新疆生产建设兵团一师高中2023学年物理高二下期末学业水平测试试题（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、如图所示为风速测量仪的简易模型，在风力的作用下，风叶通过杆带动与其固定在一起的永磁铁转动，假设杆的转速与风速成正比，在某—风速作用下，线圈中产生的正弦式电流如图乙所示，下列说法中正确的是：A．风叶带动杆的转速为5r/sB．电流的表达式为C．风速加倍时线圈中电流的有效值为0.6AD．风速加倍时电流的表达式为2、如图所示，振子在之间做简谐运动，是平衡位置，是的中点．已知振子经向右第一次运动到所用的时间为，经向右第一次运动到所用的时间为，以下说法正确的是（）A． B． C． D．周期为3、如图所示，地面附近某真空环境中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直纸面向里，一个带正电的油滴，沿着一条与竖直方向成α角的直线MN运动，由此可以判断A．匀强电场方向一定是水平向左B．油滴沿直线一定做匀加速运动C．油滴可能是从N点运动到M点D．油滴一定是从N点运动到M点4、某原子核A先进行一次β衰变变成原子核B，再进行一次α衰变变成原子核C，则（）A．核C的质子数比核A的质子数少2B．核A的质量数减核C的质量数等于3C．核A的中子数减核C的中子数等于3D．核A的中子数减核C的中子数等于55、2015年7月23日凌晨，美国宇航局（NASA）发布消息称其天文学家们发现了迄今“最接近另一个地球”的系外行星，因为围绕恒星Kepler452运行，这颗系外行星编号为Kepler452b，其直径约为地球的1.6倍，与恒星之间的距离与日地距离相近，其表面可能存在液态水，适合人类生存．设Kepler452b在绕恒星Kepler452圆形轨道运行周期为T1，神舟飞船在地球表面附近圆形轨道运行周期为T2，恒星Kepler452质量与地球质量之比为p，Kepler452b绕恒星Kepler452的轨道半径与地球半径之比为q，则T1、T2之比为（）A． B． C． D．6、关于光学镜头增透膜，以下说法中错误的是()A．增透膜是为了减少光的反射损失，增加透射光的强度B．增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波长的四分之一C．增透膜利用光的干涉原理D．涂有增透膜的镜头，各种色光的反射光全部相互抵消，因此这种镜头的成像效果较好二、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、将一根沿南北方向放置的水平长绳的南端向西抖动一下,北端向东抖动一下,就分别有1、2两个半波在绳上相向传播如图所示．仔细观察发现,两个半波相遇后彼此穿过,仍然保持各自的运动特征,继续传播,就像没有跟另一列波相遇一样．若1、2两个半波形状完全相同,当它们完全重叠时,下列说法正确的是（）A．重叠部分各点偏平衡位置的位移均为0B．重叠部分各点的加速度均为0C．重叠部分各点的速度均为0D．重叠部分各点中,中点位置速度最大8、光滑斜面AE被分为四个相等的部分,一物体从A点由静止释放，下列结论正确的是（）A．物体到达各点的速率vB∶vC∶vD∶vE=1∶∶∶2B．物体从A到E的平均速度=vBC．物体到达各点所经历的时间tE=2tB=tC=tDD．物体通过每一部分时,其速度增量vB－vA=vC－vD=vD－vC=vE－vD9、以下说法正确的是A．光电效应和康普顿效应都表明光具有粒子性B．电子运动的速度越大其对应的德布罗意波的波长越小C．将放射性元素掺杂到其它稳定元素中,并降低其温度,该元素的半衰期将增大D．结合能越大，表明核子结合成原子核时放出能量越多,原子核也越稳定10、如右图所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路当一条形磁铁N极朝下从高处下落接近回路时A．P、Q将互相靠拢 B．产生的电流方向从Q到PC．磁铁的加速度仍为g D．磁铁的加速度小于g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）用实验测一电池的内阻和一待测电阻的阻值，已知电池的电动势约6V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧。可选用的实验器材有:电流表(量程0~30);电流表(量程0~100);电压表(量程0~6);滑动变阻器(阻值0~5Ω);滑动变阻器(阻值0~300Ω);开关一个，导线若干条。某同学的实验过程如下:Ⅰ.设计如图1所示的电路图，正确连接电路。Ⅱ.将R的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小R的阻值，测出多组U和I的值，并记录。以U为纵轴。I为横轴。得到如图2所示的图线。Ⅲ.断开开关，将改接在B、C之间。A与B直接相连，其他部分保持不变。重复Ⅱ的步骤，得到另一条U-I图线，图线与横轴I的交点坐标为，与纵轴U的交点坐标为.回答下列问题:（1）电流表应选用

_______，滑动变阻器应选用________.（2）由图2的图线，得电源内阻r=____Ω；（3）用、和表示待测电阻的关系式____________代入数值可得；（4）若电表为理想电表，接在B、C之间与接在A、B之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围________电压表示数变化范围__________(选填“相同”或“不同”)。12．（12分）“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是某实验小组在白纸上根据实验结果画出的图。（1）本实验采用的科学方法是（___________）A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．建立物理模型法（2）为提高实验结论的可靠性，在重复进行实验时，可以变动结点O的位置吗？（________）A.可以B．不可以四、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）如图甲所示，发光竹蜻蜓是一种常见的儿童玩具，它在飞起时能够发光．某同学对竹蜻蜓的电路作如下简化：如图乙所示，半径为L的金属圆环绕垂直于圆环平面、通过圆心O的金属轴O1O2以角速度ω匀速转动，圆环上接有电阻均为r的三根导电辐条OP、OQ、OR，辐条互成120°角．在圆环内，圆心角为120°的扇形区域内存在垂直圆环平面向下磁感应强度为B的匀强磁场，在转轴O1O2与圆环的边缘之间通过电刷M、N与一个LED灯(可看成二极管，发光时电阻为r)．圆环及其它电阻不计，从辐条OP进入磁场开始计时．（1）顺磁感线方向看，圆盘绕O1O2轴沿什么方向旋转，才能使LED灯发光？在不改变玩具结构的情况下，如何使LED灯发光时更亮？（2）在辐条OP转过60°的过程中，求通过LED灯的电流；（3）求圆环每旋转一周，LED灯消耗的电能．14．（16分）如图所示为火灾报警器的原理图，竖直放置的玻璃试管中装入水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出响声。在27℃时，下端封闭的空气柱长为L1=20cm，水银柱上表面与导线端点的距离为L2=10cm，管内水银柱的重量为G=10N，横截面积为S=1cm2，大气压强P0=1.0×105Pa，问：①当温度达到多少时报警器会报警？②如果温度从27℃升到报警温度的过程中，封闭空气柱从外界吸收的热量为20J，则空气柱的内能增加了多少？15．（12分）如图甲所示，两根平行金属导轨固定倾斜放置，与水平面夹角为θ=37°，相距d=1.0m，a、b间接一个阻值R=5.0Ω的电阻，在导轨上c、d两点处放一根质量m=0.1kg的金属棒，bc长为L=4.0m，cd平行ab，金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，金属棒与导轨接触点间电阻r=3.0Ω，导轨电阻忽略不计，金属棒与导轨间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，金属棒被两个垂直于导轨的绝缘桩挡住而不会下滑，在金属导轨区域加一个垂直导轨平面斜向下的匀强磁场，磁场随时间的变化关系如图乙所示已知0~1.0s时间内回路中产生的感应电动势大小E=4.0V，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.1．求：(1)在t=1.0s时，磁感应强度B的大小；(2)t=1.0s时，金属棒所受的安培力的大小；(3)在磁场变化的全过程中，若金属棒始终没有离开绝缘桩而上升，则图乙中t0的最大值；(4)在t=0.2s时撤去绝缘桩，求0.2s~t0为最大值的时间内，金属棒受到的摩擦力f随时间t变化的关系式．

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、A【答案解析】

B.由图象可知，线圈转动周期T=0.2s，则，故交流电的电流表达式：i=0.6sin10πt（A），故B错误.A.根据ω=2πn可知转速为5r/s，故A正确.C.由转速与风速成正比，当风速加倍时，转速也加倍，电流的最大值Im=1.2A，故有效值；故C错误.D.由转速与风速成正比，当风速加倍时，转速也加倍，电流的最大值Im=1.2A，则电流的表达式为：i=1.2sin20πt（A），故D错误.2、B【答案解析】根据振子远离平衡位置时速度减小，靠近平衡位置时速度增大可知，振子第一次从平衡位置运动到处的平均速度大于第一次从处到最大正位移处运动的平均速度，而路程相等，则有，故B正确，A、C、D错误；故选B．【答案点睛】做简谐运动的弹簧振子做变加速运动，振子远离平衡位置时速度减小，相反靠近平衡位置时速度增大，根据振子的运动情况分析确定时间关系．3、A【答案解析】

A.粒子的受力如图所以的情况，即电场力只能水平向左，粒子才能沿直线运动。故A正确。B.油滴做直线运动，受重力、电场力和洛伦兹力作用，因为重力和电场力均为恒力，根据物体做直线运动条件可知，粒子所受洛伦兹力亦为恒力据可知，粒子必定做匀速直运动。故B错误。CD.粒子受到的洛仑磁力的方向为垂直MN向上，又因为粒子带正电，再结合左手定则，可知油滴一定是从M点运动到N点一定。故CD都错误。4、C【答案解析】原子核A进行一次β衰变后，一个中子转变为一个质子并释放一个电子，再进行一次α衰变，又释放两个中子和两个质子，所以核A比核C多3个中子、1个质子．故C项正确，ABD三项错误．点睛：α衰变：新核比旧核的质量数少4，电荷数少1；新核中质子数、中子数比旧核均少1．β衰变：新核与旧核的质量数相等，电荷数多1，新核中质子数比旧核多1，中子数比旧核少1；β衰变的本质是原子核中一个中子变成质子的同时立即从核中放出一个电子．5、D【答案解析】

对于Kepler452b，根据万有引力提供向心力得：，解得：；神舟飞船在地球表面附近圆形轨道运行周期为T2，有：，解得：，恒星Kepler452质量与地球质量之比为p，Kepler452b绕恒星Kepler452的轨道半径与地球半径之比为q，则有：．故ABC错误，D正确；故选D．【答案点睛】此题就是根据万有引力提供向心力得出周期与轨道半径以及中心天体质量的关系，结合中心天体质量之比、轨道半径之比求出周期之比．6、D【答案解析】

ABC．增透膜是利用光的干涉原理制成的，当光程差为光在膜中波长的一半时，出现反射光减弱，减少光的反射损失，从而增加光的透射，则增透膜的厚度应为入射光在增透膜中波长的1/4，故ABC正确，不符合题意；D．在选择增透膜时，一般是使对人眼灵敏的绿色光在垂直入射时相互抵消，红色、紫光的反射不能完全抵消，所以涂有增透膜的镜头呈淡紫色，故D错误，符合题意．故选D．【答案点睛】解决本题的关键是理解增透膜的原理：光的干涉原理，知道光程差为光在膜中波长的一半时反射减弱．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、AB【答案解析】（1）根据波的叠加原理，重叠部分的质点同时参与了两列波的振动，质点的位移等于这两列波单独传播时引起的位移矢量和，因为在重叠区域，这两列波单独引起的位移大小相等、方向相反，故合位移为0，处于平衡状态，加速度为零，A、B正确；（2）根据波的传播方向和波中质点振动方向的关系，可以发现，除中点处质点速度为0外，在半波同侧叠加后，质点的速度均不为0，C、D错误；故本题选AB8、AB【答案解析】解：A、根据运动学公式得：物体由A点从静止释放，所以所以物体到达各点的速率之.故A正确．B、初速度为零的匀加速直线运动，开始相对时间内的位移之比为1：3，因为AB：BE=1：3，知B点是AE段中间时刻的位置，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，知物体从A到E的平均速度等于B点的瞬时速度．故B正确．C.根据运动学公式,又初速度为零,得：,物体到达各点经历的时间,即故C错误．D、因为，故物体通过每一部分时其速度增量不等，故D错误．故选AB．【答案点睛】本题是同一个匀加速直线运动中不同位置的速度、时间等物理量的比较，根据选项中需要比较的物理量选择正确的公式把物理量表示出来，再进行比较．9、AB【答案解析】

A.用爱因斯坦的光子学说可以很好低解释光电效应的规律，说明光具有粒子性；康普顿效应，说明光具有动量，也说明光具有粒子性．故A正确；B.根据德布罗意波理论，德布罗意波的波长，电子运动的速度越大，动量越大，其对应的德布罗意波的波长越短，故B正确；C.半衰期与物体所处的物理和化学状态无关，不管以单质形式存在，还是以化合物形式存在，该元素的半衰期不变，故C错误；D.比结合能越大的原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定．故D错误；故选AB10、AD【答案解析】

当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，分析导体的运动情况；【题目详解】A、当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，可知，P、Q将互相靠拢，回路的面积减小一点，使穿过回路的磁场减小一点，起到阻碍原磁通量增加的作用，故A正确，B错误；

C、由于磁铁受到向上的安培力作用，所以合力小于重力，磁铁的加速度一定小于g，故C错误，D正确．【答案点睛】本题直接用楞次定律判断电磁感应现象中导体的运动方向，抓住导体总是反抗原磁通量的变化是关键．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、A2R225相同不同【答案解析】

①根据题设条件中电池的电动势约，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧，可估算出电路中的电流为数十毫安，因此电流表应选用，为了电路正常工作，以及方便调节，多测量几组数据，滑动变阻器应选用②根据图中电路结构可知，电压表测量了电路的路端电压，电流表测量了电路的总电流，因此图中图线斜率绝对值即为电源的内阻，有。③当改接电路后，将待测电阻与电源视为整体，即为一“等效电源”，此时图线的斜率为等效电源的内阻，因此有，解得。④若电表为理想电表，接在B、C之间与接在A、B之间，电路的总电阻可变范围不变，因此电流表的示数变化范围相同，接在B、C之间时，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，而接在A、B之间时，电压表测量的是滑动变阻器与两端电压的和，由于对应某一滑动变阻器阻值时，电路的电流相同，因此电压表的读数不同，所以电压表示数变化范围也不同。12、BA【答案解析】

（1）[1]合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的等效替代法，故ACD不符合题意B符合题意。（2）[2]同一次实验中，O点的位置不能改变，但重复进行实验时，O点位置是允许变动的。故A符合题意，B不符合题意。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）逆时针；增大角速度（2）（3）【答案解析】试题分析：（1）圆环转动过程，始终有一条导电辐条在切割磁感线，产生感应电动势，并通过M.N和二极管构成闭合回路．由于二极管的单向导电性，只有转轴为正极，即产生指向圆心的感应电流时二极管才发光，根据右手定则判断，圆盘逆时针旋转．要使得LED灯发光时更亮，就要使感应电动势变大，即增大转速增大角速度．（2）导电辐条切割磁感线产生感应电动势此时O点相当于电源正极，P点为电源负极，电源内阻为电源外部为二个导体辐条和二极管并联，即外阻为．通过闭合回路的电流带入即得流过二极管电流为（3）转动过程始终有一个导电辐条在切割磁感线，所以经过二极管的电流不变转过一周所用时间所以二极管消耗的电能考点：电磁感应串并联电路14、①T2=450K②ΔU=18J【答案解析】（1）过程为等压变化，由V1T1=V（2）气体对外做功W'由热力学第一定律ΔU=W+Q=-W15、(1)1.2T(2)0.1N(3)l.8s(4)f=0.5t-0.5【答案解析】

(1)根据法拉第电磁感应定律解得磁感应强度的变化