2023学年北京市通州区市级名校物理高二下期末调研模拟试题（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、两分子间的分子力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，相距很远的两分子只在分子力作用下，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．则下列说法正确的是A．在阶段，F表现为斥力B．在阶段，F做负功，分子动能减小，分子势能也减小C．在时，分子势能等于零D．运动过程中，两个分子的分子动能和分子势能之和不变2、将一个物体以一定的初速度竖直向上抛出，0.8s末物体的速度大小为8m/s，不计空气阻力，g取10m/s2，下列说法正确的是（）A．物体在3.2s末回到抛出点B．0.8s时物体的运动方向可能向下C．物体的初速度为20m/sD．0.8s时物体可能位于抛出点下方3、如图所示，电源的电动势为E，内阻忽略不计．A、B是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数较大的线圈，直流电阻不计．关于这个电路的说法中正确的是A．闭合开关瞬间，A、B同时变亮B．闭合开关一会后，A、B一样亮C．开关由闭合至断开，在断开瞬间，A灯闪亮一下再熄灭D．开关由闭合至断开，在断开瞬间，电流自左向右通过A灯4、如图所示，在OA和OC两射线间存在着匀强磁场，∠AOC为30°，正负电子以相同的速度均从M点以垂直于OA的方向垂直射入匀强磁场，下列说法正确的是()A．若正电子不从OC边射出，正负电子在磁场中运动时间之比可能为3∶1B．若正电子不从OC边射出，正负电子在磁场中运动时间之比可能为6∶1C．若负电子不从OC边射出，正负电子在磁场中运动时间之比可能为2∶1D．若负电子不从OC边射出，正负电子在磁场中运动时间之比可能为1∶65、如图所示为某一输电示意图，电厂的发电机输出功率为100kW，输出电压U1=500V，升压变压器原、副线圈的匝数比为n1:n2=1:20，输电线电阻为40Ω，用户需要的电压U4=220V，变压器均为理想变压器。则A．输电线上的输送电流为250AB．输电线上损失的电压为280VC．输电线上损失的电功率为4kWD．降压变压器的原、副线圈的匝数比为n3:n4=48:116、某静电除尘设备集尘板的内壁带正电，两板的带电量相等，中心位置有一个带负电的电极，它们之间的电场线分布如图所示，A、B两点关于电极对称，C是电场中的另一点．则A．B点电势比C点高B．A点电场强度比C点大C．A、B两点的电势不等D．A、B两点的电场强度大小方向都相同二、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，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0.25J8、如图所示，AOB为一边界为1/4圆弧的匀强磁场区域，圆弧半径为R，O点为圆心，D点为边界OB中点，C点为边界上一点，且CD∥AO．现有两个完全相同的带电粒子以相同速度射入磁场（不计粒子重力），其中粒子1从A点正对圆心O射入，恰从B点射出，粒子2从C点沿CD射入，从某点离开磁场，则A．粒子2必在B点射出磁场B．粒子2在磁场中的轨道半径等于RC．粒子1与粒子2离开磁场时速度方向相同D．粒子1与粒子2在磁场中运行时间之比为3：29、如图所示，原线圈接有的交变电压，副线圈上接有定值电阻R、线圈L、灯泡A及理想电压表V，理想变压器的原副线圈的匝数比为4：1,以下说法正确的是A．副线圈中电流的变化频率为60HzB．灯泡A两端电压为55VC．仅频率增大，则灯泡A的亮度将变暗D．仅频率增大，则电压表V的示数将减小10、如图所示为一种儿童玩具，在以O点为圆心的四分之一竖直圆弧轨道上，有一个光滑的小球不能视为质点），为小球的圆心．挡板OM沿着圆弧轨道的半径，以O点为转轴，从竖直位置开始推着小球缓慢的顺时针转动（水平向里看），到小球触到水平线的过程中（）A．圆弧轨道和挡板对小球的作用力的合力不变B．圆弧轨道对小球的支持力逐渐减小C．挡板对小球的支持力逐渐减小D．挡板对小球的支持力做正功三、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）可将光能转换为电能的硅光电池已经得到了广泛的应用．某同学利用如图甲所示的器材探究在一定光照强度下硅光电池的路端电压U与总电流I的关系．电表视为理想电表．(1)在图甲中实物图上用笔画线代替导线进行连接___________；(2)用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U-I图象如图乙所示，由此可知在该光照强度下，硅光电池内阻________(填“是”或“不是”)常数，短路电流为________mA，电动势为________V．(结果保留三位有效数字)(3)若将R=10kΩ的电阻接在该硅光电池两极上，用同样强度的光照射该硅光电池，则该电阻消耗的功率为________W，此时该硅光电池的内阻为________kΩ.(结果保留两位有效数字)12．（12分）实验室中有一自制电子秤装置，其内部结构如图甲所示，某兴趣小组想测定内部弹簧的劲度系数k。已知电源的电动势为E，内阻可忽略不计，滑动变阻器全长为L，重力加速度为g。当托盘上没有放置重物时，滑片P位于图中a点，闭合开关S，当托盘上放置质量为m的重物时，滑片P随托盘一起下移，稳定后，由电压传感器（内阻无穷大）的示数U及其他给定条件，就可测定弹簧的劲度系数k。完成以下问题：(1)在弹簧的弹性范围内，随着m的增大，电压传感器的输出电压U_____（填“增大、减小、不变”），电路中的电流_____（填“增大、减小、不变”）。(2)写出输出电压U与m的关系U＝_____（用k，m，E，L，g表示）。(3)该兴趣小组通过多次测量的U和m的数值，作出U﹣m图象如图乙所示，若图象的斜率为b，则弹簧的劲度系数k＝_____.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）车站、码头、机场等使用的货物安检装置的示意图如图14所示，绷紧的传送带始终保持v=1m/s的恒定速率运行，AB为水平传送带部分长s=2.5m，现有一质量为m=5kg的行李包（可视为质点）无初速度地放在水平传送带的A端，传送到B端时没有被及时取下，行李包从B端沿倾角为37°的斜面滑入储物槽，已知行李包与传送带的动摩擦因数为μ1=0.5，行李包与斜面间的动摩擦因数为μ2=0.8，不计空气阻力。（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）(1)求行李包在AB水平传送带上运动的时间。(2)若B轮的半径为R=0.2m，求行李包在B点对传送带的压力。(3)若行李包滑到储物槽时的速度刚好为零，求斜面的长度L．（忽略B点到斜面圆弧部分）14．（16分）如题图所示的矩形线圈共50匝，总电阻为2Ω，ab＝0.2m，ad＝0.1m，在B＝1T的匀磁场中绕中心轴OO′匀速转动，线圈转动的角速度为10rad/s，t＝0时线圈平面与磁场垂直，求：（1）线圈产生的感应电动势的有效值；（2）线圈产生的感应电流瞬时值的表达式。15．（12分）如图甲示，将一轻质弹簧一端固定，另一端悬挂一质量m=0.3kg的小球并使之静止。现把小球向下拉3cm，然后由静止释放并开始计时，小球在竖直方向上做简谐振动。已知弹簧的劲度系数k＝300N/m，小球运动过程中弹簧始终在弹性限度内；重力加速度g取10m/s2；不计空气阻力。求：（1）简谐振动的振幅A；（2）小球在平衡位置下方2cm处时的回复力大小F回；（3）取平衡位置为坐标原点，向下为x轴正方向，在图乙中的坐标系中定性画出小球的位移－时间图像。

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】

A．在r>r0阶段，F表现为引力，故A错误；B．在r<r0阶段，F表现为斥力，在相互靠近的过程中，斥力做负功，分子势能增大，分子动能减小，故B错误；C．在r＝r0时，分子力为零，分子势能最小为负值，故C错误；D．由于没有外力做功，根据能量守恒定律可知分子动能和势能之和在整个过程中不变，故D正确．故选D.点晴：当分子间距离等于平衡距离时，分子力为零，分子势能最小；当分子间距离小于平衡距离时，分子力表现为斥力；根据图象分析答题．2、A【答案解析】

BD、物体做竖直上抛运动，在0.8s内的速度变化量，由于初速度不为零，可知时刻速度的方向一定竖直向上，不可能竖直向下，物体处于抛出点的上方，故选项B、D错误；AC、根据可知初速度，则上升到最高点的时间，则回到抛出点的时间，故选项A正确，C错误。3、B【答案解析】闭合开关瞬间，A灯立刻亮，通过线圈的电流增大，线圈产生自感电动势，根据楞次定律感应电动势要阻碍电流的增大，使得通过线圈的电流逐渐增大，所以B灯逐渐变亮，最后一样亮，故B正确，A错误；开关由闭合到断开瞬间，B灯中原来的电流突然消失，线圈中电流减小，产生自感电动势阻碍电流减小，自感电流流过两灯，两灯都过一会熄灭，稳定时两灯中的电流相同，A不会闪亮一下再熄灭，故C错误；开关处于闭合状态，在断开瞬间，线圈相当于电源，电流方向仍不变，所以电流自右向左通过A灯，故D错误．所以B正确，ACD错误．4、D【答案解析】

AB．正电子向右偏转，负电子向左偏转，若正电子不从OC边射出，负电子一定不会从OC边射出，粒子运动轨迹对应的圆心角相等，可知运动的时间之比为1∶1，故AB错误；CD．若负电子不从OC边射出，需考虑临界情况：临界一：若负电子不从OC边射出，正电子也不从OC边射出，两粒子在磁场中运动的圆心角都为180°，可知在磁场中运动的时间之比为1∶1.临界二：当负电子恰好不从OC边射出时，对应的圆心角为180°，根据两粒子在磁场中的半径相等，由几何关系知，正电子的圆心角为30°，根据知，正负电子在磁场中运动的时间之比为1∶6.故若负电子不从OC边射出，正负电子在磁场中运动时间之比在1∶1与1∶6之间，故C错误，D正确；故选D.5、C【答案解析】

A.根据理想变压器原副线圈两端的电压与匝数成正比得，所以有：，发电机的输出功率为100kW，所以有，输电线中电流为，故选项A错误；B.输电线上的电压损失，故选项B错误；C.输电导线上损失的电功率为，故选项C正确；D.可得，降压变压器原、副线圈的匝数比是，故选项D错误。6、A【答案解析】

由对称性可知，A、B两点的电势相等，选项C错误；因顺着电场线电势降低，A点电势比C点高，则B点电势比C点高，选项A正确；A点的电场线较C点稀疏，可知A点电场强度比C点小，选项B错误；A、B两点的电场强度大小相同，但是方向不同，选项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、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。8、ABD【答案解析】

AB.粒子运动轨迹如图所示：粒子1从A点正对圆心射入，恰从B点射出，粒子在你磁场中运动的圆心角为90°，粒子轨道半径等于BO，粒子2从C点沿CD射入其运动轨迹如图所示，设对应的圆心为O1，运动轨道半径也为BO=R，连接O1C、O1B，O1COB是平行四边形，O1B=CO，则粒子2一定从B点射出磁场，故AB正确；CD.粒子1的速度偏角，粒子在磁场中转过的圆心角θ1=90°，连接PB，可知P为O1C的中点，由数学知识可知，θ2=∠BO1P=60°，两粒子的速度偏角不同，粒子在磁场中运动的周期，两粒子的周期相等，粒子在磁场中的运动时间的运动时间之比：t1：t2=θ1：θ2=90°：60°=3：2，故D正确，C错误。故选ABD。9、AC【答案解析】变压器不会改变电流的频率，电流的频率为，所以A正确．由瞬时值的表达式可知，原线圈的电压最大值为311V，所以原线圈的电压的有效值为=220V，在根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压的有效值为55V，在副线圈中接有电阻R、电感线圈L和灯泡L1，它们的总的电压为55V，所以灯泡L1两端电压一定会小于55V，所以B错误．交流电的频率越大，电感线圈对交流电有阻碍作用就越大，所以电路的电流会减小，灯泡L1的亮度要变暗，所以C正确．由C的分析可知，频率增大时，副线圈的电流减小，而副线圈的电压不变，所以电阻R的电压减小，电压表的示数将增加，所以D错误．故选AC．点睛：掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系，最大值和有效值之间的关系即可解决本题，并且要知道电感在电路中的作用：阻交流，通直流．10、ABD【答案解析】

A.小球缓慢转动，则小球处于动态平衡，合力始终为0，则轨道和挡板对小球的作用力的合力不变，故A正确；BC对小球进行受力分析如图：当从竖直位置开始推着小球缓慢的顺时针转动，到小球触到水平线的过程中，由几何关系可知，N1与N2之间的夹角保持不变，N1与竖直方向之间的夹角逐渐减小，N2与竖直方向之间的夹角逐渐增大，根据平行四边形定则可知，圆弧轨道对小球的支持力逐渐减小，挡板对小球的支持力逐渐增大．故B正确C错误；D.挡板对小球的力，与小球的位移夹角为锐角，则挡板对小球的支持力做正功，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、不是0.295(0.293～0.297)2.68(2.66～2.69)3.0×10－4(2.9×10－4～3.1×10－4)5.4(4.9～5.6)【答案解析】

（1）[1]本实验中测量电源的电动势和内电阻，故采用限流接法，而电流表采用相对电源的外接法；连接实物电路图，如图所示．

（2）[2][3][4]因图象的斜率是变化的，所以电池的内阻不是定值；在硅光电池的U-I图象，图象与横轴的交点表示短路电流，由图可知，短路电流为295μA=0.295mA；当I=0，U=E，图线斜率的绝对值表示内阻．由图线a可知E=2.68V；

（3）[5][6]在图乙中作出电阻的伏安特性曲线如图所示，与电源的伏安特性曲线的交点表示电压和电流，由图可知，I=175μA，U=1.7V；故电源的输出功率P=UI=1.7×175×10-6=3.0×10-4W；根据闭合电路欧姆定律可得：12、增大不变【答案解析】

根据电路图可知，电压表测量ap段的电压，随m增大，p点下移，ap段电阻增大，则电压U增大，而电路中的总电阻为ac段，电阻不变，故总电流不变.第一空.由以上分析可知填增大.第二空.由以上分析可知填不变.第三空.重物放在托盘上静止时有：kx＝mg，根据串联电路特征知电压表的示数为.第四空.做U-m图象，图象的斜率为，则弹簧的劲度系数为.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)2.6s；(2)25N；(3)1.25m【答案解析】

(1)水平方向行李包受到摩擦力的作用做匀加速直线运动，由牛顿第二定律求出加速度，由v=at求出加速运动的时间，再求出匀速运动的时间即可求解；(2)行李包在B点受到重力和支持力的作用，由牛顿第二定律即可求得支持力；压力大小等于支持力；(2)根据受力分析，结合牛顿第