2023届重庆杨家坪中学物理高二下期末统考试题含解析

2022-2023学年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、关于库仑定律的公式F=k，下列说法正确的是（）A．当真空中的点电荷相接触时，库仑力无穷大B．卡文迪许在实验室中测出了静电力常量kC．当带电体为两个导体球（球半径相对于距离不可忽略）时，r指的是两球心间的距离D．q1对q2的库仑力可理解为q1在q2位置处产生的电场E=k对q2的电场力2、A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量是5kg·m/s，B球的动量是7kg·m/s．当A球追上B球时发生碰撞，则碰后A、B两球的动量可能值分别是（）A．6kg·m/s，6kg·m/s B．3kg·m/s，9kg·m/sC．2kg·m/s，14kg·m/s D．-5kg·m/s，15kg·m/s3、下列关于物体的动量和动能的说法，正确的是()A．物体的动量发生变化，其动能一定发生变化 B．物体的动能发生变化，其动量一定发生变化C．若两个物体的动量相同，它们的动能也一定相同 D．两物体中动能大的物体，其动量也一定大4、如图所示的LC振荡电路中，某时刻电流i的方向为顺时针，则以下判断正确的是A．若A板带正电，则电流i在增大B．若电容器在放电，则电流i在减小C．若电流i减小，则线圈两端电压减小D．若只减小电容C，则振荡电流周期变小5、2017年1月9日，大亚湾反应堆中微子实验工程获得国家自然科学一等奖，大多数原子核发生核反应的过程都伴有中微子的产生，例如核裂变、核聚变，β衰变等，下列关于核反应的说法正确的是A．属于α衰变，属于β衰变B．属于核聚变C．衰变为，经过4次α衰变，6次β衰变D．属于原子核人工转变6、下列各组物理量均为矢量的是：（）A．位移、时间、速度B．速度、加速度、质量C．力、速度、位移D．力、位移、路程二、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、下列说法正确的是（）A．说明β衰变实质的反应方程是:B．原子核中每个核子只跟邻近的核子发生核力作用C．是核裂变反应方程，式中x=3D．氡222衰变为钋218的半衰期是3.8天，说明每经过3.8天，10个氡222核一定衰变为5个钋218核8、如图所示，粗细均匀的正方形单匝闭合线框abcd静止在光滑水平面上．t＝0时刻，线框在水平外力的作用下，从静止开始向右一直保持做匀加速直线运动，bc边进入磁场的时刻为t1，ad边进入磁场的时刻为t2，设线框中感应电流大小为i，ad边两端电压为U，水平外力大小为F，线框中的电功率为P，则i、U、F、P随运动时间t变化关系图象正确的是A． B．C． D．9、如图所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路．线圈的半径为r1．在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图所示．图线与横、纵轴的截距分别为t2和B2．导线的电阻不计．则（）A．流经电阻R1中的电流方向为b到aB．回路中感应电动势的大小为C．回路中感应电流大小为D．a与b之间的电势差为10、下列说法符合事实的是（）A．瑞利研究黑体辐射的强度，并提出了能量量子化B．密立根通过著名的“油滴实验”发现电荷是量子化的C．玻尔研究原子结构时认为电子的轨道是量子化的D．卢瑟福研究原子结构时认为原子的能量是量子化的三、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）某实验探究小组用如图所示的装置来验证碰撞中的动量守恒定律。（1）下列说法中不符合本实验要求的是______A．安装轨道时，轨道末端必须水平B．需要使用的测量仪器有天平和刻度尺C．在同一组实验的多次碰撞中，每次入射小球可以从斜槽上的不同位置由静止释放（2）若入射小球和被碰小球的质量分别为m1、m2，则小球质量应该满足m1______m2（填“大于”、“小于”或“等于”）；（3）实验中轨道末端在记录纸上的竖直投影为O点，经多次实验，两小球在记录纸上三个落地点的平均位置分别为M、P、N，并测得它们到O点的距离分别为OM、OP和ON，验证碰撞中动量守恒的表达式为________________________。12．（12分）如图甲所示，某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器的挂钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系．(1)该同学将实验器材如图甲所示连接后，沙桶的质量_____远小于小车及传感器总质量（填“需要”、“不需要”）．(2)先接通电源，再释放小车，获得一条纸带如图乙，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点，O为开始时打的第一个点，则OD间的距离为___cm.(3)图丙是根据实验数据绘出的s-t2图线（s为各计数点至起点O的距离），由此图可计算出图线的斜率为k，则可算出加速度为____．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）质量为m1=2kg的物体A与质量为m2（具体数值未知）的物体B在光滑水平面上正碰，碰撞时间忽略不计，其s-t图像如图所示问：（1）m2为多少千克？（2）m1物体碰撞后动量增量的大小是多少？（3）通过计算判断，两物体的碰撞是否是弹性碰撞？14．（16分）如图一长木板置于光滑水平地面上，木板左端放置一小物块；在木板右方有一墙壁，如图所示。小物块与木板一起以的共同速度向右运动，直至时木板与墙壁碰撞,碰撞时间极短。碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；小物块与木板间的动摩擦因数.运动过程中小物块始终未离开木板。木板的质量M是小物块质量m的15倍，重力加速度大小g=10m/s2。求：（1）以撞墙后瞬间为起点，小木块相对地面向右运动的最远距离；（2）撞墙后经历多长时间系统进入稳定状态?（3）木板的最小长度15．（12分）如图所示，一个厚度可忽略不计汽缸长L=1m，缸中有横截面积为S=100cm2的光滑活塞，缸被固定在水平面上，活塞封闭了一定质量的理想气体，当温度为27℃，缸内压强等于大气压强P0=1×105Pa，气柱长L0=0.5m．现用力缓慢拉动活塞，已知拉力最大值为F=400N．（1）如果温度保持不变，能否将活塞从汽缸中拉出．（2）保持最大拉力不变将活塞从汽缸中拉出，缸中气体温度至少为多少摄氏度．

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、D【解析】

A．当两个点电荷距离趋于0时，两电荷不能看成点电荷，此时库仑定律的公式不再适用，A错误；B．静电力常量k不是卡文迪许也不是库仑通过实验测出来的，而是高斯通过麦克斯韦方程组理论计算得出的，B错误；C．当带电体为两个导体球（球半径相对于距离不可忽略）时，带电体不可视为点电荷，电荷分布不均匀，库仑定律不适用，r不是指两球心间的距离，C错误；D．q1对q2的库仑力可理解为q1在q2位置处产生的静电场E=k对q2的电场力，D正确。故选D。2、B【解析】

由题，碰撞前的总动量为12kg•m/s

A、虽然满足动量守恒，但是碰后A球的动量不可能沿原方向增加，故A错误；

B、两球组成的系统动量守恒，A球减少的动量等于B球增加的动量，故B正确；

C、两球组成的系统的总动量是16kg•m/s，两球组成的系统不满足动量守恒。故D错误；

D、两球组成的系统的总动量是10kg•m/s，不满足动量守恒，故D错误；

故选B.3、B【解析】物体的质量一定时，若动能变化，其速度大小一定变化，物体的动量一定变化；物体的动量改变，可能是方向变而大小不变，故动能可以不变化，也可以变化；故A错误，B正确；动量P=mv，动能Ek=12mv2，解得Ek=P22m，若两个物体的动量相同，质量不同，它们的动能就一定不相同，故【点睛】动能是标量，动量是矢量，矢量方向的变化也是矢量变化；根据动能和动量的关系式Ek=P4、D【解析】

ABC．通过图示电流方向，知电容器在充电，则电容器上极板A带正电，下极B板带负电，振荡电流正在减小，电容器上的电荷量正在增加，由U=Q/C知AB两板间的电压在增加，线圈两端电压增加．故ABC错误．D．根据可知，若只减小电容C，则振荡电流周期变小，选项D正确；故选D．点睛：解决本题的关键知道在LC振荡电路中，当电容器充电时，电流在减小，电容器上的电荷量增大，磁场能转化为电场能；当电容器放电时，电流在增大，电容器上的电荷量减小，电场能转化为磁场能．5、D【解析】

是轻核聚变反应；属于β衰变，选项A错误；是核裂变方程，选项B错误；发生α衰变是放出42He，发生β衰变是放出电子0-1e，设发生了x次α衰变和y次β衰变，则根据质量数和电荷数守恒有：4x+222=238，解得x=4；2x-y+86=92，得y=2，故衰变过程中共有4次α衰变和2次β衰变，故C错误；属于原子核人工转变方程，选项D正确；故选D.6、C【解析】A、位移和速度是矢量，而时间是标量，故A错误．B、速度和加速度是矢量，而质量是标量．故B错误．C、力和位移、速度都是矢量，故C正确．D、力和位移都是矢量，路程是标量，故D错误．故选C．【点睛】矢量与标量有区别之一是：矢量有方向，而标量没有方向．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、ABC【解析】衰变的实质是原子核内部的一个中子转变成质子时释放出一个电子，即，故A正确；半核力是短程力，因此每个核子只跟邻近的核子发生核力作用，故B错误；该反应为核裂变反应方程，根据质量数守恒有：235+1=144+89+x，解得x=3，故C正确；半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用，对少数原子核不适用，故D错误．故选ABC．【点睛】知道衰变的实质和半核力是短程力，根据电荷数守恒、质量数守恒得出X的电荷数和质量数，从而确定X为何种粒子；半衰期是对大量放射性元素的统计规律，对于少数是不成立的．8、BD【解析】

A．金属杆做匀加速直线运动，速度为：v=at，感应电动势：E=BLv，感应电流为其中B、L、a均不变，当0-t1时间内，感应电流为零，t1-t2时间内，电流I与t成正比，t2时间后无感应电流，故A错误．B．感应电流：当0-t1时间内，感应电流为零，ad的电压为零，t1-t2时间内，，电压随时间均匀增加，t2时间后无感应电流，但有感应电动势，为：Uad=E=BLat，电压随时间均匀增加，故B正确．C．金属杆所受的安培力为：，由牛顿第二定律得：F-FA=ma，解得：，当0-t1时间内，感应电流为零，F=ma，为定值，t1-t2时间内，F与t是线性关系，但不过原点，t2时间后无感应电流，F=ma，为定值，故C错误；D．感应电流的热功率：，当0-t1时间内，感应电流为零，P=0，t1-t2时间内，电流P与t2成正比，t2时间后无感应电流，P=0，故D正确；9、AC【解析】

由图象分析可知，2至t1时间内有，由法拉第电磁感应定律有：，面积为：s=πr22，得，故B错误；由闭合电路欧姆定律有：I1=，联立以上各式解得，通过电阻R1上的电流大小为：I1=；故C正确；由楞次定律可判断通过电阻R1上的电流方向为从b到a，故A正确；线圈两端的电压大小为U=I12R=，电流方向为从b到a，所以，故D错误；故选AC．【点睛】此题考查楞次定律来判定感应电流方向，由法拉第电磁感应定律来求出感应电动势大小．还可求出电路的电流大小，及电阻消耗的功率．同时磁通量变化的线圈相当于电源．10、BC【解析】

A.普朗克研究黑体辐射的强度，并提出了能量量子化，A错误；B.密立根通过著名的油滴实验发现电荷是量子化的，并测出了电子的电量，B正确；C.波尔研究原子结构时认为电子的轨道是量子化的补兵首先将量子化理论引入到原子物理学中，C正确；D.卢瑟福研究原子结构时仅仅是提出来电子绕原子核做圆周运动，没有引入量子化理论，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、C大于m1OP=m1OM+m2ON【解析】

(1)[1]A．为了保证小球做平抛运动，安装轨道时，轨道末端必须水平，故A正确；B．在该实验中需要测量小球的质量以及小球的水平位移，需要的测量仪器是天平、刻度尺，故B正确；C．在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放，保证碰前的速度相同，故C错误。(2)[2]为了保证入射小球不反弹，则入射小球的质量大于被碰小球的质量；(3)[3]放上被碰小球后小球的落地点依次是图中水平面上的M点和N点，碰撞过程中，如果水平方向动量守恒，由动量守恒定律得小球做平抛运动时抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间t相等，两边同时乘以时间t，得即12、不需要1.202k【解析】

（1）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．

（2）由图示刻度尺确定其分度值，读出其示数．

（3）应用匀变速直线运动的位移公式与图示图象求出加速度．【详解】（1）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．

（2）有图示刻度尺可知，其分度值为1mm，OD间的距离为：2.20-1.00=1.20cm．

（3）小车做初速度为零的匀加速直线运动，位移：s=at2，则s-t2图象的斜率：k=a，由图示图象可知：，则加速度：a=2k=2×0.465=0.93m/s2；【点睛】本题考查了实验注意事项、刻度尺读数、求加速度；对刻度尺读数时要先确定刻度尺的分度值，然后再读数，读数时视线要与刻度线垂直；应用匀变速直线运动的位移公式、分析清楚图示图象即可求出加速度．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）6kg（2）