承德市重点中学2023学年物理高二下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．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、如图甲所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一匝数为n，面积为S，总电阻为r的矩形线圈abcd绕轴OO’做角速度为ω的匀速转动，矩形线圈在转动中可以保持和外电路电阻R形成闭合电路，回路中接有一理想交流电流表．图乙是线圈转动过程中产生的感应电动势e随时间t变化的图象，下列说法中正确的是A．从tl到t3这段时间穿过线圈磁通量的变化量为2nBSB．从t3到t4这段时间通过电阻R的电荷量为Nbs/RC．t3时刻穿过线圈的磁通量变化率为nBSωD．电流表的示数为2、半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图（上）所示．有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图（下）所示．在t=0时刻平板之间中心有一重力不计，电荷量为q的静止微粒，则以下说法正确的是A．第3秒内上极板为正极B．第3秒内上极板为负极C．第2秒末微粒回到了原来位置D．第3秒末两极板之间的电场强度大小为0.23、如图，小明喜欢将彩纸用磁石压在冰箱的竖直面上写字，当她用水彩笔在纸上写阿拉伯数字“1”时，纸、冰箱、磁石三者仍保持相对静止，则A．磁石与彩纸间的摩擦力变大B．彩纸与冰箱面间的摩擦力保持不变C．此时彩纸受到5个力的作用D．彩纸受到的合外力保持不变4、如图①②所示，在匀强磁场中，有两个通电线圈处于如图所示的位置，则A．从上往下俯视，①中的线圈顺时针转动B．从上往下俯视，①中的线圈逆时针转动C．从上往下俯视，②中的线圈顺时针转动D．从上往下俯视，②中的线圈逆时针转动5、如图是氧气分子在不同温度(T1和T2)下的速率分布，由图可确定A．温度T1高于温度T2B．两条曲线与横轴所围成的面积不相等C．随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大D．同一温度下，氧气分子呈现“中间多，两头少”的分布规律6、如图，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈，当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是（）A．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向左B．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向左C．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向右D．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向右二、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、用不可伸长的细线悬挂一质量为M的小木块，木块静止，如图所示．现有一质量为m的子弹自左方水平射向木块，并停留在木块中，子弹初速度为v0，则下列判断正确的是()A．从子弹射向木块到一起上升到最高点的过程中系统的机械能守恒B．忽略空气阻力，子弹和木块一起上升过程中系统机械能守恒，其机械能等于子弹射入木块前的动能C．子弹射入木块瞬间动量守恒，故子弹射入木块瞬间子弹和木块的共同速度为D．子弹和木块一起上升的最大高度为8、在同一匀强磁场中，α粒子（24He）和质子（11H）做匀速圆周运动，若它们的动量大小相等，则A．运动半径之比为2：1 B．运动周期之比为2：1C．运动速度大小之比为1：4 D．受到的洛伦兹力大小之比为1：29、如图所示，理想变压器原线圈a匝数n1＝200匝，副线圈b匝数n2＝100匝，线圈a接在u＝44sin314tV的交流电源上，“12V6W”的灯泡恰好正常发光，电阻R2＝16Ω，电压表V为理想电表.下列推断正确的是()A．交变电流的频率为100HzB．穿过铁芯的磁通量的最大变化率为Wb/sC．电压表V的示数为22VD．R1消耗的功率是1W10、以下关于物理学知识的相关叙述，符合实际的有（）A．单摆的振动周期随着摆球质量的增大而减小B．一艘太空飞船静止时的长度为30m，他以0.6c（c为光速）的速度沿长度方向飞行越过地球，地球上的观测者测得该飞船的长度小于30mC．麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在D．日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更加清晰三、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）某同学欲测定一节干电池的电动势和内阻，已知选用的实验仪器如下：电压表V（(0〜3V,Rv≈10kΩ)）电流表A（(0〜0.6A,RA=0.5Ω滑动变阻器R（0〜50Ω,2A）开关S、导线若干（1）为了准确地测量干电池的电动势和内阻，实验电路图应选择_____（填序号）。（2）闭合开关，改变滑动变阻器滑片，进行测量，读出电压表和电流表的读数，画出对应的U-I图线如图所示，由图线可得该电池的电动势E=_____V,内阻r=____Ω。（结果保留两位小数）12．（12分）在用如图甲所示的装置研究碰撞中的动量守恒的实验中：①用游标卡尺测量直径相同的入射球与被碰球的直径，测量结果如图乙所示，该球直径为____________.②实验中小球的落点情况如图丙所示，入射球与被碰球的质量比，则实验中碰撞结束时刻两球动量大小之比_________．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）一段电阻丝，通以大小、方向均不变的电流，若10s内通过的电荷量为20C，产生的热量为200J，求：(1)通过电阻丝的电流；(2)该电阻丝的电阻R.14．（16分）利用电场和磁场来控制带电粒子的运动，在现代科学实验和技术设备中有广泛的应用．如图所示为电子枪的结构示意图，电子从炽热的金属丝发射出来，在金属丝和金属板之间加以电压U0，发射出的电子在真空中加速后，沿电场方向从金属板的小孔穿出做直线运动．已知电子的质量为m，电荷量为e，不计电子重力及电子间的相互作用力．设电子刚刚离开金属丝时的速度为零．(1)求电子从金属板小孔穿出时的速度v0的大小；(2)示波器中的示波管是利用电场来控制带电粒子的运动．如图2所示，Y和Y′为间距为d的两个偏转电极，两板长度均为L，极板右侧边缘与屏相距x，OO′为两极板间的中线并与屏垂直，O点为电场区域的中心点．接(1)，从金属板小孔穿出的电子束沿OO′射入电场中，若两板间不加电场，电子打在屏上的O′点．为了使电子打在屏上的P点，P与O′相距h，已知电子离开电场时速度方向的反向延长线过O点．则需要在两极板间加多大的电压U；15．（12分）如图所示，在平面直角坐标系中，的直角三角形内存在垂直平面向里的匀强磁场，边在轴上，线段．在第四象限正方形内存在沿方向的匀强电场，电子束以相同的速度沿方向从边上的各点射入磁场，己知这些电子在磁场中做圆周运动的半径均为．电子的电量为质量为，忽略电子之间的相互作用力以及电子的重力．试求：（1）磁感应强度．（2）在所有能射入第四象限的电子中，最右侧进入的电子刚好经过轴上的点，求第四象限的电场强度的大小．

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】试题分析：由图可知，tl和t3这两时刻的磁通量大小为BS，方向相反；故穿过线圈磁通量的变化量为2BS；故A错误；从t3到t4这段时间磁通量的变化为BS，则平均电动势；因此通过电阻R的电荷量为；故B错误；t3时刻电动势E=NBSω；则由法拉第电磁感应定律可知：；则穿过线圈的磁通量变化率为BSω；故C错误；电流表的示数为有效值，则有：；故D正确；故选D．考点：法拉第电磁感应定律；交流电的有效值2、A【答案解析】试题分析：（1）由楞次定律可以判断出两极板哪个是正极，哪个是负极；（2）由法拉第电磁感应定律可以求出感应电动势，然后由匀强电场场强与电势差的关系可以求出两极板间的场强大小．解：A、第2s内，磁感应强度均匀减小，根据楞次定律知，上极板为正极，故A正确．B、第3s内，磁感应强度垂直纸面向外且逐渐增大，根据楞次定律知，上极板为正极，故B错误．C、第1s内下极板为正极，微粒开始做匀加速直线运动，第2s内，上极板为正极，微粒做匀减速直线运动到零，2s末未回到原位置．故C错误．D、根据法拉第电磁感应定律可知，两极板间的电势差U=，则电场强度E=．故D错误．故选A．【点评】本题是一道综合题，考查了楞次定律、法拉第电磁感应定律、匀强磁场场强与电势差的关系的应用，难度较大，分析清楚图象、熟练应用基础知识是正确解题的关键．3、D【答案解析】

A项：对磁石受力分析，竖直方向上受重力，彩纸对磁石的静摩擦力，且二力平衡，两种情况下磁石受力不变，所以磁石与彩纸间的摩擦力不变，故A错误；B项：以磁石与彩纸作为整体受力分析可知，当用水彩笔在纸上写阿拉伯数字“1”时，水彩笔对彩纸有向下的摩擦力，所以彩纸与冰箱面间的摩擦力发生变化，故B错误；C项：对磁石受力分析可知，磁石与彩纸有静摩擦力作用，以磁石与彩纸作为整体受力分析可知，彩纸与冰箱间有静摩擦力作用，磁石对彩纸有压力，冰箱对彩纸的支持力，彩纸自身的重力，水彩笔对彩纸的压力和摩擦力，所以彩纸受7个力的作用，故C错误；D项：由于两种情况下彩纸处于平衡状态合力为零，故D正确。4、D【答案解析】试题分析：根据图①所示，由左手定则可知，线圈各边所示安培力都在线圈所在平面内，线圈不会绕OO′轴转动，故A错误，B错误；根据图②所示，由左手定则可知，线圈左、右两边所受安培力分别垂直与纸面向外和向里，线圈会绕OO′轴转动，从上往下俯视，②中的线圈逆时针转动．故C错误，D正确．故选D．考点：电磁感应；左手定则【名师点睛】本题考查了判断线圈是否会绕轴转动，应用左手定则判断出线圈所受安培力方向即可正确解题．5、D【答案解析】

A．温度越高中等速率分子占据的比例越大；由速率分布图可知，温度T1低于温度T1．故A错误；B．由题图可知，在两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，即相等，即两条曲线与横轴所围成的面积相等，故B错误；C．随着温度的升高，分子的平均动能增大，但并不是每一个氧气分子的速率都增大，故C错误；D．由速率分布图可知，同一温度下，氧气分子呈现“中间多，两头少”的分布规律，故D正确；6、D【答案解析】试题分析：试题分析：条形磁铁从线圈正上方由左向右运动的过程中，线圈中的磁通量先增大后减小，根据楞次定律的第二种描述：“来拒去留：可知，线圈先有向下和向右的趋势，后有向上和向右的趋势；故线圈受到的支持力先大于重力后小于重力；同时运动趋势向右．故选D考点：楞次定律点评：线圈有运动趋势是因发生了电磁感应而产生了感应电流，从而受到了安培力的作用而产生的；不过由楞次定律的描述可以直接判出，并且能更快捷二、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、CD【答案解析】A.从子弹射向木块到一起运动到最高点的过程可以分为两个阶段：子弹射入木块的瞬间系统动量守恒，但机械能不守恒，有部分机械能转化为系统内能，之后子弹在木块中与木块一起上升，该过程只有重力做功，机械能守恒但总能量小于子弹射入木块前的动能，故A错误，B错误；C.规定向右为正方向，由子弹射入木块瞬间系统动量守恒可得：mv0=(m+M)v′所以子弹射入木块后的共同速度为：v′=，故C正确；D.之后子弹和木块一起上升，该阶段根据机械能守恒得：，可得上升的最大高度为：h=，故D正确；故选CD.点睛：子弹射入木块过程，由于时间极短，子弹与木块间的内力远大于系统外力，故可由动量守恒定律列式求解；子弹和木块系统由于惯性继续上升，由于绳子的拉力不做功，只有重力做功，故系统机械能守恒，可以运用动能定理求解．8、BCD【答案解析】

A.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径r=因为α粒子和质子两粒子的动量相同，电荷量之比为2：1，所以运动半径之比为1：2，故A错误；B.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期T=因为α粒子和质子两粒子的质量之比是4：1，电荷量之比为2：1，所以运动周期之比为2：1，故B正确；C.因为α粒子和质子两粒子的动量相同，两粒子的质量之比是4：1，所以运动速度大小之比为1：4，故C正确D.由洛伦兹力公式得：Fα粒子和质子两粒子运动速度大小之比为1：4，电荷量之比为2：1，所以受到的洛伦兹力大小之比为1：2，故D正确9、BD【答案解析】

由表达式知，交变电流的频率为，故A错误；副线圈电流的有效值为，电阻R2两端的电压为：，副线圈两端电压的有效值为：，副线圈电压的最大值为：，根据，可得：，故B正确；由B可知：电压表V的示数为20V，故C错误；原线圈的电流强度为：，原线圈的电压为：，电阻R1消耗的功率为：P=（E-U1）I1=（44-40）×0.25W=1W，故D正确．所以BD正确，AC错误．10、BD【答案解析】

A.根据单摆的周期公式：可知，单摆的周期与摆球的质量无关．故A错误；B.地球上的观测者测得该飞船的长度是以0.6c的速度沿长度方向飞行时长度，为：，故B正确；C.赫兹用实验证实了电磁波的存在．故C错误；D.日落时分拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以可以滤掉水面反射的偏振光，使景像更清晰，这是利用光的偏振现象，故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）A（2）1.50（1.49～1.51）0.33（0.31～0.35）【答案解析】

第一空.因为电流表内阻已知，所以电路图选A。第二空.第三空.实验原理，，根据图象可知，，。12、；；【答案解析】（1）根据游标卡尺的读数方法可知：球的直径为d=11mm+0.1×4mm=11.4mm=1.14cm．（1）碰撞结束后，入射小球的水平位移．被碰小球的水平位移为：，碰撞后两球在水平方向上都做匀速直线运动，时间相等，由，则得：碰撞后速度之比，由题意，，根据P=mv知，碰撞结束后两球的动量大小之比为1：1．【答案点睛】游标卡尺的精度是0.1mm，游标卡尺的读数