2023届山东省东营市垦利区第一中学物理高二下期末统考模拟试题含解析

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，质量为3kg的物块放在小车上，小车上表面水平，物块与小车之间夹有一个水平弹簧，弹簧处于压缩的状态，且弹簧的弹力为3N，整个装置处于静止状态，现给小车施加一水平向左的恒力F，使其以2m/s2的加速度向左做匀加速直线运动，则（）A．物块一定会相对小车向右运动B．物块受到的摩擦力一定减小C．物块受到的摩擦力大小一定不变D．物块受到的弹簧弹力一定增大2、已知长为L的光滑斜面，物体从斜面顶端由静止开始以恒定的加速度下滑，当物体的速度是到达斜面底端速度的1/3时，它沿斜面已下滑的距离是（）A．L/3B．3L/3C．L/6D．L/93、空间中有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图象如图所示，则下列说法正确的是A．x1处场强大于–x1处场强B．若电子从x1处由静止释放后向x轴负方向运动，到达–x1点时速度为零C．电子在x1处的电势能大于在–x1处的电势能D．x1点的电势比–x1点的电势高4、相向运动的A、B两辆小车相撞后,一同沿A原来的方向前进,则碰撞前的瞬间（）A．A车的动量一定大于B车的动量 B．A车的速度一定大于B车的速度C．A车的质量一定大于B车的质量 D．A车的动能一定大于B车的动能5、如图所示，倾角＝30的斜面上，用弹簧系住一重20N的物块，物块保持静止，已知物块与斜面间的最大静摩擦力fm＝12N，那么该弹簧的弹力不可能是A．2NB．10NC．20ND．24N6、物体从h高处做自由落体运动，经时间t到达地面，落地速度为v，那么当物体下落时间为时，物体的速度和距离地面的高度分别是()A．， B．， C．， 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、下列说法中正确的是A．质子和中子的质量相等B．维系原子核稳定的力是核力，核力可能是吸引力，也可能是排斥力C．原子核由质子和中子组成，稳定的原子核内，中子数定大于质子数D．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的8、如下图（甲）所示，打开电流和电压传感器，将磁铁置于螺线管正上方距海绵垫高为h处静止释放，磁铁穿过螺线管后掉落到海绵垫上并静止，若磁铁下落过程中受到的磁阻力远小于磁铁重力，且不发生转动，不计线圈电阻，图（乙）是计算机荧屏上显示的UI-t曲线，其中的两个峰值是磁铁刚进入螺线管内部和刚从内部出来时产生的，下列说法正确的是（）A．若仅增大h，两个峰值间的时间间隔会增大B．若仅减小h，两个峰值都会减小C．若仅减小h，两个峰值可能会相等D．若仅减小滑块变阻器接入电路中的电阻值，两个峰值都会增大9、在光电效应实验中，某同学按如图a方式连接电路，利用该装置在不同实验条件下得到了三条光电流与A、K两极之间电压UAK的关系曲线（甲光、乙光、丙光）如图b所示，则下列说法正确的是（）A．甲、乙两光的光照强度相同B．甲、乙两光的频率相同C．丙光照射阴极时，极板的逸出功最小D．乙光的波长大于丙光的波长10、如图所示，波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播，P、Q两质点位于波源S的两侧，且P、Q和S的平衡位置在一条直线上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为14.6m、13.4m．已知波源振动的频率为20Hz，波速为16m/s，当P、Q开始振动后，下列判断正确的是A．P、Q两质点运动的方向始终相同B．P、Q两质点运动的方向始终相反C．当S恰好通过平衡位置向上运动时，Q在波峰D．当S恰好通过平衡位置时，P、Q两点也正好通过平衡位置三、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．（6分）在“探究求合力的方法”实验中，手中只有一个弹簧秤（量程为5N）、橡皮筋、木板、白纸和图钉（若干），为了完成此实验，则：（1）在图（甲）中所示的器材中还需要选取__________（填器材前的代号）（选填：A．钩码B．秒表C．三角板D．电火花计时器E.细绳套F.电键）（2）在实验操作前，有同学给小敏提出关于实验操作的建议：重复实验再次进行探究时，结点O的位置与前一次__________．（选填：“必须不同”、“必须相同”、“可以不同”）（3）下图是小敏同学用弹簧测力计测细绳拉力的四次操作（橡皮筋形变相同、两细绳的方位相同），最合理的是__________．A．B．C．D．（4）根据（3）中的最合理操作，请在答题纸上按图（丙）画出合力F（_____），由作图求得F=_________N．12．（12分）某同学设计了一个用打点计时器“探究碰撞中的不变量”的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰，并粘合成一体继续做匀速直线运动，他设计的装置如图所示．在小车A后面连着纸带，电磁打点计时器的电源频率为50Hz，长木板的一端下垫着小木片用以平衡摩擦力．(1)若已得到打点纸带如图所示，测得各计数点间距离并标在图上，A为运动起始的第一点．则应选________段来计算小车A碰撞前的速度，应选______段来计算A和B碰撞后的共同速度．(2)已测得小车A的质量m1=0.40kg，小车B的质量m2=0.20kg，由以上的测量结果可得：碰撞前两车质量与速度乘积之和为________kg·m/s；碰撞后两车质量与速度乘积之和为________kg·m/s.(结果保留三位有效数字)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）有一内表面光滑的质量为M＝1kg的金属盒静止在水平地面上，其与水平面间的动摩擦因数μ＝0.05，金属盒内前后壁距离为L＝10m，如图所示，在盒内正中央处有一质量m＝3kg可视为质点的静止小球，现在给盒一个向右的瞬时初速度v0＝6m/s，已知球与盒发生的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短．g取10m/s2，求金属盒与小球发生第二次碰撞前金属盒前进的总位移？14．（16分）如图甲所示，一个半径为r的单匝半圆形线框，以直径ab为轴匀速转动，周期为T，ab的左侧有垂直于纸面向里(与ab垂直)的匀强磁场，磁感应强度大小为B．M和N是两个集流环，负载电阻为R线框电阻为，摩擦和其它部分的电阻均不计.从图示位置开始计时.(1)在图乙中画出线框产生的感应电动勢随时间变化的图象(至少画两个周期)；(2)求线框转过时间内通过负载电阻R的电荷量；(3)求线框转过时间内外力做的功；(4)电压表的示数多大?15．（12分）绝热圆筒容器立于水平桌面上，其内部横截面积为S=50cm2。其内有两个轻质活塞A和B将容器分成长均为L的两室。其中轻质活塞A导热，与筒壁的最大静摩擦力为f=100N，轻活塞B不导热且可沿筒壁上下无摩擦地自由滑动。起初两室内气体的压强均与外界大气压强相等为p0=1.0×105Pa，温度均为T0=300K。现通过电热丝对下方的气体缓慢加热，直至活塞A刚要向上滑动。试求：①此时上方气体的压强p；②此时下方气体的温度T'。

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】

整个装置处于静止状态时弹簧弹力T=3N，根据平衡条件可得此时的摩擦力f=3N，方向向右，所以最大静摩擦力大于等于3N；当小车以2m/s2的加速度向左做匀加速直线运动，物块受到的合外力F合=ma=6N，方向向左，假设此时二者没有相对运动，则弹力仍为3N，摩擦力大小为3N，方向向左，由于摩擦力仍小于等于最大静摩擦力，所以二者保持相对静止，且物块受到的摩擦力大小不变，方向改变，故C正确，A、B、D错误．故选C．【点睛】本题考查应用牛顿第二定律分析物体受力情况的能力．要注意静摩擦力大小和方向会随物体状态而变化介于0至最大静摩擦力之间．2、D【解析】设物体到达底端时的速度为v，物体的速度是到达斜面底端速度的13时，物体沿斜面下滑的位移为x，根据速度位移公式有：v2=2aL(v3【点睛】根据匀变速直线运动的速度位移公式，结合速度的大小求出下滑的位移．3、B【解析】

由图象可知，x1处场强与–x1处场强等大反向，A错误；沿电场强度方向电势降低，则电子从x1处由静止释放后，到O点过程，逆着电场线方向，电势一直升高，过O点后，沿着电场线方向，电势一直降低，电子在O点电势最高，电势能最小，动能最大，由对称性可知电子在x1处与–x1处电势相等，电势能相等，动能相等，到达–x1点时速度为零，B正确，CD错误．4、A【解析】

两车相撞过程，系统的动量守恒，相撞后，总动量沿A原来的方向，根据动量守恒定律得知，碰撞前的总动量的方向与A原来的速度方向，由于A.B是相向运动，动量又是矢量，则得，A车的动量一定大于B车的动量．由于两车的质量关系未知，无法判断速度大小、动能大小的关系．故A正确．故选A点睛：两车相撞过程，系统的动量守恒，相撞后，总动量沿A原来的速度方向，根据动量守恒定律分析可知，碰撞前的总动量的方向，即可得到两车动量大小的关系．5、D【解析】当弹力较小物体有向下的运动趋势时，当弹力较大物体有向上的运动趋势时，D错；6、C【解析】

根据v=gt，可知在和t末的速度比为1：3，所以末的速度为，根据公式可知，在和t末的速度比为1：9，所以内的位移为，此时距离地面的高度为，故C正确。故选C。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、BD【解析】

质子和中子的质量数相等，但是质量不等，选项A错误；维系原子核稳定的力是核力，核力可能是吸引力，也可能是排斥力，选项B正确；根据原子核内部质量数与质子数及中子数的关系可知，质子数和中子数的关系只与元素的种类有关，即中子数不一定大于质子数，故C错误。β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的，选项D正确.8、BD【解析】若仅增大h，磁铁到达线圈时的速度增大，通过线圈的平均速度增大，故磁铁经过线圈的时间减小，两个峰值间的时间间隔会减小，A错误；当h增大时，磁铁进入线框的速度增大，导致线框中磁通量的变化率增大，因此两个峰值都会增大，且两个峰值不可能相等，BC错误；根据闭合电路欧姆定律可知，不计线圈电阻，减小滑动变阻器阻值，则感应回路中的感应电流增大，线圈对磁铁的阻碍作用增大，磁铁的机械能转化为动能的比例增大，即感应回路中的电功率P=UI增大，两个峰值都会增大，D正确．【点睛】本题考查了电磁感应定律与闭合电路输出功率问题，考点结合巧妙，题目新颖，有一定创新性，难点在于理解该过程中的功能关系以及UI-t曲线的含义．感应电动势的大小等于磁通量的变化率，因此通过线圈速度越大，磁通量的变化率越大，电动势越大，两个峰值也越大；根据闭合电路欧姆定律可知，当外电阻等于内阻时，输出功率最大．9、BD【解析】

B.根据eUc=Ek=hv-W0，入射光的频率越高，对应的遏止电压Uc越大。甲光、乙光的遏止电压相等，所以甲光、乙光的频率相等，故B正确；A.甲光、乙光的频率相等，由图可知，甲光饱和光电流大于乙光，因此甲光的光强大于乙光的光强，故A错误；C.极板的逸出功只与极板金属的材料有关，与入射光无关，选项C错误；D.丙光的遏止电压大于乙光的遏止电压，所以丙光的频率大于乙光的频率，则乙光的波长大于丙光的波长，故D正确；10、BC【解析】

波源振动的频率为20Hz，波速为16m/s，由波长公式有：λ=0.8mA、B项：P、Q两质点距离波源的距离之差为：△x=14.6m-13.4m=1.2m，为半个波长的奇数倍，所以P、Q两质点振动步调相反，P、Q两质点运动的方向始终相反，故A错误，B正确；C项：可知，当S恰好通过平衡位置向上运动时，Q在波峰，故C正确；D项：，所以当S恰好通过平衡位置时，P、Q两点一个在波峰，一个在波谷，故D错误．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、CE必须不同D1.4（±0.1）【解析】

第一空.图中的器材还需要三角板和细绳套，故选CE.第二空.为了保证实验结论不失一般性，重复实验再次进行探究时，结点O的位置与前一次必须不同；第三空.由图可知，ABC图中弹簧秤拉力的方向与细绳的方向不一致，故图D合理；第四空第五空.由D图可知，F1=0.6N，画出力的平行四边形可得，合力F=1.4N．12、BCDE0.4200.417【解析】

（1）由于碰撞之后共同匀速运动的速度小于碰撞之前A独自运动的速度，故AC应在碰撞之前，DE应在碰撞之后．推动小车由静止开始运动，故小车有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故BC段为匀速运动的阶段，故选BC计算碰前的速度；碰撞过程是一个变速运动的过程，而A和B碰后的共同运动时做匀速直线运动，故在相同的时间内通过相同的位移，故应选DE段来计算碰后共同的速度．

（2）碰前系统的动量即A的动量，则碰后的总动量；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、4m【解析】

金属盒在水平地面滑行时，由牛顿第二定律求出加速度，由运动学公式求出金属盒与球发生第一次碰撞前的速度．金属盒与球发生第一次碰撞时，由动量守恒定律和能量守恒定律求出碰后两者的速度．再研究碰后金属盒滑行的时间和位移，判断出金属盒停下来时小球还未与金属盒发生第二次碰撞，从而得到总位移．【详解】对金属盒，由牛顿第二定律有：由v2-v02=-2as，s=5m，

解得：v=4m/s

金属盒与球发生第一次碰撞的过程，取向右为正方向，由动量守恒定律和能量守恒定律有：

Mv=mv1+Mv2；

Mv2=mv12+Mv22；

解得：v2=-2m/s，v1=2m/s

金属盒停下时用时：t==1s

金属盒运动的位移为：x1=at2=1m

此时小球匀速运动的位移为：x2=v1t=2m

有x1+x2＜10m，即金