江苏省百校大联考2022-2023学年物理高二第二学期期末教学质量检测试题含解析

2022-2023高二下物理期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、某同学手拿绳子一端开始做上下振动1.5s后形成的波形如图所示，已知相邻编号的质点间水平距离为6cm及此时1到10号质点的振动方向，则此同学开始振动的方向和这列绳波的传播速度分别为A．竖直向上，0.36m/sB．竖直向下，0.4m/sC．竖直向上，0.4m/sD．竖直向下，0.36m/s2、如图所示是光电效应的实验装置图，关于该实验下列说法正确的是A．在电源电动势足够大，入射光强度不变的前提下，将滑动变阻器的滑片向右移动，电流表的示数将会一直增大B．若电源电动势足够大，将电源正负极反向，滑动变阻器的滑片向右移动，电流表的示数将会减小到零C．对某种确定的金属来说，其遏止电压只由入射光的强度决定D．对某种确定的金属来说，入射光频率与遏止电压成正比3、如图所示，条形磁铁放在桌面上，一根通电直导线由S极的上端平移到N极的上端的过程中，导线保持与磁铁垂直，导线的通电方向如图所示．则这个过程中磁铁受到的摩擦力(磁铁保持静止)()A．为零B．方向由左变为向右C．方向保持不变D．方向由右变为向左4、据报道，我国实施的“双星”计划发射的卫星中放置了一种“磁强计”，用于测定地磁场的磁感应强度等研究项目。磁强计的原理如图所示：电路中有一段金属导体，它的横截面积是宽为a、高为b的长方形，放在沿y轴正方向的匀强磁场中，导体中通有沿x正方向、大小为I的电流。已知金属导体单位体积中的自由电子数为n，电子电量为e。金属导电过程中，自由电子做定向移动可视为匀速运动。若测出金属导体前后两个侧面间(z=a为前侧面，z=0为后侧面)的电势差为U，那么（）A．前侧面电势高，B．前侧面电势高，C．后侧面电势高，D．后侧面电势高，5、如图所示，羽毛球运动员在比赛过程中用球拍回击飞过来的羽毛球，下列说法正确的()A．球拍击羽毛球的力大于羽毛球撞击球拍的力B．羽毛球先对球拍有力的作用，球拍才对羽毛球有力的作用C．羽毛球撞击球拍的力是由羽毛球发生形变引起的D．羽毛球对球拍的力和球拍对羽毛球的力是一对平衡力6、下列说法正确的是A．麦克斯韦证实了电磁波的存在B．在医学上常用红外线来杀菌消毒C．LC振荡电路中当电容器的电荷量最大时，线圈中的电流最大D．调幅和调频是电磁波调制的两种方法二、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、地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送至地面．某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示，其中图线①②分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等．不考虑摩擦阻力和空气阻力．对于第①次和第②次提升过程，A．矿车上升所用的时间之比为4:5B．电机的最大牵引力之比为2:1C．电机输出的最大功率之比为2:1D．电机所做的功之比为4:58、一列波沿x轴方向以的速度传播的简谐横波，时刻的波形如图所示，P、Q两质点的横坐标分别为、。已知时质点Q的运动方向沿y轴正方向，则下列说法正确的是（　　）A．波的传播方向沿x轴负方向B．质点P振动的周期为C．内质点Q的路程为D．时刻起质点P比质点Q先回到平衡位置E.质点P的振动方程为9、关于近代物理学的结论中，下面叙述中正确的是　　A．比结合能越大表示原子核中的核子结合的越牢固B．衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的C．一个氘核与一个氚核聚变生成一个氦核的同时，放出一个中子D．的半衰期是5天，1000个经过10天后还剩下250个10、M、N是某电场中一条电场线上的两点，若在M点释放一个初速度为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿电场线由M点运动到N点，其电势能随位移变化的关系如图所示，则以下判断正确的是A．电子在N点的动能大于在M点的动能B．电场可能是匀强电场C．电子运动的加速度越来越小D．电子运动的轨迹可能是曲线三、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）用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示．(1)以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有_______．a.摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些b.摆球尽量选择质量大些、体积小些的c.为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度d.拉开摆球，使摆线偏离平衡位置大于5度，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔Δt即为单摆周期Te.拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5度，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间Δt，则单摆周期(2)测出悬点O到小球球心的距离(摆长)l及单摆完成n次全振动所用的时间t,则重力加速度g=________(用l、n、t表示)． (3)用多组实验数据作出T2-l图象,也可以求出重力加速度g．已知三位同学作出的T2-l图线的示意图如图乙中的a、b、c所示,其中a和b平行,b和c都过原点,图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值．则相对于图线b,下列分析正确的是____(选填选项前的字母)． A．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长lB．出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次C．图线c对应的g值小于图线b对应的g值D．在平衡位置绳子的拉力、向心力、摆球速度最大．摆球的加速度、位移、回复力为012．（12分）电池用久了性能会下降。某物理兴趣小组欲测量某旧电池的电动势和内阻，实验电路如图甲所示。可供选择的器材如下：A．待测电池（电动势约为12V，内阻为十几欧）；B．直流电压表（量程0～15V，内阻约为15kΩ）C．直流电压表（量程0～3V，内阻约为3kΩ）；D．定值电阻（阻值为10Ω，额定电流3A）；E．定值电阻（阻值为100Ω，额定电流1A）F．滑动变阻器（最大阻值为100Ω）；G．导线和开关（1）电压表V2应选择_____，定值电阻应选择_____（选填器材前的字母序号）（2）若电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，定值电阻的阻值为R0，则该电池的电动势E和内阻r的关系式为E＝_____（用U1、U2、R0表示）。（3）改变滑动变阻器阻值，重复实验，可获取两个电压表示数的多组数据，作出U1-U2图线如图乙所示，则该电池的电动势E＝_____V，内阻r＝_____Ω（结果均保留三位有效数字）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）如图所示是一个半球形透明物体的侧视图，现在有一细束单色光沿半径OA方向入射，保持入射方向不变，不考虑光线在透明物体内部的反射．①将细光束平移到距O点处的C点，此时透明体左侧恰好不再有光线射出，求透明体对该单色光的折射率；②若细光束平移到距O点0.5R处，求出射光线与OA轴线的交点距O点的距离．14．（16分）如图所示，两端开口、粗细均匀的U形管内装有水银，底部有一开关K把水银等分成两部分，右管内有一质量不计的轻质活塞封闭一定质量的理想气体。已知大气压强p0=75cmHg，管内水银柱的高度为L=7.5cm，空气柱的长度为L0=30cm，U形管底部宽度为10cm。现用力缓慢地把活塞向上提起h=15cm，求：(ⅰ)空气柱内气体的压强p1；(ⅱ)保持活塞的位置不变，打开U形管底部的开关，稳定后空气柱内气体的压强p2。15．（12分）图示为法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图，其中导线a、b与铜盘的中轴线处在同一竖直平面内，将铜盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘，转动铜盘，就可以使闭合电路获得电流（有电流通过灯泡L）。已知铜盘的直径为d，匀强磁场的磁感应强度大小为B，回路的总电阻为R，从上往下看铜盘逆时针匀速转动的角速度为。则(1)分析并判断通过灯泡L的电流方向；(2)求通过灯泡L的电流。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】由波形图可知，10号点刚开始振动，且正竖直向下运动，根据每一点的振动都重复了波源的振动，说明此同学开始振动的方向是竖直向下；1.5s波传播了54cm，所以波速v==0.36m/s故ABC错误，D正确．故选D.2、B【解析】光电管上所加的电压为正向电压，将滑动变阻器的滑片向右移动，正向电压增加，则光电流逐渐增大，因光强一定，当光电流达到饱和时不再增加，则选项A错误；将电源正负极反向，则光电光上加的是反向电压，滑动变阻器的滑片向右移动，反向电压增加，则电流表的示数将会减小，当反向电压等于遏制电压时，光电流会减到零，选项B正确；对某种确定的金属来说，其遏止电压取决于光电子的最大初动能，而最大初动能又由光的频率决定，选项C错误；根据，则对某种确定的金属来说，遏止电压随入射光频率增大而增大，但非成正比，选项D错误；故选B.点睛：解决本题的关键掌握光电效应方程，知道影响光电子最大初动能的因素，理解影响光电流的因素，注意正向电压与反向电压的判定，及饱和电流的含义．3、B【解析】考查左手定则的应用，牛顿第三定律。【详解】受力分析如图，开始时，导线在S极上方，由左手定则可得，导线受一个安培力斜向左上方，由牛顿第三定律可得，磁铁受一个导线施加的反作用力斜向右下方，有一水平向右的分力，即有向右运动的趋势，摩擦力向左；同理，当运动到右端N极上方时，磁铁受摩擦力向右，B正确。故选B。4、C【解析】试题分析：电子定向移动形成电流，根据电流的方向得出电子定向移动的方向，根据左手定则，判断出电子的偏转方向，在前后两侧面间形成电势差，最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下平衡，根据平衡求出磁感应强度的大小．电子定向移动的方向沿x轴负向，所以电子向前表面偏转，则前表面带负电，后表面失去电子带正电，后侧面的电势较高，当金属导体中自由电子定向移动时受洛伦兹力作用向前侧面偏转，使得前后两侧面间产生电势差，当电子所受的电场力与洛伦兹力平衡时，前后两侧面间产生恒定的电势差．因而可得，，由以上几式解得磁场的磁感应强度，故C正确．5、C【解析】AD项：球拍击羽毛球的力与羽毛球撞击球拍的力为作用力与反作用力，所以大小相等，方向相反，故AD错误；B项：力的作用是同时产生的，故B错误；C项：由弹力的产生可知，羽毛球撞击球拍的力是由羽毛球发生形变引起的，故C正确．6、D【解析】A．麦克斯韦提出变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，使电场和磁场交替产生向外传播，形成电磁波，而赫兹证实了电磁波的存在；故A错误.B．紫外线能杀菌，紫外线总是伴随着紫光出现.根据紫外线能杀菌制成了杀菌的紫光灯.紫光灯中起杀菌作用的是紫外线；故B错误.C．LC电路中的Q不断增加，说明电容器在不断充电，磁场能正在向电场能转化，当电荷量达到最大时，充电完毕，则充电电流减为零；故C错误.D．在无线电波的发射中，需要把低频信号搭载到高频载波上，调制有两种方式：一种是使高频载波的振幅随信号而改变，这种调制方式称为调幅；一种是使高频波的频率随信号而改变，这种调制方式称为调频；故D正确.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、AC【解析】A．由图可得，变速阶段的加速度，设第②次所用时间为t，根据速度-时间图象的面积等于位移（此题中为提升的高度）可知，，解得：，所以第①次和第②次提升过程所用时间之比为，选项A正确；B．由于两次提升变速阶段的加速度大小相同，在匀加速阶段，由牛顿第二定律，，可得提升的最大牵引力之比为1∶1，选项B错误；C．由功率公式，P=Fv，电机输出的最大功率之比等于最大速度之比，为2∶1，选项C正确；D．加速上升过程的加速度，加速上升过程的牵引力，减速上升过程的加速度，减速上升过程的牵引力，匀速运动过程的牵引力．第①次提升过程做功；第②次提升过程做功；两次做功相同，选项D错误．【点睛】此题以速度图像给出解题信息．解答此题常见错误主要有四方面：一是对速度图像面积表示位移掌握不到位；二是运用牛顿运动定律求解牵引力错误；三是不能找出最大功率；四是不能得出两次提升电机做功．实际上，可以根据两次提升的高度相同，提升的质量相同，利用功能关系得出两次做功相同．8、ABD【解析】A．t=0时刻质点Q的运动方向沿y轴的正方向，可知该列波沿x轴负方向传播，故A项正确；B．由图可知，波的周期质点P振动的周期也为，故B项正确；C．由于，t=0时质点Q不在平衡位置或最大位移处，所以内质点Q的路程故C项错误；D．t=0时刻质点P的运动方向沿y轴的负方向，t=0时刻质点Q的运动方向沿y轴的正方向，t=0时刻两质点的位移均为正，所以t=0时刻起质点P比质点Q先回到平衡位置，故D项正确；E．质点的振幅为1cm，t=0时刻质点P的运动方向沿y轴的负方向且t=0时刻质点P的相对平衡位置的位移所以质点P的初相位为，又所以质点P的振动方程为故E错误。9、ABC【解析】比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，A正确；衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的，B正确；根据电荷数守恒和质量数守恒，一个氘核与一个氚核聚变生成一个氦核的同时，放出一个中子，C正确；半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用，D错误．10、AC【解析】A．电子从M运动到N过程中，只受电场力，电势能减小，电场力做正功，则动能增加，因此N点的动能大于M点的动能，故A正确；B．电子通过相同位移时，电势能的减小量越来越小，说明电场力做功越来越小，由W=Fs可知，电子所受的电场力越来越小，场强减小，不可能是匀强电场，故B错误；C．由于电势能-位移图线的斜率表示电场力的大小，根据图象可知，电子受到的电场力越来越小，故该电场不是匀强电场，电子做加速度逐渐减小的加速运动，故C正确；D．带电粒子初速度为零且沿电场线运动，其轨迹一定为直线，故D错误．故选AC．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、abeBD【解析】(1)a、实验时摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些，故a正确．b、摆球选择质量大一些，体积小一些的，故b正确．c、为了使单摆做简谐运动，摆角要小些，故c错误．d、e、当摆球经过平衡位置时开始计时，误差较小，测量周期时需测量多次全振动的时间，求出周期，不能测一次全振动的时间，这样误差较大，故d错误，e正确．故选abe．(2)据题意知单摆的周期为，由单摆的周期公式，联立解得重力加速度.(3)根据单摆的周期公式得，根据数学知识可知，T2-l图象的斜率，当地的重力加速度.A、由图2所示图象可知，对图线a，当l为零时T不为零，所测摆长偏小，可能是把摆线长度作为摆长，即把悬点到摆球上端的距离作为摆长，故A错误.B、实验中误将49次全振动记为50次，则周期的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏大，图线的斜率k偏小．故B正确.C、由图可知，图线c对应的斜率k偏小小于图线b对应的斜率，由可知，图线c对应的g值大于图线b对应的g值，故C错误；D、单摆的振动是简谐运动，经过最低点时即为平衡位置，根据简谐运动的特点知拉力、向心力、摆球速度最大，摆球的加速度、位移、回复力为0，故D正确；故选BD．【点睛】简谐运动是一种理想的运动模型，单摆只有在摆角很小，空气阻力影响不计的情况下单摆的振动才可以看成简谐运动，要知道影响实验结论的因素．应用单摆周期公式可以解题；要掌握应用图象法处理实验数据的方法．12、CD11.515.0【解析】第一空.电压表V2测定值电阻两端电压，可以选用量程较小的电压表C；第二空.电源电动势约为12V，为减小实验误差，定值电阻应选择D；第二空.由图示电路图可知，电源电动势：E＝U1+Ir＝U1+r；第三空.因U1=E-，由图示U1﹣U2图象可知，电源电动势：E＝11.5V，因；电源内阻：r＝kR2＝15.0Ω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【解析】试题分析：①如图所示，光束由C处水平射入，在B处发生全反射，∠OBC为临界角由临界角公式：①解得：②②如图所示，光束由D点水平射入，在E点发生折射，入射角为∠OED=α，折射角为∠NEF=β，折射率③④由①②解得：，β=60°⑤由几何关系可知：∠FOE=α，⑥∠OFE=β-α=α，⑦则出射光线与OA轴线的交点F与O点的距离为：OF=2Rcos30°=R考点：光的折射定律【名师点睛】此题是对光的折射定律及全反射问题的考查；透明体左侧恰好不再有光线射出时，光线发生了全反射，画出光路图，由几何关系求解临界角，从而由公式求解折射率．14、(ⅰ)50cmHg(ⅱ)60cmHg【解析】(i)设U形管的截面积为S，由玻意耳定律有p0L0S=p1(L0＋h)S解得p1=50cmHg(ii)设打开开关稳定后左管内水银没有全部进入U形管的水平部分，此时水银面下降Δh，则p2=(75－2Δh)cmHg根据玻意耳定律有p0L0S=p2(L0＋h－Δh)S联立解得Δh=7.5cm或Δh=75cm(舍去)由Δh=7.5cm=L，且U形管底部宽度为10cm，说明打开开关稳定后，左管内的水银刚好全部进入U形管的底部。则稳定后空气柱内气体的压强p2=(75－2L)cmHg=60cmHg15、(1)电流方向为由b经L到a；(2)【解析】(1)由右手定则可以判断，铜盘中心为电源的正极，边缘为电源的负极，电流由导线b流入灯泡L，再由导线a流向铜盘，通过灯泡L的电流方向为由b经L到a。(2)回路中产生的感应电动势为通过灯泡L的电流为解得