2023学年湖南省长沙市物理高二下期末检测试题（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、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、如图所示，放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是（）A．①和④是α射线，它们有很强的穿透本领B．③和⑥是β射线，它们是高速电子流C．②和⑤是γ射线，它由原子核外的内层电子跃迁产生D．③和④是α射线，它们有很强的电离本领2、固体M、N在一定压强下的熔化曲线如图所示，则（）A．固体M有可能是玻璃、橡胶B．固体M的bc段表示固液共存状态C．固体N的分子（或原子、离子）排列一定有规则D．固体N的物理性质可能是各向异性的3、北京时间2019年4月10日21点整，全世界的太空迷们翘首以盼，人类首张黑洞照片即将揭开神秘面纱。黑洞究竟长什么样？物理和天文学者眼里的黑洞和普通人看到的有什么不一样呢？如图甲所示是M87星系中心的超大质量黑洞的模拟图像。中间的黑色区域是黑洞的剪影。人类首次发现的引力波就来源于距地球之外13亿光年的两个黑洞互相绕转最后合并的过程。设两个黑洞A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，黑洞A的质量大于黑洞B的质量，引力常量为G，则A．黑洞A的轨道半径大于黑洞B的轨道半径B．黑洞A的线速度一定大于黑洞B的线速度C．若两个黑洞间的距离为L，其运动周期为T，则两个黑洞的总质量为MD．随着两个黑洞间的距离L在减小，其运动的角速度在减小4、如图所示，电键S处于闭合状态，小灯泡A和B均正常发光，小灯泡A和线圈L电阻相等，现断开电键S，以下说法正确的是A．小灯泡A会立即熄灭B．小灯泡B过一会再熄灭C．线圈L中的电流会立即消失D．线圈L中的电流过一会再消失，且方向向右5、如图所示，L为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光．在断开电路的瞬间，则A．灯泡立刻熄灭 B．灯泡慢慢熄灭C．灯泡闪亮一下后再慢慢熄灭 D．灯泡闪亮一下后突然熄灭6、下列哪些因素不会影响平行板电容器的电容（）A．两极板正对面积 B．两极板间的距离 C．两极板本身的厚度 D．两极板间的电介质二、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、在两端开口竖直放置的U形管内，两段水银封闭着长度为L的空气柱,a、b两水银面的高度差为h，现保持温度不变，则（）A．若再向左管注入些水银，稳定后h变大B．若再向左管注入些水银，稳定后h变小C．若再向右管注入些水银，稳定后h变大D．若两管同时注入些水银，稳定后h变大8、室外天线放大器能将室外接收到的微弱电视信号放大，使得电视机更清晰。放大器放置在室外的天线附近，为它供电的电源盒放置在室内，连接电源盒与放大器的两条电线兼有两种功能：既是天线放大器的50Hz低频电源线，同时又将几百兆赫兹高频电视信号送入室内，供电视机使用。即低频电流和高频电流共用一个通道，室内电源盒的内部电路如图所示，关于电容器C和电感线圈L的作用，下面说法中正确的是（）A．电容器C的作用是阻高频电视信号、通低频电流B．电容器C的作用是阻低频电流、通高频电视信号使之输送到电视机C．电感线圈L的作用是阻碍高频电视信号进入变压器D．电感线圈L的作用是阻低频电流、通高频电视信号9、如图所示，一质量m=0.01kg、电荷量q=0.01C的带正电小球，在竖直平面内沿与水平方向成30°角的虚线斜向上做初速度为0的匀加速运动。1s后小球经过O点，已知小球只受到电场力和重力作用，且匀强电场的电场强度大小为10N/C，取重力加速度g=10m/s2，则下列说法正确的是（）A．小球做匀加速运动的加速度大小为10m/s2B．小球在O点的速度大小为1m/sC．小球运动过程中，若突然撤去电场，则小球将做变加速运动D．小球从初始位置运动到O点的过程中克服重力做功为0.25J10、光滑水平地面上，A、B两物体质量都为m，A以速度v向右运动，B原来静止，左端有一轻弹簧，如图所示，当A撞上轻弹簧，轻弹簧被压缩到最短时，下列说法正确的是()A．A、B系统总动量仍然为mvB．A的动量变为零C．B的动量达到最大值D．A、B的速度相等三、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）某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ.步骤如下：(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲，由图可知其长度为L＝________mm；(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙，由图可知其直径D＝________mm；(3)用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻R，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为________Ω.(4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻R电流表A1(量程0～4mA，内阻约50Ω)电流表A2(量程0～30mA，内阻约30Ω)电压表V1(量程0～3V，内阻约10kΩ)电压表V2(量程0～15V，内阻约25kΩ)直流电源E(电动势4V，内阻不计)滑动变阻器R1(阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A)开关S、导线若干为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，某同学设计电路时，电流表应选用______、（选填“A1”或“A2”）电流表应采用______法（选填“内接”或“外接”），滑动变阻器应采用______式接法（选填“分压”或“限流”）12．（12分）有两组同学利用假期分别去参观北京大学和南京大学的物理实验室，各自利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系．”（1）以下对实验的几点建议中，有利于提高测量结果精确度的是_____．A．实验中适当加长摆线B．单摆偏离平衡位置的角度大一些C．当单摆经过最大位移处开始计时D．测量多组周期T和摆长L，作关系图象来处理数据（2）他们交换了实验数据，并由计算机绘制了图象，如图甲所示，去北京大学的同学所测实验结果对应的图线是_____（选填“A”或“B”）．（3）在南京大学做探究的同学还利用计算机绘制了当地两种单摆的振动图象（如图乙），由图可知，两单摆摆长之比=_____．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）第21届世界杯足球赛于2018年在俄罗斯境内举行，也是世界杯首次在东欧国家举行．在足球比赛中，经常使用“边路突破，下底传中”的战术，即攻方队员带球沿边线前进，到底线附近进行传中．某足球场长90m、宽60m，如图所示．攻方前锋在中线处将足球沿边线向前踢出，足球的运动可视为在地面上做初速度为12m/s的匀减速直线运动，加速度大小为2m/s2.试求：(1)足球从开始做匀减速运动到停下来的位移为多大？(2)足球开始做匀减速直线运动的同时，该前锋队员沿边线向前追赶足球，他的启动过程可以视为初速度为0,加速度为2m/s2的匀加速直线运动，他能达到的最大速度为8m/s.该前锋队员至少经过多长时间能追上足球？(3)若该前锋队员追上足球后，又将足球以10m/s的速度沿边线向前踢出，足球的运动仍视为加速度大小为2m/s2的匀减速直线运动。与此同时，由于体力的原因，该前锋队员以6m/s的速度做匀速直线运动向前追赶足球，通过计算判断该前锋队员能否在足球出底线前追上。14．（16分）质量分别为m1＝1kg，m2＝3kg的小车A和B静止在水平面上，小车A的右端水平连接一根轻弹簧，小车B以水平向左的初速度v0向A驶，与轻弹簧相碰之后，小车A获得的最大速度为v＝6m/s，如果不计摩擦，也不计相互作用过程中机械能的损失，求：(1)小车B的初速度v0；(2)A和B相互作用过程中，弹簧获得的最大弹性势能。15．（12分）如图所示，在竖直平面内有一质量为2m的光滑“∏”形线框EFCD，EF长为L、电阻为r；FC＝ED＝2L，电阻不计．FC、ED的上半部分(长为L)处于匀强磁场Ⅰ区域中，且FC、ED的中点与其下边界重合．质量为m、电阻为3r的金属棒用最大拉力为2mg的绝缘细线悬挂着，其两端与C、D两端点接触良好，处在磁感应强度为B的匀强磁场Ⅱ区域中，并可在FC、ED上无摩擦滑动．现将“∏”形线框由静止释放，当EF到达磁场Ⅰ区域的下边界时速度为v，细线刚好断裂，Ⅱ区域内磁场消失．重力加速度为g.求：(1)整个过程中，克服安培力做的功；(2)EF刚要出磁场Ⅰ时产生的感应电动势；(3)线框的EF边追上金属棒CD时，金属棒CD的动能．

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】α射线实质为氦核，带正电，有很强的电离本领；β射线为高速电子流，带负电，由核内中子衰变而来；γ射线为高频电磁波，不带电，有很强的穿透本领．根据电荷所受电场力特点可知：①为β射线，②为γ射线，③为α射线，根据左手定则，α射线受到的洛伦兹力向左，故④是α射线．β射线受到的洛伦兹力向右，故⑥是β射线．γ射线在磁场中不受磁场的作用力，轨迹不会发生偏转．故⑤是γ射线．故D正确，ABC错误．故选D2、B【答案解析】

AB.晶体是在固定的温度下熔化为液体，而非晶体是随着温度的升高逐渐由硬变软，最后变成液体．那么bc段表示晶体的固液共存状态，而玻璃、橡胶是非晶体，没有固定的熔点，A错误B正确．CD.曲线N是非晶体在一定压强下的熔化过程，所以非晶体的分子（或原子、离子）排列没有规则，非晶体的物理性质可能是各向同性，CD错误．3、C【答案解析】

两个黑洞A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动，由两个黑洞A、B角速度相同，向心力由万有引力提供，所以GmA解得r黑洞A的质量大于黑洞B的质量，所以rAB.两个黑洞A、B角速度相同，且rA<rC.角速度ω=2πT，由M=故C正确；D.由①解得：ω=所以随着两个黑洞间的距离L在减小，其运动的角速度在增大，故D错误。4、D【答案解析】L是自感系数足够大的线圈，它的电阻等于灯泡的电阻，D1和D2是两个完全相同的小灯泡

S断开后瞬间，B立即熄灭，但由于线圈的电流减小，导致线圈中出现感应电动势从而阻碍电流的减小，即线圈L中的电流过一会再消失，且方向向右，因L和A组成新的回路，则A亮一下再慢慢熄灭，故D正确；ABC错误；故选D．点睛：线圈中电流变化时，线圈中产生感应电动势；线圈电流增加，相当于一个瞬间电源接入电路，线圈上端是电源正极．当电流减小时，相当于一个瞬间电源，线圈下端是电源正极．5、A【答案解析】

AB.当断开开关S的瞬间，线圈产生自感电动势，但是线圈与灯泡A在开关断开后，不能形成回路，则没有自感电流，灯A立即熄灭．故A符合题意B不符合题意．CD.根据以上分析，由于没有感应电流，所以灯立即熄灭，故CD不符合题意．6、C【答案解析】

影响平行板电容器的电容大小的因素有两极板间的电介质、两极板正对面积以及两极板间的距离。与两极板本身的厚度无关。本题选不会影响平行板电容器的电容的因素，所以C符合题意，ABD错误。故选C。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】

设右管被封闭气体上方的水银柱的高度为h′，气体的压强，解得：h′=hAB.若再向左管注入些水银稳定后，研究被封闭的气体，气体上方的水银柱高度不变，所以气体的压强不变，仍然有h′=h，故AB错误；C.若再向右管注入些水银，稳定后，因被封闭气体上方的水银柱变长，被封闭的气体压强增大，a、b两水银面的高度差变大，h会变大，选项C正确D.由AB的分析可知，向左管中注入水银，对a、b两水银面的高度差无影响，由C的解答可知，向右管中注入水银，会使a、b两水银面的高度差变大，所以同时向两管同时注入些水银，稳定后h变大，选项D正确．8、BC【答案解析】

A．电容器C对高频电视信号的阻碍作用较小，但有阻碍，故A错误；B．高频电视信号是交流电，电容器有通高频、阻低频的特点，故B正确；C．电感线圈L的作用是通低频、阻高频，故能够阻碍高频电视信号进入变压器，故C正确；D．电感线圈L对50Hz低频阻碍作用较小，故D错误；故选BC。【答案点睛】本题关键是明确电容器和电感线圈的作用，然后再结合具体电路进行分析。9、AD【答案解析】

A．由题意可知，电场力大小为重力大小为小球沿虚线向上做匀加速运动，合力沿虚线向上，设电场力方向与水平线的夹角为，小球的加速度为a,由牛顿第二定律，水平方向竖直方向两式联立解得将其代入上式，得到A正确；B．因小球做初速度为0的匀加速运动，则小球在O点的速度大小B错误；C．小球运动过程中，若突然撤去电场，则小球只受重力，做匀变速曲线运动，C错误；D．小球从初始位置到O点过程的位移则小球上升的高度为故小球克服重力做功D正确。故选AD。10、AD【答案解析】A、B组成的系统所受的外力之和为零，动量守恒，总动量为mv，则弹簧压缩最短时，A、B系统总动量仍然为mv，故A正确．弹簧压缩到最短时，A、B速度相等，则A的动量不为零．故B错误，D正确．A在压缩弹簧的过程中，B做加速运动，A做减速运动，弹簧压缩量最大时，速度相等，然后B继续加速，A继续减速．所以弹簧压缩最短时，B的动量未达到最大值．故C错误．故选AD．点睛：解决本题的关键知道动量守恒定律的条件，通过分析两个物体运动的物理过程，分析两物体的距离变化，知道速度相等时，弹簧压缩量最大．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、50.154.700120A2外接分压【答案解析】(1)游标卡尺主尺读数为50mm，游标尺读数为3×0.05mm=0.15mm，故测量值为50.15mm；(2)螺旋测微器主轴读数为4.5mm，螺旋读数为20.0×0.01mm=0.200mm，故测量值为4.700mm；(3)欧姆表的读数为刻度值乘以倍率，所以测量值为12×10=120Ω；(4)电动势为4V，故待测电阻的最大电流约为，所以电流表选择A2；由于电动势为4V，所以电压表应用V1，其内阻为，电流表的内阻为30，待测电阻约为120，所以测量电路用电流表的外接法，因要测量多组数据故滑动变阻器用分压式接法，为调节方便．点晴：测量电阻最基本的原理是伏安法，电路可分为测量电路和控制电路两部分设计．测量电路要求精确，误差小，可根据电压表、电流表与待测电阻阻值倍数关系，选择电流表内、外接法．控制电路关键是变阻器的分压式接法或限流式接法．在两种方法都能用的情况下，为了减小能耗，选择限流式接法．12、ADB16:9【答案解析】

第一空：A.实验中适当加长摆线，增大单摆的振动周期，以利用减小周期的测量误差，A正确；B.单摆的振动周期与振幅无关，增大单摆偏离平衡位置的角度，不能提高测量结果精确度，B错误．C.当单摆经过最大位移处开始计时，摆球速度较慢，周期测量误差较大，应从单摆经过平衡位置时开始计时，C错误．D.测量多组周期T和摆长L，作关系图象来处理数据，可减小误差，提高精确度，D正确．第二空：由得，知图象的斜率越大，则重力加速度越小，因为南京当地的重力加速度小于北京，去北大的同学所测实验结果对应的图线的斜率小，应该是B图线．第三空：由振动图线知，两单摆的周期比为，由得两单摆摆长之比．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、(1)36m(2)6.5s（3）前锋队员不能在底线前追上足球【答案解析】

（1）已知足球的初速度为v1＝12m/s，加速度大小为a1＝2m/s2，足球做匀减速运动的时间为t运动位移为x1（2）已知前锋队员的加速度为a2＝2m/s2，最大速度为v2＝8m/s，前锋队员做匀加速运动达到最大速度的时间和位移分别为t2=v之后前锋队员做匀速直线运动，到足球停止运动时，其位移为x3＝v2(t1－t2)＝8×2m＝16m由于x2＋x3<x