張家界市重點中學2023學年物理高二第二學期期末學業(yè)水平測試試題（含解析）

2023學年高二下學期物理期末模擬測試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，理想變壓器的原線圈兩端接在u＝220sin100πt（V）的交流電源上，副線圈兩端接R＝55Ω的負載電阻，原、副線圈匝數之比為2∶1，電流表、電壓表均為理想電表．下列說法正確的是（）A．原線圈中電流表的讀數為1AB．原線圈中的輸入功率為C．副線圈中電壓表的讀數為110VD．副線圈中輸出交流電的周期為0.01s2、圓筒處于磁感應強度大小為B的勻強磁場中，磁場方向與筒的軸平行，筒的橫截面如圖所示．圖中直徑MN的兩端分別開有小孔，筒繞其中心軸以角速度ω順時針轉動．在該截面內，一帶電粒子從小孔M射入筒內，射入時的運動方向與MN成15°角．當筒轉過90°時，該粒子恰好從小孔N飛出圓筒．不計重力．若粒子在筒內未與筒壁發(fā)生碰撞，則帶電粒子的比荷為（）A． B． C． D．3、如圖甲所示，在光滑水平面上的兩小球發(fā)生正碰，小球的質量分別為和．圖乙為它們碰撞前后的圖象．已知，規(guī)定水平向右為正方向．由此可知A．m1=5kgB．碰撞過程對的沖量為C．兩小球碰撞過程損失的動能為1.5JD．碰后兩小球的動量大小相等、方向相反4、一顆子彈水平射入置于粗糙水平面上的木塊A并留在其中，A、B用一根彈性良好的輕質彈簧連在一起，如圖所示．則在子彈打入木塊A及彈簧被壓縮的過程中，對子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)A．動量守恒，機械能守恒B．動量守恒，機械能不守恒C．動量不守恒，機械能守恒D．動量不守恒、機械能不守恒5、下列說法正確的是（

）A．氣體對外界做功，其內能一定減小B．氣體從外界吸熱，其內能一定增大C．溫度越高，分子熱運動越劇烈D．溫度越低，分子的平均動能越大6、據報道，2018年12月22日，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射了“虹云工程技術驗證衛(wèi)星”，衛(wèi)星環(huán)繞地球的運行的周期約為1.8h．與月球相比，該衛(wèi)星的A．角速度較小 B．環(huán)繞速度更小C．向心加速度更大 D．離地球表面的高度更大二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，兩根足夠長的固定平行金屬光滑導軌位于同一水平面，導軌上橫放著兩根相同的導體棒ab、cd與導軌構成矩形回路．導體棒的兩端連接著處于壓縮狀態(tài)的兩根輕質彈簧，兩棒的中間用細線綁住，它們的電阻均為R，回路上其余部分的電阻不計．在導軌平面內兩導軌間有一豎直向下的勻強磁場．開始時，導體棒處于靜止狀態(tài)，剪斷細線后，導體棒運動過程中（）A．回路中有感應電動勢B．兩根導體棒所受安培力的方向相同C．兩根導體棒和彈簧構成的系統(tǒng)動量守恒，機械能守恒D．兩根導體棒和彈簧構成的系統(tǒng)動量守恒，機械能不守恒8、下列說法不正確的是___________．A．沒有規(guī)則幾何外形的物體不是晶體B．物體的溫度為0℃時，分子的平均動能卻不為零C．布朗運動是在顯微鏡中看到的液體分子的無規(guī)則運動D．自然界中只要涉及熱現象的宏觀過程都具有方向性E.用活塞壓縮氣缸里的空氣，對空氣做功4.5×105J，同時空氣的內能增加了3.5×105J，則空氣從外界吸收熱量1×105J9、目前，在居室裝修中經常用到花崗巖、大理石等裝修材料，這些巖石都不同程度地含有放射性元素，比如，有些含有鈾、釷的花崗巖等巖石會釋放出放射性惰性氣體氡，而氡會發(fā)生放射性衰變，放出α、β、γ射線，這些射線會導致細胞發(fā)生癌變及呼吸道等方面的疾病，根據有關放射性知識可知，下列說法正確的是（）A．氡的半衰期為3.8天，若取4個氡原子核，經7.6天后就一定剩下一個原子核了B．β衰變所釋放的電子是原子核內的中子轉化成質子時所產生的C．γ射線一般伴隨著α或β射線而產生，在這3種射線中，γ射線的穿透能力最強，但電離能力最弱D．發(fā)生α衰變時，生成核與原來的原子核相比，中子數減少了410、如圖所示，氫原子在不同能級間發(fā)生躍遷時，釋放光子的頻率分別是va、vb、vc，對應的波長分別是λa、λb、λc，下列說法正確的是A．從n=3能級躍遷到n=1能級時，釋放光子的波長可表示為λb=B．從n=2能級躍遷到n=1能級時，釋放光子的能量可表示為hvaC．從n=3能級躍遷到n=2能級時，電子的勢能減小，氫原子的能量增加D．用12.09eV的光子照射大量處于基態(tài)的氫原子，可能發(fā)出六種頻率的光三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某校綜合實踐STEM小組，利用實驗室提供如下實驗器材探究干電池的電動勢和內阻：A．定值電阻R0=2Ω；B．滑動變阻器R，阻值范圍：0～20Ω；C．電壓表V，量程有0～3V和0～15V；D．安培表A，量程有0～0.6A和0～3A；（1）實驗過程中，電壓表應選取的量程為_____；電流表選取的量程應為_____。（2）剛開始時該同學擔心電路短路，將定值電阻按照如下左圖的電路圖連接到電路中。但在實際測量過程中，發(fā)現滑動變阻器在移動過程中，安培表讀數有明顯的變化，但伏特表的讀數變化不大，只有在安培表讀數最大時，伏特表指針稍稍偏轉。根據上述情況推斷，該電路圖應該如何改進？請在下圖方框中連出正確的實物電路圖_____，并將實物圖連線補充完整________。（3）小虎同學隨意地將實驗數據記錄在草稿紙上，如下左圖所示。請你幫他整理一下，將I和U對應數據畫在如下右圖的坐標紙中_________。（4）利用上述數據可求得該干電池的電動勢E=___V；內阻r=____Ω．（小數點后保留一位。若要利用圖線，答題紙方格圖可供選用）12．（12分）某實驗小組為了較準確測量阻值約為20Ω的電阻Rx，實驗室提供的器材有：A．待測定值電阻Rx：阻值約20ΩB．定值電阻R1：阻值30ΩC．定值電阻R2：阻值20ΩD．電流表G：量程3mA，0刻度在表盤中央，內阻約50ΩE.電阻箱R3：最大阻值999.99ΩF.直流電源E，電動勢1,5V，內阻很小G．滑動變阻器R2(20Ω，0.2A)H.單刀單擲開關S，導線等該小組設計的實驗電路圖如圖，連接好電路，并進行下列操作．（1）閉合開關，調節(jié)滑動變阻器，使電流表示數適當．（2）若靈敏電流計G中的電流由C流向D再調節(jié)電阻箱R3，使電阻箱R3的阻值________（選填“增大”或“減小”），直到G中的電流為________(填“滿偏”、“半偏”或“0”)．（3）讀出電阻箱連入電路的電阻R3，計算出Rx．用R1、R2、R3表示Rx的表達式為Rx=_______四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，一透明球體置于空氣中，球半徑R=10cm，折射率n＝．MN是一條通過球心的直線，單色細光束AB平行于MN射向球體，B為入射點，AB與MN間距為5cm，CD為出射光線．①補全光路并求出光從B點傳到C點的時間；②求CD與MN所成的角α．（需寫出求解過程）14．（16分）如圖所示，水平U形光滑框架，寬度為l=1m，電阻忽略不計，導體棒ab的質量m=0.2kg，電阻R=0.5Ω，勻強磁場的磁感應強度B=1T，方向垂直框架向上．現用F=6N的恒定外力由靜止開始向右拉ab棒，求：（1）當ab棒的速度達到2m/s時，ab棒產生的感應電流的大小和方向；（2）當ab棒的速度達到2m/s時，ab棒的加速度大??；（3）ab棒運動的最大速度．15．（12分）如圖甲所示，有兩根足夠長、不計電阻，相距L=1m的平行光滑金屬導軌cd、ef與水平面成θ=30°固定放置，頂端接一阻值為R=2Ω的電阻，在軌道平面內有磁感應強度為B=0.5T的勻強磁場，方向垂直軌道平面向上，現有一質量為m=0.1kg、電阻不計的金屬桿ab，平行于ce且垂直于導軌，以一定初速度v0沿軌道向上運動，此時金屬桿的加速度a0=15m/s2，到達某一高度后，再沿軌道向下運動，若金屬桿上滑過程中通過電阻（1）金屬桿的初速度大??；（2）金屬桿上滑過程中電阻R上產生的焦耳熱Q；（3）若將金屬導軌之間的電阻R改為接一電容為C的電容器，如圖乙所示，現用外力使金屬桿（仍平行于ce且垂直于導軌）以v0沿金屬導軌勻速上升，撤去外力發(fā)現，桿沿金屬導軌勻減速上升，請證明撤去外力后，金屬桿做勻減速直線運動的加速度大小為a=

2023學年模擬測試卷參考答案（含詳細解析）一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、A【答案解析】

A．原線圈中電壓的有效值為220V，根據電壓與匝數成正比可得，副線圈中電壓的有效值為110V，因為電阻R=55Ω，故副線圈中的電流為2A，則原線圈中的電流為1A，電流表的示數為1A，故A正確；B．由輸入功率和輸出功率相等可得原線圈中的輸入功率為P=I2R=（2A）2×55Ω=220W故B錯誤；C．電壓表的讀數為電壓的有效值，由A的分析可知，副線圈的有效值為110V，所以電壓表的讀數為110V，故C錯誤；D．原線圈中交流電的周期為則副線圈中輸出交流電的周期也為0.02s，故D錯誤。故選A。2、B【答案解析】

粒子在磁場中做勻速圓周運動，其運動軌跡如圖所示：根據幾何關系，有，所以，即軌跡圓弧所對的圓心角為60°，粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期，粒子在磁場中勻速圓周運動的時間，圓筒轉動90°所用時，粒子勻速圓周運動的時間和圓筒轉動時間相等，代入得：，解得：，故B正確，ACD錯誤．3、C【答案解析】

A．由圖知碰撞前m2位置不變，則m2靜止，vm1=4m/s，碰撞后vm2′=m/s=5m/s，而vm1′=m/s=2m/s，由動量守恒知m1vm1=m1vm1′+m2vm2′，代入數據得m1＝1.5kg.故A錯誤；B．根據動量定理，對的沖量I1=m1vm1′-m1vm1=1.5×2-1.5×4=-3，故B錯誤；C．碰撞前后，系統(tǒng)損失的動能=1.5J，故C正確；D．碰后兩小球的動量方向都沿正方向，故D錯誤．故選：C點睛：由s-t圖像可知碰撞前后兩物體的速度．根據碰撞過程動量守恒定律可得m1的質量．根據動量定理，可求對的沖量．求出碰撞前后的動能，可得系統(tǒng)損失的動能．碰后兩小球的速度都為正，動量方向都沿正方向．4、D【答案解析】

由于水平面粗糙，在子彈打擊木塊A及彈簧壓縮的過程中，對子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)，系統(tǒng)所受的外力之和不為零，則系統(tǒng)的動量不守恒。在此過程中，除彈簧彈力做功外還有摩擦力對系統(tǒng)做功，所以系統(tǒng)機械能不守恒。A．動量守恒，機械能守恒，與結論不相符，選項A錯誤；B．動量守恒，機械能不守恒，與結論不相符，選項B錯誤；C．動量不守恒，機械能守恒，與結論不相符，選項C錯誤；D．動量不守恒、機械能不守恒，與結論相符，選項D正確；5、C【答案解析】

根據熱力學第一定律公式△U=Q+W，氣體對外界做功，其內能不一定減少，故A錯誤；根據熱力學第一定律公式△U=Q+W，氣體從外界吸收熱量，其內能不一定增加，故B錯誤；物體的溫度越高，分子熱運動越劇烈，故C正確；溫度是分子平均動能的標志，溫度越低，分子的平均動能越小，故D錯誤；故選C。6、C【答案解析】

根據萬有引力提供向心力：，解得：，可知衛(wèi)星的軌道半徑小于月球的軌道半徑，故D錯誤；根據萬有引力提供向心力：，解得：，可知半徑小的角速度大，故A錯誤；根據萬有引力提供向心力：，解得：，可知半徑小的速度大，故B錯誤；據萬有引力提供向心力：，解得：，可知半徑小的加速度大，故C正確．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AD【答案解析】剪斷細線后，導體棒在運動過程中，由于彈簧的作用，導體棒ab、cd反向運動，穿過導體棒ab、cd與導軌構成矩形回路的磁通量增大，回路中產生感應電動勢，A正確；導體棒ab、cd電流方向相反，根據左手定則，所以兩根導體棒所受安培力的方向相反，B錯誤；兩根導體棒和彈簧構成的系統(tǒng)在運動過程中是合外力為1．所以系統(tǒng)動量守恒，但是由于產生感應電流，產生熱量，所以一部分機械能轉化為內能，所以系統(tǒng)機械能不守恒，C錯誤D正確．8、ACE【答案解析】

A．沒有規(guī)則幾何外形的物體不是單晶體，可能是多晶體，選項A錯誤，符合題意；B．分子在永不停息的做無規(guī)則運動，則當物體的溫度為0℃時，分子的平均動能卻不為零，選項B正確，不符合題意；C．布朗運動是在顯微鏡中看到的固體顆粒的無規(guī)則運動，而不是液體分子的無規(guī)則運動，選項C錯誤，符合題意；D．自然界中只要涉及熱現象的宏觀過程都具有方向性，選項D正確，不符合題意；E．用活塞壓縮氣缸里的空氣，對空氣做功4.5×105J，同時空氣的內能增加了3.5×105J，則空氣向外界放出熱量1×105J，選項E錯誤，符合題意；故選ACE.9、BC【答案解析】半衰期具有統(tǒng)計規(guī)律，對大量的原子核適用，故A錯誤；β衰變所釋放的電子是原子核內的中子轉化成質子和電子所產生的，故B正確；γ射線一般伴隨α或β射線產生，三種射線中，γ射線的穿透能力最強，電離能力最弱，故C正確；α衰變時，電荷數少2，質量數少4，中子數少2，故D錯誤．所以BC正確，AD錯誤．10、AB【答案解析】

A.因為Em-En=hv，知Eb=Ea+EC，所以得：λb=，故A正確；B.從n=2能級躍遷到n=1能級時，釋放光子的能量可表示為hva，選項B正確；C.n=3能級躍遷到n=2能級時，釋放能量，電子的勢能減小，動能增加，氫原子的能量減小，故C錯誤；D.12.09eV的光子照射大量處于基態(tài)的氫原子時，電子能從n=1能級躍遷到n=3能級，大量氫原子從n=3的能級向基態(tài)躍遷的過程中，可以發(fā)出種頻率的光，故D錯誤。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、0～3V0～0.6A1.60.2【答案解析】

第一空、一節(jié)干電池電動勢約為1.5V，電壓表應選擇0～3V量程。第二空、電路最大電流約為零點幾安培，電流表應選擇0～0.6A量程。第三空、電壓表示數變化較小，說明電源內阻太小，為使電壓表示數變化明顯，應把定值電阻與電源串聯(lián)組成等效電源，電壓表測路端電壓，電流表測電路電流，實驗電路圖如圖所示：第四空、根據電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖所示；第五空、根據實驗數據在坐標系內描出對應點，根據描出的點作出圖象如圖所示：第六空、由圖示電源U﹣I圖象可知，電源電動勢為：E=1.56V≈1.6V。第七空、電源內阻為：r=?U?I-R0=1.56-0.480.5Ω-2Ω=0.16Ω12、增大0