张家界市重点中学2023学年物理高二第二学期期末学业水平测试试题（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、如图所示，理想变压器的原线圈两端接在u＝220sin100πt（V）的交流电源上，副线圈两端接R＝55Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表．下列说法正确的是（）A．原线圈中电流表的读数为1AB．原线圈中的输入功率为C．副线圈中电压表的读数为110VD．副线圈中输出交流电的周期为0.01s2、圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴平行，筒的横截面如图所示．图中直径MN的两端分别开有小孔，筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动．在该截面内，一带电粒子从小孔M射入筒内，射入时的运动方向与MN成15°角．当筒转过90°时，该粒子恰好从小孔N飞出圆筒．不计重力．若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则带电粒子的比荷为（）A． B． C． D．3、如图甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰，小球的质量分别为和．图乙为它们碰撞前后的图象．已知，规定水平向右为正方向．由此可知A．m1=5kgB．碰撞过程对的冲量为C．两小球碰撞过程损失的动能为1.5JD．碰后两小球的动量大小相等、方向相反4、一颗子弹水平射入置于粗糙水平面上的木块A并留在其中，A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起，如图所示．则在子弹打入木块A及弹簧被压缩的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统A．动量守恒，机械能守恒B．动量守恒，机械能不守恒C．动量不守恒，机械能守恒D．动量不守恒、机械能不守恒5、下列说法正确的是（

）A．气体对外界做功，其内能一定减小B．气体从外界吸热，其内能一定增大C．温度越高，分子热运动越剧烈D．温度越低，分子的平均动能越大6、据报道，2018年12月22日，我国在酒泉卫星发射中心成功发射了“虹云工程技术验证卫星”，卫星环绕地球的运行的周期约为1.8h．与月球相比，该卫星的A．角速度较小 B．环绕速度更小C．向心加速度更大 D．离地球表面的高度更大二、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、如图所示，两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面，导轨上横放着两根相同的导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路．导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧，两棒的中间用细线绑住，它们的电阻均为R，回路上其余部分的电阻不计．在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场．开始时，导体棒处于静止状态，剪断细线后，导体棒运动过程中（）A．回路中有感应电动势B．两根导体棒所受安培力的方向相同C．两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能守恒D．两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒，机械能不守恒8、下列说法不正确的是___________．A．没有规则几何外形的物体不是晶体B．物体的温度为0℃时，分子的平均动能却不为零C．布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动D．自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性E.用活塞压缩气缸里的空气，对空气做功4.5×105J，同时空气的内能增加了3.5×105J，则空气从外界吸收热量1×105J9、目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装修材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，比如，有些含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放出α、β、γ射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病，根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是（）A．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后就一定剩下一个原子核了B．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时所产生的C．γ射线一般伴随着α或β射线而产生，在这3种射线中，γ射线的穿透能力最强，但电离能力最弱D．发生α衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了410、如图所示，氢原子在不同能级间发生跃迁时，释放光子的频率分别是va、vb、vc，对应的波长分别是λa、λb、λc，下列说法正确的是A．从n=3能级跃迁到n=1能级时，释放光子的波长可表示为λb=B．从n=2能级跃迁到n=1能级时，释放光子的能量可表示为hvaC．从n=3能级跃迁到n=2能级时，电子的势能减小，氢原子的能量增加D．用12.09eV的光子照射大量处于基态的氢原子，可能发出六种频率的光三、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）某校综合实践STEM小组，利用实验室提供如下实验器材探究干电池的电动势和内阻：A．定值电阻R0=2Ω；B．滑动变阻器R，阻值范围：0～20Ω；C．电压表V，量程有0～3V和0～15V；D．安培表A，量程有0～0.6A和0～3A；（1）实验过程中，电压表应选取的量程为_____；电流表选取的量程应为_____。（2）刚开始时该同学担心电路短路，将定值电阻按照如下左图的电路图连接到电路中。但在实际测量过程中，发现滑动变阻器在移动过程中，安培表读数有明显的变化，但伏特表的读数变化不大，只有在安培表读数最大时，伏特表指针稍稍偏转。根据上述情况推断，该电路图应该如何改进？请在下图方框中连出正确的实物电路图_____，并将实物图连线补充完整________。（3）小虎同学随意地将实验数据记录在草稿纸上，如下左图所示。请你帮他整理一下，将I和U对应数据画在如下右图的坐标纸中_________。（4）利用上述数据可求得该干电池的电动势E=___V；内阻r=____Ω．（小数点后保留一位。若要利用图线，答题纸方格图可供选用）12．（12分）某实验小组为了较准确测量阻值约为20Ω的电阻Rx，实验室提供的器材有：A．待测定值电阻Rx：阻值约20ΩB．定值电阻R1：阻值30ΩC．定值电阻R2：阻值20ΩD．电流表G：量程3mA，0刻度在表盘中央，内阻约50ΩE.电阻箱R3：最大阻值999.99ΩF.直流电源E，电动势1,5V，内阻很小G．滑动变阻器R2(20Ω，0.2A)H.单刀单掷开关S，导线等该小组设计的实验电路图如图，连接好电路，并进行下列操作．（1）闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表示数适当．（2）若灵敏电流计G中的电流由C流向D再调节电阻箱R3，使电阻箱R3的阻值________（选填“增大”或“减小”），直到G中的电流为________(填“满偏”、“半偏”或“0”)．（3）读出电阻箱连入电路的电阻R3，计算出Rx．用R1、R2、R3表示Rx的表达式为Rx=_______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，一透明球体置于空气中，球半径R=10cm，折射率n＝．MN是一条通过球心的直线，单色细光束AB平行于MN射向球体，B为入射点，AB与MN间距为5cm，CD为出射光线．①补全光路并求出光从B点传到C点的时间；②求CD与MN所成的角α．（需写出求解过程）14．（16分）如图所示，水平U形光滑框架，宽度为l=1m，电阻忽略不计，导体棒ab的质量m=0.2kg，电阻R=0.5Ω，匀强磁场的磁感应强度B=1T，方向垂直框架向上．现用F=6N的恒定外力由静止开始向右拉ab棒，求：（1）当ab棒的速度达到2m/s时，ab棒产生的感应电流的大小和方向；（2）当ab棒的速度达到2m/s时，ab棒的加速度大小；（3）ab棒运动的最大速度．15．（12分）如图甲所示，有两根足够长、不计电阻，相距L=1m的平行光滑金属导轨cd、ef与水平面成θ=30°固定放置，顶端接一阻值为R=2Ω的电阻，在轨道平面内有磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场，方向垂直轨道平面向上，现有一质量为m=0.1kg、电阻不计的金属杆ab，平行于ce且垂直于导轨，以一定初速度v0沿轨道向上运动，此时金属杆的加速度a0=15m/s2，到达某一高度后，再沿轨道向下运动，若金属杆上滑过程中通过电阻（1）金属杆的初速度大小；（2）金属杆上滑过程中电阻R上产生的焦耳热Q；（3）若将金属导轨之间的电阻R改为接一电容为C的电容器，如图乙所示，现用外力使金属杆（仍平行于ce且垂直于导轨）以v0沿金属导轨匀速上升，撤去外力发现，杆沿金属导轨匀减速上升，请证明撤去外力后，金属杆做匀减速直线运动的加速度大小为a=

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、A【答案解析】

A．原线圈中电压的有效值为220V，根据电压与匝数成正比可得，副线圈中电压的有效值为110V，因为电阻R=55Ω，故副线圈中的电流为2A，则原线圈中的电流为1A，电流表的示数为1A，故A正确；B．由输入功率和输出功率相等可得原线圈中的输入功率为P=I2R=（2A）2×55Ω=220W故B错误；C．电压表的读数为电压的有效值，由A的分析可知，副线圈的有效值为110V，所以电压表的读数为110V，故C错误；D．原线圈中交流电的周期为则副线圈中输出交流电的周期也为0.02s，故D错误。故选A。2、B【答案解析】

粒子在磁场中做匀速圆周运动，其运动轨迹如图所示：根据几何关系，有，所以，即轨迹圆弧所对的圆心角为60°，粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期，粒子在磁场中匀速圆周运动的时间，圆筒转动90°所用时，粒子匀速圆周运动的时间和圆筒转动时间相等，代入得：，解得：，故B正确，ACD错误．3、C【答案解析】

A．由图知碰撞前m2位置不变，则m2静止，vm1=4m/s，碰撞后vm2′=m/s=5m/s，而vm1′=m/s=2m/s，由动量守恒知m1vm1=m1vm1′+m2vm2′，代入数据得m1＝1.5kg.故A错误；B．根据动量定理，对的冲量I1=m1vm1′-m1vm1=1.5×2-1.5×4=-3，故B错误；C．碰撞前后，系统损失的动能=1.5J，故C正确；D．碰后两小球的动量方向都沿正方向，故D错误．故选：C点睛：由s-t图像可知碰撞前后两物体的速度．根据碰撞过程动量守恒定律可得m1的质量．根据动量定理，可求对的冲量．求出碰撞前后的动能，可得系统损失的动能．碰后两小球的速度都为正，动量方向都沿正方向．4、D【答案解析】

由于水平面粗糙，在子弹打击木块A及弹簧压缩的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统，系统所受的外力之和不为零，则系统的动量不守恒。在此过程中，除弹簧弹力做功外还有摩擦力对系统做功，所以系统机械能不守恒。A．动量守恒，机械能守恒，与结论不相符，选项A错误；B．动量守恒，机械能不守恒，与结论不相符，选项B错误；C．动量不守恒，机械能守恒，与结论不相符，选项C错误；D．动量不守恒、机械能不守恒，与结论相符，选项D正确；5、C【答案解析】

根据热力学第一定律公式△U=Q+W，气体对外界做功，其内能不一定减少，故A错误；根据热力学第一定律公式△U=Q+W，气体从外界吸收热量，其内能不一定增加，故B错误；物体的温度越高，分子热运动越剧烈，故C正确；温度是分子平均动能的标志，温度越低，分子的平均动能越小，故D错误；故选C。6、C【答案解析】

根据万有引力提供向心力：，解得：，可知卫星的轨道半径小于月球的轨道半径，故D错误；根据万有引力提供向心力：，解得：，可知半径小的角速度大，故A错误；根据万有引力提供向心力：，解得：，可知半径小的速度大，故B错误；据万有引力提供向心力：，解得：，可知半径小的加速度大，故C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、AD【答案解析】剪断细线后，导体棒在运动过程中，由于弹簧的作用，导体棒ab、cd反向运动，穿过导体棒ab、cd与导轨构成矩形回路的磁通量增大，回路中产生感应电动势，A正确；导体棒ab、cd电流方向相反，根据左手定则，所以两根导体棒所受安培力的方向相反，B错误；两根导体棒和弹簧构成的系统在运动过程中是合外力为1．所以系统动量守恒，但是由于产生感应电流，产生热量，所以一部分机械能转化为内能，所以系统机械能不守恒，C错误D正确．8、ACE【答案解析】

A．没有规则几何外形的物体不是单晶体，可能是多晶体，选项A错误，符合题意；B．分子在永不停息的做无规则运动，则当物体的温度为0℃时，分子的平均动能却不为零，选项B正确，不符合题意；C．布朗运动是在显微镜中看到的固体颗粒的无规则运动，而不是液体分子的无规则运动，选项C错误，符合题意；D．自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性，选项D正确，不符合题意；E．用活塞压缩气缸里的空气，对空气做功4.5×105J，同时空气的内能增加了3.5×105J，则空气向外界放出热量1×105J，选项E错误，符合题意；故选ACE.9、BC【答案解析】半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用，故A错误；β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，故B正确；γ射线一般伴随α或β射线产生，三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱，故C正确；α衰变时，电荷数少2，质量数少4，中子数少2，故D错误．所以BC正确，AD错误．10、AB【答案解析】

A.因为Em-En=hv，知Eb=Ea+EC，所以得：λb=，故A正确；B.从n=2能级跃迁到n=1能级时，释放光子的能量可表示为hva，选项B正确；C.n=3能级跃迁到n=2能级时，释放能量，电子的势能减小，动能增加，氢原子的能量减小，故C错误；D.12.09eV的光子照射大量处于基态的氢原子时，电子能从n=1能级跃迁到n=3能级，大量氢原子从n=3的能级向基态跃迁的过程中，可以发出种频率的光，故D错误。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、0～3V0～0.6A1.60.2【答案解析】

第一空、一节干电池电动势约为1.5V，电压表应选择0～3V量程。第二空、电路最大电流约为零点几安培，电流表应选择0～0.6A量程。第三空、电压表示数变化较小，说明电源内阻太小，为使电压表示数变化明显，应把定值电阻与电源串联组成等效电源，电压表测路端电压，电流表测电路电流，实验电路图如图所示：第四空、根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示；第五空、根据实验数据在坐标系内描出对应点，根据描出的点作出图象如图所示：第六空、由图示电源U﹣I图象可知，电源电动势为：E=1.56V≈1.6V。第七空、电源内阻为：r=∆U∆I-R0=1.56-0.480.5Ω-2Ω=0.16Ω12、增大0