2023学年河北省邯郸市曲周县一中物理高二下期末学业水平测试试题（含解析）

2023学年高二下学期物理期末模拟测试卷 注意事项: 1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。 2．答题时请按要求用笔。 3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。 4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。 5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。 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、伽利略为了研究自由落体运动的规律，将落体实验转化为著名的斜面实验，对于这个研究过程，下列说法正确的是（ ） A．斜面实验中小球的加速度大小与小球质量有关 B．斜面实验放大了重力的作用，便于测量小球运动的路程 C．通过对斜面实验的观察与计算，直接得到自由落体运动的规律 D．不直接做落体实验是因为当时时间测量不够精确 2、把一电热器接到100V的直流电源上，在t时间内产生的热量为Q，若将它分别接到和的交流电源上，仍要产生热量Q，则所需时间分别是（） A．t和2t B．t和t C．2t和2t D．2t和8t 3、2013年12月中旬，中国自行研制的“玉兔”号月球车，在38万千米之外的月球表面闲庭信步。月球的表面长期受到宇宙射线的照射，使得“月壤”中的含量十分丰富，科学家认为， 是发生核聚变的极好原料，将来也许是人类重要的能源，所以探测月球意义十分重大。关于，下列说法正确的是 ( ) A．的原子核内有三个中子两个质子 B．的原子核内有一个中子两个质子 C．发生核聚变，放出能量，一定不会发生质量亏损 D．原子核内的核子靠万有引力紧密结合在一起 4、如图所示，边长为2l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个边长为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直，导线框的一条对角线和虚线框的一条对角线恰好在同一直线上．从t=0开始，使导线框从图示位置开始以恒定速度沿对角线方向移动进入磁场，直到整个导线框离开磁场区域．用I表示导线框中的感应电流（以逆时针方向为正），则下列表示I-t关系的图线中，正确的是（ ） A． B． C． D． 5、如图所示为研究某种带电粒子的装置示意图，粒子源射出的粒子束以一定的初速度沿直线射到荧光屏上的O点，出现一个光斑．在垂直于纸面向里的方向上加一磁感应强度为B的匀强磁场后，粒子束发生偏转，沿半径为r的圆弧运动，打在荧光屏上的P点，然后在磁场区域再加一竖直向下，场强大小为E的匀强电场，光斑从P点又回到O点，关于该粒子（不计重力），下列说法正确的是 A．粒子带负电 B．初速度为 C．比荷为 D．比荷为 6、在下列4个核反应方程中，x表示质子的是 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、 “不经历风雨怎么见彩虹”，彩虹的产生原因是光的色散，如图所示为太阳光射到空气中的小水珠发生色散形成彩虹的光路示意图，a、b为两种折射出的单色光．以下说法正确的是 A．a光光子能量大于b光光子能量 B．在水珠中a光的传播速度大于b光的传播速度 C．用同一双缝干清装置看到的a光干涉条纹间距比b光宽 D．如果b光能使某金属发生光电效应，则a光也一定能使该金属发生光电效应 8、关于光在竖直的肥皂液薄膜上产生的干涉现象，下列说法正确的是 A．干涉条纹的产生是由于光在薄膜前后两个表面反射，形成的两列光波叠加的结果 B．若出现明暗相间条纹相互平行，说明肥皂膜的厚度是均匀的 C．用紫色光照射薄膜产生的干涉条纹间距比红光照射时的间距小 D．薄膜上的干涉条纹基本上是竖直的 9、一个质点做简谐运动的图象如下图所示，下述正确的是 A．质点振动频率为4 Hz B．在10 s内质点经过的路程是20 cm C．在5 s末，质点速度为零，加速度最大 D．在t=1.5 s和t=4.5 s两时刻质点位移大小相等 10、如图所示，A和B都是铝环，环A是闭合的，环B是断开的，两环分别固定在一横梁的两端，横梁可以绕中间的支点转动。下列判断正确的是( ) A．用磁铁的N极靠近A环，A环会有顺时针方向的电流产生 B．用磁铁的N极靠近A环，A环会有逆时针方向的电流产生 C．用磁铁的N极靠近A环，A环会远离磁铁 D．用磁铁的N极靠近B环，B环会远离磁铁 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）某同学用插针法测量平行玻璃砖折射率的实验图景如图所示．他按正确的方法插了大头针a、b、c、d．则下列说法中正确的是（ ） A．实验中，入射角应适当大些 B．该同学在插大头针d时，使d挡住a、b的像和c C．若入射角太大，光会在玻璃砖内表面发生全反射 D．该实验方法只能测量平行玻璃砖的折射率 12．（12分）某实验小组用图甲所示的装置探究功和动能变化的关系．他们将宽度为d的挡光片固定在小车上，用不可伸长的细线将小车通过一个定滑轮与砝码盘相连，在水平实验台上的A、B两点各安装一个光电门，记录小车通过A、B时的遮光时间．若小车（含挡光片）的质量为M，砝码盘和盘中砝码的总质量为m． （1）实验前，为了消除摩擦力对小车运动的影响，应取下砝码盘，将木板的________（填“左”或“右”）端适当垫高，使小车通过两光电门的_________． （2）在完成（1）的操作后，为确保小车运动中受到的合力与砝码盘中盘中砝码的总重力大致相等，m、M应满足的关系是_________． （3）用游标卡尺测量挡光片的宽度d如图乙所示，则d=_________mm． （4）将小车停在C点，在砝码盘中放上砝码，小车在细线拉动下运动，小车通过A、B时的遮光时间分别为，用刻度尺量得A、B之间的距离为s．已知重力加速度为g，则本实验最终要探究的数学表达式应该是：_________（用代表物理量的字母表示）． 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，水平U形光滑框架，宽度为l=1m，电阻忽略不计，导体棒ab的质量m = 0.2kg，电阻R = 0.5Ω，匀强磁场的磁感应强度B = 1T，方向垂直框架向上．现用F =6N的恒定外力由静止开始向右拉ab棒，求： （1）当ab棒的速度达到2m/s时，ab棒产生的感应电流的大小和方向； （2）当ab棒的速度达到2m/s时，ab棒的加速度大小； （3）ab棒运动的最大速度． 14．（16分）一个倾角为θ=37°的斜面固定在水平面上，一个质量为m=1.0kg的小物块（可视为质点）以v0=4.0m/s的初速度由底端沿斜面上滑，小物块与斜面的动摩擦因数μ=0.1．若斜面足够长，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，求： (1)小物块沿斜面上滑时的加速度大小； (2)小物块上滑的最大距离； (3)小物块返回斜面底端时的速度大小． 15．（12分）如图，容积均为V的汽缸A、B下端有细管（容积可忽略）连通，阀门K2位于细管的中部， A、B的顶部各有一阀门K1、K3，B中有一可自由滑动的活塞，面积为S，活塞的体积可忽略。初始时三个阀门均打开，活塞在B的底部；关闭K2、K3，通过K1给汽缸充气，使A中气体的压强达到大气压P0的4. 5倍后关闭K1. 已知室温为27℃，汽缸导热。 （1）打开K2，稳定时活塞正好处于B气缸的中间位置，求活塞的质量； （2）接着打开K3，待活塞的位置稳定后，再缓慢降低汽缸内气体，使其温度降低20℃和50℃，分别求出稳定时活塞下方气体的压强。 2023学年模拟测试卷参考答案（含详细解析） 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 【答案解析】 A、斜面实验中小球的加速度大小与斜面的倾角有关，与小球质量无关，故A错误； B、伽利略时代，没有先进的测量手段和工具，为了“冲淡”重力作用，采用斜面实验，其实就是为了使物体下落时间长些，减小实验误差，故B错误； C、根据实验结果，伽利略将实验结论进行合理的外推，得到落体的运动规律，并非通过对斜面实验的观察与计算，直接得到自由落体运动的规律，故C错误； D、伽利略时代，没有先进的测量手段和工具，对时间的测量不够精确，为了“冲淡”重力作用，采用斜面实验，其实就是为了使物体下落时间长些，减小实验误差，故D正确； 故选D． 2、D 【答案解析】 设电热器的电阻为R. 当电热器接在U=100V的直流电源上时，Q=t 当电热器改接到交流电源1上时，Q= 根据Um1=100V 解得t′=2t. 当电热器改接到交流电源2上时，Q= 根据Um2=50V 解得t″=8t. 故选D. 3、B 【答案解析】 的原子核内有2个质子、（3-2）=1个中子，故A错误B正确；无论是聚变还是裂变，核反应过程一定会发生质量亏损放出能量，C正确；原子核内的核子靠核力结合在一起，核力与万有引力性质不同．核力只存在于相邻的核子之间，故D错误． 4、D 【答案解析】 根据感应电流大小和方向，将选项逐一代入，检查是否符合题意来选择． 【题目详解】 导线框完全进入磁场后，没有感应电流产生．故A、B均错误．进入和穿出磁场过程，线框有效切割长度变化，感应电动势和感应电流在变化，故C错误．线框进入磁场过程，有效切割长度L均匀增大，感应电动势E均匀增大，感应电流I均匀增大．穿出磁场过程，有效切割长度L均匀减小，感应电动势E均匀减小，感应电流I均匀减小，两个过程感应电流的方向相反．故D正确．故选D． 【答案点睛】 本题采用的是排除法．做选择题常用方法有直判法、排除法、代入法、特殊值法、图象法等等． 5、D 【答案解析】 垂直于纸面向里的方向上加一磁感应强度为B的匀强磁场后，粒子束打在荧光屏上的P点，根据左手定则可知，粒子带正电，选项A错误；当电场和磁场同时存在时：,解得 ，选项B错误；在磁场中时，由，可得：,故选项D正确，C错误；故选D. 【答案点睛】 本题主要是考查带电粒子在复合场的运动，解答本题要能够根据共点力的平衡条件分析洛伦兹力和电场力的大小关系；在复合场中做匀速直线运动粒子，在解题时要注意过程分析和受力分析． 6、C 【答案解析】 A中x表示正电子，B中x表示α粒子，C中x表示质子，D中x表示中子，故ABD错误，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、BC 【答案解析】 根据光线进入水珠折射时折射角的大小关系，可分析折射率的大小，可确定出光的频率关系，由光子的能量，可知，光子的能量与光的频率成正比．由分析光在雨滴中传播速度的大小，确定出波长的关系，就可判断出光干涉条纹间距大小．根据产生光电效应的条件分析光电效应现象． 【题目详解】 AB．根据光路图知，太阳光进入水珠时b光的偏折程度大，则b光的折射率大于a光的折射率．由，光的在水珠中的速度小，则光频率较大，由光子的能量可知，光子的能量与光的频率成正比，所以光线的光子能量较大，故A错误，B正确； C．折射率小，则频率小，波长大，知a光的波长大于b光的波长，根据干涉条纹的间距公式知，a光干涉条纹的间距大于b光干涉条纹的间距，故C正确； D．产生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，故可知若b光能使金属发生光电效应，则a光不一定能使该金属发生光