內(nèi)蒙古巴彥淖爾市2023年高二物理第二學期期末調(diào)研模擬試題含解析

2022-2023學年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。考試結(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、下列說法正確的是()A．瑪麗·居里首先提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型B．盧瑟福在α粒子散射實驗中發(fā)現(xiàn)了電子C．查德威克在原子核人工轉(zhuǎn)變的實驗中發(fā)現(xiàn)了中子D．玻爾為解釋光電效應的實驗規(guī)律提出了光子說2、甲、乙兩車某時刻由同一地點、沿同一方向開始做直線運動，若以該時刻作為計時起點，得到兩車的位移—時間圖象如圖所示．甲圖線過O點的切線與AB平行，過C點的切線與OA平行，則下列說法中正確的是()A．在兩車相遇前，t1時刻兩車相距最近B．t3時刻甲車在乙車的前方C．0～t2時間內(nèi)甲車的瞬時速度始終大于乙車的瞬時速度D．甲車的初速度等于乙車在t3時刻的速度3、如圖甲所示，正三角形導線框abc固定在磁場中，磁場方向與線圈平面垂直，磁感應強度B隨時間變化的關系如圖乙所示．t=0時刻磁場方向垂直紙面向里，在0～4s時間內(nèi)，線框ab邊所受安培力F隨時間t變化的關系（規(guī)定水平向左為力的正方向）可能是下圖中的（）A． B． C． D．4、線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生交流電的圖象如圖所示，由圖可知()A．在A和C時刻線圈處于中性面位置B．在B和D時刻穿過線圈的磁通量為零C．從A時刻起到D時刻，線圈轉(zhuǎn)過的角度為π弧度D．在A和C時刻磁通量變化率的絕對值最大5、下列說法正確的是（）A．不確定關系告訴我們，不能準確測量物體的位置或動量的值B．天然放射現(xiàn)象揭示了原子具有核式結(jié)構(gòu)C．原子核衰變的半衰期不受溫度壓強影響，但與元素的狀態(tài)有關D．氫彈的原理是核聚變，同等情況釋放的能量大于原子彈6、用同一光管研究a、b、c三種單色光產(chǎn)生的光電效應規(guī)律，得到光電流I與光電管兩極間所加電壓U的關系如圖所示．則這三種光（）A．a(chǎn)光的頻率大于b的頻率B．b光的頻率大于c的頻率C．a(chǎn)光的光強等于c光的光強D．a(chǎn)光打出的光電子的初動能小于b光打出的光電子的初動能二、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、太陽內(nèi)部發(fā)生的核反應主要是輕核的聚變，太陽中存在的主要元素是氫，氫核的聚變反應可以看做是4個氫核（11H）結(jié)合成1個茨核（24He）。下表中列出了部分粒子的質(zhì)量（粒子名稱質(zhì)子pα粒子電子e中子n質(zhì)量/u1.00734.00150.000551.0087A．核反應方程式為4B．核反應方程式為4C．4個氫核結(jié)合成1個氦核時的質(zhì)量虧損約為0.02715uD．4個氫核聚變反應過程中釋放的能量約為24.8MeV8、關于原子核中質(zhì)子和中子的說法，正確的是()A．原子核中質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)一定相等B．穩(wěn)定的重原子核里，質(zhì)子數(shù)比中子數(shù)少C．原子核都是非常穩(wěn)定的D．由于核力的作用范圍是有限的，核力具有飽和性，不可能無節(jié)制地增大原子核而仍穩(wěn)定存在9、如圖所示，質(zhì)量為m＝1kg的物體與水平地面之間的動摩擦因數(shù)為0.3，當物體運動的速度為10m/s時，給物體施加一個與速度方向相反的大小為F＝2N的恒力，在此恒力作用下(g取10m/s2)()A．物體經(jīng)10s速度減為零B．物體經(jīng)2s速度減為零C．物體速度減為零后將保持靜止D．物體速度減為零后將向右運動10、如圖所示，兩根光滑平行金屬導軌固定在傾角為30°的斜面上，導軌間距為L，導軌下端連接一個阻值為R的定值電阻，空間中有一磁感應強度大小為B、方向垂直導軌所在斜面上的勻強磁場．在斜面上平行斜面固定一個輕彈簧，彈簧勁度系數(shù)為k，彈簧上端與質(zhì)量為m、電阻為r、長為L的導體桿相連，桿與導軌垂直且接觸良好．導體桿中點系一輕細線，細線平行斜面，繞過一個光滑定滑輪后懸掛一個質(zhì)量也為m的物塊．初始時用手托著物塊，導體桿保持靜止，細線伸直，但無拉力．釋放物塊后，下列說法正確的是A．釋放物塊瞬間導體桿的加速度為gB．導體桿最終將保持靜止，在此過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為C．導體桿最終將保持靜止，在此過程中細線對導體桿做功為D．導體桿最終將保持靜止，在此過程中流過電阻R的電荷量為三、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）如圖，用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關系．（1）實驗中，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通過僅測量______（填選項前的符號），間接地解決這個問題．A．小球開始釋放高度hB．小球拋出點距地面的高度HC．小球做平拋運動的射程（2）圖中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影．實驗時，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，測量平拋射程．然后，把被碰小球靜置于軌道的水平部分，再將入射球從斜軌上S位置靜止釋放，與小球相碰，并多次重復．接下來要完成的必要步驟是______（填選項前的符號）．A．用天平測量兩個小球的質(zhì)量m1、m2B．測量小球m1開始釋放高度hC．測量拋出點距地面的高度HD．分別找到m1、m2相碰后平均落地點的位置M、NE．測量平拋射程OM、ON（3）若入射小球質(zhì)量為m1，半徑為r1；被碰小球質(zhì)量為m2，半徑為r2，則m1______m2，r1______r2（填“＞”，“＜”或“=”）（4）若兩球相碰前后的動量守恒，其表達式可表示為______（用（2）中測量的量表示）；若碰撞是彈性碰撞，那么還應滿足的表達式為______（用（2）中測量的量表示）．12．（12分）用單擺測定重力加速度的實驗裝置如圖(a)所示．(ⅰ)組裝單擺時,應在下列器材中選用___________(選填選項前的字母)A．長度為左右的細線B．長度為左右的細線C．直徑為的塑料球D．直徑為的鋼球(ⅱ)某次實驗中,記錄下單擺的擺長為，50次全振動的時間為,則可算得重力加速度_____________．(保留三位有效數(shù)字)(ⅲ)改變擺長,測得相應的振動周期,用多組實驗數(shù)據(jù)做出圖象,也可以求出重力加速度．三位同學做出的圖線的示意圖如圖(b)中的所示,其中和平行,和都過原點,圖線對應的值最接近當?shù)刂亓铀俣鹊闹担畡t相對于圖線,下列分析正確的是___________(選填選項前的字母)．A．出現(xiàn)圖線的原因可能是每次都誤將懸點到小球上端的距離記為擺長B．出現(xiàn)圖線的原因可能是每次都誤將49次全振動記為50次C．圖線對應的值小于圖線對應的值四、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．（10分）細線下吊一個質(zhì)量為的沙袋,構(gòu)成一個單擺,擺長為,單擺原來靜止;一顆質(zhì)量為m的子彈水平射入沙袋并留在沙袋中,隨沙袋一起擺動.已知沙袋擺動時擺線的最大偏角是,求子彈射入沙袋前的速度.14．（16分）遙控電動玩具車的軌道裝置如圖所示，軌道ABCDEF中水平軌道AB段和BD段粗糙，AB=BD=2.5R，小車在AB和BD段無制動運行時所受阻力是其重力的0.02倍，軌道其余部分摩擦不計。斜面部分DE與水平部分BD、圓弧部分EF均平滑連接，圓軌道BC的半徑為R，小段圓弧EF的半徑為4R，圓軌道BC最高點C與圓弧軌道EF最高點F等高。軌道右側(cè)有兩個與水平軌道AB、BD等高的框子M和N，框M和框N的右邊緣到F點的水平距離分別為R和2R。額定功率為P，質(zhì)量為m可視為質(zhì)點的小車，在AB段從A點由靜止出發(fā)以額定功率行駛一段時間t（t未知）后立即關閉電動機，之后小車沿軌道從B點進入圓軌道經(jīng)過最高點C返回B點，再向右依次經(jīng)過點D、E、F，全程沒有脫離軌道，最后從F點水平飛出，恰好落在框N的右邊緣。（1）求小車在運動到F點時對軌道的壓力；（2）求小車以額定功率行駛的時間t；（3）要使小車進入M框，小車采取在AB段加速（加速時間可調(diào)節(jié)），BD段制動減速的方案，則小車在不脫離軌道的前提下，在BD段所受總的平均制動力至少為多少。15．（12分）如圖甲所示,正方形閉合線圈固定在紙面內(nèi),其邊長為、總電阻為、匝數(shù)為200匝,勻強磁場的方向垂直于紙面向外,磁感應強度的大小隨時間的變化關系如圖乙所示.試求:(1)在內(nèi)線圈中感應電動勢的大小；(2)在時線圈的邊所受安培力的大小和方向；(3)線圈中感應電流的有效值.

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、盧瑟福在α粒子散射實驗中發(fā)現(xiàn)極少數(shù)粒子發(fā)生極大角度的偏轉(zhuǎn)，從而提出了原子核式結(jié)構(gòu)學說，本實驗中沒有發(fā)現(xiàn)質(zhì)子，是其在用α粒子轟擊氮核時發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，故AB錯誤；

C、查德威克在原子核人工轉(zhuǎn)變的實驗中發(fā)現(xiàn)了中子，故C正確；D、貝可勒爾發(fā)現(xiàn)的天然放射現(xiàn)象說明原子核有復雜結(jié)構(gòu)，故D正確．點睛：本題考查物理學史，是常識性問題，對于物理學上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強記憶，這也是考試內(nèi)容之一．2、D【解析】

A.圖象的縱坐標表示物體所在的位置；由圖可知t1時刻CA相距最大，即兩車相距最遠，故A錯誤；B.t3時刻兩車的位置坐標相同，兩車相遇，故B錯誤；C.圖象斜率表示速度，由圖可知，0-t1時間甲圖線的斜率大于乙圖線的斜率，t1時刻之后甲圖線的斜率小于乙圖線的斜率，所以甲車的瞬時速度先大于乙車的瞬時速度，后小于乙車的瞬時速度。t1時刻兩者瞬時速度相等，故C錯誤；D.在x-t圖象中，斜率代表速度，故甲車的初速度等于乙車在t3時刻的速，故D正確。3、A【解析】0-1s，感應電動勢為：，為定值；感應電流：，為定值；安培力F=BI1L∝B；由于B逐漸減小到零，故安培力逐漸減小到零，故CD均錯誤；3s-4s內(nèi)，感應電動勢為：，為定值；感應電流：，為定值；安培力F=BI2L∝B，由于B逐漸減小到零，故安培力逐漸減小到零；由于B逐漸減小到零，故通過線圈的磁通量減小，根據(jù)楞次定律，感應電流要阻礙磁通量減小，有擴張趨勢，故安培力向外，即ab邊所受安培力向左，為正，故A正確，B錯誤；故選A.4、D【解析】

AD．在A和C時刻感應電流最大，感應電動勢最大，而磁通量為零，磁通量的變化率最大，線圈處于與中性面垂直的位置，A錯誤，D正確B．在B和D時刻感應電流為零，感應電動勢為零，而磁通量最大，B錯誤；C．從A時刻到D時刻經(jīng)過時間為周期，線圈轉(zhuǎn)過的角度為弧度，C錯誤?！军c睛】感應電動勢與磁通量的變化率成正比，當線圈磁通量最大時，感應電動勢為零；而當線圈的磁通量為零時，感應電動勢最大．線圈轉(zhuǎn)動一周的過程，感應電流方向改變兩次．5、D【解析】

A.根據(jù)測不準原理粒子，我們不能同時準確測量物體的位置和動量的值。故A錯誤；B.天然放射現(xiàn)象揭示了原子核內(nèi)部有復雜結(jié)構(gòu)；而α粒子散射實驗揭示了原子具有核式結(jié)構(gòu)。故B錯誤；C.放射性元素的半衰期與元素是由其本身決定的，與所處的物理環(huán)境和化學狀態(tài)無關。故C錯誤；D.根據(jù)氫核聚變的特點可知，氫彈的原理是核聚變，同等情況釋放的能量大于原子彈。故D正確6、B【解析】a的遏制電壓大于b，根據(jù)Ekm=eUc知，a光照射后產(chǎn)生的光電子最大初動能較小，a光子的頻率較小，選項A錯誤；b的遏制電壓大于c，根據(jù)Ekm=eUc知，b光照射后產(chǎn)生的光電子最大初動能較大，b光子的頻率較大，選項B正確；a、c兩光照射后遏止電壓相同，知產(chǎn)生的光電子最大初動能相等，可知a、c兩光的頻率相等，光子能量相等，由于a光的飽和電流較大，則a光的強度較大，故C錯誤；a光子的頻率比b光較小，則a光打出的光電子的最大初動能小于b光打出的光電子的最大初動能，并非a光打出的光電子的初動能都小于b光打出的光電子的初動能，選項D錯誤；故選B.點睛：解決本題的關鍵掌握截止電壓、截止頻率，以及理解光電效應方程eU截=mvm2=hv-W0，同時知道飽和光電流的大小與光強有關．并能區(qū)別光電子的初動能和最大初動能的不同.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】

AB.根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒、核反應方程為411H→2CD.在核反應過程中質(zhì)量虧損△m＝4×1.0073﹣4.0015﹣2×0.00055u＝0.0266u，釋放的核能為△E＝△mc2＝0.0266×931.5MeV＝24.8MeV，故C錯誤，D正確。8、BD【解析】原子核中質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)不一定相等，特別是在原子序數(shù)越大的原子核中，中子數(shù)比質(zhì)子數(shù)多，且原子序數(shù)大的和小的都沒有中等質(zhì)量原子核穩(wěn)定，故A、B、C錯．又由于核力是短程力及飽和性的特點，使原子核不可能無節(jié)制的增大，故D正確．9、BC【解析】

物體受到向右的滑動摩擦力，F(xiàn)f＝μFN＝μG＝3N，根據(jù)牛頓第二定律得，，方向向右，物體減速到0所需的時間，B正確，A錯誤；減速到零后，F(xiàn)<Ff，物體處于靜止狀態(tài)，不再運動，C正確，D錯誤．10、BCD【解析】

A．初始時，彈簧被壓縮，彈力大小，即，釋放物塊瞬間，安培力為零，對桿和物塊分析有：、，解得：，故A錯誤．B．由于電磁感應消耗能量，桿最終速度為零，安培力為零，細線拉力，彈簧處于伸長狀態(tài)；對導體桿有：，解得：；彈簧彈性勢能不變，對物塊、導體桿、彈簧整個系統(tǒng)，由能量守恒得：，解得：，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱．故B項正確．C．從運動到最終停止，彈簧彈力對導體棒做功為零，對導體棒運用動能定理得，，又，解得：細線對導體桿拉力做功．故C項正確．D．流過電阻R上的電荷量，故D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、CADE＞=m1OP=m1OM+m2ONm1OP2=m1OM2+m2ON2【解析】（1）小球離開軌道后做平拋運動，由于小球拋出點的高度相等，它們在空中的運動時間相等，小球的水平位移與小球的初速度成正比，可以用小球的水平位移代替其初速度，即測量射程，C正確．（2）要驗證動量守恒定律定律，即驗證，小球離開軌道后做平拋運動，它們拋出點的高度相等，在空中的運動時間t相等，上式兩邊同時乘以t得：，得：，因此實驗需要測量：兩球的質(zhì)量、小球的水平位移，為了測量位移，應找出落點，選ADE．（3）為了保證小球碰撞為對心正碰，且碰后不反彈，要求；（4）由（2）知，實驗需要驗證：；如果碰撞過程機械能守恒，則，兩邊同時乘以得，則可得：．【點睛】（1）明確實驗原理，知道實驗驗證的方法；（2）由動量守恒定律求出需要驗證的表達式，根據(jù)表達式確定需要測量的量；（3）根據(jù)（2）的分析確定需要驗證的關系式；同時根據(jù)功能關系及彈性碰撞的性質(zhì)明確彈性碰撞時對應的性質(zhì)．實驗的一個重要的技巧是入射球和靶球從同一高度作平拋運動并且落到同一水平面上，故下落的時間相同，所以在實驗的過程當中把本來需要測量的速度改為測量平拋過程當中水平方向發(fā)生的位移，可見掌握了實驗原理才能順利解決此類題目．12、AD9.83AB【解析】（i）為減小實驗誤差，應選擇1m左右的擺線，故選A，為減小空氣阻力影響，擺球應選質(zhì)量大而體積小的金屬球，故選D，因此需要的實驗器材是AD．（ii）單擺振動周期，根據(jù)可得代入可得；（iii）根據(jù)可得圖像的斜率，即當?shù)刂亓铀俣葹?，若測量擺長時加上擺球的直徑，則有，根據(jù)數(shù)學知識可知，對T2-L圖象來說，與b線斜率相等，兩者應該平行，是截距，A正確；實驗中誤將49次全振動記為50次，則周期的測量值偏小，導致重力加速度的測量值偏大，圖線的斜率k偏小，B正確；由圖可知，圖線c對應的斜率k偏小，根據(jù)T2-L圖象的斜率，當?shù)氐闹亓铀俣瓤芍琯值大于圖線b對應的g值，C錯誤．【點睛】寫出單擺周期，根據(jù)單擺的周期公式變形得出T2與L的關系式，再分析T2-L圖象中g與斜率的關系，得到g的表達式．根據(jù)重力加速度的表達式，分析各圖線與b之間的關系．四、