2023学年河南省三门峡市陕州区第一高级中学物理高二下期末综合测试模拟试题（含解析）

2023学年高二下学期物理期末模拟测试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x=4sinπA．质点的振幅为8cmB．质点的振动周期为2sC．在0~1s内，质点的速度逐渐增大D．在1~2s内，质点的动能逐渐增大2、一束含两种频率的单色光，照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面后，经下表面反射从玻璃砖上表面射出后，光线分为a、b两束，如图所示．下列说法正确的是A．b光光子的频率大于a光光子的频率B．在玻璃砖中b光的速度比a光的速度大C．若a光能使某金属发生光电效应，b光也一定能使该金属发生光电效应D．从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大3、一质点沿直线方向做加速运动，它离开O点的距离x随时间变化的关系为x=3+2t3(m)，它的速度随时间变化的关系为v=6t2m/s．则该质点在t=2s时的瞬时速度和t=0到t=2s间的平均速度分别为()A．8m/s、24m/sB．24m/s、8m/sC．12m/s、24m/sD．24m/s、12m/s4、碘131的半衰期约为8天，某药物中含有质量为m的碘131，经过48天后，该药物中碘131的含量大约还有（）A．m/8 B．m/16 C．m/32 D．m/645、如图所示，在虛线所包围的圆形区域内，有方向垂直于圆面向里的匀强磁场，从磁场边缘的点沿半径方向射入一束速率不同的质子，这些粒子在磁场里运动的过程中，下列结论中正确的是（）A．轨道半径越大的，其运动时间越长B．运动时间越短的，射出磁场的速率越小C．在磁场中偏转角越小的，运动时间越短D．所有质子在磁场里运动时间均相等6、如图，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程ab到达状态b，再经过等温过程bc到达状态c，最后经等压过程ca回到初态a.下列说法正确的是()A．在过程ab中气体的外界对气体做功B．在过程ab中气体对外界做功C．在过程ca中气体从外界吸收热量D．在过程bc中气体从外界吸收热量二、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、光滑的水平面上，用弹簧相连的质量均为2kg的A、B两物块都以v0=6m/s的速度向右运动，弹簧处于原长，质量为4kg的物块C静止在前方，如图所示．B与C碰撞后二者粘在一起运动，在以后的运动中，当弹簧的弹性势能达到最大时（）A．弹簧的弹性势能最大为EP=10J B．弹簧的弹性势能最大为EP=12

JC．物块A的速度是3

m/s D．物块A的速度是6m/s8、如图甲、乙丙所示的交变电流，分别通过三个相同电阻．下列说法中正确的是（）A．交变电流的有效值是根据电流的热效应来规定的B．交流电表所测得的值为最大值C．在相同时间内，三个电阻产生热量的关系是D．在相同时间内，三个电阻产生热量的关系是9、如图所示，在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根足够长的平行光滑金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L，轨道左端MP间接一电容器，电容器的电容为C，一质量为m的导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好，轨道和导体棒的电阻均不计．导体棒在水平向右的恒力F的作用下从静止开始运动，下列说法正确的是A．导体棒做变加速直线运动B．导体棒做匀加速直线运动C．经过时间t，导体棒的速度大小为D．经过时间t，导体棒的速度大小为10、矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起组成，将其放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v水平射向滑块，若射击下层，子弹刚好不射出，若射击上层，则子弹刚好能射进一半厚度，如图所示，上述两种情况相比较()A．子弹对滑块做功一样多B．子弹对滑块做的功不一样多C．系统产生的热量一样多D．系统产生的热量不一样多三、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）在“用单摆测定重力加速度”的实验中，①测摆长时，若正确测出悬线长L和摆球直径d，则摆长为_______;②测周期时，当摆球经过___________位置（填平衡位置或最高点）时开始计时并计数1次，测出经过该位置N次(约60~100次)的时间为t，则周期为_______．12．（12分）某实验小组要做“探究小车所受外力与加速度关系”的实验，采用的实验装置如图1所示。(1)本实验中____(填“需要”或“不需要”)平衡摩擦力，_____(填“需要”或“不需要”)钩码的质量远小于小车的质量；(2)该同学在研究小车运动时打出了一条纸带，如图2所示，在纸带上，连续5个点为一个计数点，相邻两个计数点之间的距离依次为x1=1.45cm，x2=2.45cm，x3=3.46，x4=4.44cm，x5=5.45cm，x6=6.46cm，打点计时器的频率f=50Hz，整个过程中小车的平均加速度为______m/s2。(结果均保留2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，AOBC为某种透明介质的截面图，△AOC为直角三角形，∠A＝30°，BC是以O为圆心、半径R＝10cm的四分之一圆弧，AB与水平屏幕MN垂直并接触于A点。由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心O，在AB分界面上的入射角30°，结果在水平屏幕MN上出现两个亮斑，已知该介质对红光和柴光的折射率分别为、2。求屏幕MN上两个亮班间的距离(不考虑光的多次反射)14．（16分）如图，两根光滑平行金属导轨置于水平面(纸面)内，导轨间距为L，左端连有阻值为R的电阻。一金属杆置于导轨上，金属杆右侧存在一磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场区域。已知金属杆以速度v0向右进入磁场区域，做匀变速直线运动，到达磁场区域右边界(图中虚线位置)时速度恰好为零。金属杆与导轨始终保持垂直且接触良好。除左端所连电阻外，其他电阻忽略不计。求金属杆运动到磁场区域正中间时所受安培力的大小及此时电流的功率.15．（12分）湖面上有一伸向水面的混凝土观景台，如图所示是其截面图。观景台下表面恰好和水面相平，A为观景台右侧面在湖底的投影，水深h=4m。一位身高1.8m的游客在距离观景台右侧边缘2.4m处，正好看到距离观景台右侧面x=3m处的水面下方的P点，P为一单色点光源。求：（1）该单色光在水中的折射率；（2）若将此光源竖直向上移动到接近水面时，观景台上的B点处再也没有光线射出，求点光源至少需要向上移动多少米？

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】根据简谐运动的表达式为x=Asin（ωt+φ），A为振幅，等于4cm。故A错误；简谐运动的表达式为x=Asin（ωt+φ），ω为圆频率，T＝2πω＝2ππ2＝4s，故B错误；由题目中的公式可得，当t=0时，x=0物体处于平衡位置；当t=1s时，质点运动了1/4周期，到达最大位置，该过程中质点的位移增大，速度减小。故C错误；由题目中的公式可得，当2、B【答案解析】光路图如图所示，a光的偏折程度较大，则a光的折射率较大，频率较大，所以a光的光子能量大于b光的光子能量，故A错误．根据可知，在玻璃砖中b光的速度比a光的速度大，选项B正确；a光的频率大，用a光能使某金属发生光电效应，b光不一定能使该金属发生光电效应，选项C错误；b光的折射率小，根据sinC=1/n知，b光的临界角较大，故D错误．故选B．点睛：解决本题的突破口在于通过光线的偏折程度比较出光的折射率大小，知道折射率、频率、波长、临界角以及在介质中的速度等大小关系．3、B【答案解析】试题分析：质点在t＝2s时的瞬时速度为；0时刻距O点为，2s时距O点为，所以位移为16m，所以平均速度为8m/s．考点：本题考查了位移、平均速度的计算4、D【答案解析】

碘131的半衰期约为8天，经过48天后，碘131的剩余质量为：故D正确，ABC错误5、C【答案解析】

设磁场区域半径为R，轨迹的圆心角为α．

轨迹半径r越大，而，α越小，通过磁场的时间越短．故A错误．粒子在磁场中运动的时间为t=T，而轨迹半径r=Rcot，当粒子的运动时间越短时，α越小，则知r越大，而r=，则速度v越大．故B错误．根据推论得知，带电粒子在磁场中偏转角等于轨迹的圆心角α，则在磁场中偏转越小的，轨迹的圆心角α越小，由t=T知，运动时间越短．故C正确．由上分析知道，速度越大，轨迹半径r越大，而，α越小，通过磁场的时间越短，则并非所有质子在磁场里运动时间均相等，故D错误．故选C．【答案点睛】本题要根据几何知识研究粒子运动的轨迹半径与磁场区域半径的关系，也可以通过作轨迹对比，得到轨迹的圆心角与运动时间、轨迹长度的关系．6、D【答案解析】在过程ab中气体体积不变，根据W=p△V可知，气体对外界做功为零，外界也不对气体做功，故AB错误；在过程ca中压强不变，体积减小，温度降低，所以外界对气体做功，内能减小，根据热力学第一定律△U=W+Q可知，气体放出热量，故C错误；在过程bc中，属于等温变化，气体膨胀对外做功，而气体的温度不变，则内能不变；根据热力学第一定律△U=W+Q可知，气体从外界吸收热量，故D正确；故选D．点睛：本题主要是考查了理想气体的状态方程和热力学第一定律的知识，要能够根据热力学第一定律判断气体内能的变化与哪些因素有关（功和热量）；热力学第一定律在应用时一定要注意各量符号的意义；△U为正表示内能变大，Q为正表示物体吸热；W为正表示外界对物体做功．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】当A、B、C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大.由A、B、C三者组成的系统，取水平向右为正方向，由动量守恒定律得：mA+mBv0=mA+mB+mCvA，代入数据解得：物块A的速度vA=3m/s；B、C【答案点睛】本题是含有非弹性碰撞的过程，要分过程研究，不能全过程列出机械能守恒方程EP8、AC【答案解析】A．交变电流的有效值是根据交流电和直流电电流的热效应等效来规定的，故A正确；B．交流电表所测得的值为有效值，故B错误；C．甲的有效值为：I=，由Q=I2Rt可知t时间内甲的发热量为：Q1=；乙前后半个周期电流大小相等，故其发热量为：Q2=；丙只有一半时间有电流，故其发热量为：Q3=．故可知在相同时间内，甲、丙发热量相等，是乙发热量的1/2，故C正确，D错误．故选AC.点睛：交变电流的有效值是根据电流的热效应来规定的；交流电表所测得的值为有效值；交流电的发热量要以有效值来计算，正弦交变电流有效值与峰值的关系是I=，之后依据Q=I2Rt可比较三个变化电流在相同时间内产生的热量．9、BC【答案解析】导体棒ab向右加速运动，在极短时间内，导体棒的速度变化，根据加速度的定义，电容器增加的电荷，根据电流的定义，解得，导体棒ab受到的安培力，根据牛顿第二定律，解得：，故AD错误，BC正确；故选BC．【答案点睛】接电容器，导体棒稳定后做匀加速直线运动，根据，Q=It、、牛顿第二定律列式得到加速度的大小．10、AC【答案解析】最终子弹都没有射出，则最终子弹与滑块的速度相等，根据动量守恒定律可知，两种情况下系统的末速度相同．A、B项：子弹对滑块做的功等于滑块动能的变化量，滑块动能的变化量相同，则子弹对滑块做功一样多，故A正确，B错误；C、D项：根据能量守恒定律得，系统初状态的总动能相等，末状态总动能相等，则系统损失的能量，即产生的热量一样多，故C、D错误．点晴：子弹射入滑块的过程，符合动量守恒，所以我们判断出最后它们的速度是相同的，然后利用动能定理或能量守恒进行判断．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、L+平衡位置【答案解析】

(1)[1]测摆长时，若正确测出悬线长L和摆球直径d，则摆长为(2)[2][3]测周期时，经过平衡位置时物体速度较快，时间误差较小，当摆球经过平衡位置时开始计时并数1次，测出经过该位置N次（约60～100次）的时间为t，则周期为T=12、需要不需要1.0【答案解析】

(1)[1][2]．本实验中要使得钩码的拉力做功等于合外力的功，必须要平衡摩擦力；但是不需要使钩码的质量远小于小车的质量。(2)[3]．根据可知：则代入数据解得四、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、【答案解析】

设红光和紫光的临界角分别为C1、C2，则所以i=30°=C2＜C1，所以紫光在AB面发生全反射，而红光在AB面发生折射，设折射角为r。对红光的折射，由折射定律得，解得r=45°如图所示，红光经过折射后射到屏幕MN上E点，紫光经过反射后垂直AC面射出，射到屏幕MN上F点。由几何知识可得：屏幕