吉林省长春市东北师范大学附属中学2022-2023学年高二物理第二学期期末考试模拟试题含解析

2022-2023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，闭合的矩形导线圈在匀强做场中绕垂直于磁场方向的对称轴匀速转动．己知匀强磁场的磁感应强度为，线圈匝数为，边的边长为，边的边长为，线圈总电阻为，转动的角速度为,则当线圈转至图示位置时（）A．穿过线圈的磁通量为B．线圈中的感应电动势为C．穿过线圈的磁通量的变化率为D．线圈边所受安培力的大小为2、一段长为L，电阻为R的均匀电阻丝，把它拉制成3L长的均匀细丝后，其电阻值为：（）A．R／3B．3RC．R／9D．9R3、如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上．当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc．已知bc边的长度为l．下列判断正确的是（　　）A．Ua＞Uc，金属框中无电流B．Ub＞Uc，金属框中电流方向沿a﹣b﹣c﹣aC．Ubc=﹣Bl2ω，金属框中无电流D．Ubc=Bl2ω，金属框中电流方向沿a﹣c﹣b﹣a4、有三只豹子在抢食一猎物，三只豹子沿水平方向用大小分别为300N，400N，500N的力拖动猎物．若豹子的方位不确定，则这三个力的合力的最小值和最大值分别为（）A．100N、1200NB．200N、1000NC．400N、1000ND．0、1200N5、关于交变电流，下列说法正确的是A．频率为50Hz的正弦式交变电流在1s时间内电流方向改变100次B．如果正弦式交变电流电压的有效值为20V，那么该交变电流的电压最大值为20VC．用交流电流表测定正弦交变电流的电流时，测量的是交变电流的最大值D．有效值为1A的正弦式交变电流，一个周期内电流的平均值为A6、受动画片《四驱兄弟》的影响，越来越多的小朋友喜欢上了玩具赛车，某玩具赛车充电电池的输出功率P随电流I的变化图象如图所示，由图可知下列选项错误的是A．该电池的电动势=4VB．该电池的内阻r=1ΩC．该电池的输出功率为3W时，电路中的电流可能为1AD．输出功率为3W时，此电源的效率一定为25%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、处于基态的氢原子被某外来单色光激发后跃迁到能级,然后发出光线．已知普朗克常量,则A．该外来单色光的能量为B．该氢原子发射的所有谱线中,最长的波长为C．该氢原子发射的所有谱线中,最短波长的光子动量为D．该氢原子发射的光照射逸出功为的金属锌,最大光电子动能约为8、下列说法中正确的是（　　）A．红外线易穿透云层，故广泛应用于遥感技术领域B．医院用X光进行透视，是因为它的穿透能力较强C．相对论认为：真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的D．在高速运动的飞船中的宇航员会发现飞船中的钟走得比地球上的快9、如图所示，质量为m1的木块在质量为m2的长木板上向右滑行，木块同时受到向右的拉力F的作用，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2，则（）A．木块受到木板的摩擦力的大小等于FB．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2（m1+m2）gC．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1m1gD．无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动10、如图所示，一束细光线a射到Ⅰ、Ⅱ两种介质的界面后，反射光束只有b，折射光束只有c.下列说法正确的是(　　)A．若a是复色光，则b、c都一定是复色光B．若a是单色光，则b、c都一定是单色光C．若b是复色光，则a、c都一定是复色光D．若b是单色光，则a、c都一定是单色光三、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）某同学用如图所示的实验装置来“验证力的平行四边形定则”．弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M，弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置．(1)为了完成实验，需要下来的是结点O的位置以及弹簧测力计中力的大小和方向、OC的方向，如果作图得到AB的合力方向近似___．且大小近似等于____，则平行四边形定则得以验证．(2)下列不必要的实验要求是____（请填写选项前对应的字母）A．木板平面要保持竖直B．两弹簧测力计必须相同C．连接结点的三根绳子要适当的长些D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置12．（12分）“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳结点，OB和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．（1）本实验采用的科学方法是_______A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法　D．建立物理模型法（2）某同学用两个弹簧秤将结点拉至某位置，此时该同学记录下了结点O的位置及两弹簧秤对应的读数，他还应该记录下_______________________．（3）图乙中的F是利用平行四边定则作出的两个弹簧秤拉力的合力的图示，F′为用一个弹簧秤将结点拉至同一点时所用拉力的图示，这两个力中，方向一定沿AO方向的是____________．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）声波在空气中的传播速度为，在钢铁中的传播速度为。一平直桥由钢铁制成，某同学用锤子敲击一下桥的一端发出声音，分别经空气和桥传到另一端的时间之差为。桥的长度为______若该声波在空气中的波长为，则它在钢铁中的波长为的______倍。14．（16分）光滑曲面轨道置于高度为H＝1.8m的平台上，其末端切线水平；另有一长木板两端分别搁在轨道末端点和水平地面间，构成倾角为θ＝37°的斜面，如图所示．一个可视作质点的质量为m＝1kg的小球，从光滑曲面上由静止开始下滑(不计空气阻力，g取10m/s2，sin37°≈0.6，cos37°≈0.8)(1)若小球从高h＝0.2m处下滑，则小球离开平台时速度v0的大小是多少？(2)若小球下滑后正好落在木板的末端，则释放小球的高度h为多大？15．（12分）如图所示，在竖直平面内有一质量为2m的光滑“∏”形线框EFCD，EF长为L、电阻为r；FC＝ED＝2L，电阻不计．FC、ED的上半部分(长为L)处于匀强磁场Ⅰ区域中，且FC、ED的中点与其下边界重合．质量为m、电阻为3r的金属棒用最大拉力为2mg的绝缘细线悬挂着，其两端与C、D两端点接触良好，处在磁感应强度为B的匀强磁场Ⅱ区域中，并可在FC、ED上无摩擦滑动．现将“∏”形线框由静止释放，当EF到达磁场Ⅰ区域的下边界时速度为v，细线刚好断裂，Ⅱ区域内磁场消失．重力加速度为g.求：(1)整个过程中，克服安培力做的功；(2)EF刚要出磁场Ⅰ时产生的感应电动势；(3)线框的EF边追上金属棒CD时，金属棒CD的动能．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、D【解析】A.图示时刻，线圈平面与磁感线平行，穿过线圈的磁通量为零，故A错误；BC.图示时刻，图示时刻ad、bc两边垂直切割磁感线，根据法拉第电磁感应定律，线圈中的感应电动势最大，为E==nBSω=nBl1l2ω，=，故B错误，C错误；D.线圈ad边所受安培力的大小为F=nBIl2=nB⋅l2=，故D正确．故选：D点睛：根据感应电动势公式求解线圈中的感应电动势．图示时刻线圈中产生的感应电动势最大，由法拉第电磁感应定律分析磁通量的变化率．由安培力公式F=BIL求出安培力大小．2、D【解析】分析：当把它拉制成3L长的均匀细丝后，横截面积变为原来的，则电阻，选项D正确；考点：电阻定律.3、C【解析】试题分析：因为当金属框绕轴转运时，穿过线圈abc的磁通量始终为0，故线圈中无感应电流产生，选项BD错误；但对于bc与ac边而言，由于bc边切割磁感线，故bc边会产生感应电动势，由右手定则可知，c点的电势要大于b点的电势，故Ubc是负值，且大小等于Bl×=Bl2ω，故选项C正确；对于导体ac而言，由右手定则可知，c点的电势大于a点的电势，故选项A错误，所以选项C是正确的．考点：导合格切割磁感线产生感应电动势．【名师点睛】该题既可以通过法拉第电磁感应定律得出线圈abc的感应电流情况，又可以通过对bc边和ac边的研究，看它们切割磁感线时产生感应电动势的大小，判断导线端点的电势大小情况．4、D【解析】300N、400N和500N方向相同的时候，合力最大为1200N，300N、400N的合力的范围是100N≤F≤700N，所以当300N、400N的合力为500N的时候，与第三个力大小相等方向相反，此时的合力最小为0，故D正确，ABC错误；故选D．5、A【解析】交变电流在一个周期内电流的方向改变两次，频率为50Hz的交流电，1s有50个周期，所以1s电流方向改变100次．所以A正确．如果正弦式交变电流电压的有效值为20V，那么该交变电流的电压最大值为V，B错．用交流电流表测定正弦交变电流的电流时，测量的是交变电流的有效值．C错．电流的平均值只能用来计算，D错误．故选择A.【点睛】交变电流在一个周期内电流方向改变两次，正弦交流电的峰值与有效值是倍关系，其它交流电不是.电流的平均值只能用来计算6、D【解析】A．P=EI﹣I2r，根据数学知识，当I=时，P最大，此时U内=U外．由P=4W，I=2A，得到U==2V则E=4V故A正确．B．，故B正确．C．当P=3W时，由P=EI﹣I2r，代入解I1=1A，I2=3A故C正确．D．由C项，η=UI/EI=U/E，当I1=1A时U=E﹣I1r=2Vη=50%当I2=3AU=E﹣I2r=1Vη=25%故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、BCD【解析】A．根据跃迁理论，处于基态的氢原子被某外来单色光激发后跃迁到能级，需要吸收的能量为=-0.54-(-13.6)eV=13.06eVA错误；B．波长最长的谱线来自第5能级向第4能级的跃迁，根据，解得：B正确；C．波长最短的谱线来自第5能级向第1能级的跃迁，根据，解得：又根据，代入解得：C正确；D．根据爱因斯坦光电效应方程，得：=9.72eVD正确；故本题选BCD．8、ABC【解析】A．红外线的波长较长，易穿透云层，故广泛应用于遥感技术领域，A正确；B．医院用X光进行透视，是因为它是各种电磁波中穿透能力较强的，而射线最强，B正确；C．相对论认为：真空中的光速在不同惯性参照系中都是相同的，C正确；D．在高速运动的飞船中的宇航员会发现飞船中的钟走得比地球上慢，故D错误。故选ABC9、CD【解析】AC、对木板：水平方向受到木块向右的滑动摩擦力f1和地面的向左的静摩擦力f2，f1=μ1mg，由平衡条件得：f2=f1=μ1mg．故A错误，C正确．B、由于木板相对于地面是否刚滑动不清楚，地面的静摩擦力不一定达到最大，则木板受到地面的摩擦力的大小不一定是μ2（m+M）g．故B错误．D、由题，分析可知，木块对木板的摩擦力f1不大于地面对木板的最大静摩擦力，当F改变时，f1不变，则木板不可能运动．故D正确．10、BD【解析】A.光射到两种介质界面上，一定有反射，但不一定有折射；不同频率的光入射角相同时，折射角一定不同。若a是复色光，b一定是复色光，而折射光线只有c，c一定是单色光，而且只有这种频率的光发生了折射，其余频率的光都发生了全反射。故A错误；B.若a是单色光，b、c一定是单色光，故B正确；C.若b是复色光，说明a是复色光，但c只能是单色光。故C错误；D.若b是单色光，说明a一定是单色光，因此c也一定是单色光。故D正确。故选：BD.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、在CO连线上或与CO共线或在竖直方向；重物M的重力或Mg；BD【解析】（1）OC连线沿竖直方向，拉力大小等于重物M的重力，所以如果作图得到A、B的合力与OC的拉力平衡，即方向在OC连线上，大小近似等于重物M的重力，则平行四边形定则得以验证．（2）A．三条拉线方向必须与木板平行，OC沿竖直方向，所以木板平面要保持竖直，故A必要；B.弹簧测力计是测出力的大小，不必一定相等，故B不必要；C.接结点的三根绳子适当长些，方向记录的更准确一下，故C必要；D．当结点O位置确定时，OC的拉力大小、方向就确定了，不必每次都要使0点静止在同一位置，故D不必要．本题选择不必要的步骤，故选BD．12、（1）B；（2）两弹簧秤拉力的方向；（3）F'【解析】试题分析：（1）F是通过作图的方法得到合力的理论值，而是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同，测量出的合力．故方向一定沿AO方向的是，由于误差的存在F和方向并不在重合；合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的等效替代法．（2）如图甲，当用两个弹簧秤同时拉橡皮筋时，必须记录下两弹簧秤读数，及两细线的方向，O点的位置；（3）图乙中的F与中，F是由平行四边形得出的，而F′是通过实验方法得出的，其方向一定与橡皮筋的方向相同，一定与AO共线的是．考点：考查了验证力的平行四边形定则．【名师点睛】在解决设计性实验时，一定先要通过分析题意找出实验的原理，通过原理即可分析实验中的方法及误差分析四、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、365【解析】试题分析：可以假设桥的长度，分别算出运动时间，结合题中的1s求桥长，在不同介质中传播时波的频率不会变化。（1）设桥的长度为s则声音在钢铁中传播的时间声音在空气中的传播时间为根据题意解得：（2）声音在不同介质中的频率是不会改变的，由公式可知解得故本题答案是(1).365(2).点睛：本题考查了波的传播的问题，知道不同介质中波的传播速度不同，当传播是的频率不会发生变化。14、（1）2m/s(2)0.8m【解析】【分析】小球下滑过程中受重力和支持力，其中支持力不做功，只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律列式求解v0；先根据平抛运动的位移公式求解出平抛的初速度，然后对沿斜面下滑过程运用机械能守恒定律列式求解h；解：(1)小球从曲面上滑下，只有重力做功，由机械能守恒定律知：得(2)小球离开平台后做平抛运动，小球正好落在木板的末端，则联立解得：设释放小球的高度为h1，则由得15、(1)(2)(3)【解析】试题分析：（1）取框为研究对象，从静止开始释放至EF到达磁场Ⅰ区域的下边界的过程中，由动能定理有：2mgL+WA=mv2-0WA=-（2mgL+mv2），即克服安培力做功为：2mgL+mv2（2）对金属棒CD受力分析：Tm=mg+BIL得到由闭合电路欧姆定律有：E=IR总=（3）对金属棒CD运动分析：H=gt2对∏形线框运动分析：H+L=vt+gt2解得：t=;相遇时CD棒速度vt="gt"=g此时动能为．考点：能量守恒定律；安培力；物体的平衡