2023学年甘肃省兰化一中物理高二下期末考试模拟试题（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、2018年12月8日凌晨2点24分，中国长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心起飞，把嫦娥四号探测器送入地月转移轨道，“嫦娥四号”经过地月转移轨道的P点时实施一次近月调控后进入环月圆形轨道I，再经过系列调控使之进人准备落月”的椭圆轨道Ⅱ，于2019年1月3日上午10点26分，最终实现人类首次月球背面软着陆．若绕月运行时只考虑月球引力作用，下列关于“嫦娥四号的说法正确的是A．“嫦娥四号”的发射速度必须大于11.2km/sB．沿轨道I运行的速度大于月球的第一宇宙速度C．沿轨道I运行至P点的加速度小于沿轨道Ⅱ运行至P点的加速度D．经过地月转移轨道的P点时必须进行减速后才能进入环月圆形轨道I2、水平桌面上放一闭合铝环，在铝环轴线上方有一条形磁铁，当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速靠近铝环时，下列判断正确的是（）A．铝环有收缩的趋势，对桌面的压力减小 B．铝环有扩张的趋势，对桌面的压力增大C．铝环有收缩的趋势，对桌面的压力增大 D．铝环有扩张的趋势，对桌面的压力减小3、如图所示，N匝矩形导线框以角速度绕对称轴匀速转动，线框面积为S，线框电阻、电感均不计，在左侧有磁感应强度为B的匀强磁场，外电路接有电阻R，理想电流表A，则：（）A．从图示时刻起，线框产生的瞬时电动势为B．交流电流表的示数C．R两端电压的有效值D．一个周期内R的发热量4、如图所示，竖直放置的弯曲管A端开口，B端封闭，密度为ρ的液体将两段空气封闭在管内，管内液面高度差分别为h1、h2和h3，则B端气体的压强为（）（已知大气压强为P0）A．P0-ρg(h1+h2+h3) B．P0-ρg(h1+h2)C．P0-ρg(h1+h3-h2) D．P0-ρg(h1+h3)5、如图所示为氢原子的能级图，若用能量为12.09eV的光子去照射一群处于基态的氢原子，则氢原子A．能跃迁到n=3的激发态B．能跃迁到n=4的激发态C．氢原子将被电离D．氢原子不能吸收光子而发生跃迁6、如图所示，一物体沿三条不同的路径由A运动到B，下列关于它们的位移的说法中正确的是()A．沿Ⅰ较大 B．沿Ⅱ较大C．沿Ⅲ较大 D．一样大二、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，工厂里通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈等距离排列，且与传送带以相同的速度匀速运动为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带，根据穿过磁场后线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈，通过观察图形，判断下列说法正确的是A．从图中可以看出，第3个线圈是不合格线圈B．从图中可以看出，第4个线圈是不合格线圈C．若线圈闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动D．若线圈不闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动8、光滑的水平面上，用弹簧相连的质量均为2kg的A、B两物块都以v0=6m/s的速度向右运动，弹簧处于原长，质量为4kg的物块C静止在前方，如图所示．B与C碰撞后二者粘在一起运动，在以后的运动中，当弹簧的弹性势能达到最大时（）A．弹簧的弹性势能最大为EP=10J B．弹簧的弹性势能最大为EP=12

JC．物块A的速度是3

m/s D．物块A的速度是6m/s9、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，接线柱接在电压的正弦交流电源上，为定值电阻，其阻值为，为用半导体材料制成的热敏电阻(阻值随温度升高而减小).下列说法中正确的是（）A．时，之间电压的瞬时值为B．时，电压表的读数为C．在内电阻上产生的热量为D．当的温度升高时，电压表示数变大，电流表示数变大10、如图所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，R4（与R2串联的那个电阻）为热敏电阻（阻值随温度升高而减小），与分别为理想电压表与理想电流表．现将开关S闭合，当环境温度升高时，下列说法正确的是A．电流表的示数增大B．电压表的示数减小C．R1上消耗的电功率减小D．R3两端的电压減小三、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）用如图1所示的实验装置验证ml、m1及地球组成的系统机械能守恒．m1从高处由静止开始下落，ml下面拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．如图1给出的是实验中获取的一条纸带：0是刚开始运动时打下的点，每相邻两计数点间还有4个计时点（图中未标出）．已知ml=100g、m1=300g，取g=9.8m/s1．（结果保留三位有效数字）（1）在纸带上打下记数点5时的速度v=______m/s；（1）从0点到第5个计数点的过程中系统动能的增加量△EK=______J，系统重力势能的减少量△EP=______J；（3）通过（1）中的数据能够得出的结论是______12．（12分）某同学利用光电门和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验气垫导轨装置如图甲所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块弹射架等组成在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔,向导轨空腔内不断通入压缩空气,空气会从小孔中喷出使滑块稳定地漂浮在导轨上,这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。下面是实验的主要步骤：①用游标卡尺测量遮光条的宽度d示数如图乙所示;②安装好气垫导轨调节气垫导轨底座螺母,观察导轨上的气泡仪,使_____________;③向气垫导轨通入压缩空气④把滑块2放在气垫导轨上的光电门之间;然后让滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮筋;⑤释放滑块1滑块1通过光电门1的时间为0.008s⑥滑块1与静止的滑块2碰撞后粘合在一起,通过光电门2的时间为0.014s;⑦用天平测得滑块1的质量310g,滑块2(包括橡皮泥)的质量为200g。(1)遮光条的宽度d=______mm(2)请完善实验步骤②中的内容;(3)计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量______kg·m/s;两滑块相互作用以后系统的总动量为______kg·m/s(保留二位有效数字);(4)试说明(3)中两结果不完全相等的主要原因是________________。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）对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质．（1）光电效应和康普顿效应深入地揭示了光的粒子性的一面．前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量之外还具有动量．我们知道光子的能量，动量，其中v为光的频率，h为普朗克常量，λ为光的波长．由于光子具有动量，当光照射到物体表面时，会对物体表面产生持续均匀的压力，这种压力会对物体表面产生压强，这就是“光压”，用I表示．一台发光功率为P0的激光器发出一束频率为的激光，光束的横截面积为S．当该激光束垂直照射到某物体表面时，假设光全部被吸收（即光子的末动量变为0）．求：a．该激光器在单位时间内发出的光子数N；b．该激光作用在物体表面时产生的光压I．（2）从微观角度看，气体对容器的压强是大量气体分子对容器壁的频繁撞击引起的．正方体密闭容器中有大量运动的粒子，每个粒子质量为m，单位体积内粒子数量为n．为简化问题，我们假定：粒子大小可以忽略；速率均为v，且与容器壁各面碰撞的机会均等；与容器壁碰撞前后瞬间，粒子速度方向都与容器壁垂直，且速率不变．a．利用所学力学知识，推导容器壁受到的压强P与m、n和v的关系；b．我们知道，理想气体的热力学温度T与分子的平均动能成正比，即，式中α为比例常数．请从微观角度解释说明：一定质量的理想气体，体积一定时，其压强与温度成正比．14．（16分）如图所示，同一光滑水平轨道上静止放置A、B、C三个物块，A、B两物块质量均为m，C物块质量为2m，B物块的右端装有一轻弹簧，现让A物块以水平速度向右运动，与B碰后粘在一起，再向右运动推动C（弹簧与C不粘连），弹簧没有超过弹性限度．求：(1)A与B碰撞中的动能损失；(2)整个运动过程中，弹簧的最大弹性势能．15．（12分）如图所示，左端封闭、右端开口的等臂U形玻璃管竖直放置，管内水银在左管内封闭一段长l015cm、温度为300K的空气柱，左右两管水银面高度差为h0=10cm，大气压强为75cmHg．（i）在温度不变的条件下，需要从开口端加入多长的水银柱才能使左右管的水银面等高?（ii）左右两管内水银面刚好相平后，即停止补充水银，并给左管的气体加热，当右管内水银面刚好上升到与管口齐平时，左管内气体的温度为多少?

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】

根据嫦娥四号”经过地月转移轨道的P点时实施一次近月调控后进入环月圆形轨道I，再经过系列调控使之进人准备落月”的椭圆轨道Ⅱ可知，本题考查卫星变轨问题，根据万有引力定律和圆周运动知识进行列方程求解．【题目详解】A项：嫦娥四号仍在地月系里，也就是说嫦娥四号没有脱离地球的束缚，故其发射速度需小于第二宇宙速度而大于第一宇宙速度，故A错误；B项：由公式可知，在轨道I的半径大于月球的半径，所以沿轨道I运行的速度小于月球的第一宇宙速度，故B错误；C项：卫星经过P点时的加速度由万有引力产生，不管在哪一轨道只要经过同一个P点时，万有引力在P点产生的加速度相同，故C错误；D项：地月转移轨道进入环月圆形轨道I时做近心运动，所以经过地月转移轨道的P点时必须进行减速后才能进入环月圆形轨道I，故D正确．故选D．【答案点睛】理解宇宙速度的物理意义和卫星变轨原理是解决本题的关键，应用“越远越慢”这一规律可以方便解决此类问题．2、C【答案解析】

当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速靠近铝环时，通过铝环的磁通量增加，根据楞次定律，铝环中产生的感应电流的磁场要阻碍磁通量的增加，阻碍磁铁的靠近，所以铝环对桌面的压力会增大，铝环还有收缩的趋势，以缩小面积来阻碍磁通量的增加。所以选项C正确，ABD错误3、B【答案解析】

A.、由图可知线圈只有一半在磁场中，产生的电动势的最大值为：，从图示时刻起，线框产生的瞬时电动势为：，故选项A错误；B、交流电流表的示数为：，故选项B正确；C、两端电压的有效值：，故选项C错误；D、一个周期内的发热量：，故选项D错误．4、D【答案解析】

对右侧液面分析，与之相平的左侧液面压强相等，而左测液面受到大气压强，中间气体压强及上部液柱的压强；故有：P0=P2+ρgh3以中间气柱的最低液面分析，同理可得：PB+ρgh1=P2联立解得：PB=P0-ρg（h1+h3）故选D．5、A【答案解析】

ABD．因为﹣13.6eV+12.09eV=﹣1.51eV，可知氢原子能够跃迁到第3能级，所以A正确，BD错误．C．氢原子要想被电离至少得需要13.6eV的能量，所以氢原子不会被电离．C错误．故选A．【答案点睛】能级间跃迁吸收会辐射的光子能量等于两能级间的能级差，通过该规律判断基态的氢原子跃迁到第几能级6、D【答案解析】本题考查的是位移的概念的理解．位移的大小与路径无关，只与始末位置有关．所以选择D选项正确．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、AC【答案解析】从图中可以看出，第3个线圈是不合格，若是闭合的，则在安培力作用下，会向后滑动，故A正确；从图中可以看出，第4个、5个及6个线圈均是合格的，其位置均匀，D错误；若线圈闭合，进入磁场时，线圈中出现感应电流；从楞次定律另一角度力与运动可知：靠近磁场则两者排斥、远离磁场则两者吸引，所以受到安培力向左，所以线圈相对传送带向后滑动，C正确；若线圈不闭合，进入磁场时，线圈中没有感应电流，则相对传送带位置不变，D错误．【答案点睛】当线圈通过磁场时，穿过线圈的磁通量发生变化，导致线圈中产生感应电动势，从而出现感应电流，则安培力促使线圈在运动由楞次定律可知：当磁通量变大时，安培力去阻碍其变大，所以安培力方向与运动方向相反；当磁通量变小时，安培力去阻碍变小，则安培力的方向仍与运动方向相反当线圈没有闭合，则线圈中虽有感应电动势，但没有感应电流，所以没有安培力作用，则其位置不变．由楞次定律另一角度力与运动可知：靠近磁场则两者排斥、远离磁场则两者吸引．8、BC【答案解析】当A、B、C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大.由A、B、C三者组成的系统，取水平向右为正方向，由动量守恒定律得：mA+mBv0=mA+mB+mCvA，代入数据解得：物块A的速度vA=3m/s；B、C【答案点睛】本题是含有非弹性碰撞的过程，要分过程研究，不能全过程列出机械能守恒方程EP9、AC【答案解析】A.

t=s时，a、b两点间电压的瞬时值为=V，故A正确；B.无论何时，最大值为u=10V，所以有效值U1=u/=10V.根据变压器的原副线圈的电压比等于匝数比，即U1：U2=n1：n2=1：10，所以U2=100V，即电压表读数为100V.故B错误；C.计算热量用有效值.R1两端的电压有效值为100V，所以在1分钟内电阻R1上产生的热量为Q=t=6000J.故C正确；D.当R2的温度升高时，R2的电阻减小，导致电路的总的电阻减小，所以电路中的总电流将会增加，A测量的是原线圈中的总的电流，由于副线圈的电流增大了，所以原线圈的电流A示数也要增加；由于电源的电压不变，原副线圈的电压也不变，故D错误．故选：AC10、BD【答案解析】当环境温度升高时，，所以电压表示数减小，B正确．因为总电流增大，所以两端电压增大，根据,所以上消耗的功率增大,所以C错误．又由于路端电压减小，所以R3两端电压减小，所以电流表示数减小．D对A错．所以选择BD.【答案点睛】先根据热敏电阻的变化判断总电阻的变化，再根据闭合电路欧姆定律判断电流，再是内电压，外电压，也就是路端电压的大小．再结合串并联的知识以及电流、功率的公式判断电流和功率．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）；（1），（3）在误差允许的范围内，系统机械能守恒【答案解析】(1)计数点5的瞬时速度(1)系统增加的动能;系统重力势能的减小量△Ep=(m1+m1)gh=0.1×9.8×(0.384+0.116)J=0.588J≈0.59J．由此可知，在误差允许的范围内，m1、m1组成的系统机械能守恒．【答案点睛】根据物体的初末动能大小可以求出动能的增加量，根据物体重力做功和重力势能之间的关系可以求出系统重力势能的减小量，比较动能增加量和重力势能减小量之间的关系可以得出机械能是否守恒.12、使气垫导轨水平；2.30mm；0.089；0.084；气垫导轨没有水平，存在阻力【答案解析】

（1）调节气垫导轨底座螺母，当气垫导轨水平时，滑块受到的摩擦力几乎为零；（2）由图知，游标卡尺主尺读数为0.2cm=2mm，游标尺第6条刻度线和主尺对应最齐，故游标尺读数为6×0.05=0.30mm，故遮光条宽度d=2mm+0.30mm=2.30mm；（3）由⑤可知，滑块1通过光电门1的时间为t1=0.008s

此时滑块1的速度为；故碰前总动量为P=m1v1=m1

代入数据，得P=0.089kg•m/s

由⑥知，滑块1与静止的滑块2碰撞后粘合在一起，通过光电门2的时间t2=0.014s

此时滑块1和滑块2的速度为

故碰后总动量为P'=（m1+m2）v2=（m1+m2）

代入数据，得P'=0.084kg•m/s

（4）对（3）中结果分析可知，碰撞前后总动量不相等，主要原因是气垫导轨没有水平，存在阻力。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）a.b.（2）a.b.见解析【答案解析】

（1）a.单位时间的能量为：，光子能量：，