福建省莆田市第二十四中学2022-2023学年高二物理第二学期期末达标测试试题含解析

2022-2023学年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、关于物体运动的速度，加速度和速度变化量的关系，下列说法正确的是（）A．加速度方向就是速度变化量的方向B．速度越大，加速度也越大C．速度变化越多，加速度一定越大D．若加速度的方向与初速度方向相反，则速度大小一定一直减小2、如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦交流电的图像，当调整线圈转速后，所产生的正弦交流电的图像如图线b所示．以下关于这两个正弦交流电的说法中正确的是()A．线圈先后两次转速之比为1∶2B．交流电a的电压瞬时值u=10sin0.4πt（V）C．交流电b的电压最大值为VD．在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量为零3、关于电场强度、电势和电势能，下列说法中正确的是()A．在电场中，电势高的地方，电荷在该点具有的电势能就大B．在电场中，电势高的地方，放在该点的电荷的电荷量越大，它所具有的电势能也越大C．在电场中电势高的点，电场强度一定大D．在负点电荷所产生的电场中的任何一点上，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能4、如图所示，A、B两物体的质量之比为mA∶mB=1∶2，它们原来静止在平板车C上，A、B两物体间有一根被压缩了的水平轻质弹簧，A、B两物体与平板车上表面间的动摩擦因数相同，水平地面光滑．当弹簧突然释放后，A、B两物体被弹开(A、B两物体始终不滑出平板车)，则有()A．A、B系统动量守恒B．A、B、C及弹簧整个系统机械能守恒C．小车C先向左运动后向右运动D．小车C一直向右运动直到静止5、如图是氢原子的能级示意图．当氢原子从n=4的能级跃迁到n=3的能级时，辐射出a光；当氢原子从n=3的能级跃迁到n=2的能级时，辐射出b光．下列判断正确的是A．b光光子的能量小于a光光子的能量B．真空中b光速小于a光速C．a光的频率小于b光的频率D．a光的波长小于b光的波长6、理想变压器如图所示，原线圈接恒定的正弦交流电源，原副线圈匝数比为，电阻R1、R2和R3的阻值分别是、和，当开关S断开时，理想电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为（）A．B．C．D．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，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A．其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程（气体与外界无热量交换）．这就是著名的“卡诺循环”．该循环过程中，下列说法正确的是（

）A．A→B过程中，外界对气体做功B．B→C过程中，气体分子的平均动能减小C．C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多D．D→A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化8、下列说法正确的是()A．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号B．电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器作用是控制电路的通断C．电子秤所使用的测力装置是力传感器D．半导体热敏电阻常用作温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越大9、下列图象的描述和判断正确的是A．图l中，一定质量的某种气体，若不计分子势能，气体在状态①时具有的内能较大B．图2中，在实际问题中，饱和汽压包括水蒸气的气压和空气中其他各种气体的气压，且水的饱和汽压随温度的变化而变化，温度升高，饱和汽压增大C．图3中，由A经B到C的过程，气体对外做功小于由A经D到C的过程D．图4中，通过观察蜂蜡在玻璃片和云母片上熔化区域形状的不同，可以得出晶体的物理性质是各向异性的10、如图，电阻不计的导轨间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，当导体棒MN在导轨上滑动时，金属环B向远离电磁铁A的方向摆动了一下，则MN的运动情况可能是A．向右加速 B．向右匀速C．向左加速 D．向左减速三、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）某同学利用图（a）的装置测量轻弹簧的劲度系数。图中，光滑的细杆和直尺水平固定在铁架台上，一轻弹簧穿在细杆上，其左端固定，右端与细绳连接；细绳跨过光滑定滑轮，其下端可以悬挂砝码（实验中，每个砝码的质量均为）。弹簧右端连有一竖直指针，其位置可在直尺上读出。实验步骤如下：①在绳下端挂上一个硅码，调整滑轮，使弹簧与滑轮间的细线水平且弹簧与细杆没有接触；②系统静止后，记录砝码的个数及指针的位置；③逐次增加砝码个数，并重复步骤②（保持弹簧在弹性限度内）：④用n表示砝码的个数，l表示相应的指针位置，将获得的数据记录在表格内。回答下列问题：（1）根据下表的实验数据在图（b）中补齐数据点并做出图像__________。l1234510.4810.9611.4511.9512.40（2）弹簧的劲度系数k可用砝码质量m、重力加速度大小g及图线的斜率表示，表达式为________。若g取，则本实验中________（结果保留3位有效数字）。12．（12分）利用如图所示的实验装置可以测定瞬时速度和重力加速度．实验器材有：固定在底座上带有刻度的竖直钢管，钢球吸附器（可使钢球在被吸附后由静止开始下落），两个光电门（可用于测量钢球从第一光电门到第二光电门的时间间隔），接钢球用的小网．实验步骤如下：A．如图所示安装实验器材．B．释放小球，记录小球从第一光电门到第二光电门的高度差h和所用时间t，并填入设计好的表格中．C．保持第一个光电门的位置不变，改变第二个光电门的位置，多次重复实验步骤B．求出钢球在两光电门间运动的平均速度．D．根据实验数据作出图象，并得到斜率k和截距b．根据以上内容，回答下列问题：（1）根据实验得到的图象，可以求出重力加速度为g=______，钢球通过第一个光电门时的速度为v1=________．（2）如果步骤C中改为保持第二个光电门的位置不变，改变第一个光电门的位置，其余的实验过程不变，同样可以得到相应的图象，以下四个图象中符合规律的是______．A．B．C．D．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）倾角为的光滑绝缘斜面如图所示，在相隔为d的平行虚线MN和PQ与斜面底边平行，其间有大小为B的匀强磁场，方向垂直斜面向下。一质量为m、电阻为R、用相同的金属线做成的边长为L的正方形单匝线框，在斜面上某位置由静止释放，且释放时cd边与斜面底边平行。当cd边刚进入磁场时，线框的加速度大小为a，方向沿斜面向上；线框ab边刚要离开磁场和cd边刚进入磁场时，ab边两端的电压相同。已知磁场的宽度d大于线框的边长L，不计空气阻力，重力加速度为g。求：（1）cd边刚进入磁场时，cd边的电流方向和线框速度大小v；（2）线框通过磁场的过程中，线框中产生的热量Q；（3）线框从进入磁场到完全离开磁场所用的时间t。14．（16分）利用电场和磁场来控制带电粒子的运动，在现代科学实验和技术设备中有广泛的应用．如图所示为电子枪的结构示意图，电子从炽热的金属丝发射出来，在金属丝和金属板之间加以电压U0，发射出的电子在真空中加速后，沿电场方向从金属板的小孔穿出做直线运动．已知电子的质量为m，电荷量为e，不计电子重力及电子间的相互作用力．设电子刚刚离开金属丝时的速度为零．(1)求电子从金属板小孔穿出时的速度v0的大小；(2)示波器中的示波管是利用电场来控制带电粒子的运动．如图2所示，Y和Y′为间距为d的两个偏转电极，两板长度均为L，极板右侧边缘与屏相距x，OO′为两极板间的中线并与屏垂直，O点为电场区域的中心点．接(1)，从金属板小孔穿出的电子束沿OO′射入电场中，若两板间不加电场，电子打在屏上的O′点．为了使电子打在屏上的P点，P与O′相距h，已知电子离开电场时速度方向的反向延长线过O点．则需要在两极板间加多大的电压U；15．（12分）如图所示，左端封闭、右端开口的等臂U形玻璃管竖直放置，管内水银在左管内封闭一段长l015cm、温度为300K的空气柱，左右两管水银面高度差为h0=10cm，大气压强为75cmHg．（i）在温度不变的条件下，需要从开口端加入多长的水银柱才能使左右管的水银面等高?（ii）左右两管内水银面刚好相平后，即停止补充水银，并给左管的气体加热，当右管内水银面刚好上升到与管口齐平时，左管内气体的温度为多少?

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、A【解析】

A.根据知，加速度的方向与速度变化量的方向相同，故A正确；B.速度大，加速度不一定大．比如以较大的速度做匀速直线运动，速度虽然很大，但加速度很小，为0，故B错误；C.根据可知加速度a由速度的变化量△v和速度发生改变所需要的时间△t共同决定，虽然△v大，但△t更大时，a可以很小，故C错误；D.若加速度的方向与初速度方向相反，物体先做减速运动，当速度减到零后，物体做反向的加速运动，故D错误。2、C【解析】试题分析：由图可知，周期Ta=0.4S，Tb=0.6s，则线圈先后两次转速之比na：nb=Tb：Ta=3：1．故A错误．由图电压最大值Um=10V，周期Ta=0.4S，，交流电压的瞬时值表达式为u=Umsinωt=10sin5πtV．故B错误．由电动势的最大值Em=NBSω，则两个电压最大之值比Uma：Umb=ωa：ωb=3：1，则交流电b电压的最大值为．故C正确．t=0时刻U=0，根据法拉第定律，磁通量变化率为零，而磁通量最大．故D错误．故选C考点：考查交流电的有效值、峰值、磁通量点评：本题难度较小，要根据电动势最大值表达式研究电压最大值之间的关系．至于电压与磁能量的关系，根据法拉第电磁感应定律分析3、D【解析】正电荷放在电势越高的位置电势能越大，而负电荷放在电势越高的位置电势能越小．故A错误；在电场中电势越高的位置，电荷的电量越大所具有的电势能不一定越大，还与电荷的电性有关，故B错误；因为电势与电场强度无关，则电势高的点电场强度不一定大，故C错误；无穷远处电势为零，在负点电荷电场中任意一点的电势为负值，则正电荷具有的电势能一定小于负电荷具有的电势能，故D正确；故选D．【点睛】根据电势的定义式分析得知：电势能的大小，与电荷的电性、电势的正负有关．电势与电场强度无关.4、D【解析】由题意可知，地面光滑，所以A、B和弹簧、小车组成的系统受合外力为零，所以系统的动量守恒．在弹簧释放的过程中，因，由摩擦力公式知，A、B所受的摩擦力大小不等，所以A、B组成的系统合外力不为零，A、B组成的系统动量不守恒，A对小车向左的滑动摩擦力小于B对小车向右的滑动摩擦力，在A、B相对小车停止运动之前，小车所受的合外力向右，会向右运动，因存在摩擦力做负功，最终整个系统将静止，则系统的机械能减为零，不守恒，故ABC错误，D正确；故选D．【点睛】在整个过程中合外力为零，系统动量守恒．物体机械能守恒的条件是没有机械能转化为其它形式的能，根据机械能守恒的条件逐个分析物体的受力的情况，即可判断物体是否是机械能守恒．5、C【解析】氢原子从n=4的能级跃迁到n=3的能级的能级差小于从n=3的能级跃迁到n=2的能级时的能级差，根据Em-En=hγ，知，光子a的能量小于光子b的能量．所以a光的频率小于b光的频率，a光的波长大于b光的波长，故AD错误，C正确．任何频率的光在真空中的速度都相同，选项B错误；故选C.点睛：解决本题的突破口是理解氢原子能级图，由此比较出光子a和光子b的频率大小，从而得知光子能量、波长等物理量的关系．6、C【解析】

当开关S断开时，理想电流表的示数为I，副线圈两端电压为U2=I（R2+R3）=5I；则原线圈的电流强度I1=I=2I，原线圈两端电压U1=U-IR1=U-2I；当开关S闭合时，理想电流表的示数为I′，副线圈两端电压为U′2=I′R2=2I′；则原线圈的电流强度I′1=I=2I′，原线圈两端电压U′1=U-I′R1=U-2I′；根据电压之比等于匝数之比可得：，解得：I′=I，故C正确、ABD错误．故选C．【点睛】本题主要是考查了变压器的知识；解答本题的关键是知道变压器的电压之比等于匝数之比，在只有一个副线圈的情况下的电流之比等于匝数的反比；知道理想变压器的输出功率决定输入功率且相等．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、BC【解析】

A、A→B过程中，体积增大，气体对外界做功，故A错误；B、B→C过程中，绝热膨胀，气体对外做功，温度降低，气体分子的平均动能减小，故B正确；C、C→D过程中，等温压缩，体积变小，分子数密度变大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，C正确；D、D→A过程中，绝热压缩，外界对气体做功，温度升高，分子平均动能增大，气体分子的速率分布曲线发生变化，故D错误；故选BC．【点睛】A→B过程中，体积增大，气体对外界做功，B→C过程中，绝热膨胀，气体对外做功，温度降低，C→D过程中，等温压缩，D→A过程中，绝热压缩，外界对气体做功，温度升高．8、BC【解析】A、话筒是一种常用的声传感器，其作用是将声信号转换为电信号，故A正确；B、电熨斗温度自动控制装置能控制电源的通断，常温时，上、下触点应是接触的，当双金属片温度升高时，上下层形变不同，上层形变大，双金属片发生弯曲，使电路断开，所以电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器作用是控制电路的通断，故B正确；C、电子秤所使用的测力装置是力传感器，力传感器由金属梁和应变片组成，故C正确；D、热敏电阻能把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，属于热传感器，温度越高，电阻值越小，故D错误；故选ABC．9、CD【解析】A、高温时速率大的分子占比更多，因此气体分子在高温状态时的平均速率大于低温状态时的平均速率，结合图可知，由于状态②时的温度高，故不计分子势能时，气体在状态①时具有的内能较小，故A错误；B、在一定温度下，饱和蒸气的分子数密度是一定的，因而其压强也是一定的，这个压强叫做饱和蒸气压强；饱和汽压不包括空气中其他各种气体的气压，故B错误；C、由A经B到C的过程气体对外做功为，由A经D到C的过程气体对外做功为为，由于，故，故C正确；D、图4中，通过观察蜂蜡在玻璃片和云母片上熔化区域形状的不同，可以得出晶体的物理性质是各向异性的或晶体在不同方向上的物理性质是不同的，即单晶体具有各向异性，故D正确；故选CD．【点睛】温度是分子平均动能的标志，温度升高平均动能增大，体积不变时，气体的内能由平均动能决定；根据即可判断出对外做功的大小；单晶体具有各向异性，而非晶体具有各向同性．10、AC【解析】

A.导体棒向右做加速运动过程中，由公式E=BLv可知导体棒产生的感应电动势增大，感应电流也增大，则线圈A的电流增大，产生的磁场增强，穿过金属环B的磁通量增大，由楞次定律可知，线圈B受到向左的安培力，使其向左移动，远离电磁铁A，故A正确。B.导体棒向右匀速运动时，产生恒定不变的感应电流，则线圈A中的磁场不变，穿过B的磁通量不变，则B中无感应电流，也不受A的磁场力作用，选项B错误；C.导体棒向左做加速运动过程中，由公式E=BLv可知导体棒产生的感应电动势增大，感应电流也增大，则线圈A的电流增大，产生的磁场增强，穿过金属环B的磁通量增大，由楞次定律可知，线圈B受到向左的安培力，使其向左移动，远离电磁铁A，故C正确。D.导体棒向左做减速运动过程中，由公式E=BLv可知导体棒产生的感应电动势减小，感应电流也减小，则线圈A的电流减小，产生的磁场减弱，穿过金属环B的磁通量减小，将产生感应电流，由楞次定律可知，线圈B受到向右的安培力，使其向右移动，故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、（1）图见解析；（2）；109N/m【解析】

（1）做出图像如图；（2）由胡克定律：，即，则，解得；由图形可知，解得12、2kbC【解析】（1）根据平均速度公式，而，且v=v0+gt，

综上所述，解得：=v0+gt则-t图象斜率k和重力加速度g满足k=g，解得g=2k；钢球通过第一个