2023年松原市重点中学物理高二第二学期期末学业水平测试试题含解析

2022-2023高二下物理期末模拟试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、某行星的卫星绕行星做匀速圆周运动，其运动的轨道半径为6.8×10³km.周期为4×10³s引力常量为6.67×10-11N·m²/kg²，则该行星的质量约为A．2×1020kg B．1×1025kg C．1×1020kg D．2×1015kg2、如图所示，变频交变电源的频率可在20Hz到20kHz之间调节，在某一频率时，A1、A2、A3三只灯泡的亮度相同，则下列说法中正确的是（）A．如果将频率增大，A1亮度加强、A2亮度减弱、A3亮度不变B．如果将频率减小，A1亮度加强、A2亮度减弱、A3亮度加强C．如果将频率减小，A1亮度减弱、A2亮度减弱、A3亮度加强D．如果将频率增大，A1亮度减弱、A2亮度加强、A3亮度加强3、教学用发电机能够产生正弦式交变电流．利用该发电机（内阻可忽略）通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示．理想交流电流表A和交流电压表V的读数分别为I、U,R消耗的功率为P．若将发电机线圈的匝数变为原来的4倍，其它条件均不变，下列说法正确的是A．R消耗的功率变为2PB．电压表的读数为4UC．电流表的读数为2ID．通过R的交变电流频率变大4、近年来，登山步行成为越来越多的人的健康习惯．如图为某地生态公园的登山步行道线路图，从图中可以看出，从丁家楼子村到目的地九仙山观景台可以选择不同的路线，小王和小张两人选择了不同的路线，结果小王比小张先到达目的地．对于此过程，下列说法正确的是()A．小王与小张的路程相同B．小王的位移小于小张的位移C．小王的平均速度大于小张的平均速度D．在比较平均速度时，两人不能看作质点5、不计空气阻力，以一定的初速度竖直上抛一物体，物体从被抛出至回到抛出点的运动时间为t.现在物体上升的最大高度的一半处设置一块挡板，物体撞击挡板前后的速度大小相等、方向相反，撞击所需时间不计，则这种情况下物体上升和下降的总时间约为()A．0.5t B．0.4t C．0.3t D．0.2t6、如图所示，导体棒ab两个端点分别搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上，圆环通过电刷与导线c、d相接，c、d两个端点接在匝数比5∶1(左边比右边)的理想变压器原线圈两端，变压器副线圈接一滑动变阻器，匀强磁场的磁感应强度为B、方向竖直向下．设导体棒ab长为L(电阻不计)，并绕与ab平行的水平轴(也是两圆环的中心轴)OO′以角速度ω匀速转动．当变阻器的阻值为R时，通过电流表的电流为I，则()A．变阻器两端的电压U＝IRB．变阻器上消耗的功率为P＝25I2RC．导体棒ab所受的最大安培力F＝BILD．导体棒ab在最高点时两端感应电动势为0二、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、天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所示，由此可推知A．①的电离作用最弱B．核内中子转化为质子和电子，电子发射到核外，形成②射线C．③的穿透能力最强D．③属于原子核内释放的光子8、如图a所示，在xOy平面内有两个沿z方向（垂直于xOy平面方向）做简谐运动的点波源和，两波源的振动图像如图b和c所示，两列波的波速均为4m/s。下列说法正确的是（）A．两列波从波源传播到点的路程差为2mB．两列波引起的点处的质点位移始终为0C．两列波引起的点处的质点振幅为4cmD．M点的振动传到点处后，两列波引起的点在此后2s内通过的路程为16cm9、如图甲所示，为一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，P、Q为介质中的两个质点，图乙为质点P的振动图象，则（）A．t＝0.3s时，质点Q离开平衡位置的位移比质点P的位移大B．t＝0.5s时，质点Q的速度大于质点P的速度C．t＝0.5s时，质点Q的加速度小于质点P的加速度D．0～0.5s内，质点Q运动的路程为0.5m10、如图所示，理想变压器输入端连接有效值不变的交流电源．下列说法正确的是A．只将开关由1掷向2，电压表示数变小B．只将开关由1掷向2，电流表示数变大C．只将滑动变阻器的滑片下滑，电流表示数变小D．只将滑动变阻器的滑片下滑，电压表示数变小三、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）某物理实验小组在做“研究匀变速直线运动”的实验装置如图甲所示，滑块放在水平长木板上在重物的拉动下开始运动，重物落地后，滑块再运动一段距离停在水平长木板上（滑块尚未到达滑轮处）。纸带上计数点的间距如图乙所示，其中每相邻两计数点之间还有4个点未画出，打点计时器的工作频率为50Hz。(1)实验小组的部分实验步骤如下：a.拉住纸带，将滑块移至靠近打点计时器处b.将打点计时器固定在水平长木板上，并接好电路c.将纸带固定在滑块尾部，并穿过打点计时器的限位孔，把一条细线拴在滑块上，细线跨过定滑轮，下面吊着适当重物d.关闭电源，取出纸带e.接通电源，待打点计时器工作稳定后放开滑块上述实验步骤的正确顺序是：______用字母标号填写(2)通过分析纸带数据，可以判断在相邻计数点____和____之间某时刻开始减速；(3)计数点D对应的速度大小为_____；(4)滑块做减速运动过程中的加速度大小为_____。12．（12分）如图所示，是利用插针法测定玻璃砖的折射率的实验得到的光路图，玻璃砖的入射面AB和出射面CD并不平行，则：（1）出射光线与入射光线________（填“平行”或“不平行”）；（2）以入射点O为圆心，以R=5cm长度为半径画圆，与入射光线PO交于M点，与折射光线OQ交于F点，过M、F点分别向法线作垂线，量得MN=1.68cm，FE=1.12cm，则该玻璃砖的折射率n=________．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）已知O、A、B、C为同一直线上的四点，一物体自O点静止起出发，沿此直线做匀加速运动，依次经过A、B、C三点，物体通过AB段时间为t1，物体通过BC段所用时间为t2.已知物体通过AB段与通过BC段位移相等．求物体由O运动到A的时间t.14．（16分）如图所示为交流发电机示意图，匝数为n=100匝的矩形线圈，边长分别为a=10cm和b=20cm，内阻为r=5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以ω=rad/s的角速度匀速转动，转动开始时线圈平面与磁场方向平行，线圈通过电刷和外部R=20Ω的电阻相接．求电键S合上后，（1）写出线圈内产生的交变电动势瞬时值的表达式；（2）电压表和电流表示数；（3）从计时开始，线圈转过的过程中，通过外电阻R的电量．15．（12分）如图所示，高为H的导热气缸竖直固定在水平地面上，横截面积为S、重力为G的“⊥”形活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞离缸底高为h．现手持“⊥”形活塞上端，缓慢竖直上提活塞，当活塞上升至气缸上端口时，求竖直上提的力F大小．已知：大气压强为p0，不考虑活塞与气缸之间的摩擦及温度的变化，不计活塞及气缸壁的厚度．

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、B【解析】

根据万有引力提供向心力得：，解得：代入数据解得：，故B正确．【点晴】解决本题关键理解卫星绕行星做匀速圆周运动，利用万有引力提供向心力即求解．2、A【解析】

AD.三条支路电压相同，当交流电频率变大时，电感的感抗增大，电容的容抗减小，定值电阻阻值不变，所以流过A1的电流变大，流过灯泡A2的电流变小，流过A3的电流不变，故灯泡A1亮度加强，灯泡A2亮度减弱，A3的亮度不变，故D错误，A正确；BC.当交流电频率变小时，电感的感抗减小，电容的容抗增大，所以流过A1的电流变小，流过灯泡A2的电流变大，流过A3的电流不变，故灯泡A1亮度减弱，灯泡A2亮度加强，灯泡A3亮度不变，故BC错误。3、C【解析】

根据交流电的产生以及最大值的表达式，分析交流电的最大值的变化，结合有效值与最大值之间的关系分析有效值的变化；结合变压器的特点分析副线圈上的电压的变化、功率的变化以及频率的变化．【详解】线圈在匀强磁场中匀速转动，设线圈的最大横截面积为S，磁场的磁感应强度为B，线圈转动的角速度为ω，则产生的最大电动势为：Em=nBSωA、B项：原线圈两端的电压等于电动势的有效值，为：设原副线圈的匝数比为k，则副线圈两端的电压为：当发电机线圈的转速变为原来的2倍时，有副线圈两端的电压为：所以，电压表的示数变为原来的2倍，故B错误；由公式可知，即R消耗的功率变为4倍，故A错误；C项：由于电压表的示数变为原来的两倍，由欧姆定律可知，电流表的示数变为原来的两倍，故C正确；D项：变压器不能改变交流电的频率，故D错误．故应选：C．【点睛】本题考查了交流电的产生以及变压器的构造和原理，对交流电来说，当线圈的角速度减小时，不仅仅交流电的频率发生变化，交流电的最大值、有效值都会产生变化．4、C【解析】

位移为初位置到末位置的有向线段，路程是运动的轨迹的长度．平均速度为位移与时间的比值，平均速率为路程与时间的比值．【详解】A．路程是运动的轨迹的长度．他们选择不同的路线，路程可能不同．故A错误；B．位移为初位置到末位置的有向线段，他们的起点与终点是相同的，所以位移相等．故B错误；C．平均速度是由位移与时间的比值，小王与小张的位移相同，但由于小王用时较短，故小王的平均速度较大，故C正确；D．在比较平均速度时，两人的大小可以忽略不计，能看作质点．故D错误．故选C．5、C【解析】

物体做竖直上抛运动，从抛出至回到原点的时间为t，根据对称性可得，物体下降时间为0.5t，故高度为物体自由落体运动0.5h过程，有联立解得故第二次物体上升和下降的总时间故选C。6、B【解析】根据变压器电流与匝数成反比，可得电阻器上的电流为5I，两端的电压为U=5IR，C错误；消耗的功率为P=25I2R，B正确；安培表电流I为有效值，电流最大值为，则导体棒ab所受的最大安培力F=BL，C错误．导体棒ab在最高点时，垂直切割磁感线，两端感应电动势最大，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、BCD【解析】

A.α射线贯穿能力最弱，电离作用最强，一张纸就能把它挡住，故①是α射线，它的电离本领最强，故A错误。B.天然放射性元素放出的三种射线都是原子核发生衰变造成的，β射线能贯穿几毫米厚的铝板，电离作用较强，故②是β射线，是原子核中的一个中子转化成一个质子，同时释放出一个高速电子，该电子即β射线，故β射线来自原子核，故B正确；C.γ射线穿透本领最强，甚至能穿透几厘米厚的铅板，电离本领很弱，故③是γ射线，③的穿透能力最强，故C正确。D.③是γ射线，它的电离作用最弱，是原子核发生衰变时释放的能量以γ光子的形式辐射出来，故③属于原子核内释放的光子，故D正确。8、BC【解析】

由几何关系求路程差。由波速公式求解波长。如果两波源起振同方向，当介质中某一点与两波源的路程差等于半波长的奇数倍时，这一点是振动减弱的点。路程差等于波长的整数倍时，这一点振动加强；如果两波源起振方向相反，当介质中某一点与两波源的路程差等于半波长的奇数倍时，这一点是振动加强的点。路程差等于波长的整数倍时，这一点振动减弱，据此分析即可。【详解】A．两列波从波源传播到点的路程差为故A错误；B．两列波引起的点处的路程差为始终为0，故B正确；C．由图可知所以波长为两列波到点处的路程差为又因为两列波起振方向相反，所以在点处振动加强，其振幅为4cm，故C正确；D．根据点R处振幅为4cm可知，一个全振动过程的路程为16cm，故两列波引起的点在此后2s内通过的路程应为32cm。故D错误。故选BC。9、BC【解析】

A.如图乙，0.3s时，yp＝-0.1m，质点Q不在最大位移处，则yp＞yQ，故A错误.BC.0.5s时，yp＝0.1m，质点Q不在最大位移处，则vP＜vQ，aP＞aQ，故B，C均正确.D.由质点P的振动图象可知，简谐横波沿x轴负方向传播，0～0.4s内质点Q运动的路程为0.4m，0.4s～0.5s内，质点Q回到起始位置并向下运动，运动的路程大于0.1m，则0～0.5s内，质点Q运动的路程大于0.5m，故D错误.10、BC【解析】

AB.只将开关由1掷向2，则初级匝数变小，根据可知，次级电压变大，则电压表示数变大，电流表示数变大，选项A错误，B正确；CD.只将滑动变阻器的滑片下滑，则次级电阻变大，而次级电压不变，则次级电流减小，即电流表示数变小，电压表示数不变，选项C正确，D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、bcaedEF0.350.50【解析】

(1)本实验首先将打点计时器固定在水平长木板上，并接好电路，将纸带固定在滑块尾部，并穿过打点计时器的限位孔，把一条细线拴在滑块上，细线跨过定滑轮，下面吊着适当重物，拉住纸带，将滑块移至靠近打点计时器处，接通电源，待打点计时器工作稳定后放开滑块，关闭电源，取出纸带，故为bcaed；(2)从纸带上的数据分析得知：在点计数点E之前，两点之间的位移逐渐增大，是加速运动，位移的增量为约为1cm，在E到F位移增量为0.7cm，说明在E和F间物体即开始减速；(3)计数点D对应的速度大小为；(4)利用逐差法得：。12、不平行1.5【解析】

（1）因为上下表面不平行，光线在上表面的折射角与在下表面的入射角不等，则出射光线的折射角与入射光线的入射角不等，可知