2023学年河北省张家口市宣化一中高二物理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注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、第二类永动机不可能制成，是因为()A．违背了能量的守恒定律 B．热量总是从高温物体传递到低温物体C．机械能不能全部转化为内能 D．内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化2、如图所示的各图表示通电直导线在匀强磁场中所受安培力的情况，其中磁感应强度B、电流I、安培力F三者之间的方向关系不正确的是()A． B．C． D．3、质量为M的汽缸口朝上静置于地面上（如图甲），用质量为m的活塞封闭一定量的气体（气体的质量忽略不计），活塞的截面积为S．将汽缸倒扣在地面上（如图乙），静止时活塞没有接触地面．已知大气压强为p0，取重力加速度为g，不计一切摩擦，则下列分析正确的是A．甲图中，汽缸对地面的压力为MgB．甲图中，封闭气体压强为C．乙图中，地面对汽缸的支持力为Mg+p0SD．乙图中，封闭气体压强为4、关于近代物理内容的叙述正确的是（）A．射线与射线一样是电磁波，但穿透本领比射线强B．光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明光子既具有能量，也具有动量C．某原子核经过一次衰变和两次衰变后，核内中子数减少6个D．氡的半衰期为天，4个氡原子核经过天后就一定只剩下1个氡原子核5、下列哪位物理学家（科学家）没有获得过诺贝尔物理学奖（）A．普朗克 B．密立根 C．卢瑟福 D．康普顿6、一平行电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上，若将云母介质移出，则电容器（）A．极板上的电荷量变大，极板间的电场强度变大B．极板上的电荷量变小，极板间的电场强度变大C．极板上的电荷量变大，极板间的电场强度不变D．极板上的电荷量变小，极板间的电场强度不变二、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，圆形闭合线圈内存在方向垂直纸面向外的磁场，磁感应强度随时间变化如图，则下列说法正确的是()A．0～1s内线圈的磁通量不断增大B．第4s末的感应电动势为0C．0～1s内与2～4s内的感应电流相等D．0～1s内感应电流方向为顺时针8、如图甲所示，在变压器输入端加上如图乙所示的交变电压，在副线圈的输出端串接上一只理想整流二极管D和滑动变阻器R，则A．当滑片P上移时，原线圈中的电流I1变大B．当滑片P上移时，原线圈的输入功率变小C．当拿掉二极管后，副线圈中的交流电周期与原来相同D．保持滑片P不动，R上电流有效值是无二极管时的9、如图所示，物体P静止于固定的斜面上，P的上表面水平．现把物体Q轻轻地叠放在P上，则A．P向下滑动 B．P静止不动C．P所受的合外力增大 D．P与斜面间的静摩擦力增大10、如图，理想变压器的副线圈上连接两只灯泡L1和L2，原线圈输入电压恒定的正弦式交流，当开关S闭合后A．L1两端的电压减小B．原线圈中电流减小C．副线圈两端的电压减小D．R的电功率增大三、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。12．（12分）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，用注射器将一体积为V的滴油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示。（已知坐标纸上每个小方格面积为S，求油膜面积时半个以上方格面积记为S，不足半个的舍去）则油膜面积为_____；估算油酸分子直径的表达式为d＝_____.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）一绝缘楔形物体固定在水平面上，左右两斜面与水平面的夹角分别为α和β，α＝37°、β＝53°.如图所示，现把两根质量均为m、电阻为均R、长度均为L的金属棒的两端用等长的电阻不计的细软导线连接起来，并把两棒分别放在楔形体的两个光滑的斜面上，在整个楔形体的区域内存在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场，在细软导线刚好拉直后由静止释放两金属棒，不计一切摩擦阻力，细软导线足够长，两导线一直在斜面上，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度为g.(1)求金属棒的最大加速度；(2)求金属棒的最大速度．14．（16分）列车由静止开始以a1=0.9m/s2的加速度做匀加速直线运动,经t1=30s后改为匀速直线运动,又经一段时间后以大小为a2=1.5m/s2的加速度做匀减速直线运动直至停止,全程共计2km,求列车行驶的总时间。15．（12分）如图所示，在以平面直角坐标系xOy的坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在方向垂直xOy所在平面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带电粒子由磁场边界与x轴的交点A处，以速度v0沿x轴负方向射入磁场，粒子飞出磁场时速度的方向相对于入射方向改变了，不计粒子的重力。求：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；（2）粒子在匀强磁场中运动所需要的时间。

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】

根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸热并把它全部用来做功，而不引起其他变化；第二类永动机并不违反能量转化和守恒定律，不可能制成是因为违反了热力学第二定律，希望从单一热源吸取热量使之完全转换为有用的功而不产生其他影响．故ABC错误，D正确．故选D2、C【答案解析】根据左手定则，A图中F方向向右，选项A正确；B图中F方向向右，B正确；C图中F方向向上，C错误；D图中F方向斜向左上方，选项D正确；此题选择不正确的选项，故选C.3、B【答案解析】

AB.图甲中对活塞受力分析可知：，则封闭气体压强为，选项A错误，B正确；C.乙图中，对活塞和气缸的整体受力分析可知，地面对汽缸的支持力为Mg+mg，选项C错误；D.乙图中，对活塞受力分析可知：，则封闭气体压强为，选项D错误；4、B【答案解析】γ射线是电磁波，β射线不是电磁波，β射线穿透本领比γ射线弱，选项A错误；光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明光子既具有能量，也具有动量，选项B正确；某原子核经过一次衰变核内中子数减小2，两次衰变后，核内中子数减少2个，则核内中子数减少4个，选项C错误；半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数原子核不适用，则选项D错误；故选B.5、C【答案解析】

A.普朗克获得了1918年诺贝尔物理学奖。故A错误。B.密立根获得了1923年诺贝尔物理学奖。故B错误。C.卢瑟福没有获得过诺贝尔物理学奖，故C正确。D.康普顿获得了1927年诺贝尔物理学奖。故D错误。6、D【答案解析】试题分析：电容器接在恒压直流电源上，则电容器两端的电势差不变，将云母介质移出后，介电常数减小，根据电容的决定式知，介电常数减小，电容减小，由于电压不变，根据可知，电荷量Q减小，由于电容器的电压不变，板间的距离d不变，根据可知，极板间的电场强度不变，所以ABC错误，D正确．考点：电容器的动态分析【名师点睛】本题是电容器的动态分析问题，关键抓住不变量，当电容器与电源始终相连，则电势差不变；当电容器与电源断开，则电荷量不变．要掌握、、三个公式．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】试题分析：0~1s内磁感应强度不断增大，磁通量不断增大，选项A正确．第4s末磁感应强度为零，但斜率不为零，感应电动势不为零，选项B错误．0~1s内与2~4s内斜率大小不相等，电动势不相等，感应电流不相等，选项C错误．用楞次定律判断，感应电流在0~1s内为顺时针，选项D正确．考点：本题考查电磁感应的图象问题，法拉第电磁感应定律和楞次定律等．8、BCD【答案解析】

A项：由于原线圈两端电压不变，副线圈两端电压不变，当滑片P上移时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，所以副线圈中的电流变小，则原线圈中的电流变小，故A错误；B项：由于原线圈中的电流变小，电压不变，所以功率变小，故B正确；C项：有二极管存在时，副线圈中交变电流一个周期内只有半个周期有电流，但周期不变，拿掉二极管后，副线圈中交变电流的周期不变，故C正确；D项：设副线圈两端电压为U0，有二极管时，根据电流的热效应得：R两端的电压为，解得：，无二极管时，R两端的电压为：，根据可得：保持滑片P不动，R上电流有效值是无二极管时的，故D正确。9、BD【答案解析】

对P受力分析，受重力、支持力、静摩擦力，根据平衡条件，有：N=Mgcosθ；f=Mgsinθf≤μN；故μ≥tanθ；由于物体Q轻轻地叠放在P上，相当于增大物体P重力，故P静止不动，故A错误，B正确；物体P保持静止，合力为零，故C错误；由于物体Q轻轻地叠放在P上，相当于增大物体P重力，故P与斜面间的静摩擦力增大，故D正确；故选BD．【答案点睛】本题关键是对物体受力分析，求解出支持力和静摩擦力表达式；物体Q轻轻地叠放在P上，相当于增大物体P重力．10、AD【答案解析】

AB．开关S闭合后，电阻减小，而电压不变，副线圈的电流增大，原线圈的电流也增大；副线圈电流增大，R两端的电压增大，副线圈两端电压不变，灯泡L1两端电压减小，所以A正确，B错误.C．副线圈电压由原线圈和匝数比决定,而原线圈电压和匝数比都没有变,所以副线圈输出电压不变，故C错误D．副线圈电流增大，R两端的电压增大，R的电功率变大，所以D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）BD（2）a（3）1.29.86【答案解析】（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：T=2πl+dg，解得：T2=4（3）当T2=0时，l=-d，即图象与l轴交点坐标，由图示图象可知，h=-d=1.2cm，图线的斜率大小k=4π2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。12、8S【答案解析】

第一空.在围成的方格中，不足半个舍去，多于半个的算一个，共有8个方格，故油酸膜的面积为为8S；第二空.根据一滴纯油酸分子的体积和铺在水面上形成的面积，可估算油酸分子直径为.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、(1)0.2g(2)【答案解析】试题分析：当金属棒刚释放时，安培力为零，此时加速度最大．两棒下滑过程，先做加速度减小的变加速运动，最后做匀速运动．匀速运动时，速度最大．由平衡条件和电磁感应知识可求出最大速度．(1)根据牛顿第二定律：mg(sinβ－sinα)＝ma化简则：a＝0.2g(2)棒受力平衡时，两棒速度v最大．因两棒速度大小相等，但切割B的有效速度不同，感应电流的方向为逆时针则在t时间内感应电动势E＝＝BLv(cosα－cosβ)其感应电流：I=安培力：Fb=IBL设细线对棒的力为F，对右棒：mgsinβ＋Fbcosβ－F=0对左棒：F－Fbcosα－mgsinα=0联立解：v=点睛：本题主要考查了运用感应电动势公式E=Blvsinα时，要注意vsinα是有效的切割速度，即垂直于磁感线的分速度．14、98s【答案解析】对于匀加速运动过程，位移为：s30s末的速度为：v=a1t1