2023年陕西省洛南县永丰中学物理高二下期中综合测试模拟试题含解析

2023年陕西省洛南县永丰中学物理高二下期中综合测试模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、下列关于核反应的说法正确的是A．衰变为，经过3次α衰变，2次β衰变B．是α衰变方程C．→是β衰变方程，其中β粒子来自原子的内层电子D．查德威克用高速运动的α粒子轰击氮核发现了质子，其反应方程为2、如图所示“验证机械能守恒定律”的实验中，下列说法正确的是（）A．先释放纸带，后接通电源B．打点计时器接低压直流电源C．用秒表测出重物下落的时间D．打点计时器两个限位孔在同一竖直平面内3、一质量为m的炮弹在空中飞行，运动至最高点时炸裂成质量相等的a、b两块，爆炸前瞬间炮弹速度为v，方向水平向右，爆炸后a的速度为2v，方向水平向左．爆炸过程中转化为动能的化学能是A． B． C． D．4、一首乐曲从电台“出发”开始到从收音机的调频台播放出来为止，下列选项都描述了该过程，其中顺序正确的是（）A．调制—发射—调谐—解调—播放B．调频—发射—解调—调谐—播放C．调幅—调谐—发射—解调—播放D．调频—调谐—发射—解调—播放5、如图是核子平均质量与原子序数Z的关系图象，下列说法中错误的是()A．卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型B．天然放射性元素在衰变过程中核电荷数和质量数守恒，其放射线在磁场中不偏转的是γ射线C．图中原子核D和E聚变成原子核F要吸收能量D．图中原子核A裂变成原子核B和C要放出核能6、如图所示，在同一竖直平面内，小球a、b从高度不同的两点分别以初速度va和vb沿水平向抛出，经过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点。若不计空气阻力，下列关系正确的是（）A．ta＞tb，va＜vb B．ta＞tb，va＞vbC．ta＜tb，va＜vb D．ta＜tb，va＞vb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、半径为r、质量为m、电阻为R的金属圆环用一根长为L的绝缘轻细杆悬挂于O1点，杆所在直线过圆环圆心，在O1点的正下方有一半径为L＋2r的圆形匀强磁场区域，其圆心O2与O1点在同一竖直线上，O1点在圆形磁场区域边界上，磁感应强度为B，如图所示．现使绝缘轻细杆从水平位置由静止释放，下摆过程中金属圆环所在平面始终与磁场垂直，已知重力加速度为g，不计空气阻力及摩擦阻力，则（）A．圆环最终会静止在O1点的正下方B．圆环第一次进入磁场的过程通过圆环的电荷量大小为C．圆环在整个过程中产生的焦耳热为D．圆环在整个过程中产生的焦耳热为8、下列说法正确的是（）（双选，填正确答案标号）A．天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构B．氢原子从n＝3的能级向低能级跃迁时只会辐射出两种不同频率的光C．比结合能大的原子核分解成比结合能小的原子核时要吸收能量D．放射性元素每经过一个半衰期，其质量减少一半9、下列说法正确的是()A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体B．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质C．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D．在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变10、有两个完全相同的电阻，一个通以10A的直流电流,热功率为P，另一个通以正弦式交变电流，热功率为2P，那么（）A．交流的有效值为10A B．交流的最大值为102AC．交流的有效值为102A D．交流的最大值为20A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）图为“探究小车的加速度与物体受力的关系”的实验装置图,图中A为小车,质量为连接在小车后面的纸带穿过电磁打点计时器,它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上,B为沙桶和沙,质量为不计绳与滑轮问的摩擦，改变沙的质量,测量多组数据,并在坐标系中作出了如图所示的图像,其中(1)下列说法正确的是_______.A．电磁打点计时器正常工作时使用220V的交流电B．实验时应先接通电源后释放小车C．平衡摩擦力时,应将沙桶用细绳通过定滑轮系在小车上D．为了减小误差,实验中一定要保证远小于(2)图b为某次实验得到的纸带，纸带上标出了所选的四个计数点之间的距离，相邻计数点间还有四个打印点没有画出，各点间的距离如图所示，则小车的加速度大小为____(交流电的频率为50Hz，结果保留两位有效数字).(3)图所示的图像中,图线不过坐标原点的原因是_________________，由图像求出小车的质量为_______(结果保留两位有效数字).12．（12分）某实验小组用单摆测量当地重力加速度，实验装置如图甲所示，处理数据时π取3.14。（1）以下说法正确的是_______________A．摆球应选择体积小的、质量大的B．细线伸缩性要尽量小，长度大约1mC．计时的起点和终点应选择摆球摆至最低点时D．摆球的最大摆角大约为45°最好E.细线上端应选择如图乙所示的悬挂方式（2）该实验小组首先利用游标卡尺测量摆球的直径，如图丙所示，则小球直径d=_________cm。（3）用细线将摆球悬挂好后，该实验小组又用刻度尺测得细线悬挂点到摆球上端的距离为1.09m；用秒表测得摆球完成30次全振动的时间为63.0s，根据测量的数据计算得出当地重力加速度g=_______m/s2（结果保留三位有效数字）。（4）为使实验结果精确，该实验小组通过改变摆长又做了多次实验，用L表示摆长，T表示振动周期，根据实验数据做出的T2—L图象为一条过原点的直线，图线的斜率k=4.00s2/m，由图象可得当地重力加速度g=_________m/s2（结果保留三位有效数字）。四、计算题：本题共3小题，共38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，100匝矩形导线框处于磁感应强度大小的水平匀强磁场中，线框面积S＝0.5m2，线框电阻不计，线框绕垂直干磁场的轴OO′以角速度ω＝100πrad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈中接一只“220V，60W”的灯泡，电流表为理想交流电表．求：（1）线圈从图示位置开始计时，产生感应电动势瞬时值的表达式：（2）为使灯泡正常发光，理想变压器的匝数比：（3）理想交流电流表的示数．14．（16分）如图，一半径为R的玻璃半球，O点是半球的球心，虚线OO′表示光轴（过球心O与半球底面垂直的直线）。已知玻璃的折射率为1.5。现有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光线能从球面射出（不考虑被半球的内表面反射后的光线）。求（1）从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值；（2）距光轴R3的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O15．（12分）弹簧振子以O点为平衡位置在b、C两点之间做简谐运动．B、C相距20cm．某时刻振子处于O点正向右运动．经过0.5s，振子首次到达b点．求：（取向右为正方向）（1）振动的频率f和振幅A；（2）振子在5.5s内通过的路程及位移？（3）如果弹簧的k=100N/m，小球质量为0.5Kg，则5.5s末小球的加速度大小和方向是多少？

参考答案一、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【解析】

衰变为，经过（234-222）÷4=3次α衰变，86-（90-3×2）=2次β衰变，选项A正确；是轻核聚变方程，选项B错误；→是β衰变方程，其中β粒子来自原子核内的中子转化为质子时放出的电子，选项C错误；卢瑟福用高速运动的α粒子轰击氮核发现了质子，其反应方程为，选项D错误．2、D【解析】

A．先接通电源，后释放纸带，A错误；B．打点计时器接低压交流电源，B错误；C．从纸带中可以得到下落时间，故不需用秒表测出重物下落的时间，C错误；D．打点计时器两个限位孔在同一竖直平面内，以减小纸带与打点计时器的阻力，D正确。故选D3、C【解析】

爆炸瞬间内力远大于外力，有，解得b块的速度为，根据能量守恒有，解得．A．与计算结果不符；A错误．B．与计算结果不符；B错误．C．与计算结果相符；C正确．D．与计算结果不符．D错误．4、A【解析】一首乐曲从电台“出发”开始到从收音机的调频台播放出来为止，首先要进行调制，即把声音信号加到高频电磁波信号上去，然后进行发射；载波信号被收音机接收后首先要进行调谐选出该信号，然后进行解调，从高频信号中把声音信号取出来，最后通过喇叭播放；故选A.5、C【解析】（1）粒子散射实验否定了汤姆逊提出的“枣糕”原子模型，逐步意识到原子是空心的结构．在卢瑟福粒子散射实验中，绝大多数粒子的运动方向几乎不变，只有极少数粒子发生了大角度散射，因此卢瑟福提出了原子的核式结构模型，极好的解释了这个现象，故A选项正确；（2）天然放射性元素的衰变过程中电荷数守恒，质量数守恒，放出射线有，，三种．其中只有射线不带电，则它在磁场中运动一定不发生偏转，B项正确；（3）核聚变必须借助超高温高压才能发生，但在核聚变的过程中，有质量亏损，会放出核能，因此C项错误；（4）核裂变过程也会放出核能，故D正确；故本题选C．6、A【解析】

平抛运动的运动时间是由竖直的高度决定的，由于a的高度比b的大，所以由于ab的水平的位移相等，而ta＞tb，所以故选A。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、BC【解析】圆环在进或出磁场时，因磁通量变化，产生感应电流，机械能要减少；当圆环整体完全在磁场中运动时，磁通量不变，不再产生感应电流，其机械能不变，圆环不会离开磁场，就在磁场中左右摆动，不会静止静止在点的正下方，A错误．圆环第一次进入磁场的过程通过圆环的电量大小为，B正确；由几何关系可知，该过程中环的上边缘恰好位于磁场的边界时，与开始时相比环的重心下降的高度为，由能量守恒定律，则有：在整个运动过程中产生的焦耳热Q，即为减小的机械能，因此有，C正确D错误．【点睛】根据感应电流产生条件，只有环进入或离开磁场时，才会产生焦耳热，当环只能在磁场中运动时，即不会产生焦耳热，从而动能的减小，即为产生焦耳热．由能量守恒定律求焦耳热．根据求通过圆环的电量大小．8、AC【解析】

A．天然放射现象的发现说明在原子的内部还存在着复杂的结构，A正确；B．氢原子从n＝3的能级向低能级跃迁时，可以从n=3到n=2，也可以从n=3到n=1，还可以n=2到n=1，有可放出3种不同频率的光，B错误；C．比结合能大的原子结合和牢固，打开时吸收的能量多，因此比结合能大的原子核分解成比结合能小的原子核时要吸收能量，C正确；D．放射性元素每经过一个半衰期，有一半的质量发生衰变，并不是质量减小一半，D错误。故选AC。9、BC【解析】A：将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是晶体．故A项错误．B：固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质．故B项正确．C：由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体．例如金刚石和石墨．故C项正确．D：在熔化过程中，晶体要吸收热量，内能增加，但温度保持不变．故D项错误．10、CD【解析】

一个通以10A的直流电流，热功率为P，则有P＝I2R，当正弦式交变电流，同一电阻，热功率为2P，则有正弦电的电流有效值为I′，因此2P＝I′2R，解得：I′=2I＝102A；正弦电流的最大值为Im=2I′＝20A，故CD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、BD4.0m/s2没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够1.0kg【解析】

根据实验的原理对各个选项进行判断；根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2求解加速度，如果没有平衡摩擦力的话，就会出现当有拉力时，物体不动的情况．【详解】（1）电磁打点计时器正常工作时使用4-6V的交流电，选项A错误；实验时应先接通电源后释放小车，选项B正确；平衡摩擦力时应不挂沙桶，只让小车拖着纸带在木板上匀速运动，选项C错误；为了减小误差，实验中一定要保证m2远小于m1，这样才能认为砂桶的重力等于小车的拉力，选项D正确；故选BD.（2）由纸带可知T=0.1s，，则加速度（3）图c所示的a-F图像中，当F=0.1N时才开始有加速度，可知图线不过坐标原点的原因是没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够；根据牛顿第二定律，则，解得m1=1.0kg12、（1）ABC（2）2.00（3）9.84（4）9.86【解析】

第一空.该实验中，要选择细些的、伸缩性小些的摆线，长度要适当长一些；和选择体积比较小，密度较大的小球，故AB正确；计时的起点和终点应选择摆球摆至最低点时，误差小，故C正确；拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5°，故D错误；根据实验的基本要求，摆球在摆动的过程中，悬线的长度不能变化，乙图摆长变化，甲图摆长不变化，则选甲，故E错误；第二空.游标卡尺是10分度的，其分度值为0.1mm，则图示读数为：20mm+0×0.1mm=20.0mm，故则小球直径d=2.00cm；第三空.用秒表得摆球完成30次全振动的时间为63.0s，所以周期为T=6330s=2.1s

摆长为L=（1.09+0.01）m=1.10m

由周期公式T＝第四空.由周期公式T＝2π所以斜率为4π2由图象可得当地重力加速度g≈9.86m/s2四、计算题：本题共3小题，共38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)e＝500cos100πtV(2)(3)0.12A【解析】

（1）由Em＝NBSω得：Em＝500Ve＝500cos100πtV（2）U1＝＝500VU2＝220V根据解得：（3）根据理想变压器关系：P1＝P2＝U1I1解得：I1＝＝0.12A14、（1）23【解析】（i）如图，从底面上A处射入的光线，在球面上发生折射时的入射角为i，当i等于全反射临界角i0