山西省长治市第九中学2023学年高二物理第二学期期末学业水平测试模拟试题（含解析）

2023学年高二下学期物理期末模拟测试卷注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，A、B两颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其中A卫星离地面的高度等于地球半径，B卫星为近地卫星．已知地球的半径为R，万有引力常量为G，下列说法不正确的是A．卫星内的物体均处于完全失重状态B．若A卫星的运行速度大小为v，则B卫星的运行速度大小为2vC．A卫星的发射速度大于B卫星的发射速度D．若已知B卫星的运行周期T，可算出地球的平均密度2、一个动能为Ek的带电粒子，垂直于电力线方向飞入平行板电容器，飞出电容器时动能为2Ek，如果使这个带电粒子的初速度变为原来的两倍，那么它飞出电容器时的动能变为()A．8Ek B．5Ek C．1．25Ek D．1Ek3、如图所示，振子在之间做简谐运动，是平衡位置，是的中点．已知振子经向右第一次运动到所用的时间为，经向右第一次运动到所用的时间为，以下说法正确的是（）A． B． C． D．周期为4、在港珠澳大桥建设中，将一个直径22m的钢筒，打入海底围成人工岛，创造了快速筑岛的世界记录。钢筒质量为M，起重机用10根对称分布的、长为22m的钢索将其吊起，静止于空中。则每根钢索受到的拉力大小为（）A．Mg10 B．3Mg15 C．5、一理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,原线圈输入电压的变化规律如图甲所示,副线圈所接电路如图乙所示,P为滑动变阻器的触头.下列说法正确的是A．副线圈输出电压的频率为原来的一半B．副线圈输出电压的有效值为31VC．P向右移动时，原副线圈的电流比减小D．P向右移动时，变压器的输入功率增加6、如图所示，空间有两个等量的正点电荷，a、A．场强Ea<EC．电势φa>φ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、深入的研究表明：两个邻近的分子之间的确同时存在着引力和斥力，引力和斥力的大小都跟分子间的距离有关，它们随分子间距离变化的关系如图所示，图中线段AQ=QB，DP<PC．图中的横坐标r表示两个分子间的距离，纵坐标的绝对值分别表示其中一个分子所受斥力和引力的大小．将甲分子固定在0点，乙分子从较远处沿直线经Q、P向0点靠近，分子乙经过Q、P点时的速度分别为、，加速度分别为、，分子势能分别为、，假设运动过程中只有分子力作用．结合所学知识，判断下列说法中正确的是A．曲线BC表示分子斥力图线，而曲线AD表示引力图线B．曲线BC表示分子引力图线，而曲线AD表示斥力图线C．>、<、<D．>、>、>8、如图所示，由某种粗细均匀的金属条制成的矩形线框abcd固定在纸面内，匀强磁场垂直纸面向里。一导体棒PQ放在线框上，在水平拉力F作用下沿平行ab的方向匀速滑动，滑动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中A．通过PQ的电流先增大后减小B．PQ两端电压先增大后减小C．拉力F的功率先减小后增大D．通过ad的电流先增大后减小9、振幅为A的两个完全相同的波源发出的简谐波在同一介质中相遇，发生干涉的图样如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，C为DE连线的中点，则以下说法正确的是A．A、C点为振动加强点，经过半个周期，这两点为振动减弱点B．B、D、E为振动减弱点，经过半个周期，它们仍为振动减弱点C．从图示时刻经过半个周期，C处质点通过的路程为4AD．从图示时刻经过半个周期，A处质点振动速度为零10、如图所示，为一质点的振动图像，曲线满足正弦变化规律，则下列说法中正确的是（）A．该振动为简谐振动B．该振动的振幅为10cmC．前0.08s内，质点发生的位移为20cmD．0.04s末，质点的振动方向沿x轴负向三、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）用半径均为r的小球1和小球2做碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图所示，斜槽与水平槽圆滑连接。安装固定好实验装置，竖直挡板上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，用夹子固定住，小球圆心与O点位置等高。接下来的实验步骤如下：步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由_____（“静止”或“一定初速度”）滚下，并落在竖直挡板上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置P；步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置N、M；步骤3：用毫米刻度尺测得O点与M、P、N三点的竖直方向的距离分别为h1、h2、h3。（1）设球1和球2的质量m1、m2，则关于步骤2中的说法，正确的是_____A．球1、球2的落点分别是N、MB．球1、球2的落点分别是M、NC．如果两球质量相等，则球2的落点介于ON之间D．球1的质量应该大于球2的质量（2）当所测物理量满足表达式_____（可以用（2）问中物理量的字母表示）时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。12．（12分）某物理爱好者小组用如图所示的装置进行粗略“验证动量守恒定律”的实验：①先测出可视为质点的两滑块A，B的质量分别为和及滑块与桌面间的动摩擦因数；②用细线将滑块A，B连接，使A，B间的轻质短弹簧处于压缩状态，滑块B恰好紧靠桌边；③剪断细线后弹簧迅速弹开，测出滑块B做平抛运动的水平位移，滑块A沿水平桌面滑行距离为，（未滑出桌面）；④为验证动量守恒定律，写出还需测量的物理量及表示它们的字母__________________________；如果动量守恒，需要满足的关系式为_________________________。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）在室温条件下研究等容变化，实验装置如图所示，由于不慎使水银压强计左管水银面下h=10cm处有长为L=4cm的空气柱．开始时压强计的两侧水银柱最高端均在同一水平面，温度计示数为7℃，后来对水加热，使水温上升到77℃，并通过调节压强计的右管，使左管水银面仍在原来的位置．若大气压为76cmHg，求：(1)加热后左管空气柱的长度L’；（结果保留一位小数）．(2)加热后，压强计两管水银面的高度差△h．14．（16分）如图所示，容器A和汽缸B都能导热，A放置在117℃的恒温槽中，B处于17℃的环境中，大气压强为p0＝1.0×105Pa，开始时阀门K关闭，A内为真空，其容积VA＝1.4L，B内活塞横截面积S＝100cm1，质量m＝1kg，活塞下方充有理想气体，其体积VB＝4.8L，活塞上方与大气连通，A与B间连通细管体积不计，打开阀门K后活塞缓慢下移至某一位置(未触及汽缸底部)．g取10m/s1．试求：(1)稳定后容器A内气体压强；(1)稳定后汽缸B内气体的体积；(3)活塞下移过程中，汽缸B内气体对活塞做的功．(不计摩擦)15．（12分）如图所示，平面直角坐标系中的第Ⅱ象限内有半径为R的圆分别与x轴、y轴相切于M、N点，圆内存在垂直坐标系平面的匀强磁场。在第Ⅰ象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，电场强度的大小为E，磁场、电场在图中都未画出。一质量为m、电荷量为q的粒子从M点垂直x轴射入磁场后恰好垂直y轴进入电场，最后从Q（2R，0）点射出电场，出射方向与x轴夹角α=45°，粒子的重力不计，求∶(1)粒子进入电场时的速度v0；(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向；(3)粒子从M点入射到运动至Q点的时间t总。

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、B【答案解析】因万有引力充当了卫星做圆周运动的向心力，则卫星内的物体均处于完全失重状态，选项A正确；根据可知，若A卫星的运行速度大小为，则B卫星的运行速度大小为，选项B错误；因A的运转半径大于B，则A卫星的发射速度大于B卫星的发射速度，选项C正确；根据可得，则地球的密度，则若已知B卫星的运行周期T，可算出地球的平均密度，选项D正确；此题选择错误的选项，故选B.点睛：该题为天体运动的典型题型，由万有引力提供向心力，再根据向心力的基本公式求解表达式即可；注意结论性的问题的记忆，例如已知近地卫星的周期可求解地球的密度.2、C【答案解析】试题分析：动能为Ｅk的带电粒子，垂直于电力线方向飞入平行板电容器，飞出电容器时动能为2Ｅk，则电场力做功为W=Ｅk；若使这个带电粒子的初速度变为原来的两倍，动能变为1Ek，则在偏转电场中运动的时间减半，根据y=at2可知偏转距离变为原来的，根据W=Eqy可知电场力做功变为原来的，即动能增量变为原来的，即它飞出电容器时的动能变为1.25Ｅk，故选C.考点：带电粒子在电场中的偏转.【名师点睛】此题是关于带电粒子在电场中的偏转问题；关键是知道带电粒子在偏转电场中动能的增量等于电场力做功，而电场力做功等于电场力与偏转的距离的乘积；此题是中等题目，意在考查学生运用物理规律进行逻辑推理的能力.3、B【答案解析】根据振子远离平衡位置时速度减小，靠近平衡位置时速度增大可知，振子第一次从平衡位置运动到处的平均速度大于第一次从处到最大正位移处运动的平均速度，而路程相等，则有，故B正确，A、C、D错误；故选B．【答案点睛】做简谐运动的弹簧振子做变加速运动，振子远离平衡位置时速度减小，相反靠近平衡位置时速度增大，根据振子的运动情况分析确定时间关系．4、B【答案解析】

由题意，每根钢索与竖直方向的夹角为30°，设每根钢索受到的拉力大小为F，则有：10Fcos30°=Mg，解得F=3Mg15，故5、D【答案解析】

由图象可知，交流电的周期为0.02s，所以交流电的频率为50Hz，变压器不会改变交流电的频率，故A错误。根据电压与匝数成正比可知，原线圈的电压的最大值为310V，所以副线圈的电压的最大值为31V，所以电压的有效值为U=V，故B错误。P右移，R变小，副线圈的电压不变，则副线圈的电流变大，原线圈的电流也随之变大，但电流之比仍然等于匝数的反比，恒定不变，故C错误。P向右移动时，滑动变阻器的电阻较小，副线圈的电压不变，所以电路消耗的功率将变大，变压器的输出功率增加，故D正确。6、C【答案解析】试题分析：A、B、两个等量同种电荷连线中点O的电场强度为零，无穷远处电场强度也为零，故从O点沿着中垂线向上到无穷远处电场强度先增大后减小，由于ab间电场线的分布情况不能确定，所以ab两点的场强大小不能确定；故A、B均错误．C、D、根据电场的叠加原理可知，Oab上电场方向向上，根据顺着电场线方向电势降低，可知，a点电势一定高于b点电势，故C正确、D错误．故选C．考点：考查电场的叠加；电场强度、电场线、电势．【名师点睛】本题关键是要明确两个等量同种电荷连线的中垂线上的场强分布情况和电势分布情况，知道沿着场强方向，电势越来越低．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【答案解析】因分子引力随距离减小的慢，而斥力减小的快，由图像可知，曲线BC表示分子斥力图线，而曲线AD表示引力图线，选项A正确，B错误；在Q点时引力等于斥力，分子力表现为零，在Q点左侧分子力表现为斥力，则乙分子从较远处沿直线经Q、P向O点靠近时，分子力先做正功，后做负功，动能先增大后减小，则；分子势能先减小后增加，则；在Q点时分子力为零，加速度为零，则aQ<aQ；选项C正确，D错误；故选AC.点睛：此题首先要搞清分子力随距离的变化关系，知道分子力做正功动能增加，电势能减小；分子力做负功，动能减小，分子势能增加.8、BC【答案解析】

A.导体棒由靠近ad边向bc边匀速滑动的过程中，产生的感应电动势E=BLv，保持不变，外电路总电阻先增大后减小（在ab中点时外电阻最大），由欧姆定律分析得知PQ中的电流先减小后增大，A错误；

B.PQ中电流先减小后增大，PQ两端电压为路端电压，由U=E-IR，可知PQ两端的电压先增大后减小，B正确；

C.导体棒匀速运动，PQ上拉力的功率等于回路的电功率，而回路的总电阻R总先增大后减小，由，分析得知，PQ上拉力的功率先减小后增大，C正确；

D.导体棒向右运动到ab中点的过程中，电路的总电流在减小，且ad部分的电阻一直在增大，因此ad部分分得的电流一直在减小，由ab中点向右运动的过程中，ad部分的电压一直在减小，且ad部分的电阻在增加，因此电流继续减小，因此通过ad的电流一直减小，D错误。9、BCD【答案解析】

A．A点为峰峰相遇点，为振动加强点；C点在振动加强点的连线上，也为振动加强点，经过半个周期，这两点仍为振动加强点，选项A错误；B．B、D、E三点均为峰谷相遇点，为振动减弱点，经过半个周期，它们仍为振动减弱点，选项B正确；C．C点为振动加强点，振幅为2A，从图示时刻经过半个周期，C处质点通过的路程为2×2A=4A，选项C正确；D．A为振动加强点，此时在波峰位置，则从图示时刻经过半个周期，A处质点在波谷位置，振动速度为零，选项D正确；故选BCD.点睛：注意波的叠加问题中，峰峰相遇和谷谷相遇都是振动加强点，在振动加强点的连线上的点也是振动加强点，振动加强点的振动总是加强的；同理峰谷相遇是振动减弱点，振动减弱点的振动总是减弱的；10、AD【答案解析】该图象表示质点的位移随时间周期性变化的规律，是简谐振动，故A正确；由图可知该振动为振幅为5cm，故B错误；由图可知质点的周期为0.08s，所以在0.08s末，质点又回到了平衡位置，所以前0.08s内，质点发生的位移为0cm，故C错误；根据振动规律可知，0.04s末质点的振动方向沿x轴负向，故D正确．所以AD正确，BC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、静止BDm1h2=m【答案解析】

第一空、静止。为控制小球到达轨道末端时的速度相等，不放小球2时，让小球1从斜槽上A点由静止滚下。第二空、BD。AB、小球离开轨道后做平抛运动，小球在水平方向的位移d相等，小球做平抛运动的时间t=dv0，小球在竖直方向的位移为：h=12gt2=gd22v02，由于g、d都相等，小球的初速度v0越大，小球下落的高度h越小，两球碰撞后入射球1的速度小于被碰球2的速度，因此球1的竖直分位移大于球2的竖直分位移，由图示可知，球1、球2C、如果两球质量相等，两球发生弹性碰撞后两球交换速度，碰撞后球1静止、球2做平抛运动，球2的落点为P，故C错误。D、为防止入射球反弹，球1的质量应大于球2的质量，故D正确。第三空、m1h2=m小球离开轨道后做平抛运动，水平方向：d=v0t，竖直方向：h=12gt2，解得：v0=d2hg由题意可知，碰撞前球1的速度为：v0=dg碰撞后球1的速度为：v1=dg碰撞后球2的速度为：v2=dg碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：m1v0＝m1v1+m2v2，整理得：m1h2=m12、桌面离地高度hmA=mB【答案解析】

[1][2]．B离开桌面后，做平抛运动，

在竖直方向h=gt2水平方向xB=vBt对A由动能定理得-μmAgxA=0-mAvA2弹簧弹开过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得mAvA-mBvB=0解得由此可知，实验还要测出：B到地面的竖直高度h；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）3.3cm（2）20.7cm【答案解析】

（1）A气体等容升温，根据等容变化列式求解A中的气体压强；求出B中气压后根