2023年千校联盟物理高二第二学期期末监测试题含解析

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、如图所示，可视为质点的、质量为的小球，在半径为的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列有关说法中不正确的是A．小球能够通过最高点时的最小速度为0B．小球通过最高点时的速度为，则此时小球对管道的内壁作用力为C．如果小球在最高点时的速度大小为，则此时小球对管道的外壁作用力为D．如果小球在最高点时的速度大小为，则小球通过最高点时与管道间无相互作用力2、物理学中选定七个物理量的单位作为基本单位，根据物理公式中其他物理量和这几个物理量的关系，推导处其他物理量的单位，这些推导出来的单位叫做导出单位，基本单位和导出单位一起组成了单位制，则下列单位不相同的是（）A．N和 B．Pa和C．J和 D．V和3、如图甲所示，线圈与定值电阻R相连构成闭合回路，线圈内有垂直于纸面向里的匀强磁场。已知线圈匝数为10匝，线圈电阻与定值电阻阻值相等，线圈中的磁通量变化规律如图乙所示。下列说法正确的是A．通过R的电流方向由N指向MB．M点的电势低于N点的电势C．线圈中磁通量的变化率为1.5Wb/sD．M、N两点间的电势差为2.5V4、为测算太阳辐射到地面的辐射能，某校科技实验小组的同学把一个横截面积是300cm2的矮圆筒的内壁涂黑，外壁用保温材料包裹，内装水0.6kg。让阳光垂直圆筒口照射2min后，水的温度升高了A．4.2×104J B．4.2×105、一台家用电冰箱的铭牌上标有“220V，100W”，这表明所用交变电压的A．峰值是380

V B．峰值是220

V C．有效值是220

V D．有效值是311

V6、中国大科学装置“东方超环”（EAST）近期实现1亿摄氏度等离子体运行等多项重大突破。由于其内部核反应原理与太阳类似，因此“东方超环”也被称为“人造太阳”“人造太阳”采用的核反应方程可能是（）A．92B．1C．92D．2二、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、假设两个相同的核A与B，质量均为2.0134u，动能均为E0，它们在不受其他力作用的情况下相向运动发生对心正碰，转变为C核与D粒子，且释放的核能ΔE全部转化为C核与D粒子的动能，设C核质量为3.0151u、动能为E1，D粒子质量为1.0087u、动能为A．EB．EC．释放核能ΔE=D．质量亏损为Δm=0.00308、如图甲所示，长木板A静止在光滑的水平面上，质量m＝2kg的物体B以v0＝2m/s的水平速度滑上A的表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示，则下列说法中正确的是()A．木板获得的动能为1JB．系统损失的机械能为2JC．木板A的最小长度为1mD．A、B间的动摩擦因数为0.29、两根相距1m的足够长的金属弯角光滑导轨如图所示放置，它们各有一段在同一水平面内，另一段与水平面的夹角为37°，质量均为0.1kg的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触，形成闭合回路，导轨的电阻不计，回路的总电阻为2Ω，整个装置处于磁感应强度大小为1T、方向竖直向上的匀强磁场中，当ab杆在平行于水平导轨的拉力F的作用下以速率v（未知）沿导轨匀速运动时，cd杆也以速率v沿导轨向上匀速运动。取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列说法正确的是A．回路中的感应电流为0.6AB．cd杆所受安培力的大小为0.75NC．水平拉力F的功率为5.625WD．3s内通过ab杆的电荷量为3.75C10、如图所示，一导热性能良好的金属气缸静放在水平面上，活塞与气缸壁间的摩擦不计。气缸内封闭了一定质量的理想气体。现缓慢地向活塞上倒一定质量的沙土，忽略环境温度的变化，在此过程中（）A．气体的内能不变B．气缸内分子平均动能增大C．气缸内气体分子密度增大D．气体从外界吸收热量三、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）用半径均为r的小球1和小球2做碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图所示，斜槽与水平槽圆滑连接。安装固定好实验装置，竖直挡板上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，用夹子固定住，小球圆心与O点位置等高。接下来的实验步骤如下：步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由_____（“静止”或“一定初速度”）滚下，并落在竖直挡板上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置P；步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置N、M；步骤3：用毫米刻度尺测得O点与M、P、N三点的竖直方向的距离分别为h1、h2、h3。（1）设球1和球2的质量m1、m2，则关于步骤2中的说法，正确的是_____A．球1、球2的落点分别是N、MB．球1、球2的落点分别是M、NC．如果两球质量相等，则球2的落点介于ON之间D．球1的质量应该大于球2的质量（2）当所测物理量满足表达式_____（可以用（2）问中物理量的字母表示）时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。12．（12分）测量小灯泡的伏安特性曲线实验中，可选用的仪器有：A．小灯泡，规格为“2.4V、1.0W”；B．直流电源，输出电压为6V；C．电压表3V，内阻大约1kΩ；D．电压表6V，内阻大约2kΩ；E．电流表0.6A，内阻大约1Ω；F．电流表1A，内阻大约1Ω；G．滑动变阻器，总电阻5Ω；H．滑动变阻器，总电阻500Ω；I．开关、导线若干（1）实验中电压表应选用_________，电流表应选用________；滑动变阻器应选用________（填代号）；（2）请在方框内画出实验电路图四、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，真空中半径为R的半圆形玻璃砖固定放置，其左侧有与其直径垂直放置的足够长的屏P，屏与玻璃砖左端距离为R．一束光以60°的入射角射向玻璃砖圆心O．已知玻璃砖对光的折射率为，光在真空中的速度为c．求：(i)光束在玻璃砖中的速度大小v：(ii)在屏上出现的两个光斑的距离．14．（16分）如图所示，为一气缸内封闭的一定质量的气体的p－V图线，当该系统从状态a沿过程a→c→b到达状态b时，有335J的热量传入系统，系统对外界做功126J，求：(1)若沿a→d→b过程，系统对外做功42J，则有多少热量传入系统？(2)若系统由状态b沿曲线过程返回状态a时，外界对系统做功84J，问系统是吸热还是放热？热量传递是多少？15．（12分）如图所示，垂直于纸面的匀强磁场磁感应强度为B．纸面内有一正方形均匀金属线框abcd，其边长为L，总电阻为R，ad边与磁场边界平行．从ad边刚进入磁场直至bc边刚要进入的过程中，线框在向左的拉力作用下以速度v匀速运动，求：（1）感应电动势的大小E；（2）拉力做功的功率P；（3）ab边产生的焦耳热Q．

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】

因为管道对小球的作用力可以向上，可以向下，知小球在最高点的最小速度为零．故A正确．如果小球在最高点时的速度大小为，则此时，则小球通过最高点时与管道间无相互作用力，选项D正确；当小球在最高点时的速度大小为，知内壁对小球有作用力，根据牛顿第二定律得，mg-N=m，解得N=mg，则此时小球对管道的内壁作用力为mg，故B错误．小球在最高点时的速度大小为，知外壁对小球有作用力．根据牛顿第二定律得，mg+N=m，解得N=3mg，则此时小球对管道的外壁作用力为3mg．故C正确．本题选不正确的，故选B．2、D【解析】A、N是力的单位，根据可知，N和相同，故A相同；B、Pa是压强的单位，F的单位为，根据可知，Pa和相同，故B相同；C、J是能量的单位，F的单位为，根据可知，J和相同，故C相同；D、V是电压的单位，F的单位为，根据可知，V和相同，故D不相同；故不相同的是选D．【点睛】考查对单位制的掌握情况．单位制是由基本单位的导出单位组成的．根据单位只能判断出等式是相同的，或不相同．3、D【解析】

AB.由楞次定律可得感应电流的方向为逆时针，则M点的电势比N点的电势高，所以通过R的电流方向由M指向N，故选项A、B错误；C.线圈中磁通量的变化率为ΔϕΔt=0.15-0.1D.根据法拉第电磁感应定律可得感应电动势为E=nΔϕΔt=5V，MN两点间的电势差为为4、A【解析】

圆筒内的水经过2mm照射后，增加的内能为△U=Q=cm△t，其中c=4.2×10

3

J/（kg•℃）

所以△U=4.2×10

3

×0.6×1J=2.5×10

3

J

每分获得的能量为2.5×10

3

J÷2

min=1.25×10

3

J/min

圆筒面积S=3×10

-2

m

2

=3×10

2

cm

2

地球每分每平方厘米获得的能量为1.25×10

3

÷（3×10

2

）J/（min•cm

2

）=4.2J/（min•cm

2

）

每分每平方米获得的能量为

4.2×104J/（min•m

2

）A.4.2×104J，与结论相符，选项A正确；B.4.2×103J，与结论不相符，选项B错误；C.4.2×102J，与结论不相符，选项B错误；D.4.2J，与结论不相符，选项B错误；5、C【解析】

交流电表的示数，保险丝的熔断电流，铭牌上标有“220V，100W”，都是有效值，故C正确，ABD错误．故选C。6、B【解析】

“人造太阳”利用类似于太阳的核聚变原理产生能量，与核电站中的核裂变不同，其核聚变方程式为：1A.92238B.13C.92235D.24二、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、CD【解析】

A.由于A与B质量、动能都相等，所以A与B的动量大小相等，方向相反，由动量守恒定律可知，新核和粒子的动量相等，由题可知，C核的质量大于D的质量，由Ek=12mv2B.由能量守恒知E1+EC.由能量守恒得ΔE=Δmc2=D.由质能方程得Δm=3.0151u+1.0087u﹣2×2.0134u=0.0030u，D正确；8、ABC【解析】

A．设木板的质量为M，由动量守恒得mv0=（M+m）v，木板获得的速度为v=1B．系统损失的机械能为ΔE=μmBgL=2C．由图得到：0-1s内B的位移为xB=12×（2+1）×1m=1.5D．由斜率大小等于加速度大小，得到B的加速度大小为a=ΔvΔt=2-11=1m9、BC【解析】

AB.对于cd杆，分析受力如图:根据平衡条件得：F安=mgtan37°；对ab杆，由于感应电流的大小、导线的长度相等，两杆所受的安培力大小相等，由平衡条件得知，F=F安，则得：F=mgtan37°=0.75N.cd杆所受的安培力F安=BIL，则得电流为I=mgtan37°BL=0.1×10×0.751×1C.回路中产生的感应电动势E=IR=1.5V，根据导体棒切割磁感应线产生的感应电动势计算公式可得：E=BLv-BLvcos37°，解得：v=7.5m/s，所以水平拉力F的功率为P=Fv=5.625W;故C正确.D.3s内通过ab杆的电荷量为q=It=2.25C;故D错误.10、AC【解析】金属气缸导热性能良好，由于热交换，气缸内封闭气体温度与环境温度相同，向活塞上倒一定质量的沙土时气体等温度压缩，温度不变，气体的内能不变．而气缸内封闭气体被压缩，体积减小，外界对气体做功，ΔU=0，W>0，根据ΔU=W+Q可知Q<0，即放热，A正确D错误；温度不变，则气缸内分子平均动能保持不变，B错误；气缸内封闭气体被压缩，体积减小，而质量不变，则气缸内气体分子密度增大，C正确．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、静止BDm1h2=m【解析】

第一空、静止。为控制小球到达轨道末端时的速度相等，不放小球2时，让小球1从斜槽上A点由静止滚下。第二空、BD。AB、小球离开轨道后做平抛运动，小球在水平方向的位移d相等，小球做平抛运动的时间t=dv0，小球在竖直方向的位移为：h=12gt2=gd22v02，由于g、d都相等，小球的初速度v0越大，小球下落的高度h越小，两球碰撞后入射球1的速度小于被碰球2的速度，因此球1的竖直分位移大于球2的竖直分位移，由图示可知，球1、球2C、如果两球质量相等，两球发生弹性碰撞后两球交换速度，碰撞后球1静止、球2做平抛运动，球2的落点为P，故C错误。D、为防止入射球反弹，球1的质量应大于球2的质量，故D正确。第三空、m1h2=m小球离开轨道后做平抛运动，水平方向：d=v0t，竖直方向：h=12gt2，解得：v0=d2hg由题意可知，碰撞前球1的速度为：v0=dg碰撞后球1的速度为：v1=dg碰撞后球2的速度为：v2=dg碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：m1v0＝m1v1+m2v2，整理得：m1h2=m12、CEG【解析】

（1）灯泡额定电压是2.4V，则电压表选C；灯泡额定电流为I==0.42A，则电流表选E．由于实验要求电流从零调，所以变阻器应采用分压式接法，应选择全电阻小的变阻器，即选G．

（2）灯泡正常发光时电阻R==5.76Ω，灯泡电阻远小于电压表内阻，则电流表采用外接法，由于实验要求电流从零调，所以变阻器应采用分压式接法，电路如图：

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、(i)；(ii)；【解析】

（ⅰ）由题知：，解得：（ⅱ）设光在玻璃砖中发生折射的折射角为r，由折射定律有：解得：光束由O反射到屏上形成的光斑与O点距离为：作光路图如图所示由几何关系可知，在屏上出现的两个光斑的距离PQ，解得：【点睛】本题是简单的几何光学问题，关键是画出光路图，利用好几何知识研究光路．14、(1)251J(2)放热（3）293J【解