广西防城港市高级中学2023年高二物理第二学期期末达标检测模拟试题含解析

2022-2023高二下物理期末模拟试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、a、b两车在平直公路上沿同一方向行驶，两车运动的v—t图象如图所示，在t＝0时刻，b车在a车前方s0处，在0～t1时间内，a车的位移为s。若s=2s0，则（）A．a、b两车只会相遇一次，在t1时刻相遇B．a、b两车只会相遇一次，在时刻相遇C．a、b两车可以相遇两次，一次在时刻相遇，另一次在时刻相遇D．a、b两车可以相遇两次，一次在时刻相遇，另一次在时刻相遇2、温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的．如图甲所示为某装置中的传感器工作原理图，已知电源的电动势，内电阻不计；为灵敏电流，内阻保持不变；为热敏电阻，其电阻阻值与温度的变化关系如图乙所示．闭合开关，当的温度等于时，电流表示数；当电流表的示数时，热敏电阻的温度是（  ）A．B．C．D．3、如图所示，半径为R的圆形线圈共有n匝，其中心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面．若磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为（　　）A．πBR2B．πBr2C．nπBR2D．nπBr24、如图所示，在半径为的圆形区域内，有匀强磁场，磁感应强度为，方向垂直于圆平面（未画出）。一群比荷为的负离子以相同速率（较大），由P点在纸平面内向不同方向射入磁场中发生偏转后，又飞出磁场，最终打在磁场区域右侧的荧光屏（足够大）上，则下列说法正确的是（不计重力）（　　）A．离子在磁场中运动时间一定相等B．离子在磁场中的运动半径一定不相等C．由Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长D．沿PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大5、如图所示两半径为r的圆弧形光滑金属导轨置于沿圆弧径向的磁场中，磁场所在的平面与轨道平面垂直。导轨间距为L，一端接有电阻R，导轨所在位置处的磁感应强度大小均为B，将一质量为m的金属导体棒PQ从图示位置（导轨的半径与竖直方向的夹角为）由静止释放，导轨及金属棒电阻均不计，下列判断正确的是（）A．导体棒PQ有可能回到初始位置B．导体棒PQ第一次运动到最低点时速度最大C．导体棒PQ从静止到最终达到稳定状态，电阻R上产生的焦耳热为D．导体棒PQ由静止释放到第一次运动到最低点的过程中，通过R的电荷量6、下列说法正确的是A．做简谐运动的单摆，其振动能量与振幅和摆球质量无关B．泊松亮斑是光的干涉现象，全息照相利用了激光的衍射原理C．质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的D．高级照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的偏振现象二、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、如图（a）所示，木板OA可绕轴O在竖直平面内转动，某研究小组利用此装置探索物块在方向始终平行于木板向上、大小为F=8N的力作用下加速度与倾角的关系．已知物块的质量m=1kg，通过DIS实验，描绘出了如图（b）所示的加速度大小a与倾角θ的关系图线（θ＜90°）．若物块与木板间的动摩擦因数为0.1，假定物块与木板间的最大静摩擦力始终等于滑动摩擦力，g取10m/s1．则下列说法中正确的是（　　）A．根据题意可以计算得出物块加速度a0的大小为5m/s1B．由图象可知木板与水平面的夹角处于θ1和θ1之间时，随θ增大，摩擦力先沿斜面向下减小后沿斜面向上增大C．由图象可知木板与水平面的夹角大于θ1时，物块所受摩擦力可能为零D．根据题意可以计算当θ=45°时，物块所受摩擦力为N8、如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞，使气缸悬空静止．设活塞与气缸壁之间无摩擦而且可以自由移动，缸壁导热性能良好，从而使缸内气体总能和外界大气温度相同，则下述结论正确的是（　　）A．若外界大气压增大，则气缸上底面离地面高度将减小B．若外界大气压增大，则弹簧将缩短一些C．若气温升高，则气缸上底面离底面高度将减小D．若气温升高，则气缸上底面离地面高度将增大9、如图甲所示，在光电效应实验中，某同学用相同频率的单色光，分别照射阴极为锌和铜的两个不同的光电管，结果都能发生光电效应.图乙为其中一个光电管的遏正电压Uc随入射光频率v变化的关系图像.对于这两个光电管，下列判断正确的是（）A．遏止电压Uc一定不同B．光电子的最大初动能一定不同C．饱和光电流一定不同D．Uc-v图像的斜率一定不同10、某同学在研究电容､电感对恒定电流与交变电流的影响时,采用了如图所示的电路,其中L1､L2是两个完全相同的灯泡,已知把开关置于3､4时,电路与交流电源接通,稳定后的两个灯泡发光亮度相同,则该同学在如下操作过程中能观察到的实验现象是()A．当开关置于1､2时,稳定后L1､L2两个灯泡均发光且亮度相同B．当开关置于1､2时,稳定后L1､L2两个灯泡均发光,且L1比L2亮C．当开关置于3､4时,稳定后,若只增加交变电流的频率,则L1变暗,L2变亮D．在开关置于3､4的瞬间,L2立即发光,而L1亮度慢慢增大三、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）某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验：在一长木板右端垫一小木块，使板上甲、乙小车恰能平衡，在小车甲的前端粘有橡皮泥轻推小车甲后，小车甲做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车乙相碰并粘合成一体，而后两车继续做匀速直线运动，他设计的具体装置如图所示在小车甲后连着纸带，打点计时器打点频率为．已测得小车甲的质量，小车乙的质量，已得到打点纸带如图所示，并测得各计数点间距并标在图上，为运动起始的第一点由以上测量结果可得：（保留三位有效数字）（1）碰前小车甲的速度为____________；碰后小车甲的速度为____________；（2）碰前两小车系统的总动量为____________；碰后两小车系统的总动量为___________．12．（12分）某同学做“用单摆测重力加速度”的实验时，只测量了悬点与小球上端结点之间的距离L，并通过改变L而测出对应的摆动周期T，再以T2为纵轴、L为横轴作出函数关系图象，那么就可以通过此图象得出小球的半径和当地的重力加速度g.(1)现有如下测量工具：A．时钟；B．秒表；C．天平；D．毫米刻度尺．本实验所需的测量工具有______．(2)如果实验中所得到的T2－L关系图象如图乙所示，那么真正的图象应该是a、b、c中的________．(3)由图象可知，小球的半径r＝________cm；当地的重力加速度g＝________m/s2。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。13．（10分）如图所示，折射率，半径为R的透明球体固定在水平地面上，O为球心，其底部P点有一点光源，过透明球体的顶点Q有一足够大的水平光屏，真空中光速为c，求：①光在球体中沿直线从P点到Q点的传播时间t；②若不考虑光在透明球体中的反射影响，光屏上光照面积S的大小．14．（16分）图甲所示为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙所示为介质中x=2m处的质点P以此时刻为计时起点的振动图像．问：(1)这列波的传播方向?(2)这列波的传播速度是多少?(3)经过0.35s，质点P的位置?15．（12分）如图，在地面上方空间存在着两个水平方向的匀强磁场，磁场的理想边界ef、gh、pq水平，磁感应强度大小均为B，区域I的磁场方向垂直纸面向里，区域Ⅱ的磁场方向向外，两个磁场的高度均为L；将一个质量为m，电阻为R，对角线长为2L的正方形金属线圈从图示位置由静止释放(线圈的d点与磁场上边界f等高，线圈平面与磁场垂直)，下落过程中对角线ac始终保持水平，当对角线ac刚到达cf时，线圈恰好受力平衡；当对角线ac到达h时，线圈又恰好受力平衡(重力加速度为g).求：(1)当线圈的对角线ac刚到达gf时的速度大小；(2)从线圈释放开始到对角线ac到达gh边界时，感应电流在线圈中产生的热量为多少?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】由速度-时间可知，图象与时间轴围成的面积表示位移，所以，。在时a的位移是，b的位移是,因为，故在时两相遇；由v-t图像可知：时，两者的位移相同，所以若在时两相遇，在时一定相遇。故a、b两车可以相遇两次，一次在时刻相遇，另一次在时刻相遇A.a、b两车只会相遇一次，在t1时刻相遇，与上述结论不符，故A错误；B.a、b两车只会相遇一次，在时刻相遇，与上述结论不符，故B错误；C.a、b两车可以相遇两次，一次在时刻相遇，另一次在时刻相遇，与上述结论不符，故C错误；D.a、b两车可以相遇两次，一次在时刻相遇，另一次在时刻相遇，与上述结论相符，故D正确。2、D【解析】电源电动势，，；由图象知当的温度等于时，热敏电阻的阻值，由串联电路特点及闭合电路欧姆定律得：即，解得．当电流时，由串联电路特点及欧姆定律得：即，解得．由图象知，此时热敏电阻的温度．故选D．点睛：本题考查了串联电路的特点、欧姆定律、识图能力，熟练掌握串联电路的特点、欧姆定律是正确解题的前提，由图象找出热敏电阻的阻值与对应的温度关系是解题的关键；解题时注意单位换算．3、B【解析】本题考查磁通量的公式【详解】由磁通量的公式，为具有磁场的有效面积为，解得，B对，ACD错．【点睛】本题学生明确磁通量的公式满足线圈平面与磁场方向垂直，能用公式进行相关的计算．4、C【解析】A.设粒子轨迹所对应的圆心角为θ，则粒子在磁场中运动的时间为t=T，，所有粒子的运动周期相等，由于离子从圆上不同点射出时，轨迹的圆心角不同，所以离子在磁场中运动时间不同，故A不符合题意。B.离子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，因粒子的速率相同，比荷相同，故半径一定相同，故B不符合题意；CD.由圆的性质可知，轨迹圆与磁场圆相交，当轨迹圆的弦长最大时偏向角最大，故应该使弦长为PQ，故由Q点飞出的粒子圆心角最大，所对应的时间最长；此时粒子一定不会沿PQ射入。故C符合题意，D不符合题意；5、D【解析】A.导体棒运动过程中不断克服安培力做功，将机械能转化为电能，因此不可能回到初始位置，故A错误；B.导体棒PQ第一次运动到最低点时所受合力与速度反向，速度不可能最大，故B错误；C.导体棒最后一定静止在最低点，根据能量守恒定律得电阻R上产生的焦耳热等于重力势能的减少量，即，故C错误；D.导体棒PQ从静止释放到第一次运动到最低点的过程中，通过R的电荷量为：，故D正确。6、C【解析】A、做简谐运动的单摆机械能守恒，其数值等于最大位移处摆球的重力势能或平衡位置处摆球的动能．摆球质量越大、振幅越大，其振动能量越大，所以做简谐运动的单摆，其振动能量与振幅和摆球质量有关，故A错误；B、泊松亮斑是光的衍射现象产生的，全息照相的拍摄利用了光的干涉原理，故B错误；C、在狭义相对论中，质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的，即都是相对的，故C正确；D、高级照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的干涉现象，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、BD【解析】当θ=0°时，木板水平放置，物块在水平方向受到拉力F和滑动摩擦力f作用，已知F=8N，滑动摩擦力f=μN=μmg，所以根据牛顿第二定律物块产生的加速度：a0==6m/s1，故A错误；根据图象可知，当斜面倾角为θ1时，摩擦力沿斜面向下，当斜面倾角为θ1时，摩擦力沿斜面向上，则夹角大于θ1时，物块所受摩擦力一定沿木板向上；当斜面倾角在θ1和θ1之间时，随θ增大，摩擦力先沿斜面向下减小后沿斜面向上增大，故B正确、C错误；当θ=45°时，重力沿斜面的分量F1=mgsin45°=10×N=5N＜8N，最大静摩擦力fm=μmgcos45°=N，因为8﹣5＜，所以此时物块处于静止状态，受到静摩擦力，则f=（8﹣5）N，故D正确．故选BD．【点睛】本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用；对于图象问题，我们学会“五看”，即：看坐标、看斜率、看面积、看交点、看截距；了解图象的物理意义是正确解题的前提．8、AD【解析】外界大气压增大时，气体体积减小，但对于整个系统，弹簧的弹力恒等于系统的总重量，弹簧的形变量不变，故AB错误；若气温升高，缸内气体做等压变化，根据：，当温度升高时，气体体积增大，气缸上升，则气缸的上底面距地面的高度将增大，故C错误，D正确．所以D正确，ABC错误．9、AB【解析】A．根据光电效应方程有Ekm=hγ-W0；根据能量守恒定律得：eUC=Ekm；联立得：eUC=hv-W0即，可知，入射光的频率相同，逸出功W0不同，则遏止电压UC也不同．故A正确；B．根据光电效应方程Ekm=hγ-W0得，相同的频率，不同的逸出功，则光电子的最大初动能也不同．故B正确；C．虽然光的频率相同，但光强不确定，所以单位时间逸出的光电子数可能相同，而饱和光电流也可能相同，故C错误；D．由，可知，Uc-γ图象的斜率k=为常数，所以两个光电管的Uc-v图象的斜率一定相同，故D错误．10、CD【解析】当开关置于1､2时,稳定后因电容器隔直流,故电路断开L2不发光,A､B错误;在开关置于3､4的瞬间,电容器通交流,L2立即发光,由于电感的自感作用,L1亮度慢慢增大,D正确.当开关置于3､4稳定后,增加交变电流频率,容抗减小,感抗增大,L1变暗,L2变亮,C正确.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、（1）1.050.695（2）0.4200.417【解析】（1）碰前小车甲的速度为；碰后小车甲的速度为；（2）碰前系统的动量即A的动量，则：P1=m1v1==0.40×1.05=0.420 kg•m/s  碰后的总动量P2=（m1+m2）v2=（0.40+0.20）×0.695=0.417kg•m/s12、（1）BD（2）a（3）1.29.86【解析】（1）本实验需要测量时间求出周期，并要绳的下端口到摆球球心的距离d，则所需的测量工具是秒表和毫米刻度尺，故选BD正确。（2）由单摆周期公式得：，解得：，当时，，则真正的图象是a。（3）当时，，即图象与轴交点坐标，由图示图象可知，，图线的斜率大小，由由图示图象可知，，解得：。点睛：实验的核心是实验原理，根据原理推导解析式，研究图象下列几个方面的意义，如：斜率、截距、面积等等。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、①②【解析】（1）光在透明球体内传播速度①光从的时间②联立①②得③（2）设透明球体介质的临界角为,则得④光屏上光照面为以为圆心，为半径的圆，如图所示，由几何知识得，其半径⑤光屏上光照面积⑥【点睛】解决光学问题的关键要掌握全反射的条件、折射定律、临界角公式、光速公式，运用几何知识结合解决这类问题．14、(1)沿x轴的正方向(2)v=20m/s(3)质点P到达波峰【解析】（1）由乙图读出，t=0时刻质点P的速度方向向下，由波形的平移法可知，这列波沿x轴正方向传播（2）由甲图可知：波长，由乙图可知周期T=0.2s，则波速为（3），即该时刻与时刻的状态相同，由乙图可知P点在时刻处于波峰位置，故经过0.35s，质点P的位置也在波峰．【点睛】波的图象往往先判断质点的振动方向和波的传播方向间的关系．同时，熟练要分析波动形成的过程，判断各个物理量的变化情况．能根据时间与周期的关系分析质点的运动状态．15、(1)(2)【解析】(1)设当线圈的对角线ac刚到达ef时线圈的速度为，则此时感应电动势为：感应电流：由力的平衡得：解以上各式得：(2)设当线圈的对角线ac刚到达ef时线圈的速度为，则此时感应电动势感应电流：由力的平衡得：解以上各式得：设感应电流在线圈中产生的热量为Q,由能量守恒定律得：解以上各式得：