湖北省“荊、荊、襄、宜”四地七校考試聯(lián)盟2022-2023學年高二物理第二學期期末學業(yè)水平測試模擬試題含解析

2022-2023高二下物理期末模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、物理學是一門以實驗為基礎的科學，任何學說和理論的建立都離不開實驗，下面給出了幾個在物理學發(fā)展史上有重要地位的物理實驗，以及與之相關的物理學發(fā)展史的說法，其中錯誤的是（）A．α粒子散射實驗是原子核式結(jié)構理論的實驗基礎B．光電效應實驗表明光具有粒子性C．電子的發(fā)現(xiàn)揭示了原子不是構成物質(zhì)的最小微粒D．康普頓效應進一步證實了光的波動特性2、汽車剎車后做勻減速直線運動，最后停了下來，在剎車過程中，汽車前半程的平均速度與后半程的平均速度之比是（）A．（＋1）∶1 B．2∶1C．1∶（＋1） D．1∶3、如圖，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物塊正在沿斜面以速度v0勻速下滑，斜劈保持靜止，則地面對斜劈的摩擦力（）A．等于零B．不為零，方向向右C．不為零，方向向左D．不為零，v0較大時方向向左，v0較小時方向向右4、如圖所示，三根相互平行的長直導線a、b、c垂直于紙面固定，其中a、b間距為10cm，b、c間距為8cm，a、c間距為6cm，分別通入電流I1，I2和I3后，c導線所受安培力恰好與ab邊平行，已知通電導線在周圍某點所產(chǎn)生的磁感應強度大小滿足B=k，則下列說法正確的是A．I1和I2電流方向相同，大小之比為B．I1和I2電流方向相反，大小之比為C．若電流I3的方向垂直紙面向外，則導線c所受的安培力一定向右D．若電流I3的方向垂直紙面向里，則導線c所受的安培力一定向右5、在盧瑟福的α粒子散射實驗中，某一α粒子經(jīng)過某一原子核附近時的軌跡如圖中實線所示．圖中P、Q為軌跡上的點，虛線是經(jīng)過P、Q兩點并與軌跡相切的直線，兩虛線和軌跡將平面分為四個區(qū)域．不考慮其他原子核對α粒子的作用，則該原子核所在的區(qū)域可能是A．① B．② C．③ D．④6、如圖所示為長直光纖的縱切面內(nèi)層折射率為,外層折射率為為中軸線．光線自光纖左端進入,與中軸線夾角為,要使該光線總是發(fā)生全反射,應滿足的條件是（）A．角足夠小B．角足夠大C．角足夠小D．角足夠大二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，汽缸和活塞與外界均無熱交換，中間有一個固定的導熱性良好的隔板，封閉著兩部分氣體A和B，活塞處于靜止平衡狀態(tài)．現(xiàn)通過電熱絲對氣體A加熱一段時間，后來活塞達到新的平衡，不計氣體分子勢能，不計活塞與汽缸壁間的摩擦，大氣壓強保持不變，則下列判斷正確的是A．氣體B吸熱，對外做功，內(nèi)能不變B．氣體A分子的平均動能增大C．氣體A和氣體B內(nèi)每個分子的動能都增大D．氣體B分子單位時間內(nèi)對器壁單位面積碰撞總次數(shù)減少8、下列說法正確的是()A．振子向平衡位置運動時，加速度與速度方向相同B．在干涉現(xiàn)象中，振動加強點的位移總比減弱點的位移要大C．單擺在周期性外力作用下做受迫振動，其振動周期與單擺的擺長無關D．火車鳴笛向我們駛來，我們聽到的笛聲頻率比聲源發(fā)出的頻率高E.當水波通過障礙物時，若障礙的尺寸與波長差不多，或比波長大的多時，將發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象9、下列說法中正確的是（）A．觀看3D電影時，所佩戴的眼鏡利用了光的衍射原理B．軍隊士兵過橋時使用便步，是為了防止橋發(fā)生共振現(xiàn)象C．手機上網(wǎng)時用的Wifi信號屬于無線電波D．光纖通信利用了光的全反射原理E.用標準平面檢查光學平面的平整程度是利用光的偏振10、如圖所示，在PQ、QR區(qū)域中存在著磁感應強度大小相等、方向相反的勻強磁場，磁場方向均垂直于紙面，一正方形導線框abcd位于紙面內(nèi)，ab邊與磁場的邊界P重合導線框與磁場區(qū)域的尺寸如圖所示從時刻開始，線框勻速橫穿兩個磁場區(qū)域，以為線框中的電流i的正方向，向左為導線框所受安培力的正方向，以下和關系示意圖中正確的是A． B．C． D．三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，使用的小燈泡標有“2.5V，0.75W”，其他可供選擇的器材有：A．電流表A1（量程0.6A，內(nèi)阻約1Ω）B．電流表A2（量程3A，內(nèi)阻約0.2Ω）C．電壓表V1（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）D．電壓表V2（量程15V，內(nèi)阻約15kΩ）E．滑動變阻器R1（0～1KΩ，0.5A）F．滑動變阻器R2（0～10Ω，2A）G．電源E（6V）H．開關S及導線若干（1）實驗中電流表應選用_______，電壓表應選用_______，滑動變阻器應選用_______．（請?zhí)顚懫鞑那懊娴淖帜复a）（2）請用筆畫線代替導線，將如圖所示的實物圖電路圖正確連接起來______．12．（12分）某同學用如圖甲所示的裝置驗證牛頓第二定律．該同學將滑塊從距離光電門x遠處由靜止釋放，遮光條通過光電門時，光電門記錄的時間為Δt；測得氣墊導軌長度為L，墊起一端距離水平桌面的高度為h．用游標卡尺測量遮光條的寬度如圖乙所示，則遮光條的寬度d=_______mm；若重力加速度為g，用相關物理量的字母表示，則滑塊下滑過程中加速度的理論值可表示為a=_____________；加速度的測量值可表示為a=________．四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示,紙面內(nèi)有一矩形導體閉合線框abcd,置于垂直紙面向里的有界勻強磁場之外,線框的ab邊與磁場的邊界MN重合．現(xiàn)用外力將線框拉入磁場中,經(jīng)過時間△t=0.4s,線框恰好全部進入磁場,穿過線框的磁通量由變?yōu)椋诰€框進入磁場的過程中,（1）線框中是否有感應電流產(chǎn)生?（2）求穿過線框的磁通量變化量;（3）求線框中產(chǎn)生的感應電動勢E．14．（16分）如圖所示，上端開口的光滑圓柱形汽缸豎直放置，橫截面積為40cm1的活塞將一定質(zhì)量的氣體和一形狀不規(guī)則的固體A封閉在汽缸內(nèi)．在汽缸內(nèi)距缸底60cm處設有a、b兩限制裝置，使活塞只能向上滑動．開始時活塞擱在a、b上，缸內(nèi)氣體的壓強為P0(P0=1.0×l05Pa為大氣壓強)，溫度為300K，現(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體，當溫度為360K時，活塞恰好離開a、b；當溫度為396K時，活塞上升了3cm．g取10m/s1．求：①當溫度為360K時，缸內(nèi)氣體的壓強；②活塞的質(zhì)量；③固體A的體積．15．（12分）如圖，一豎直放置的氣缸上端開口，氣缸壁內(nèi)有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為H；活塞只能在a、b間移動，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計他們之間的摩擦。開始時活塞處于靜止狀態(tài)，上、下方氣體壓強均為p0，溫度均為T0?，F(xiàn)用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體，直至活塞剛好到達b處。求此時氣缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功。重力加速度大小為g。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解析】

α粒子散射實驗是原子核式結(jié)構理論的實驗基礎，選項A正確；光電效應實驗表明光具有粒子性，選項B正確；電子的發(fā)現(xiàn)揭示了原子不是構成物質(zhì)的最小微粒，選項C正確；康普頓效應進一步證實了光的粒子性，選項D錯誤；此題選擇不正確的選項，故選D.2、A【解析】試題分析：將汽車剎車看作是初速度為零的勻加速直線運動，根據(jù)初速度為零的勻加速直線的比例式可知，相等位移所用的時間之比為，根據(jù)平均速度公式可知，前、后半程的平均速度之比為，即，所以只有選項A正確；考點：勻變速直線運動公式3、A【解析】

本題中由于小木塊與斜面體間有相對滑動，但無相對加速度，可以當作兩物體間相對靜止，摩擦力達到最大靜摩擦力的情況，然后運用整體法研究．【詳解】由于物塊勻速下滑，而斜劈保持靜止，都處于平衡狀態(tài)，將兩者看做一個整體，整體在水平方向上不受摩擦力作用，故A正確，BCD錯誤．故選A．4、B【解析】

AB．根據(jù)通電平行直導線間的相互作用規(guī)律可知，若I1和I2的電流方向相同，則a、b對c的安培力方向不會與a、b連線平行.因此I1和I2的電流方向相反，根據(jù)平行四邊形定則作圖，如圖所示：則,又Fa=BaI3L，F(xiàn)b=BbI3L，，，其中rac=6cm，rbc=8cm，聯(lián)立解得；故A錯誤，B正確.CD．若電流I3的方向垂直紙面向外或向內(nèi)，由于a、b的電流方向未知，不能確定導線c所受的安培力方向，故C,D均錯誤.5、A【解析】盧瑟福通過α粒子散射并由此提出了原子的核式結(jié)構模型，正電荷全部集中在原子核內(nèi)，α粒子帶正電，同種電荷相互排斥，若在②③④區(qū)域粒子軌跡將向上偏轉(zhuǎn)，由軌跡的彎曲方向知道排斥力向下，所以原子核一定在①區(qū)域，故選：A.點睛：盧瑟福通過α粒子散射并由此提出了原子的核式結(jié)構模型，該實驗的現(xiàn)象為：絕大多數(shù)α粒子幾乎不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，少數(shù)α粒子發(fā)生了較大的角度偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)（偏轉(zhuǎn)角度超過90°，有的甚至幾乎達到180°，被反彈回來），據(jù)此可得出原子核的可能區(qū)域．6、C【解析】當光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時，當入射角大于臨界角時才會發(fā)生全反射現(xiàn)象，故，光線射到界面上的角足夠大，即角足夠小，故C正確．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解析】

A．氣體B吸熱，對外做功，后來活塞達到新的靜止平衡狀態(tài)，說明氣體B壓強不變．根據(jù)氣體狀態(tài)方程知道，溫度升高，不計氣體分子勢能，所以內(nèi)能增加，故A錯誤；B．通過電熱絲對A氣體加熱一段時間，氣體A溫度升高，則分子的平均動能變大，故B正確；C．溫度升高，分子的平均動能增大，不是每個分子的動能都增大，故C錯誤；D．氣體B壓強不變，由于溫度升高，導致體積增大，所以氣體B分子單位時間內(nèi)對器壁單位面積碰撞次數(shù)減小，故D正確．故選BD.點睛：本題考查熱力學第一定律及理想氣體的實驗定律，應重點掌握決定內(nèi)能的因素及正確應用熱力學第一定律及理想氣體的實驗定律．8、ACD【解析】

A.振子向平衡位置運動時，加速度與速度方向都指向平衡位置，方向相同，選項A正確；B.在干涉現(xiàn)象中，振動加強點的振幅總比減弱點的振幅要大，振動加強點和振動減弱點都在平衡位置上下做簡諧振動，因此振動加強點的位移不一定比減弱點的位移大，選項B錯誤；C.單擺在周期性外力作用下做受迫振動，其振動周期等于驅(qū)動力的周期，與單擺的擺長無關，選項C正確；D.根據(jù)多普勒效應，火車鳴笛向我們駛來，我們聽到的笛聲頻率比聲源發(fā)出的頻率高，選項D正確；E.當水波通過障礙物時，若障礙的尺寸與波長差不多，或比波長小的多時，將發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，選項E錯誤.9、BCD【解析】

A．立體電影是利用了光的偏振現(xiàn)象，故A錯誤。B．軍隊士兵過橋時使用便步，防止行走的頻率與橋的頻率相同，橋發(fā)生共振現(xiàn)象，故B正確；C．手機上網(wǎng)時用的Wifi信號屬于無線電波，故C正確；D．光導纖維利用的是光的全反射原理，根據(jù)產(chǎn)生全反射的必要條件：光必須從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，可知，光導纖維的內(nèi)芯材料的折射率比外套材料的折射率大，故D正確；E．用標準平面檢查光學平面的平整程度是利用了薄膜干涉，故E錯誤。10、AC【解析】

下面是線框切割磁感線的四個階段示意圖．在第一階段，只有ab切割向外的磁感線，由右手定則知電動勢為正，大小為．在第二階段，ab切割向里的磁感線，電動勢為逆時針方向，同時cd切割向外的磁感線，電動勢為逆時針方向，等效電動勢為，且電動勢為負，電流與電動勢變化情況相同A正確B錯誤.在第三階段，cd切割向里的磁感線，感應電動勢為順時針方向，其電動勢為正，大小為．根據(jù)可得A正確B錯誤；根據(jù)左手定則可知，安培力的方向不變，但大小，因此在1s到2s內(nèi)，電流加倍，磁場也加倍，所以是原來的4倍，C正確D錯誤．三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、A；C；F；【解析】（1）燈泡額定電壓為2.5V，則電壓表選C；燈泡正常發(fā)光時的電流：，電流表選A；為保證安全且方便實驗操作，滑動變阻器應選F．（2）描繪燈泡伏安特性曲線，電壓與電流應從零開始變化，滑動變阻器應采用分壓接法；燈泡電阻，電壓表內(nèi)阻為3kΩ，電流表1Ω，相對來說電壓表內(nèi)阻遠大于燈泡電阻，電流表應采用外接法，實物電路圖如圖所示：12、4.4【解析】游標卡尺的主尺讀數(shù)為4mm，游標讀數(shù)為0.1×4mm=0.4mm，則d=4.4mm，根據(jù)牛頓第二定律可知：由幾何關系可知：解得：加速度的理論值為：根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度知，滑塊經(jīng)過光電門的速度為：根據(jù)可得加速度的測量值為：點睛：游標卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)，不需估讀；根據(jù)牛頓第二定律可求得加速度的理論值；根據(jù)極短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度求出滑塊經(jīng)過光電門時的速度大小，再根據(jù)速度和位移關系即可求得加速度的測量值．四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(1)有；(2)0.2Wb；(3)0.5V【解析】試題分析：（1）只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應電流產(chǎn)生；（2）根據(jù)求解；（3）根據(jù)法拉第電磁感應定律求解E.（1）現(xiàn)用外力將線框拉入磁場中，線框的磁通量增大