2023屆安徽省宿州市宿城第一中學(xué)高二物理第二學(xué)期期末質(zhì)量檢測試題含解析

2022-2023學(xué)年高二下物理期末模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、圖甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機的原理圖，其矩形線圈在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，繞垂直于磁場方向的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與電阻R＝10Ω連接，與電阻R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表，示數(shù)是10V．圖乙是穿過矩形線圈磁通量Φ隨時間t變化的圖象．則下列說法正確的是()A．電阻R上的電功率為20WB．0.02s時R兩端的電壓瞬時值為零C．R兩端的電壓隨時間變化的規(guī)律是u＝14.1cos100πt(V)D．通過R的電流隨時間變化的規(guī)律是i＝cos50πt(A)2、下列關(guān)于力的說法中正確的是()A．只有直接接觸的物體間才有力的作用B．受力物體不一定是施力物體C．只要有一個物體就能產(chǎn)生力的作用D．一個力必定與兩個物體相聯(lián)系3、磁流體發(fā)電是一項新興技術(shù)。如圖表示了它的原理：將一束等離子體(即高溫下電離的氣體，含有大量正、負帶電粒子，而從整體來說呈電中性)噴射入磁場，在場中有兩塊金屬板A、B，這時金屬板上就會聚集電荷，產(chǎn)生電壓。如果射入的等離子體速度均為v，板間距離為d，板平面的面積為S，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向垂直于速度方向，負載電阻為R，電離氣體充滿兩板間的空間，其電阻率為ρ，當發(fā)電機穩(wěn)定發(fā)電時，A、B就是一個直流電源的兩個電極。下列說法正確的是（）A．圖中A板是電源的正極B．A、B間的電壓即為該發(fā)電機的電動勢C．正對面積S越大，該發(fā)電機電動勢越大D．電阻R越大，該發(fā)電機輸出效率越高4、如圖所示，圖甲中電容器的兩個極板和電源的兩極相連，圖乙中電容器充電后斷開電源．在電容器的兩個極板間用相同的懸線分別吊起完全相同的小球，小球靜止時懸線和豎直方向的夾角均為θ，將兩圖中的右極板向右平移時，下列說法正確的是A．圖甲中夾角減小，圖乙中夾角不變B．圖甲中夾角減小，圖乙中夾角增大C．圖甲中夾角不變，圖乙中夾角不變D．圖甲中夾角減小，圖乙中夾角減小5、質(zhì)量相等的A、B兩球在光滑水平面上，沿同一直線，同一方向運動，A球的動量為pA=9kg?m/s，B球的動量為pB=3kg?m/s．當A球追上B球時發(fā)生碰撞，則碰撞后A、B兩球的動量可能值是（）A．pA′=6kg?m/s，pB′=6kg?m/sB．pA′=8kg?m/s，pB′=4kg?m/sC．pA′=-2kg?m/s，pB′=14kg?m/sD．pA′=-4kg?m/s，pB′=8kg?m/s6、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,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)開始,經(jīng)歷過程①、②、③、④,到達狀態(tài)對此氣體:下列說法錯誤的是（）A．過程②中氣體對外界做正功B．狀態(tài)的內(nèi)能相筜C．過程④中氣體從外界吸收了熱量D．狀態(tài)的壓強比狀態(tài)的壓強小8、如圖所示，豎直放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌之間接有定值電阻R，金屬棒與兩導(dǎo)軌始終保持垂直，并良好接觸且無摩擦，棒與導(dǎo)軌的電阻均不計，整個裝置放在水平勻強磁場中，金屬棒在豎直向上的恒力F作用下勻速上升的一段時間內(nèi)，下列說法正確的是A．金屬棒中的電流方向向右B．金屬棒受到的安培力方向向下C．恒力F做的功等于金屬棒機械能的增加量D．金屬棒克服安培力做功，其數(shù)值等于電路中產(chǎn)生的焦耳熱9、一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷三個過程ab、bc、ca回到原狀態(tài)，其圖象如圖所示，下列判斷正確的是（）A．過程bc中氣體既不吸熱也不放熱B．b和c兩個狀態(tài)中，容器壁單位面積單位時間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同C．過程ca中外界對氣體所做的功等于氣體所放的熱D．a(chǎn)、b和c三個狀態(tài)中，狀態(tài)a分子的平均動能最小10、下列說法正確的是_____A．布朗運動的劇烈程度與溫度有關(guān)，所以布朗運動也叫熱運動B．一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中，內(nèi)能一定增加C．只要分子間距增大,分子勢能就一定減小D．液晶既有液體的流動性，又具有單晶體的各向異性E.一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是不可逆的.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）某同學(xué)用如圖甲所示裝置驗證動量守恒定律。主要實驗步驟如下：(ⅰ)將斜槽固定在水平桌面上，調(diào)整末端切線水平；(ⅱ)將白紙固定在水平地面上，白紙上面放上復(fù)寫紙；(ⅲ)用重錘線確定斜槽末端在水平地面上的投影點O；(ⅳ)讓小球A緊貼定位卡由靜止釋放，記錄小球的落地點，重復(fù)多次，確定落點的中心位置Q；(ⅴ)將小球B放在斜槽末端，讓小球A緊貼定位卡由靜止釋放，記錄兩小球的落地點，重復(fù)多次，確定A、B兩小球落點的中心位置P、R；(ⅵ)用刻度尺測量P、Q、R距O點的距離x1、x2、x3；(ⅶ)用天平測量小球A、B質(zhì)量m1、m2；(ⅷ)分析數(shù)據(jù)，驗證等式m1x2=m1x1+m2x3是否成立，從而驗證動量守恒定律。請回答下列問題(1)步驟(ⅴ)與步驟(ⅳ)中定位卡的位置應(yīng)_____________；(2)步驟(ⅶ)用天平測得A的質(zhì)量為17.0g。測量小球B的質(zhì)量時將小球B放在天平的__盤，__盤放上一個5g砝碼，游碼如圖乙位置時天平平衡；(3)如圖丙是步驟(ⅵ)的示意圖。該同學(xué)為完成步驟(ⅷ)設(shè)計了下列表格，并進行了部分填寫，請將其補充完整①_______②_________③___________。物理量碰前碰后m/gm1＝17.0m1＝17.0m2＝①x/cmx2＝50.35x1＝②x3＝74.75mx/g·cmm1x2＝855.95m1x1+m2x3=③12．（12分）某同學(xué)利用打點計時器和氣墊導(dǎo)軌做驗證動量守恒定律的實驗。氣墊導(dǎo)軌裝置如圖a所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成。在空腔導(dǎo)軌的兩個工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔，向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣，空氣會從小孔中噴出，使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上，這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差。(1)下面是實驗的主要步驟：①安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌水平；②向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣；③把打點計時器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè)，將紙帶穿過打點計時器與彈射架并固定在滑塊1的左端，調(diào)節(jié)打點計時器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動時，紙帶始終在水平方向；④使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的彈性環(huán)；⑤把附有橡皮泥的滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間；⑥先___________，然后___________，讓滑塊帶動紙帶一起運動；⑦取下紙帶，重復(fù)步驟④⑤⑥，選出理想的紙帶如圖b所示；⑧測得滑塊1的質(zhì)量為310g，滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量為205g，電源頻率f=50Hz。完善實驗步驟⑥的內(nèi)容。(2)計算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動量為___________kg·m/s(保留三位有效數(shù)字)。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，在磁感應(yīng)強度為B的水平方向的勻強磁場中豎直放置兩平行導(dǎo)軌，磁場方向與導(dǎo)軌所在平面垂直．導(dǎo)軌上端跨接一阻值為R的電阻（導(dǎo)軌電阻不計）．兩金屬棒a和b的電阻均為R，質(zhì)量分別為ma=1×10－1Kg和mb=1×10－1Kg，它們與導(dǎo)軌相連，并可沿導(dǎo)軌無摩擦滑動．閉合開關(guān)S，先固定b，用一恒力F向上拉a，穩(wěn)定后a以v1=10m/s的速度勻速運動，此時再釋放b，b恰好能保持靜止，設(shè)導(dǎo)軌足夠長，取g=10m/s1．（1）求拉力F的大?。唬?）若將金屬棒a固定，讓金屬棒b自由下滑（開關(guān)仍閉合），求b滑行的最大速度v1；（3）若斷開開關(guān)，將金屬棒a和b都固定，使磁感應(yīng)強度從B隨時間均勻增加，經(jīng)0.1s后磁感應(yīng)強度增到1B時，a棒受到的安培力正好等于a棒的重力，求兩金屬棒間的距離h．14．（16分）如圖所示，用不可伸長的細線懸掛一質(zhì)量為M＝1kg的小木塊，木塊處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)有一質(zhì)量為m＝0.01kg的子彈以初速度v0＝300m/s自左方水平地射穿木塊，木塊上升的最大高度h＝0.2m，求：(1)子彈射出木塊時子彈和木塊的速度分別為多少？(2)若子彈射穿木塊的時間為Δt＝0.02s，子彈對木塊的平均作用力F大小為多少？15．（12分）如圖（a）所示，在垂直于勻強磁場B的平面內(nèi)，半徑為r的金屬圓盤繞過圓心O的軸承轉(zhuǎn)動，圓心O和邊緣K通過電刷與一個電路連接，電路中的P是加上一定正向電壓才能導(dǎo)通的電子元件．流過電流表的電流I與圓盤角速度ω的關(guān)系如圖（b）所示，其中ab段和bc段均為直線，且ab段過坐標原點．ω>0代表圓盤逆時針轉(zhuǎn)動．已知：R=3.0Ω，B=1.0T，r=0.2m．忽略圓盤、電流表和導(dǎo)線的電阻．（1）根據(jù)圖（b）寫出ab、bc段對應(yīng)I與ω的關(guān)系式；（2）求出圖（b）中b、c兩點對應(yīng)的P兩端的電壓Ub、Uc；（3）分別求出ab、bc段流過P的電流IP與其兩端電壓UP的關(guān)系式.

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、C【解析】

A.電壓U=10V;根據(jù)公式P=得：P=100/10=10W，故A錯誤；B.由乙圖可知，0.02s通過線圈的磁通量為零，電動勢最大，R兩端的電壓瞬時值為10V，故B錯誤；C.由乙圖可知，T=0.02s，R兩端的電壓最大值Um=10V，ω=2π/T=100π，又因為此交變電流是從垂直于中性面開始計時的，所以R兩端的電壓u隨時間t變化的規(guī)律是u=10cos100πt(V)，故C正確；D.根據(jù)i=U/R得：通過R的電流i隨時間t變化的規(guī)律是i=cos100πt(A)，故D錯誤．故選C．【點睛】由乙圖可知，0.02s通過線圈的磁通量為零，電動勢最大，根據(jù)有效值與最大值的關(guān)系求出最大值，寫出R兩端的電壓u隨時間t變化的規(guī)律，根據(jù)歐姆定律求出通過R的電流i隨時間t變化的規(guī)律．根據(jù)公式P=求出電阻R上的電功率．2、D【解析】不直接接觸的物體間也會有力的作用，例如兩個磁體之間的作用，選項A錯誤；力的作用是相互的，故受力物體也一定是施力物體，選項B錯誤；力是兩個物體的相互作用，故一個物體不能產(chǎn)生力的作用，選項C錯誤；一個力必定與兩個物體相聯(lián)系，選項D正確；故選D.3、D【解析】大量帶正電和帶負電的微粒向右進入磁場時，由左手定則可以判斷正電荷受到的洛倫茲力向下，所以正電荷會聚集的B板上，負電荷受到的洛倫茲力向上，負電荷聚集到A板上，故A板相當于電源的負極，B板相當于電源的正極，故A錯誤；A、B間的電壓即為電阻R兩端的電壓，是路端電壓，故不是產(chǎn)生的電動勢，故B錯誤；AB間的場強為qvB=qEE=vB，故兩極板間的電勢差為U=Ed=vBd，與正對面積無關(guān)，故C錯誤；輸出的效率η＝UIEI=RR+r【點睛】根據(jù)洛倫茲力的方向判斷物體的運動方向，此題還可以根據(jù)洛倫茲力與極板間產(chǎn)生的電場力平衡解得磁流體發(fā)電機的電動勢．4、A【解析】

小球受力如圖所示：

小球靜止處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得：qE=mgtanθ，tanθ=；如圖甲所示，兩極板間電勢差U不變，右極板向右平移，板間距離d增大，場強：E=U/d變小，小球所受電場力qE變小，夾角θ變小；如圖乙所示，斷開開關(guān)S，電容器所帶的電量Q不變，電容：C=，C=Q/U，場強：E=U/d聯(lián)立解得，右極板向右平移時板間電場不變，小球所受電場力qE不變，夾角θ不變；故BCD錯誤，A正確。故選A．點睛：本題解答的關(guān)鍵是抓住不變量進行分析，當電容器保持與電源相連時，其電壓不變；當電容器充電后斷開時，其電量不變．然后再分析電勢差及場強的變化．5、A【解析】

A.碰撞前系統(tǒng)總動量：p=pA+pB=12kg?m/s，由題意可知mA=mB=m；如果pA′=6kg?m/s，pB′=6kg?m/s，系統(tǒng)動量守恒，碰撞后的總動能：，vA′=vB′符合實際，故A正確；B.如果pA′=8kg?m/s，pB′=4kg?m/s，碰撞過程動量守恒，有：，vA′>vB′不符合實際，故B錯誤；C.如果pA′=-2kg?m/s，pB′=14kg?m/s，則碰撞后系統(tǒng)的總動能為：系統(tǒng)動能增加，不符合實際，故C錯誤；D.如果pA′=-4kg?m/s，pB′=8kg?m/s，碰撞后系統(tǒng)總動量為：p′=pA′+pB′=-4kg?m/s+8kg?m/s=4kg?m/s碰撞過程動量不守恒，不符合題意，故D錯誤．6、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．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、CD【解析】

過程②中，分子體積增大，故氣體對外界做正功，故A正確；狀態(tài)c、d的溫度相等，根據(jù)一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只跟溫度有關(guān)，可知，狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等，故B正確；過程④中氣體作等容變化，氣體不做功，溫度降低，氣體的內(nèi)能減少，根據(jù)熱力學(xué)第一定律知氣體向外界放出了熱量，故C錯誤；連接bO和dO，根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知，狀態(tài)d的值大于狀態(tài)b的值，根據(jù)氣態(tài)方程知狀態(tài)d的壓強比狀態(tài)b的壓強小，故D正確．故選CD.【點睛】過程①中氣體作等容變化，根據(jù)體積變化判斷氣體對外界做功情況；過程④中氣體作等容變化，根據(jù)溫度的變化分析氣體內(nèi)能的變化，由熱力學(xué)第一定律分析吸放熱情況；一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只跟溫度有關(guān)．根據(jù)氣態(tài)方程分析狀態(tài)d與b的壓強關(guān)系．8、BD【解析】

A.由右手定則可知，金屬棒中的電流方向向左，故A錯誤；B.金屬棒中的電流方向向左，由左手定則可知，金屬棒受到的安培力方向向下，故B正確；C.由功能關(guān)系可知，力F做的功與安培力做功的代數(shù)和等于機械能的增加量，故C錯誤；D.根據(jù)功能關(guān)系可知，金屬棒克服安培力做功，其數(shù)值等于電路中產(chǎn)生的焦耳熱，故D正確。9、BD【解析】

A.過程bc，溫度不變，內(nèi)能不變，但壓強降低，體積變大，氣體對外做功，由熱力學(xué)第一定律，氣體會吸熱，故A錯誤；B.由圖象可知，bc過程氣體發(fā)生等溫變化，氣體內(nèi)能不變，壓強減小，由玻意耳定律可知,體積增大，狀態(tài)氣體的分子數(shù)密度不同，b和c兩個狀態(tài)中，容器壁單位面積單位時間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同,故B正確。C.由圖象可知，ca過程氣體壓強不變,溫度降低由蓋?呂薩克定律可知，其體積減小，外界對氣體做功W>0，氣體溫度降低，內(nèi)能減少ΔU<0，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體要放出熱量，ca過程中外界對氣體所做的功小于氣體所放熱量，故C錯誤;D.由圖象可知，a狀態(tài)溫度最低，a分子平均動能最小，a、b和c三個狀態(tài)中，狀態(tài)a分子的平均動能最小，故D正確10、BDE【解析】

A．熱運動是分子無規(guī)則的運動，而布朗運動并不是分子運動，所以盡管布朗運動的激烈程度跟溫度有關(guān)，但不能把布朗運動叫做熱運動，A錯誤B．氣體的內(nèi)能本由分子間平均動能和勢能共同決定，這里已經(jīng)指出是理想氣體，不考慮分子間勢能，故只與分子間平均動能有關(guān)。而這個動能隨溫度升高而增大。此處等壓膨脹，根據(jù)蓋-呂薩克定律，壓強不變時，增大體積，溫度升高，分子平均動能增大，所以分子內(nèi)能增大，B正確C．當分子間距離大于平衡距離時，分子力表現(xiàn)為引力，此時增大分子間距離，分子力作負功，分子勢能增加；當分子間距離小于平衡距離時，分子力為斥力，此時減小距離，分子力還是做負功，分子勢能增加。C錯誤D．某些物質(zhì)在熔融狀態(tài)或被溶劑溶解之后，盡管失去固態(tài)物質(zhì)的剛性，卻獲得了液體的易流動性，并保留著部分晶態(tài)物質(zhì)分子的各向異性有序排列，形成一種兼有晶體和液體的部分性質(zhì)的中間態(tài)，這種由固態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)化過程中存在的取向有序流體稱為液晶。D正確E．從熱力學(xué)角度而言，自然界中所有復(fù)雜的熱力學(xué)過程都具有宏觀上的不可逆性。宏觀上不可逆性現(xiàn)象產(chǎn)生的原因在于，當一個熱力學(xué)系統(tǒng)復(fù)雜到足夠的程度，組成其系統(tǒng)的分子之間的相互作用使系統(tǒng)在不同的熱力學(xué)態(tài)之間演化；而由于大量分子運動的高度隨機性，分子和原子的組成結(jié)構(gòu)和排列的變化方式是非常難于預(yù)測的。E正確三、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、(1)保持不變(2)左右(3)①5.8g②24.50③850.05【解析】

第一空.為了保證小球A滾到斜槽底端時速度相同，則步驟(ⅴ)與步驟(ⅳ)中定位卡的位置應(yīng)保持不變；第二空.根據(jù)天平的使用規(guī)則，測量小球B的質(zhì)量時將小球B放在天平的左盤；第三空.根據(jù)天平的使用規(guī)則,應(yīng)該在右盤放上一個5g砝碼；第四空.天平讀出m2=5.8g；第五空.由刻度尺讀出，碰后x1=24.50cm；第六空.m1x1+m2x3=17.0×24.50+5.8×74.75=850.05g·cm12、接通打點計時器的電源放開滑塊10.620【解析】

打點計時器在使用的時候，應(yīng)先接通電源，后釋放滑塊；根據(jù)紙帶計算得出滑塊相互作用之前的速度，所以兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動量為0.620kg·m/s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）0.4N（1）5m/s（3）【解析】（1）a棒勻速運動，b棒靜止