相关公式解题．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、如图所示：U2U1【解析】【命题意图】本题主要考查电阻测量、欧姆定律、电路连接研及其相关的知识点。【解题思路】开关S2掷于1端，由欧姆定律可得通过Rx的电流I=U1/R0，将开关S2掷于2端，R0和Rx串联电路电压为U2，Rx两端电压为U=U2-U1，由欧姆定律可得待测电阻阻值Rx=U/I=U2-U1U1R05次测量所得U2U1的平均值,15（3.44+3.43+3.39+3.40+3.39）=3.41，代入Rx=（U12、（1）C、D（2）（或1.75）（3）小于【解析】试题分析：（1）A、作插针法测定折射率时，玻璃砖上下表面不一定要平行，故A错误；为了减小测量的相对误差，选择的入射角应尽量大些，效果会更好，故B错误；为了准确确定入射光线和折射光线，大头针应垂直地插在纸面上，故C正确；大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些时，相同的距离误差，引起的角度误差会减小，角度的测量误差会小些，故D正确．（2）图中作为入射光线，是折射光线，设光线在玻璃砖上表面的入射角为i，折射角为r，则由几何知识得到：，又AO=OC，则折射率．（3）如果两界面间距偏大，则折射角比真实的折射角偏大，因此测得的折射率偏小，故应两界面间距小于玻璃砖的实际宽度考点：“测玻璃的折射率”实验四、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、；【解析】

由题得通过导线的电流强度该导体的电阻为4欧，则它两端的电压是14、（1）；（2）；（3）；（4）θ≤120°发射的电子可击中收集板的右端点F【解析】

根据洛伦兹力做向心力求得在圆形磁场区域的轨道半径，即可由几何关系求得进入电场的位置和速度方向；再根据匀变速运动规律求得加速度，即可得到电压；根据电子做匀速圆周运动，由几何关系求得轨道半径范围，即可根据洛伦兹力做向心力求得磁感应强度范围；分析电子运动得到旋转角度最小时对应的情况，然后根据几何关系求解；由几何关系求得不同位置进入y≥0区域的电子的轨道半径，然后根据洛伦兹力做向心力得到速度范围，即可根据电子的竖直分速度不变得到范围，从而得到角度范围．【详解】（1）电子在圆心磁场区域中做匀速圆周运动，速度洛伦兹力做向心力，故有：解得轨道半径：根据几何关系可得：电子离开圆心磁场时的速度方向竖直向上，那么，电子运动到O点的轨迹如图所示：电子在极板间运动只受