河北省石家庄市2023学年物理高二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、飞机在万米高空飞行时，舱外气温往往在-50℃A．地面的气团上升到高空的过程中膨胀，同时对外放热，使气团自身温度降低B．地面的气团上升到高空的过程中收缩，同时从周围吸收热量，使周围温度降低C．地面的气团上升到高空的过程中膨胀，气团对外做功，气团内能大量减少，气团温度降低D．地面的气团上升到高空的过程中收缩，外界对气团做功，故周围温度降低2、如图所示，A1和A2是完全相同的两只灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法正确的是A．闭合开关S瞬间，A1和A2同时亮B．闭合开关S瞬间，A2先亮，A1后亮C．断开开关S瞬间，A2先熄灭，A1后熄灭D．断开开关S瞬间，A1先熄灭，A2后熄灭3、如图所示，一束光线从空气射向折射率为的玻璃内，在界面上的入射角为45°，下面四个光路图中，正确的是（）A． B． C． D．4、关于电场强度定义式E=，下列说法正确的是（）A．该式适用于所有电场B．该式仅适用于匀强电场C．该式仅适用于点电荷形成的电场D．电场强度E的方向与F的方向相同5、如图所示，矩形导线框必abcd固定在水平桌面上，通有恒定电流的长直导线MN靠近水平桌面，且平行于ab边，在长直导线匀速从ab平移到cd边的过程中，下列说法正确的是A．导线框中有逆时针方向的感应电流B．导线框中感应电流的方向先顺时针后逆时针C．导线框所受的安培力的合力方向水平向右D．导线框所受的安培力的合力方向先水平向右后水平向左6、如图是一辆汽车做直线运动的s-t图像，对线段OA，AB，BC，CD所表示的运动，下列说法中正确的是A．AB段做匀速直线运动B．OA段与BC段运动的速度不相同C．CD段表示的运动方向与OA段的运动方向相反D．汽车在4h内的位移大小为60km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、两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0.相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近.若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是()A．在r>r0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小B．在r<r0阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小C．在r=r0时，分子势能最小，动能最大D．分子动能和势能之和在整个过程中不变8、一个闭合矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，产生的感应电流如图所示。由该图可得出的正确判断是A．t=0.01s时，线圈平面处于中性面位置B．t=0.02s时，线圈平面的磁通量变化率最大C．该交流电的频率为100HzD．1s内电流的方向变化100次9、下列说法正确的是（）A．肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象，露珠呈现的彩色是光的色散现象，通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象B．刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清是光的衍射现象C．全息照相、光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理D．光的偏振现象说明光是横波E.X射线比无线电波更容易发生干涉和衍射现象10、如图，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则：A．P带正电荷B．Q带负电荷C．P带负电荷D．Q带正电荷三、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）某同学利用做自由落体运动的小球来验证机械能守恒定律．在某次实验中，该同学得到小球自由下落的部分频闪照片如图所示，图中所标数据均为小球下落的实际距离．若已知当地的重力加速度大小为g＝9.80m/s2，小球的质量为m＝1.00kg，频闪仪每隔0.05s闪光一次．（1）在t2到t5时间内，小球重力势能的减少量△Ep＝_____J，动能的增加量为△Ek＝_____J；（结果保留三位有效数字）（2）该同学通过多次实验发现，无论在哪段时间内，小球重力势能的减少量△Ep总是大于其动能的增加量△Ek，造成这种现象的主要原因是_____．12．（12分）采用验证玻马定律实验的主要器材针管及其附件来测定大气压强的值，实验步骤如下：a.将针管水平固定，拔下橡皮帽，向右将活塞从针管中抽出；b.用天平称出活塞与固定在其上的支架的总质量为；c.用卡尺测出活塞直径d；d.再将活塞插入针管中，保持针管中有一定质量的气体，并盖上橡皮帽，此时，从针管上可读出气柱体积为，如图丙所示；e.将弹簧秤挂钩钩在活塞支架上，向右水平缓慢拉动活塞到一定位置，此时弹簧秤的示数为，气柱体积为.试用以上测量的数据，写出大气压强的表达式______________，本实验中_____________步骤是多余的。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，水平面内固定着U形光滑金属导轨NMPQ，轨距为L，金属裸导线ab质量为m，电阻为r，横放在导轨上，导轨左端连一个阻值为R的电阻(导轨部分电阻不计)，现加上竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场。用水平恒力F拉动ab使其始终垂直于导轨向右匀速运动，问：(1)ab的速度为多少?(2)若突然撤去外力F，则在此后的时间中，电阻R上还能产生多少热量?14．（16分）在可控核反应堆中，需要给快中子减速，轻水、重水、石墨等常用作减速剂．中子在重水中可与核碰撞减速，在石墨中与核碰撞减速．用铀235作燃料的核反应堆中，用石墨（碳12）作为减速剂，让铀核裂变所产生的快中子通过和碳核不断碰撞而被减速．假设中子与碳核的碰撞是完全弹性碰撞，每次碰撞前碳核均视为静止，碰撞后中子和碳核的速度均与碰撞前中子的速度在同一直线上，已知碳核的质量近似为中子质量的12倍，中子原来的速度大小为．（1）的裂变方程为，则x、y值分别为多少？（2）中子与碳核经过第一次碰撞后，中子的速度大小变为多少？（3）一个速度为的快中子与碳核经过反复碰撞n次后，能减速成为速度为的慢中子，请写出的表达式．15．（12分）如图所示，等腰三角形ABD为折射率n=的某透明介质的横截面，AD=2L，∠A=∠B=30°，P为AD边的中点．在ABD平面内有一细束光线以入射角i=60°从P点射入介质中．已知光在真空中的速度为c．求请问AD面的折射光线能否在AB面发生全反射．（写出必要的过程）光从P点入射到第一次从介质中射出所用的时间t．

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、C【答案解析】高空中的大气压强小于地面大气压强，所以地面的气团上升到高空的过程中膨胀，气团对外做功，气团内能大量减少，气团温度降低，C正确。思路分析：高空中的大气压强小于地面大气压强，根据热力学第一定律解题试题点评：本题考查了热力学第一定律2、B【答案解析】合上开关K接通电路，A2立即亮，线圈对电流的增大有阻碍作用，所以通过A1的电流慢慢变大，最后两灯泡的电压一样大，所以一样亮，故A错误，B正确；断开开关K切断电路时，通过A2的电流立即消失，线圈对电流的减小有阻碍作用，所以通过A1的电流会慢慢变小，并且通过A2，所以两灯泡一起过一会儿熄灭，故CD错误。所以B正确，ACD错误。3、B【答案解析】

光由空气射向玻璃，一部分反射回空气，反射角等于入射角；一部分折射进入玻璃，因玻璃是光密介质，则折射角小于入射角，故B正确；故选B。点睛：光由光疏介质射向光密介质不可能发生全反射，即在界面同时发生折射和反射。若是从玻璃射向空气则要考虑是否发生全反射然后确定光路图。4、A【答案解析】

公式是电场强度的定义式，采用比值法定义，适用于任何静电场．E方向与正电荷受到电场力F的方向相同，与负电荷受到的电场力方向相反，A正确，BCD错误。故选A。5、C【答案解析】

AB.直导线中通有向上的电流，根据安培定则知，通过线框的磁场方向先垂直向里减小，然后垂直向外增大，根据楞次定律知感应电流的方向为顺时针方向，故A、B错误。CD.根据左手定则知，ab边所受安培力方向水平向右，cd边所受安培力方向水平向右，则线框所受安培力的合力方向水平向右，故C正确，D错误。6、C【答案解析】

A.AB段物体的位移不随时间而变化，速度为零，物体处于静止状态，故A错误；B.根据速度公式：对于OA段：对于BC段：即速度相同，故选项B错误；C.OA段物体沿正方向运动，CD段物体沿负方向运动，所以CD段的运动方向与OA段的运动方向相反，故C正确；D.运动4h汽车的位移大小为故D错误．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、ACD【答案解析】

A．r0为分子间的平衡距离，大于平衡距离时分子间为引力，而小于平衡距离时为斥力，故可知，当r大于平衡距离时，分子间表现为引力，相互靠近时做正功，分子动能增加，势能减小，所以选项A正确；B．当r小于平衡距离时，分子间表现为斥力，相互靠近时做负功，分子动能减小，势能增加，所以选项B错误；C．据以上分析知，当r等于平衡距离时，分子势能最小，动能最大，所以选项C正确；D．由于没有外力做功，所以分子动、势能的总和不变，所以选项D正确．8、AD【答案解析】

A．由图象可知，0.01s时，感应电流为零，则感应电动势为零，磁通量最大，线圈平面处于中性面位置，故A正确；B．由图象可知，0.02s时，感应电流为零，则感应电动势为零，线圈平面的磁通量变化率最小为0，磁通量最大，线圈平面处于中性面位置，故B错误；C．由图象可知，该交流电的周期T=0.02s，则频率故C错误；D．该交流电的频率为50Hz，一个周期内电流方向改变两次，故1s内电流的方向变化50×2=100次故D正确。9、ABD【答案解析】

A.肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象，露珠呈现的彩色是光的色散现象，通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象，故A正确；B.光能绕过障碍物体继续传播而产生衍射现象，使得障碍物的轮廓模糊，所以刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清是光的衍射现象，故B正确；C.全息照相不是利用全反射，是和光的干涉有关的结果，故C错误；D.光的偏振现象说明光是横波，故D正确；E.X射线比无线电波的波长短，X射线比无线电波更不容易发生衍射现象，故E错误．10、CD【答案解析】

由图可知，两小球均在电场力和库仑力的作用下保持平衡，由于库仑力为相互作用，大小相等、方向相反，即球所受库仑力向右，电场力向左，又因为电场的方向向右，所以球带负电；球所受库仑力向左，受电场力向右，所以球带正电。故CD正确，AB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、(1）7.06，7.03；(2）小球受到空气阻力的影响；【答案解析】(1)在t2到t5时间内，小球下落的高度h=0.7206m，所以小球重力势能的减少量为△Ep=mgh≈7.06J，小球在t2时刻的瞬时速度大小在t5时刻的瞬时速度大小所以小球动能的增加量；(2)由于小球下落过程中要受到空气阻力的作用，所以减少的重力势能一部分转化为小球运动的动能，另一部分转化为克服空气阻力做功而产生的内能．12、b【答案解析】

第一空.开始时气体的压强为，向右水平缓慢拉动活塞到一定位置，弹簧秤的示数为时气体的压强为，则有，该过程中温度不变，则有，整理得.第二空.由上面的式子可知，在表达式中与活塞及固定在其上的支架的总质量无关，所以步骤是多余的.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)(2)【答案解析】

(1)当金属杆匀速运动时，合力为零，恒力F与安培力平衡，由E=BLv、欧姆定律和安培力公式求出安培力与速度的关系式，应用平衡条件求出速度．(2)撤去外力F，ab棒在安培力作用下做减速运动，直至停止运动，由能量守恒定律求电阻R上还能产生的热量．【题目详解】(1)设ab的速度为v．则ab产生的感应电动势为：E=BLv

回路中感应电流为：ab所受的安培力为：