2023届安徽省皖中名校联盟物理高二下期末监测模拟试题含解析

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、a、b两种单色光以相同的入射角从半圆形玻璃砖的圆心O射向空气，其光路如图所示．下列说法正确的是（）A．a光由玻璃射向空气发生全反射时的临界角较小B．该玻璃对a光的折射率较小C．b光的光子能量较小D．b光在该玻璃中传播的速度较大2、2019年3月10日，埃塞俄比亚航空公司从亚的斯亚贝巴飞往肯尼亚内罗毕的ET302航班失事。如右图所示，若失事飞机上某一质量为m的残片（下落过程中质量认为不变）从离地面H高处的A点由静止落至地面B点，由于受到阻力作用，陷入泥土一定深度h而停止在C点，不计空气阻力，重力加速度为g。关于残片从A点下落到C点的整个过程，则A．残片的机械能减小了B．残片克服阻力做的功为mghC．残片所受阻力的冲量大于D．残片动量的改变量等于所受阻力的冲量3、如图有三个质量均不计的完全相同的弹簧测力计，图中各小球的质量相等，且不计一切摩擦，平衡时各弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F1．则（）A．F1＝F2＝F1 B．F1＝F2＜F1C．F1＝F1＞F2 D．F1＞F1＞F24、如图所示的电路中，有一自耦变压器，左侧并联一只理想电压表V1后接在稳定的交流电源上；右侧串联灯泡L和滑动变阻器R，R上并联一只理想电压表V2。下列说法中正确的是()A．若F不动，滑片P向下滑动时，V1示数变大，V2示数变大B．若F不动，滑片P向下滑动时，灯泡消耗的功率变大C．若P不动，滑片F向下移动时，V1、的示数不变，V2的示数变小D．若P不动，滑片F向下移动时，灯泡消耗的功率变大5、如图所示，空间存在水平向左的匀强电场，一带电量为+q的物块放在光滑绝缘水平面上，在恒力F作用下由静止开始从O点向右做匀加速直线运动，经时间t力F做功80J，此后撤去力F，物块又经过相同的时间t回到出发点O，且回到出发点时的速度大小为v，设O点的电势能为零，则下列说法不正确的是（）A．撤去力F时物块的速度大小为 B．物块向右滑动的最大距离为C．撤去力F时物块的电势能为60J D．物块回到出发点时的动能为80J6、甲、乙两物体从同一位置沿同一直线运动，其v-t图象如图所示，下列说法正确的是A．0～t2时间内乙物体通过的路程大于甲物体通过的路程B．t1时刻，两者相距最远C．0～t2时间内乙的平均速度小于甲的平均速度D．t2时刻，乙物体追上甲物体二、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、如图所示，空间存在着与圆台母线垂直向外的磁场，各处的磁感应强度大小均为B，圆台母线与竖直方向的夹角为θ，一个质量为m、半径为r的匀质金属环位于圆台底部，环中维持恒定的电流I不变，之后圆环由静止向上运动，经过时间t后撤去该恒定电流并保持圆环闭合，圆环全过程上升的最大高度为H，已知重力加速度为g，磁场的范围足够大，在圆环向上运动的过程中，下列说法正确的是A．圆环开始减速时加速度大于gB．在时间t内安培力对圆环做功为mgHC．圆环先有收缩后有扩张的趋势D．圆环运动的最大速度为2πBIrt8、将分子a固定在x轴上的O点，另一分子b由无穷远处只在分子间作用力作用下沿x轴的负方向运动，其分子势能随两分子的空间关系的变化规律如图所示．则下列说法正确的是．A．分子b在x=x2处时的分子势能最大B．分子b由x=x2处向x=x1处运动的过程中分子势能减小C．分子b在x=x2处受到的分子力为零D．分子b由无穷远处向x=x2处运动的过程中，分子b的加速度先增大后减小9、如图所示，质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径AB长度为2R，现将质量也为m的小球从距A点正上方h高处由静止释放，然后由A点经过半圆轨道后从B冲出，能上升的最大高度为（不计空气阻力），则（）A．小球和小车组成的系统动量守恒B．小车向左运动的最大距离为RC．小球离开小车后做斜上抛运动D．小球落回B点后一定能从A点冲出10、如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面且电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度朝两个方向匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两过程中:A．导体框所受安培力方向相反B．导体框中产生的焦耳热相同C．导体框ad边两端电势差相等D．导体框bc边两端电势差相等三、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）为了验证碰撞中动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞(碰撞过程中没有机械能损失)，某同学选取了两个体积相同、质量不相等的小球，按下述步骤做了如下实验:(1)用天平测出两个小球的质量(分别为m1和m2，且m1＞m2)．(2)按照如图所示的那样，安装好实验装置．将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端点的切线水平．将一斜面BC连接在斜槽末端．(3)先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置．(4)将小球m2放在斜槽前端边缘处，让小球m1从斜槽顶端A处滚下，使它们发生碰撞，记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置．(5)用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离．图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到B点距离分别为L0、L1、L2根据该同学的实验，回答下列问题：(1)小球m1与m2发生碰撞后，m1的落点是图中的_________点，m2的落点是图中的_________点．(2)用测得的物理量来表示，只要满足关系式____________，则说明碰撞中动量是守恒的．(3)用测得的物理量来表示，只要再满足关系式__________，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞．12．（12分）如图是用气垫导轨验证两滑块碰撞过程中动量守恒的实验装置,已知遮光板宽度为,实验过程中给滑块一向右的初速度,使它碰撞静止的滑块．某同学记录了滑块碰撞前经过光电门的遮光时间、碰撞后经过光电门的遮光时间;滑块碰撞后经过光电门的遮光时间,选向右为正方向．(1)该实验还需测量的量为__________A．滑块的质量B．滑块的质量C．两光电门之间的距离D．开始时滑块之间的距离(2)以下各空用题中和第(1)问中相关字母表达①碰撞前滑块的总动量为__________．②若碰后滑块向右运动,则碰撞后滑块的总动量为__________．③若碰后滑块向左运动,则碰撞后滑块的总动量为__________．通过比较滑块碰撞前后的总动量,既可验证两滑块碰撞过程中动量是否守恒．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＝16kg的平板车B原来静止在光滑的水平面上，另一质量m2＝4kg的小物体A以5m/s的水平速度滑向平板车的另一端，假设平板车与物体间的动摩擦因数为0.5，g取10m/s2，求：(1)如果A不会从B的另一端滑下，则A、B的最终速度为多大；(2)要保证A不滑下平板车，平板车至少要有多长．14．（16分）两个质量均为m=2×10﹣6kg的小球，悬于长l=40cm的细丝线上．丝线的另一点固定于同一点O．当使两球带上等量同种电荷后，两球互相排斥使两丝线间形成α=60°的夹角（如图）．求每个小球的带电量．15．（12分）氢原子基态能量E1=-13.6eV，电子绕核运动半径r1=0.53×10-10m．求氢原子处于n=4激发态时：(电子的质量m=0.9×10-30kg)（1）原子系统具有的能量；（2）电子在轨道上运动的动能；（3）电子具有的电势能；（4）向低能级跃迁辐射的光子频率最多有多少种？其中最低频率为多少（保留两位有效数字）？

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】试题分析：从玻璃射入空气中会发生全反射现象，由光路图可知，a、b光入射角相同，在分界面上a光发生反射及折射，而b光发生全反射，因此a光的折射率小于b光折射率，故B正确；a光折射率小，因此a光发生全反射的临界角大，故A错误；b光折射率大，则b光在玻璃中的传播速度小，b光的波长小，b光的光子能量大，故C、D均错误．考点：折射率，临界角，光子的能量．2、C【解析】

A.残片在从A下落到C的整个过程中，动能变化量为零，重力势能减小了，则残片的机械能减小了，故A错误；B.对残片下落的全过程运用动能定理得，，则残片克服阻力做功，故B错误；C.残片落到地面的速度，对进入泥土的过程运用动量定理得：，得：，知阻力的冲量大于，故C正确；D.对全过程分析，运用动量定理知，动量的变化量等于重力的冲量和阻力冲量的矢量和，故D错误。3、A【解析】第一幅图：以下面小球为研究对象，由平衡条件得知，弹簧的弹力等于小球的重力G；第二幅图：以小球为研究对象，由平衡条件得知，弹簧的弹力等于小球的重力G；第三幅图：以任意一个小球为研究对象，由平衡条件得知，弹簧的弹力等于小球的重力G；所以平衡时各弹簧的弹力大小相等，即有F1=F2=F1．选项A正确，B、C、D错误．故选A．【点睛】本题根据平衡条件确定弹簧的弹力大小，容易产生的错误是第三幅图：认为弹力等于2G或2．4、C【解析】

AB.设变压器的输入电压为U1，输出电压为U2；若F不动，根据变压比公式，输入电压U1不变，则V1示数不变，输出电压U2也不变；滑片P向下滑动时，电阻R变大，副线圈回路电流减小，故小灯泡的电流减小，其电压和功率均减小；据电阻R的电压UV2=U2-IRL知，UV2增加，电压表V2读数增加；故AB错误；CD.若P不动，滑片F向下移动时，输入电压U1不变，则V1的示数不变，根据变压比公式，由于n2减小，输出电压U2也减小；灯泡消耗的功率减小，V2的示数也变小；故C正确，D错误。5、B【解析】

A.设F作用时加速度为a1，撤去后加速度为a2，根据位移关系知a1t2=a2t2−a1t2，化简可得：a1：a2=1：3，v1：v2=，联立得v1：v2=1：2，因v2=v，则撤去力F时物块的速度大小为，故A正确；B.物块向右加速运动的位移为；撤去拉力后减速到零时的位移：，则物块向右滑动的最大距离为，选项B错误；C.根据牛顿运动定律知，知Eq=F；因撤去力F时力F做功为80J，则电场力做功为×80J=60J，即此时物块的电势能为60J，选项C正确；D.回到出发点时，电场力做功为零，则整个过程中只有拉力F做功80J，由动能定律可知，物块回到出发点时的动能为80J，选项D正确.6、C【解析】根据速度图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移，由图可知，0～t2时间内，甲的位移大于乙的物体，因两物体均向正方向做直线运动，可知乙物体通过的路程小于甲物体通过的路程；且乙的平均速度比甲的小，故A错误，C正确．t2时刻之前，甲的速度比乙的速度大，甲在乙的前方，两者间距逐渐增大．t2时刻之后，甲的速度比乙的速度小，甲仍在乙的前方，两者间距减小，所以t2时刻相距最远，故BD错误；故选C．点睛：本题考查速度-时间图象的应用，关键要抓住图线的斜率表示加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移，知道两个物体的速度相等时相距最远．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、ACD【解析】A、电流撤去后，由于惯性，圆环继续向上运动，在磁场中切割磁感线产生感应电流，电流方向俯视为逆时针，由左手定则可知圆环所受安培力方向垂直磁感线向下，重力竖直向下，所以圆环开始减速时加速度大于g，故A正确；B、由功能关系可知，在上升全过程中，在t时间内安培力对圆环做的功等于全过程重力做的功mgH和t时间后圆环克服安培力做的功，所以在时间t内安培力对圆环做功大于mgH，故B错误；C、圆环通电流时，电流方向为顺时针，安培力分量指向圆心，有收缩的趋势，撤去电流后，切割产生的感应电流为逆时针，则安培力分量背离圆心，则有扩张的趋势，故C正确；D、环中通以恒定电流I后，圆环所受安培力为BI·2πr，则在竖直方向的分力为2πrBIcosθ，由牛顿第二定律,可得：BI2πrcosθ-mg=ma，则圆环向上的加速度为a=2πBIrcosθm-g，竖直向上；在电流未撤去时，圆环将做匀加速直线运动，经过时间t，速度会达到最大值，由v=at得v=故选ACD。【点睛】根据牛顿第二定律，与运动学公式，依据功能关系，结合电磁感应与安培力，即可求解。8、CD【解析】由图像可知，分子b在x=x2处时的分子势能最小，选项A错误；分子b由x=x2处向x=x1处运动的过程中分子势能增加，选项B错误；分子力做功等于分子势能的变化，即EP=W=fx，则图像的切线的斜率反映分子力的大小，分子b在x=x2处EP-x图像的斜率为零，则受到的分子力为零，选项C正确；分子b由无穷远处向x=x2处运动的过程中，分子b受到的分子力先增加后减小，则分子b的加速度先增大后减小，选项D正确；故选CD.点睛：此题关键是理解势能变化图线，知道分子力做功与分子势能变化的关系，知道EP-x图像的斜率反映分子力的大小.9、BD【解析】

A.小球与小车组成的系统在水平方向不受外力，水平方向系统动量守恒，但由于小球有向心加速度，系统竖直方向的合外力不为零，所以系统动量不守恒，故A错误；B.设小车向左运动的最大距离为x。系统水平方向动量守恒，以向右为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得：mv-mv′=0，即得，解得：x=R，故B正确；C.小球与小车组成的系统在水平方向动量守恒，则知小球由B点离开小车时系统水平方向动量为零，小球与小车水平方向速度均为零，小球离开小车后做竖直上抛运动，故C错误；D.小球第一次从静止开始上升到空中最高点的过程，由动能定理得：mg（h-）-Wf=0，Wf为小球克服摩擦力做功大小，解得：Wf=mgh，即小球第一次在车中滚动损失的机械能为mgh，由于小球第二次在车中滚动时，对应位置处速度变小，因此小车给小球的弹力变小，摩擦力变小，摩擦力做功小于mgh，机械能损失小于mgh，因此小球从B点落回后一定能从A点冲出。故D正确。10、AD【解析】导体框移出磁场时，根据楞次定律可知感应电流方向均为逆时针方向．向左时，由左手定则，线框受到的安培力方向向右，向右时，由左手定则，线框受到的安培力方向向左，故A正确．设磁感应强度为B，线框边长为L，电阻为R，则，则当速度为3v时产生的焦耳热多．故B错误．向左移出磁场时，ad电势差U1=BLv；向右移出磁场时，ab电势差U2=BL•3v=BLv．故C错误．向左移出磁场时，bc电势差U3=BLv；向右移出磁场时，bc电势差U4=BL•3v=BLv．故D正确．故选AD.点睛：导体框向左、向右移出磁场，根据楞次定律，判断出感应电流方向相同，根据左手左手定则分析安培力方向关系，根据焦耳定律、欧姆定律和法拉第电磁定律研究焦耳热、ad和bc电势差的关系，注意分清内外电路．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、DF【解析】

考查验证碰撞中动量守恒。【详解】（1）小球m1和小球m2相撞后，小球m2的速度增大，小球m1的速度减小，都做平抛运动，所以碰撞后m1球的落地点是D点，m2球的落地点是F点；

（2）碰撞前，小于m1落在图中的E点，设其水平初速度为v1．小球m1和m2发生碰撞后，m1的落点在图中的D点，设其水平初速度为v1′，m2的落点是图中的F点，设其水平初速度为v2．设斜面BC与水平面的倾角为α，

由平抛运动规律得：解得：

同理可解得：，所以只要满足,即，说明两球碰撞过程中动量守恒；（3）若为弹性碰撞，则碰撞前后机械能守恒，则需满足关系式：即。12、AB【解析】（1）由实验步骤可知：滑块A碰撞前的速度、碰撞后A的速度；滑块B碰撞后的速度；要验证的关系是：，即，则需要测量的物理量是：滑块A的质量m1和滑块B的质量m2，故选AB.（2）由