湖北省孝感市重点高中协作体2023学年物理高二下期末统考模拟试题（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、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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、空间站建设是中国载人航天工程战略的第三步，计划于2020年左右建成，2023年全面运行．朱枞鹏表示，空间站是多舱段的飞行器，所以未来空间站的“块头”将比天宫二号大，将长期在轨运行十几年，航天员在空间站驻留时间可能达到一年以上．假设空间站在离地球表面高度为400km的圆轨道上运行，则下列说法正确的是()A．空间站的角速度大于地球自转角速度B．空间站的向心加速度大于地面的重力加速度C．空间站的运行周期是文中提到的“十几年”D．若天宫二号的运行轨道离地高度也是400km，则由于空间站“块头”大，其运行速率小于天宫二号2、有关光的现象，下列说法正确的是（）A．光从水中到空气中折射时，频率不变而波长变长B．光在光导纤维中传播时，在纤维与空气的界面上发生全反射C．观看立体电影的眼镜利用光的干涉原理制成D．紫外线具有显著的荧光效应，波长比可见光更长3、关于电磁波下列说法不正确的是（）A．麦克斯韦预言了电磁波的存在B．赫兹证实了电磁波的存在C．电磁波的传播需要介质D．真空中电磁波的波长λ、波速c、频率f之间满足关系式：c＝λf4、已知通入电流为I的长直导线在周围某点产生的磁感应强度B与该点到导线间的距离r的关系为B=k.如图所示，竖直通电长直导线中的电流I方向向上，绝缘的光滑水平面上P处有一带正电小球从图示位置以初速度v0水平向右运动，小球始终在水平面上运动，运动轨迹用实线表示，若从上向下看，则小球的运动轨迹可能是()A． B．C． D．5、在抗震救灾中，直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子．如图所示，假设投放时无风无雨，箱子的初速度可视为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，下落过程中箱子始终保持图示竖直状态，则箱子（）A．在下落过程中先做匀加速运动，后做匀連运动B．在开始下落的一小段时间内，箱内物体处于完全失重状态C．在开始下落的一小段时间内，箱内物体对箱子底部的压力逐渐增大D．在开始下落的一小段时间内，箱内物体对箱子底部的压力逐渐减小6、为了减少光学元件的反射损失,可在光学元件表面镀上一层增透膜,利用薄膜的干涉相消来减少反射光.如果照相机镜头所镀膜对绿光的折射率为n,厚度为d,它使绿光在垂直入射时反射光完全抵消,那么绿光在真空中的波长λ0为A．d4B．nd4C．4dD．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，在共点力合成的实验中橡皮筋一端固定于P点，另一端连接两个弹簧秤，使这端拉至O点，两个弹簧秤的拉力分别为F1、F2(α+β<90°)，现使F1大小不变地沿顺时针转过某一角度，要使结点仍在O处，相应地使F2的大小及图中β角发生变化。则相应的变化可能的是A．F2一定增大B．F2可能减小C．β角一定减小D．β角可能增大8、如图所示，倾角为15°的斜面固定在水平地面上，物块在人的拉力作用下沿斜面匀速上滑，且人的拉力方向与水平方向的夹角为45°时能够取最小值，则下列说法错误的是（）A．物块和斜面的动摩擦因数为1B．物块和斜面的动摩擦因数为2C．在保证物块匀速上滑的前提下，改变拉力的方向，则物块对斜面的作用力的方向不变D．在保证物块匀速上滑的前提下，改变拉力的方向，则物块对斜面的作用力的方向一定改变9、两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，与导轨接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动．当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法中正确的是()A．导体棒CD内有电流通过，方向是D→CB．导体棒CD内有电流通过，方向是C→DC．磁场对导体棒AB的作用力向左D．磁场对导体棒CD的作用力向左10、如图所示为速度选择器装置，场强为E的匀强电场与磁感应强度为B的匀强磁场互相垂直．一带电量为＋q，质量为m的粒子（不计重力）以速度v水平向右射入，粒子恰沿直线穿过，则下列说法正确的是A．若带电粒子带电量为＋2q，粒子将向下偏转B．若带电粒子带电量为－2q，粒子仍能沿直线穿过C．若带电粒子速度为2v，粒子不与极板相碰，则从右侧射出时电势能一定增大D．若带电粒子从右侧水平射入，粒子仍能沿直线穿过三、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）如图甲所示为某电阻R随摄氏温度t变化的关系，图中R0表示0℃时的电阻，K表示图线的斜率。若用该电阻与电池（电动势为E，内阻为r）、电流表（内阻为Rg）、滑动变阻器R'串连起来，连接成如图乙所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，于是就得到了一个简单的“（1）实际使用时要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值，若温度t1<t2，则t1的刻度应在t2刻度的_________________（填“左（2）在标识“电阻测温计”的温度刻度时，需要弄清所测温度和电流的对应关系。请用E、R0、K、R'（3）由（2）知，计算温度和电流的对应关系需要先测量电流表的内阻（约为200Ω）。已知实验室有下列器材：A．电阻箱（0∼99.99Ω）B．电阻箱（0∼999.9Ω）C．滑动变阻器（0∼20Ω）D．滑动变阻器（0∼20kΩ）此外，还有电动势合适的电源、开关、导线等。请在虚线框内设计一个用“半偏法”测电流表内阻Rg的电路___________；在这个实验电路中，电阻箱应选______________，滑动变阻器应选_________________12．（12分）在用单摆测量重力加速度的实验中：（1）用游标卡尺测量小钢球的直径，如图所示，小球的直径为___________。（2）某同学的如下实验操作中正确的是_____________________。①把单摆从平衡位置拉开约5°释放；②在摆球经过最低点时启动秒表计时；③用秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期。（3）下表是用单摆测定重力加速度实验中获得的有关数据，利用数据，在如图所示的坐标纸中描出图象__________。摆长0.40.50.60.81.01.2周期1.62.22.43.24.04.8（4）利用图象，求得重力加速度___________（结果保留三位有效数字）。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，水平固定足够长平行直轨道MM′N，PP′Q间距l=2m，M'P'为磁场边界，左侧粗糙无磁场，右侧光滑且有垂直轨道平面向下的匀强磁场B=2T．导体棒ab、cd质量、电阻均相等，分别为m=2kg，R=2Ω．现让cd棒静止在光滑区域某处（距M'P'足够远），ab棒在与磁场边界M'P'左侧相距x=3.6m处获得初速度v0=10m/s．整个过程中导体棒与导轨始终保持垂直且接触良好，ab棒与粗糙导轨间的动摩擦因数μ=0.1．重力加速度g=10m/s2．求（1）ab导体棒刚进入磁场瞬间回路的电流；（2）求ab、cd最终的速度及ab进入磁场后系统产生的焦耳热．14．（16分）如图所示，一长为200m的列车沿平直的轨道以80m/s的速度匀速行驶，当车头行驶到进站口O点时，列车接到停车指令，立即匀减速停车，因OA段铁轨不能停车，整个列车只能停在AB段内，已知OA=1200m，OB=2000m，求：（1）列车减速运动的加速度大小a的取值范围。（2）列车减速运动的最长时间。15．（12分）在一水平面上，放置相互平行的直导轨MN、PQ，其间距L＝0.2m，R1、R2是连在导轨两端的电阻，R1＝0.6Ω，R2＝1.2Ω，虚线左侧3m内(含3m处)的导轨粗糙，其余部分光滑并足够长．ab是跨接在导轨上质量为m＝0.1kg，长度为L′＝0.3m的粗细均匀的导体棒，导体棒的总电阻r＝0.3Ω，开始时导体棒处于虚线位置，导轨所在空间存在磁感应强度大小为B＝0.5T，方向竖直向下的匀强磁场，如图甲所示．从零时刻开始，通过微型电动机对导体棒施加一个牵引力F，方向水平向左，使其从静止开始沿导轨做加速运动，此过程中棒始终与导轨垂直且接触良好，其运动的速度－时间图象如图乙所示．已知2s末牵引力F的功率是0.9W．除R1、R2及导体棒的总电阻以外，其余部分的电阻均不计，重力加速度g＝10m/s2.(1)求导体棒与粗糙导轨间的动摩擦因数及2s内流过R1的电荷量；(2)试写出0～2s内牵引力F随时间变化的表达式；

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】

对于卫星，根据万有引力提供圆周运动向心力，得：，解得：，，．A．空间站的轨道半径比地球同步卫星的小，根据，知空间站的角速度大于地球同步卫星运行的角速度，而地球同步卫星运行的角速度等于地球自转角速度，所以，空间站的角速度大于地球自转角速度，故A正确；B．空间站的轨道半径比近地卫星的大，根据，知空间站的向心加速度小于近地卫星的向心加速度，也就小于地面的重力加速度，故B错误；C．根据开普勒第三定律知卫星的轨道半径越大，周期越大，所以空间站的运行周期小于地球同步卫星的运行周期，即小于24h，故C错误；D．空间站与天宫二号的轨道半径相等，根据，可知两者运行速率相等，故D错误．2、A【答案解析】

立体电影是利用了光的偏振原理；光在光导纤维中传播时，光的频率由光源决定，与介质无关；紫外线的波长比可见光短。【题目详解】A项：光从水中到空气中折射时，频率不变，波速变大，由v=λf可知，波长变长，故A正确；B项：光在光导纤维中传播时，在纤维内部的外界面上发生全反射，故B错误；C项：立体电影是利用了光的偏振原理，不是利用干涉原理，故C错误；D项：紫外线具有显著的荧光效应，波长比可见光更短，故D错误。【答案点睛】本题考查光的偏振、全反射、频率、波速公式等等基本知识，平时要加强基础知识学习，理解常见光现象的基本原理。3、C【答案解析】

电磁波是由变化电磁场产生的，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，逐渐向外传播，形成电磁波．电磁波在真空中传播的速度等于光速，与频率无关．电磁波本身就是一种物质．【题目详解】A、B项：麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的存在，故A、B正确；C项：电磁波本身就是物质，能在真空中传播，而机械波依赖于媒质传播，故C错误；D项：真空中电磁波的波长λ、波速c、频率f之间满足关系式：c=λf，故D正确．本题选错误的，故应选：C．【答案点睛】知道电磁波的产生、传播特点等是解决该题的关键，同时注意这里的变化必须是非均匀变化．4、A【答案解析】

根据右手螺旋定则可知直线电流I产生的磁场方向与光滑的水平面垂直，根据左手定则可知，带正电的小球受到的洛伦兹力方向始终与该水平面垂直沿水平方向没有分力，所以洛伦兹力对运动的电荷不做功，由此可知小球将做匀速直线运动，A正确．5、C【答案解析】箱子下落过程中速度增大，阻力越来越大，，所以加速度减小，当阻力等于重力时，箱子做匀速运动，故A错误；在开始下落的一小段时间内，箱内物体加速度小于g，则不是处于完全失重状态，选项B错误；在箱子开始下落的一小段时间内，箱内物体随箱子做加速度减小的加速运动，对物体有：mg-N=ma，N=mg-ma，加速度减小，N增大，故C正确，D错误．故选C．点睛：本题主要是考查根据物体的受力情况来分析物体的运动情况，从而分析箱内物体的受力情况，判断出加速度的变化情况是解题的关键；完全失重时加速度为向下的g．6、D【答案解析】本题考查薄膜干涉。设绿光在膜中的波长为λ，则由d=λ/4，得λ=4d；则绿光在真空中的波长为：λ0=nλ=4nd。故选D。点睛：光的透射能力是由薄膜的厚度决定，当厚度正好使得两反射光的光程差等于半个波长，出现振动减弱的现象．此时光的透射性最强．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】

根据题意，保持合力大小方向不变，F1大小不变，方向改变，看怎样改变F2仍能组成平行四边形即可。平行四边形定则是矢量合成的重要法则，要熟练应用，平时训练中要不断的加强练习。【题目详解】根据平行四边形定则有：如图1变化所示，可以增大的同时增大角；如图2所示，可以增大的同时减小角；如图3所示，可以增大而保持角不变；同时根据平行四边形定则可知，减小的同时减小角是不能组成平行四边形的。A．F2一定增大，与分析结果相符，故A正确；B．F2可能减小，与分析结果不符，故B错误；C．β角一定减小，与分析结果不符，故C错误；D．β角可能增大，与分析结果相符，故D正确。【答案点睛】本题考查力的平行四边形定则的应用，较为简单。8、ABD【答案解析】

对物体进物受力分析，由共点力的平衡条件可得出公式关于动摩擦因数的表达式，由几何关系可求得动摩擦因数，再由共点力的平衡条件可求得改变拉力的情况后，物体对斜面作用力的变化；【题目详解】A、对M受力分析，如图建立直角坐标系，设F与斜面的夹角为α，如图所示：

将F及G进行分解，由共点力的平衡条件可得：

x方向上：Fcosα=μFN+Gsinθ

y方向上：FN+Fsinα=Gcosθ；

解得：F=Gsinθ+μcosθcosα+μsinα=Gsinθ+μcosθ1+μ2sinα+β，式中cotβ=μ

根据题意α=45°-15°=30°时F有最小值

由数学知识知：F最小时，α+β=90°，则得：β=60°，μ=cotβ=33，故【答案点睛】本题关键运用数学上函数法求解力平衡中的极值，知道滑动摩擦力与支持力的夹角是一定的，斜面对物块的作用力是支持力和滑动摩擦力的合力。9、BC【答案解析】

AB.AB棒切割磁感线产生感应电流，根据右手定则可知，AB中感应电流的方向为，则导体棒CD中的感应电流的方向为，故A错误，B正确．CD.由左手定则可知，磁场对导体棒AB的作用力向左，导体棒CD的作用力向右，故C正确，D错误．10、BC【答案解析】试题分析：粒子恰沿直线穿过，电场力和洛伦兹力均垂直于速度，故合力为零，粒子做匀速直线运动；根据平衡条件，有：，解得：，只要粒子速度为，就能沿直线匀速通过选择器；若带电粒子带电量为，速度不变，仍然沿直线匀速通过选择器；故A错误；若带电粒子带电量为，只要粒子速度为，电场力与洛伦兹力仍然平衡，仍然沿直线匀速通过选择器；故B正确；若带电粒子速度为，电场力不变，洛伦兹力变为2倍，故会偏转，克服电场力做功，电势能增加；故C正确；若带电粒子从右侧水平射入，电场力方向不变，洛伦兹力方向反向，故粒子一定偏转，故D错误．考点：带电粒子在复合场中的运动【名师点睛】在速度选择器中，粒子的受力特点：同时受到方向相反的电场力和洛伦兹力作用；粒子能匀速通过选择器的条件：电场力和洛伦兹力平衡，即，，只有速度为的粒子才能沿直线匀速通过选择器；若粒子从反方向射入选择器，所受的电场力和磁场力方向相同，粒子必定发生偏转．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、右EKI-1KRg+r+【答案解析】

第一空.由题图甲可知，温度升高时电阻阻值增大，导致流过电流表的电流减小，可知t1的刻度应在t2第二空.由闭合电路欧姆定律知E=IR+R'+R第三空.应用半偏法测电流表的内阻实验时，滑动变阻器采用限流式，电流表和电阻箱并联，设计的电路如图所示：第四空.第五空.采用半偏法测电阻时，电阻箱的最大阻值应该大于电流表的内阻，同时滑动变阻器应该选择阻值较大的，故电阻箱选择B，滑动变阻器选择D.12、18.6①②利用描点法画出图象如图所示。9.86（9.85-9.87均可）【答案解析】

第一空.小球的直径为：1.8cm+0.1mm×6=18.6mm；第二空.①把单摆从平衡位置拉开约5°释放，选项①正确；②在摆球经过最低点时