安徽马鞍山市2022-2023学年高二物理第二学期期末学业水平测试模拟试题含解析

2022-2023学年高二下物理期末模拟试卷注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、地质勘探发现某地区表面的重力加速度发生了较大的变化，怀疑地下有空腔区域。进一步探测发现在地面P点的正下方有一球形空腔区域储藏有天然气，如图所示。假设该地区岩石均匀分布且密度为ρ，天然气的密度远小于ρ，可忽略不计。如果没有该空腔，地球表面正常的重力加速度大小为g；由于空腔的存在，现测得P点处的重力加速度大小为kg(k<1)。已知引力常量为G，球形空腔的球心深度为d，则此球形空腔的体积是A． B． C． D．2、如图所示，交流发电机的矩形线圈边长ab=cd=0.2m，ad=bc=0.4m，线圈匝数为50匝，线圈的总电阻r=lΩ，线圈在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以的转速匀速转动，外接电阻R=9Ω，电压表为理想交流电表，则（）A．图甲中交流电压表的示数为B．图甲中电阻K上消耗的电功率为C．如图乙所示，外电路接原、副线圈匝数之比的理想变压器时，电阻R上消耗的电功率最大D．如图乙所示，外电路接原、副线圈匝数之比的理想变压器时，电阻及上消耗的电功率最大3、下列关于电磁波的说法，正确的是()A．电磁波只能在真空中传播B．电场随时间变化时一定产生电磁波C．电路中周期性振荡电流在空间产生电磁波D．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在4、木块a和b用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a紧靠在墙壁上，在b上施加向左的水平力使弹簧压缩，如图所示，当撤去外力后，下列说法中正确的是（）①a尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量守恒②a尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量不守恒③a离开墙壁后，a和b组成的系统动量守恒④a离开墙壁后，a和b组成的系统动量不守恒A．①③ B．②④ C．②③ D．①④5、我市某十字路口允许公交车通过的最大速度为10m/s，—辆公交车在距离十字路口50m的车站停留，乘客上下完后，公交车司机启动公交车，司机看到红灯显示还有10s，要使公交车在耗能最少的情况下尽快通过十字路口且不违章，则公交车启动后的运动图象可能是A．B．C．D．6、如图是原子物理史上几个著名的实验，关于这些实验，下列说法正确的是:A．卢瑟福粒子散射实验否定了原子结构的枣糕模型，提出原子的核式结构模型B．放射线在磁场中偏转，中间没有偏转的为射线，电离能力最强C．电压相同时，光照越强，光电流越大，说明遏止电压和光的强度有关D．铀235只要俘获中子就能进行链式反应二、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、直线P1P2过均匀玻璃球球心O，细光束a、b平行且关于P1P2对称，由空气射入玻璃球的光路如图所示。a、b光相比()A．玻璃对a光的折射率较大B．a光在玻璃中的传播速度较大C．在真空中，a光波长大于b光波长D．若从同一介质射入真空，发生全反射时a光的临界角比b光小E.用同一双缝干涉实验装置观察，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距8、2019年3月10日，中国轮椅冰壶队首次夺得世锦赛冠军，如下图所示，两个大小相同、质量均为m的冰壶分别静止在水平冰面上的O、A点处。运动员在极短时间内给在O点甲冰壶水平冲量使其向右运动，当甲冰壶运动到A点时与乙冰壶发生弹性正碰，碰后乙冰壶运动到C点停下。已知OA=AB=BC=L，冰壶所受阻力大小恒为重力的k倍，重力加速度为g，则A．运动员对甲冰壶做的功为kmgLB．运动员对甲冰壶做的功为3kmgLC．运动员对甲冰壶施加的冲量为D．运动员对甲冰壶施加的冲量为9、如图所示是法拉第制作的世界上第一台发电机的模型原理图．把一个半径为r的铜盘放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，使磁感线水平向右垂直穿过铜盘，铜盘安装在水平的铜轴上．两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触.G为灵敏电流表．现使铜盘按照图示方向以角速度ω匀速转动，则下列说法正确的是A．C点电势一定低于D点电势B．圆盘中产生的感应电动势大小为Bωr2C．电流表中的电流方向为由a到bD．铜盘不转动，所加磁场磁感应强度减小，则铜盘中产生顺时针方向电流（从左向右看）10、如图所示，在光滑的水平面上有一静止的物体M，物体上有一光滑的半圆弧轨道，最低点为C，两端A、B一样高，现让小滑块m从A点由静止下滑，则A．m不能到达M上的B点B．m从A到C的过程中M向左运动，m从C到B的过程中M向右运动C．m从A到B的过程中M一直向左运动，m到达B的瞬间，M速度为零D．M与m组成的系统机械能守恒，水平方向动量守恒三、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）在做“测定玻璃的折射率”的实验中，先在白纸上放好玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在另一侧透过玻璃砖观察，插上大头针P3、P4，使P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像．如图所示，aa'和bb'分别是玻璃砖与空气的两个界面，用“+”表示大头针的位置．图中AO表示经过大头针P1和P2的光线，该光线与界面aa'交于O点，MN表示法线．（1）请画出玻璃砖中的折射光线，并在图中标出光线进入玻璃砖发生折射现象的入射角θ1和折射角θ2________；（2）该玻璃砖的折射率可表示为n＝________．（用θ1和θ2表示）12．（12分）现有一种特殊的电池，它的电动势E恒定，内阻r较大．为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图所示的电路进行实验，图中电压表的内阻很大，对电路的影响可不考虑，R为电阻箱．改变电阻箱的阻值R，记录电压表的示数U，绘制如图所示图线．①用E、r表示图线的斜率为_______、纵截距为_______，由图线可求得E=_______V，r=_______Ω；②若电压表内阻的影响不能忽略，则由上述图线求得的电动势将比真实值_______，求得的内阻将比真实值_______．（两空均选填“偏大”“不变”或“偏小”）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）如图所示，质量为m1＝0.01kg的子弹以v1＝500m/s的速度水平击中质量为m2＝0.49kg的木块并留在其中．木块最初静止于质量为m3＝1.5kg的木板上，木板静止在光滑水平面上并且足够长．木块与木板间的动摩擦因数为μ＝0.1，求：(g＝10m/s2)(1)子弹进入木块过程中产生的内能ΔE1；(2)木块在木板上滑动过程中产生的内能ΔE2；(3)木块在木板上滑行的距离x.14．（16分）一群氢原子处于量子数n＝4的能级状态，氢原子的能级图如图所示，则：(1)氢原子可能发射几种频率的光子？(2)氢原子由n＝4能级跃迁到n＝2能级时辐射光子的能量是多少电子伏？(3)用下图中的光子照射下表中几种金属，哪些金属能发生光电效应？发生光电效应时，发射光电子的最大初动能是多少电子伏？15．（12分）如图所示，水平地面上静止放置一辆小车A，质量mA＝4kg，上表面光滑，小车与地面间的摩擦力极小，可以忽略不计，可视为质点的物块B置于A的上表面，B的质量mB＝2kg，现对A施加一个水平向右的恒力F＝10N，A运动一段时间后，小车左端固定的挡板B发生碰撞，碰撞时间极短，碰后A、B粘合在一起，共同在F的作用下继续运动，碰撞后经时间t＝0.6s，二者的速度达到v＝2m/s，求：（1）A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小；（2）A、B碰撞前瞬间，A的速度vA的大小。

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、D【解析】

地球表面正常的重力加速度大小为,由于空腔的存在，现测得P点处的重力加速度大小为，则空腔体积大小的岩石对物体吸引产生的加速度为，结合万有引力定律，即，解得：，故D项正确，ABC错误。2、D【解析】

根据得，电动势最大值，从图示位置开始计时，感应电动势的瞬时值e=160cos200t（V），在图甲电路中，电流的瞬时值，路端电压的瞬时值u=iR=144cos200t（V），则有效值分别为，，，A错误；电阻R上消耗的电功率，B错误；在图乙电路中，R消耗的功率等于变压器的输入功率，即交流电源的输出功率，最大值，此时，，故，C错误，D正确.故选D3、C【解析】

电磁波是一种能量形式，它可以在真空中传播也可以在其他介质中传播，例如：光；变化的电场能产生磁场；赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在．【详解】电磁波不只能在真空中传播，也能在介质中传播，选项A错误；电场随时间均匀变化时，产生恒定的磁场，则不会产生电磁波；故B错误．电路中周期性振荡电流在空间产生电磁波，选项C正确；赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，选项D错误；故选C.4、C【解析】

动量守恒定律的运用条件是不受外力或所受合外力为零，a尚未离开墙壁前，a和b组成的系统受到墙壁对它们的作用力，系统的合外力不为零，不满足动量守恒条件；a离开墙壁后，系统所受合外力为零，动量守恒．故②③正确。所以C正确，ABD错误。故选C。5、C【解析】

速度时间图像与时间轴所围的面积表示位移，可知只有C图所围的面积可能小于等于50m，ABD均大于50m，C正确6、A【解析】

A．卢瑟福粒子散射实验否定了原子结构的枣糕模型，提出原子的核式结构模型，故A正确；B．放射线在磁场中偏转，中间没有偏转的为射线，贯穿能力最强，故B错误；C．由图可以知道,光照越强,光电流越大,但遏止电压是一样,说明遏止电压与光的强度无关,故C错误;

D．链式反应需要达到临界体积才可以，故D错误；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、BCE【解析】

A.由图知，光线通过玻璃砖后，b光的偏折角大，则玻璃对b光的折射率较大，那么玻璃对a光的折射率较小，故A错误；B.玻璃对a光的折射率较小，由v=c/n分析知，a光在玻璃中的传播速度较大，故B正确；C.a光的折射率较小，则a光的频率较小，在真空中的波长较大，选项C正确；D.玻璃对a光的折射率较小，由sinC=1/n可知，a光的临界角较大，即若从同一介质射入真空，发生全反射时a光的临界角比b光大，选项D错误；E.用同一双缝干涉实验装置做实验，因玻璃对a光的折射率较小，那么a光的波长大，由得a光的相邻两明条纹之间的距离大，故E正确；8、BD【解析】

AB.当甲冰壶运动了距离L时与乙冰壶发生弹性正碰，根据动量守恒和能量守恒可知，两球速度发生交换，即甲冰壶碰后停止运动，乙冰壶以甲冰壶碰前的速度继续向前运动了2L距离停下，从效果上看，相当于乙冰壶不存在，甲冰壶直接向前运动了3L的距离停止运动，根据动能定理，运动员对甲冰壶做的功等于克服摩擦力做的功，即：，选项A错误，B正确；CD.施加的冲量，选项C错误、D正确。9、AD【解析】（1）将铜盘看做无数条由中心指向边缘的铜棒组合而成，当铜盘转动时，每根金属棒都在切割磁感线，相当于电源，由右手定则可知，盘边缘为电源正极，中心为负极，C点电势低于D点电势，故A正确；（2）回路中产生的感应电动势，故B错误；（3）此电源对外电路供电，电流方向由b经电流计再从a流向铜盘，故C错误；（4）若铜盘不转动，使所加磁场强度均匀增大，在铜盘中产生感生电场，使铜盘中的自由电荷在电场力作用下定向移动，形成涡旋电流，故D正确；故本题选AD【点睛】把铜盘看做若干条由中心指向边缘的铜棒组合而成，当铜盘转动时，每根金属棒都在切割磁感线，产生大小和方向不变的电流；根据转动切割磁感线产生的感应电动势公式，可求出感应电势；由右手定则判断出感应电流的方向，明确圆盘视为电源，电流由负极流向正极．10、CD【解析】

A．M和m组成的系统水平方向不受外力，动量守恒，没有摩擦，系统的机械能也守恒，所以根据水平方向动量守恒和系统的机械能守恒知，m恰能达到小车M上的B点，到达B点时小车与滑块的速度都是0，故A错误；BC．M和m组成的系统水平方向动量守恒，m从A到C的过程中以及m从C到B的过程中m一直向右运动，所以M一直向左运动，m到达B的瞬间，M与m速度都为零，故B错误，C正确；D．小滑块m从A点静止下滑，物体M与滑块m组成的系统水平方向不受外力，动量守恒．没有摩擦，M和m组成的系统机械能守恒，故D正确；故选CD．【点睛】分析清物体运动过程，该题属于水平方向动量守恒的类型，知道系统在某一方向的合外力为零，该方向的动量守恒．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）；（2）；【解析】（1）由于P3挡住P1、P2的像，P4挡住P3和P1、P2的像，故通过P1、P2的光线折射后通过P3、P4，作出光路图，如图所示：②根据折射定律，玻璃砖的折射率为；12、r/E1/E5.0150.0偏小偏小【解析】

①闭合开关，调整电阻箱的阻值，读出电压表的示数，再改变电阻箱的电阻，得出多组数据，根据知，知图线的纵轴截距表示电动势的倒数，图线的斜率等于，截距的物理意义是，由斜率与截距可以求得，；(2)如果考虑电压表的内阻，根据实验的原理，知，考虑电压表的内阻，此时图线的纵轴截距表示，所以测小于真，测小于真，即则由上述图线求得的电动势将比真实值偏小，求得的内阻将比真实值偏小。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）1225J(2)18.75J(3)37.5m【解析】试题分析：（1）子弹击中木块过程子弹与木块系统动量守恒，应用动量守恒定律与能量守恒定律求出产生的内能．（2）木块与木板组成的系统动量守恒，由动量守恒定律与能