2023年广西南宁市马山县金伦中学、武鸣县华侨中学等四校物理高二第二学期期末学业水平测试试题含解析

2022-2023学年高二下物理期末模拟试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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，一束可见光穿过平行玻璃砖后，分成a、b两束单色光，则下列说法中正确的是（）A．a光的波长小于b光的波长B．a光的频率大于b光的频率C．在该玻璃砖中，a光的传播速度比b光大D．在真空中，a光的传播速度比b光大2、有一钚的同位素94239Pu核静止在匀强磁场中，该核沿与磁场垂直的方向放出x粒子后，变成轴的一个同位素原子核A．放出的x粒子是-1B．该核反应是核裂变反应C．铀核与x粒子在该磁场中的旋转半径之比为1：46D．铀核与x粒子在该磁场中的旋转周期相等3、一种典型的铀核裂变是生成钡和氪，同时放出3个中子，核反应方程是可表示为，已知部分原子核的比结合能与核子数的关系如图所示，下列说法正确的是（）A．核反应方程中，X粒子是正电子B．核反应方程中，X粒子是质子C．、和相比，核的比结合能最大，它最稳定D．、和相比，核的核子数最多，它的结合能最大4、木块a和b用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a紧靠在墙壁上，在b上施加向左的水平力使弹簧压缩，如图所示，当撤去外力后，下列说法中正确的是（）①a尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量守恒②a尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量不守恒③a离开墙壁后，a和b组成的系统动量守恒④a离开墙壁后，a和b组成的系统动量不守恒A．①③ B．②④ C．②③ D．①④5、一小球从空中由静止释放，不计空气阻力(g取10m/s2).下列说法正确的是A．第2

s末小球的速度为10

m/sB．前2

s内小球的平均速度为20

m/sC．第2

s内小球的位移为10

mD．前2

s内小球的位移为20

m6、两个物体P、Q的加速度ap＞aq．则（）A．P的速度一定比Q的速度大B．P的速度变化量一定比Q的速度变化量大C．P的速度变化一定比Q的速度变化快D．P受的合外力一定比Q受的合外力大二、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、光滑的水平面上，用弹簧相连的质量均为2kg的A、B两物块都以v0=6m/s的速度向右运动，弹簧处于原长，质量为4kg的物块C静止在前方，如图所示．B与C碰撞后二者粘在一起运动，在以后的运动中，当弹簧的弹性势能达到最大时（）A．弹簧的弹性势能最大为EP=10J B．弹簧的弹性势能最大为EP=12

JC．物块A的速度是3

m/s D．物块A的速度是6m/s8、如图所示为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器。升压变压器T1的原、副线圈匝数之比为n1:n2=1:10，在T1的原线圈两端接入一正弦交流电，输电线的总电阻为2r=2Ω，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为n3:n4=10:1，若TA．T1的副线圈两端电压的最大值为B．T2的原线圈两端的电压为C．输电线上损失的电功率为100D．T1的原线圈输入的电功率为9、如图所示，由某种粗细均匀的金属条制成的矩形线框abcd固定在纸面内，匀强磁场垂直纸面向里。一导体棒PQ放在线框上，在水平拉力F作用下沿平行ab的方向匀速滑动，滑动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中A．通过PQ的电流先增大后减小B．PQ两端电压先增大后减小C．拉力F的功率先减小后增大D．通过ad的电流先增大后减小10、如图所示，高为H、上下开口、内壁光滑的铜管竖直放置，可视为质点的小磁球A从上开口处由静止释放，并落至下开口处，若不计空气阻力，重力加速度大小为g，则（）A．小磁球在管中做自由落体运动B．小磁球在管中下落过程中机械能不守恒C．小磁球落至下开口处的速度小于D．若将铜管换成内壁光滑的陶瓷管，小磁球下落过程中机械能守恒三、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）利用如图所示的实验装置可以测定瞬时速度和重力加速度．实验器材有：固定在底座上带有刻度的竖直钢管，钢球吸附器（可使钢球在被吸附后由静止开始下落），两个光电门（可用于测量钢球从第一光电门到第二光电门的时间间隔），接钢球用的小网．实验步骤如下：A．如图所示安装实验器材．B．释放小球，记录小球从第一光电门到第二光电门的高度差h和所用时间t，并填入设计好的表格中．C．保持第一个光电门的位置不变，改变第二个光电门的位置，多次重复实验步骤B．求出钢球在两光电门间运动的平均速度．D．根据实验数据作出图象，并得到斜率k和截距b．根据以上内容，回答下列问题：（1）根据实验得到的图象，可以求出重力加速度为g=______，钢球通过第一个光电门时的速度为v1=________．（2）如果步骤C中改为保持第二个光电门的位置不变，改变第一个光电门的位置，其余的实验过程不变，同样可以得到相应的图象，以下四个图象中符合规律的是______．A．B．C．D．12．（12分）要测量一直流电源的电动势和内阻，用如图所示的电路.(1)调节变阻箱，记下的值和对应的电压表的值.(2)以为纵坐标，为横坐标，描点作图，测得图象的斜率为、与纵坐标的截距为，则电动势_________，内阻_________.(3)由于电压表不是理想表有分流作用，对结果的影响是:电动势的测量值_________真实值，内阻的测量值_________真实值.(均填“大于”“等于”或“小于”)(4)若测得两个电源“”，“”让和一个定值电阻串联构成一个电路，让和另一个也是的定值电阻串联构成另一个电路.这两个电源的输出功率分别为和.若大于出，电阻取值条件是_________.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，电阻不计的两光滑金属导轨相距L，放在水平绝缘桌面上，半径为R的l/4圆弧部分处在竖直平面内且与水平直轨道在最低点相切，水平直导轨部分处在磁感应强度为B，方向竖直向下的匀强磁场中，末端与桌面边缘平齐．两金属棒ab、cd垂直于两导轨且与导轨接触良好．棒ab质量为2m，电阻为r，棒cd的质量为m，电阻为r．重力加速度为g．开始时棒cd静止在水平直导轨上，棒ab从圆弧顶端无初速度释放，进入水平直导轨后与棒cd始终没有接触并一直向右运动，最后两棒都离开导轨落到地面上．棒ab与棒cd落地点到桌面边缘的水平距离之比为1:1．求：（1）棒ab和棒cd离开导轨时的速度大小；（2）棒cd在水平导轨上的最大加速度；（1）两棒在导轨上运动过程中产生的焦耳热．14．（16分）在可控核反应堆中，需要给快中子减速，轻水、重水、石墨等常用作减速剂．中子在重水中可与核碰撞减速，在石墨中与核碰撞减速．用铀235作燃料的核反应堆中，用石墨（碳12）作为减速剂，让铀核裂变所产生的快中子通过和碳核不断碰撞而被减速．假设中子与碳核的碰撞是完全弹性碰撞，每次碰撞前碳核均视为静止，碰撞后中子和碳核的速度均与碰撞前中子的速度在同一直线上，已知碳核的质量近似为中子质量的12倍，中子原来的速度大小为．（1）的裂变方程为，则x、y值分别为多少？（2）中子与碳核经过第一次碰撞后，中子的速度大小变为多少？（3）一个速度为的快中子与碳核经过反复碰撞n次后，能减速成为速度为的慢中子，请写出的表达式．15．（12分）如图(a)，两根足够长不计电阻的平行光滑金属导轨固定在水平面上，间距L=1.0m，导轨左侧连接一阻值R1=6Ω的电阻，右侧连接另一阻值R2=3Ω的电阻．在导轨间CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场(俯视图)，点C、F间的距离d=0.5m，磁感应强度大小随时间变化的图象如图(b)，阻值r=3Ω的金属棒垂直于导轨放置在离R1较近的位置AB处．t=0时金属棒在水平向右的恒力F作用下由静止开始运动，在0～0.4s时间内R两端电压为U，在t=0.5s时金属棒进入磁场，且在磁场运动的过程中,R1两端电压仍为U．求：(1)t=0.2s时整个回路的电动势；(2)恒力F的大小；(3)金属棒从AB运动到EF的过程中整个回路产生的热量.

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】由折射光路可知，a光的折射程度较小，则折射率较小，则a光的频率较小，a光的波长较大，根据可知，在该玻璃砖中，a光的传播速度比b光大，选项C正确，AB错误；在真空中各种光的传播速度均相同，选项D错误；故选C.点睛：解决本题的突破口在于通过光的偏折程度得出折射率的大小，即可判断折射率、频率、波速、波长等物理量的大小关系．2、C【解析】AB、根据质量数守恒和电荷数守恒可得该反应放出α粒子（24He），是α衰变，故CD、由动量守恒定理，0=Mv1+mv2，即有α粒子和铀核动量大小相等，方向相反，而由于微观粒子在匀强磁场中匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，满足方程qvB=mv2r=m(2πT)v，粒子运动半径为r=mvqB，由于铀核与α粒子的电荷量之比46：1，铀核与α粒子在该磁场中的旋转半径之比为1:46故选C。3、D【解析】

A、B．根据电荷数守恒、质量数守恒可知，X的电荷数为0，质量数为1，X为中子，A、B错误；C．由图可知，在附近原子核的比结合能最大，然后随核子数的增大，比结合能减小，、和相比，核的比结合能最大、最稳定，C错误；D．、和相比，核的核子数最多，它的结合能最大，D正确；故选D。4、C【解析】

动量守恒定律的运用条件是不受外力或所受合外力为零，a尚未离开墙壁前，a和b组成的系统受到墙壁对它们的作用力，系统的合外力不为零，不满足动量守恒条件；a离开墙壁后，系统所受合外力为零，动量守恒．故②③正确。所以C正确，ABD错误。故选C。5、D【解析】

小球做自由落体运动，第2s末小球的速度：v=gt=10×2=20m/s，故A错误；前2s内小球的位移：h2=12gt22＝12×10×4＝20m；前2s内小球的平均速度为：v＝h2t2＝20m2s＝10m/s，故B错误，D正确；第一秒小球的位移为：h1=12gt12＝12×10×16、C【解析】加速度是描述速度变化快慢物理量，加速度大，表面速度变化的快，速度、速度的变化量不一定大，因质量关系未知，根据F=ma，合外力大小关系未知，故C正确；A、B、D错误．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、BC【解析】当A、B、C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大.由A、B、C三者组成的系统，取水平向右为正方向，由动量守恒定律得：mA+mBv0=mA+mB+mCvA，代入数据解得：物块A的速度vA=3m/s；B、C【点睛】本题是含有非弹性碰撞的过程，要分过程研究，不能全过程列出机械能守恒方程EP8、AB【解析】

AB.由题可以知道U4=200V，根据n3n4=U3U4，可得到U3=2000C.输电线上损失的电功率为ΔP=2I32D.根据能量守恒定律可知T1的原线圈输入的电功率为P=ΔP+P4=10.059、BC【解析】

A.导体棒由靠近ad边向bc边匀速滑动的过程中，产生的感应电动势E=BLv，保持不变，外电路总电阻先增大后减小（在ab中点时外电阻最大），由欧姆定律分析得知PQ中的电流先减小后增大，A错误；

B.PQ中电流先减小后增大，PQ两端电压为路端电压，由U=E-IR，可知PQ两端的电压先增大后减小，B正确；

C.导体棒匀速运动，PQ上拉力的功率等于回路的电功率，而回路的总电阻R总先增大后减小，由，分析得知，PQ上拉力的功率先减小后增大，C正确；

D.导体棒向右运动到ab中点的过程中，电路的总电流在减小，且ad部分的电阻一直在增大，因此ad部分分得的电流一直在减小，由ab中点向右运动的过程中，ad部分的电压一直在减小，且ad部分的电阻在增加，因此电流继续减小，因此通过ad的电流一直减小，D错误。10、BCD【解析】根据楞次定律，小磁球在管中运动时要在管中产生涡流，从而小球的下落时要受到向上的安培力作用，则小球的运动不是自由落体运动，选项A错误；小磁球在管中由于有感应电流产生，产生电能，则下落过程中机械能不守恒，选项B正确；若小球自由落体运动时到达下开口的速度等于，但是由于小球下落时受到向上的安培力，则小磁球落至下开口处的速度小于，选项C正确；若将铜管换成内壁光滑的陶瓷管，小磁球下落过程中不再产生电能，则机械能守恒，选项D正确；故选BCD.点睛：此题关键是能从管中产生感应电流的角度以及从能量角度来分析问题；深入理解楞次定律的核心“阻碍”的意义即可解答.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、2kbC【解析】（1）根据平均速度公式，而，且v=v0+gt，

综上所述，解得：=v0+gt则-t图象斜率k和重力加速度g满足k=g，解得g=2k；钢球通过第一个光电门时的速度为v1=v0=b；（2）根据平均速度公式，而，且v=v0+gt，综上所述，解得：=v-gt则-t图象为图像C.12、小于小于【解析】（2）根据闭合电路欧姆定律E=U+×r，得，斜率k=，截距a=，故电动势E=，内阻r=；（3）由于电压表的分流，用作为总电流，比实际电流偏小，电压越大，偏小越多，测量值与真实值相比，如图所示，故电动势的测量值小于真实值，内阻r的测量值小于真实值；（4）根据闭合电路欧姆定律，E1与R0串联时的输出功率：E1与R0串联时的输出功率：若大于出，代入数据得：>解得．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）；（1）【解析】

（1）设ab棒进入水平导轨的速度为，ab棒从圆弧导轨滑下机械能守恒：①离开导轨时，设ab棒的速度为，cd棒的速度为，ab棒与cd棒在水平导轨上运动，动量守恒，②依题意>，两棒离开导轨做平抛运动的时间相等，由平抛运动水平位移可知:=x1:x2=1:1③，联立①②③解得，（2）ab棒刚进入水平导轨时，cd棒受到的安培力最大，此时它的加速度最大，设此时回路的感应电动势为，④，⑤cd棒受到的安培力为：⑥根据牛顿第二