安徽省淮北市2022-2023学年物理高二下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、半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子(不计重力)从A点以速度v0垂直磁场方向朝着O点射入磁场中，并从B点射出.∠AOB＝120°，如图所示，则该带电粒子在磁场中运动的时间为()A． B． C． D．2、关于近代物理，下列说法错误的是（）A．轻核聚变反应方程中，X表示电子B．α粒子散射实验现象揭示了原子的核式结构C．分别用红光和紫光照射金属钾表面均有光电子逸出，紫光照射时，逸出的光电子的最大初动能较大D．基态的一个氢原子吸收一个光子跃迁到n=3激发态后，可能发射2种频率的光子3、原子的核式结构学说，是卢瑟福根据以下哪个实验提出来的（）A．光电效应实验B．氢原子光谱实验C．α粒子散射实验D．天然放射实验4、“纵跳摸高”是一种很好的有助于青少年长高的运动．其动作要领是原地屈膝两脚快速用力蹬地，跳起腾空后充分伸展上肢摸到最高点．则人在进行纵跳摸高时，从他开始屈膝到摸到最高点的过程中()A．人始终处于超重状态B．人始终处于失重状态C．地面支持力对人的冲量与重力冲量的大小相等D．地面支持力对人做的功等于重力势能的增量5、甲、乙两车同时同地沿同一方向在一平直公路上行驶，其中甲车做匀速直线运动，乙车由静止开始做匀加速直线运动，其运动的x﹣t图象如图所示，下列说法正确的是（）A．甲车的速度大小为8m/sB．乙车的加速度大小为20m/s2C．甲、乙两车5s时相遇D．甲、乙两车5s时速度相同6、甲、乙两个单摆的振动图象如图所示，根据振动图象可以断定A．甲、乙两单摆振动的周期之比是3：2B．甲、乙两单摆振动的频率之比是2：3C．若甲、乙两单摆在同一地点摆动，则甲、乙两单摆摆长之比是9：4D．若甲、乙两单摆摆长相同，在不同地点摆动，则甲、乙两单摆所在地的重力加速度之比为9：4二、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、如图是两列频率相同的横波在某时刻的叠加情况，以波源S1、S2为圆心的两组同心圆弧分別表示同一时刻两列波的波峰（实线）和波谷（虚线），设S1在图中各点的振幅A1=4cm，S2在图中各点的振幅A2=3cm，则下列说法正确的是（）A．质点D是振动减弱点B．质点A的振幅是7cmC．再过半个周期，质点B是振动加强点D．质点C的振幅为1cmE.质点A此刻振动的速度最小8、用表示分子引力与斥力平衡时两分子间的距离,下列各图中可以定性反映分子作用力或分子势能随分子间距离变化关系的图线是A．B．C．D．9、如图所示,竖直放置的线圈两端连接一只小灯泡构成回路,一块强磁铁从线圈上方某一高度由静止释放后从线圈中穿过,小灯泡会发光则A．灯泡亮度与强磁铁释放高度无关B．强磁铁下落的时间比没有线圈时长C．强磁铁进入线圈时受到阻力一定比重力小D．强磁铁进入与离开线圈时加速度方向可能相同10、在物理学中，常用比值法定义物理量，例如用来定义电场强度，下列也采用比值法定义，且定义式正确的物理量是A．电容器的电容号 B．磁感应强度C．电场强度与电势差的关系式 D．导体的电阻三、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）某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括电压表（内阻约为3kΩ）、电流表（内阻约为1Ω）、定值电阻等．（1）使用多用电表粗测元件X的电阻，选择“×1”欧姆档测量，示数如图（a）所示，读数______Ω，据此应选择图中的_______（选填“b”或“c”）电路进行实验．（2）连接所选电路，闭合S；滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，电流表的示数逐渐___填“增大”“减小”）；依次记录电流及相应的电压；将元件X换成元件Y，重复实验．（3）图（d）是根据实验数据做出的U—I图线，由图可判断元件_____（填“X”或“Y”）是非线性元件．（4）该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R＝21Ω的定值电阻，测量待测电池组的电动势E和内阻r，如图（e）所示，闭合S1和S2，电压表读数为3.00V，断开S2，电压表读数为1.00V，结合图（d）可算出E＝______V，r=_____Ω．（结果均保留两位有效数字，电压表为理想电压表）12．（12分）某小组的同学拟探究小灯泡L的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：小灯泡L，规格“4.0V，0.7A”；电流表A1，量程3A，内阻约为0.1Ω；电流表A2，量程0.6A，内阻R2＝0.2Ω；电压表V，量程3V，内阻RV＝9kΩ；标准电阻R1，阻值1Ω；标准电阻R2，阻值3kΩ；滑动变阻器R，阻值范围0～10Ω；学生电源E，电动势6V，内阻不计；开关S及导线若干。（1）甲同学设计了如图1所示的电路来进行测量，当通过L的电流为0.46A时，电压表的示数如图2所示，此时L的电阻为______Ω。（2）乙同学又设计了如图3所示的电路来进行测量，电压表指针指在最大刻度时，加在L上的电压值是______V。（3）小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线，需要重新设计电路。请你在乙同学的基础上利用所提供器材，在图4所示的虚线框内补画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号。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）有一起重机用的是直流电动机，其内阻r＝0.8Ω，线路电阻R＝10Ω，电源电压U＝150V，伏特表的示数为110V，求：（1）通过电动机的电流．（2）输入到电动机的功率P入．（3）电动机的发热功率Pr，电动机输出的机械功率．14．（16分）如图所示，直线MN上方为磁感应强度为B的足够大的匀强磁场．一质子（质量为m、电荷量为e）以v的速度从点O与MN成30°角的方向射入磁场中，求：(1)质子从磁场中射出时距O点多远？(2)质子在磁场中运动的时间为多少？(要做出粒子运动轨迹图)15．（12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．

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、C【解析】

由图根据几何知识可知，粒子轨迹对应的圆心角为α=60°=；轨迹半径为R=rtan60°=r；粒子运动的时间为，故C正确，ABD错误。点睛：此题求解时间由两个方法，除了用弧长除以线速度外，还可用周期来求解，可尝试一题多解．2、A【解析】轻核聚变反应方程中，X的质量数为，电荷数，可知X表示中子，A错误；卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子具有核式结构，B正确；分别用红光和紫光照射金属钾表面均有光电子逸出，由于紫色光的频率大，由：可知，紫光照射时，逸出的光电子的最大初动能较大，C正确；基态的一个氢原子吸收一个光子跃迁到n=3激发态后，当该原子向地能级跃迁时，可能的途径是：n=3→n=1→n=1，所以可能发射2种频率的光子，D正确．3、C【解析】试题分析：卢瑟福通过a粒子散射实验，发现绝大多数a粒子不发生偏转，只有极少数a粒子发生大角度偏转，进而提出了原子的核式结构模型，所以C选项正确。考点：本题考查物理学史问题。4、C【解析】试题分析：人开始屈膝，要加速下降，故加速度是向下的，此时失重，再起立时，加速向上，加速度向上，此时超重，故人并不始终处于超重和失重状态，选项AB错误；对整个过程分析可知，总动量的变化量为0，人在整个过程中受重力和地面对人的支持力，故二个力的冲量大小相等，方向相反，选项C正确；人上升，其重力势能增大，并不是地面对人做功产生的，地面对人不做功，因为该作用力虽然作用在人的身上，但该力没有移动距离，人的重力势能的增加靠的是人体自身机体的能量，选项D错误．考点：超重、失重，动量定理．5、C【解析】

A.甲车做匀速直线运动，速度为v甲＝＝10m/s，故A错误。B.乙车做初速度为零的匀加速直线运动，根据x＝at1得a＝8m/s1．故B错误。C.甲、乙两车5s时到达同一位置而相遇，故C正确。D.根据x﹣t图象的斜率表示速度，知5s时乙车的速度比甲车的大，故D错误。6、D【解析】

A.根据图象可知，甲和乙的周期之比为：T甲：T乙=2：1．故A项不符合题意；B.因为，所以甲乙的频率之比为f甲：f乙=1：2，故B项不符合题意；CD.根据单摆的周期公式可知，同一地点，重力加速度相同，则甲乙的摆长之比和周期的平方成正比，即为4：9，故C项不符合题意；摆长相同，重力加速度和周期的平方成反比，即甲乙两单摆所在地的重力加速度之比为9：4，故D项符合题意．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、BDE【解析】

A．由图可以看出，质点D是波谷与波谷叠加点，为振动加强点．故A错误；B．质点A是波峰与波峰的叠加，为振动加强点，因此振幅为：4cm+3cm=7cm．故B正确；C．质点B是波峰与波谷的叠加，为振动减弱点，而且振动的干涉图象是稳定的，B一直是振动减弱点．故C错误；D．质点C是波峰与波谷的叠加，为振动减弱点，因此振幅为：4cm﹣3cm=1cm．故D正确；E．质点A此刻位于波峰位置，振动的速度最小为零．故E正确．故选BDE．【点睛】两列频率相同振幅不同的相干波叠加时，波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇时振动加强，波峰与波谷相遇时振动减弱，8、BC【解析】

AB．分子之间的相互作用都随分子间距离的增大而减小分子引力的变化慢，当时分子引力等于分子斥力，所以，是分子的平衡距离，r大于平衡距离，分子力表现为引力，当r小于r0时，分子间的作用力表现为斥力：分析间距离为时分子势能最小；当r由小于逐渐增大到10r0的过程中，和均减小，是分子的平衡距离，此时分子间的作用力为0；所以在该过程中合力F先是斥力逐渐减小，大于r0后表现为分子引力并逐渐增大，达到最大后又逐渐减小，A错误，B正确；CD．当时分子引力小于分子斥力，当r减小时，分子之间的作用力做负功，分子势能增大；当时分子引力大于分子斥力当r增大时，分子之间的作用力做负功，分子势能增大．所以当r等于时，分子势能最小，C正确，D错误．故选BC.【点睛】当分子间距离等于平衡距离时，分子力为零，分子势能最小；掌握分子间作用力与分子间距离的关系、分子清楚图象，即可正确解题．9、BD【解析】

强磁铁释放的高度越高，则进入线圈时的速度越大，产生的感应电动势越大，灯泡越亮，选项A错误；强磁铁穿过线圈下落时要受到向上的磁场力作用，加速度与自由下落的加速度不同，强磁铁下落的时间比没有线圈时长，选项B正确；若强磁铁进入线圈时的速度较大，则受到的向上的磁场力可能比重力大，选项C错误；强磁铁进入与离开线圈时受到的向上的磁场力可能都小于重力，其加速度可能均向下，即加速度方向可能相同，选项D正确.10、AB【解析】电容与电压、电荷量无关，该式属于比值定义法，故A正确．磁感应强度与放入磁场中的电流元无关，此式运用的是比值定义法．故B正确．这个公式是匀强电场的场强公式，比如平行班电容器间的电场，如果加大板间电压，但是板间距不变的话，电场强度肯定是变大的，同样电压不变，减小板间距也同样会增大场强．所以不是比值定义法，故C错误．公式表明导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比，公式不属于定义式，是电阻定律的表达式，故D错误．所以选择AB.【点睛】所谓比值定义法，就是用两个物理量的“比值”来定义一个新的物理量的方法．比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的属性，与参与定义所用的物理量无关．根据物理量的定义分析是否是比值定义法．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）10；b（2）增大；（3）Y（4）3.2；0.50【解析】

（1）使用多用电表粗测元件X的电阻，选择“×1”欧姆挡测量，示数如图（a）所示，读数为10Ω；元件X的电阻远小于电压表内阻，电流表采用外接法误差较小，因此需要选择图b所示实验电路．（2）连接所选电路，闭合S；滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，并联支路电压增大，电流表的示数逐渐增大；（3）由图象可知，X电阻不变化；而Y所示电阻随电压的变化而变化，则可判断元件Y是非线性元件；（4）根据U-I图线得出元件X的电阻；

闭合S1和S2，电压表读数为3.00V；断开S2，读数为1.00V，根据闭合电路欧姆定律列出等式：

解得：E=3.2V．r=0.50Ω12、①5（2分）②4（3分）③答图1（5分）答图2（3分）【解析】试题分析：①由图知，电压表的读数为2.30V，根据欧姆定律，L的电阻RL＝UI＝2.300.46Ω＝5Ω；②电压表与电阻R2串联，电压表两端的电压3V，根据串联电路电阻与电压的关系，电阻R2两端的电压为1V，灯泡L两端的电压为电压表和电阻R2两端的电压之和，即为4V；③为了使电流表读数准确，电流表应用A2，因其量程为0.6A，不能测量0.7A，所以应与A2并联一个定值电阻R考点：欧姆定律，串联电路的关系，并联电路的关系，电路图画法点评：学生能熟练运用欧姆定律，串联电路的关系，并联电路的关系去分析问题。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）4A（