2023屆江蘇省無錫市物理高二第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

2022-2023學(xué)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(biāo)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、如圖所示的A、B、C、D四幅圖中，哪一幅能表示一個自由下落的小球觸地后豎直向上跳起的運(yùn)動狀態(tài)．設(shè)小球碰地面前后的速度大小不變，規(guī)定向下為正方向（）A．B．C．D．2、在探究“加速度與物體受力的關(guān)系”實驗中,我們首先保持砝碼質(zhì)量不變研究小車質(zhì)量和加速度的關(guān)系,再保持小車質(zhì)量不變研究砝碼和加速度的關(guān)系最終得到F=ma,從科學(xué)研究的方法來說,這屬于()A．等效替代 B．控制變量C．科學(xué)假說 D．?dāng)?shù)學(xué)歸納3、如圖所示，理想變壓器原線圈與120V的交流電源相連，副線圈并聯(lián)兩個燈泡A和B，燈泡A、C的額定功率皆為30W，正常發(fā)光時電阻皆為30Ω，已知三燈泡均正常發(fā)光，流過原線圈的電流為1.0A，則下列說法中正確的是A．原副線圈匝數(shù)為3：1B．原副線圈匝數(shù)為4：1C．正常發(fā)光時B燈電阻為30ΩD．流過燈泡B的電流為1A4、在光滑水平面上，質(zhì)量為m的小球A正以速度v0勻速運(yùn)動．某時刻小球A與質(zhì)量為3m的靜止小球B發(fā)生正碰，兩球相碰后，A球的動能恰好變?yōu)樵瓉淼模畡t碰后B球的速度大小是()A．B．C．或D．無法確定5、對原子的認(rèn)識，錯誤的是A．原子由原子核和核外電子組成B．原子核的質(zhì)量就是原子的質(zhì)量C．原子核的電荷數(shù)就是核中的質(zhì)子數(shù)D．原子序數(shù)等于核電荷與電子電荷大小的比值6、如圖所示，理想變壓器的輸入端接正弦交流電，副線圈上通過輸電線接有兩個相同的燈泡L1和L2；輸電線的等效電阻為R，開始時，電鍵K斷開。當(dāng)K接通時，以下說法中正確的是A．副線圈的兩端M、N的輸出電壓減小B．副線圈輸電線等效電阻R上的功率減小C．通過燈泡L1的電流不變D．理想變壓器的輸入功率增大二、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，理想變壓器的副線圈上通過輸電線接有兩個相同的燈泡L1和L2，輸電線的等效電阻為R．開始時，開關(guān)S斷開．當(dāng)S接通時，以下說法中正確的是（）A．副線圈兩端M、N的輸出電壓減小B．副線圈輸電線等效電阻R上的電壓減小C．通過燈泡L1的電流減小D．原線圈中的電流變大8、如圖所示，CD、EF是兩條水平放置的阻值可忽略的平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為L,在水平導(dǎo)軌的左側(cè)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,磁場區(qū)域的長度為d,如圖所示。導(dǎo)軌的右端接有一電阻R,左端與一彎曲的光滑軌道平滑連接。將一阻值也為R的導(dǎo)體棒從彎曲軌道上h高處由靜止釋放,導(dǎo)體棒最終恰好停在磁場的右邊界處。已知導(dǎo)體棒與水平導(dǎo)軌接觸良好,且動摩擦因數(shù)為μ,則下列說法中正確的是()A．導(dǎo)體棒在磁場中做勻減速直線運(yùn)動B．導(dǎo)體棒的最大電動勢為BL2ghC．電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱為mg(h-μd)D．整個過程中產(chǎn)生的內(nèi)能為mgh9、如圖所示，把一通電直導(dǎo)線放在蹄形磁鐵的兩個磁極上方，導(dǎo)線可以自由地沿各個方向移動或轉(zhuǎn)動，如果電流方向自左向右，導(dǎo)線的右端垂直紙面向里轉(zhuǎn)，則（）A．轉(zhuǎn)到與紙面垂直后導(dǎo)線再向下移動B．導(dǎo)線在轉(zhuǎn)動過程的同時就向下移動C．磁鐵右端的磁極是N極D．磁鐵左端的磁極是N極10、如圖所示，兩個勻強(qiáng)磁場的方向相同，磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1、B2，虛線MN為理想邊界．現(xiàn)有一個質(zhì)量為m、電荷量為e的電子以垂直于邊界MN的速度v由P點沿垂直于磁場的方向射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1的勻強(qiáng)磁場中，其運(yùn)動軌跡為圖中虛線所示的心形圖線．則以下說法正確的是A．電子的運(yùn)動軌跡為P→D→M→C→N→E→PB．電子運(yùn)動一周回到P點所用的時間T＝C．電子運(yùn)動一周回到P點所用的時間T＝D．兩磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小關(guān)系為B1＝2B2三、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）某實驗小組為驗證動量守恒定律，將一輕彈簧壓縮并用細(xì)線拴住置于水平光滑桌面上，緊挨著壓縮后的輕彈簧兩端分別放置大小相等、質(zhì)量不等的小球a和b，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，如題11圖所示．將細(xì)線燒斷，球被彈出，兩小球飛離桌面前都已離開彈簧．(1)若只需驗證動量守恒定律，請你在以下操作中選出最簡單有效的操作步驟________（只填寫操作步驟前的字母代號）A．用螺旋測微器測量出小球的直徑d；B．用刻度尺測量出桌面離水平地面的豎直高度h；C．用天平分別測量出a、b兩小球的質(zhì)量ma和mb；D．用重錘線分別懸于小球a和b飛離桌子邊緣的位置，待其靜止時記下重錘在地面上的投影點O1、O2；E．燒斷細(xì)線，記下兩小球a和b第一次落地時的位置M點和N點；F．用刻度尺分別測量O1M的長度Sa和O2N的長度Sb；G．利用h、g（重力加速度）計算時間，再用Sa和Sb計算出兩球水平飛出速度va、vb．(2)請你寫出驗證動量守恒最簡單有效的關(guān)系式____________（選用d、h、ma、mb、g、Sa、Sb表示）．(3)若實驗小組還需測定燒斷細(xì)線前，壓縮彈簧儲存的彈性勢能．則彈性勢能的表達(dá)式EP=________（選用d、h、ma、mb、g、Sa、Sb表示）．12．（12分）在“探究勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律”的實驗中⑴目前實驗室用的打點計時器有電火花打點計時器和電磁式打點計時器兩種，它們的原理基本一樣，所接電源均為的______（填“交流”或“直流”）電源，若頻率為50Hz，則每隔______s打一次點．⑵實驗中某同學(xué)用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運(yùn)動情況，在紙帶上確定了A、B、C、D、E、F、G共7個計數(shù)點，其相鄰點間的距離如圖所示，每兩個相鄰計數(shù)點之間的時間間隔為0.10s．①請根據(jù)紙帶上各個計數(shù)點間的距離，計算出打下B、E兩個點時的瞬時速度，并將速度值記錄到下方的表格中（數(shù)值保留到小數(shù)點后第二位）；位置

B

C

D

E

F

瞬時速度v(m/s)

____

0.48

0.56

____

0.71

②將B、C、D、E、F各個時刻的瞬時速度標(biāo)在下圖的坐標(biāo)線上，并畫出小車的瞬時速度隨時間變化的關(guān)系圖線______，由圖線可求得小車加速度為________m/s1．（保留兩位有效數(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）冰球運(yùn)動是一項對抗性極強(qiáng)的冰雪體育競技項目．如圖所示，甲、乙兩冰球運(yùn)動員為爭搶冰球而合理水平?jīng)_撞，沖撞過程中運(yùn)動員手中的冰球桿未與地面接觸．已知甲運(yùn)動員的總質(zhì)量為m1=50kg，乙運(yùn)動員的總質(zhì)量為m2=60kg，沖撞前兩運(yùn)動員速度大小均為v0=4m/s，沖撞結(jié)束，甲被撞回，速度大小為v1=1.4m/s，如果沖撞接觸時間為0.2s，忽略冰球鞋與冰面間的摩擦．問：（1）撞后乙的速度v2大小是多少?方向又如何?（2）沖撞時兩運(yùn)動員相互間的平均作用力多大?14．（16分）如圖所示，平行金屬板PQ、MN水平地固定在地面上方的空間，金屬板長l=20cm，兩板間距d=10cm，兩板間的電壓UMP=100V，在距金屬板M端左下方某位置有一粒子源A，從粒子源斜向右上連續(xù)發(fā)射速度相同的帶電粒子，發(fā)射速度相同的帶電粒子，射出的帶電粒子在空間通過一垂直于紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.20T的圓形區(qū)域勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出）后，恰好從金屬板PQ左端的下邊緣水平進(jìn)入兩金屬板間，帶電粒子在電場力作用下恰好從金屬板MN的右邊緣飛出．已知帶電粒子的比荷，粒子重力不計，（計算結(jié)果可用根號表示）．求：（1）帶電粒子射入電場時的速度大小v；（2）圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域的最小半徑r；15．（12分）光滑的斜面傾角，斜面底端有彈性擋板，長、質(zhì)量為的兩端開口的圓筒置于斜面上，下端在點處，，圓筒的中點處有一質(zhì)量為的活塞，．活塞與圓筒壁緊密接觸，最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，其值為．每當(dāng)圓筒中的活塞運(yùn)動到斜面上區(qū)間時總受到一個沿斜面向上大小為的恒力作用，．現(xiàn)由靜止開始從點處釋放圓筒．（1）活塞進(jìn)入?yún)^(qū)間前后的加速度分別多大？（2）圓筒第一次與擋板碰撞前的速度和經(jīng)歷的時間分別為多少？（3）若圓筒第一次與擋板瞬間碰撞后以原速度大小彈回，那么，圓筒沿斜面上升到最高點的時間為多少？

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】

試題分析：小球在數(shù)值型下落過程中，根據(jù)公式，可得速度向下越來越大，當(dāng)與地面接觸的瞬間，速度達(dá)到最大，經(jīng)地面反彈，速度反向最大，然后做豎直上拋運(yùn)動，速度向上越來越小，所以選D考點：考查了對v-t圖像的理解點評：本題的關(guān)鍵是對自由下落運(yùn)動和豎直上拋運(yùn)動過程中速度的變化情況清楚2、B【解析】

在研究物體的“加速度、作用力和質(zhì)量”三個物理量的關(guān)系時，由于變量較多，因此采用了“控制變量法”進(jìn)行研究，分別控制一個物理量不變，看另外兩個物理量之間的關(guān)系，即“先保持砝碼質(zhì)量不變研究小車質(zhì)量和加速度的關(guān)系，再保持小車質(zhì)量不變研究砝碼和加速度的關(guān)系”。故ACD錯誤，B正確；3、A【解析】根據(jù)題意，閉合開關(guān)S，三個燈泡均能正常發(fā)光，設(shè)通過燈泡C的電流為I，C兩端的電壓為U，則：U=I1RC=1.0×30=30V；所以變壓器的輸入電壓：U1=U0-U=120-30=90V；燈泡A的額定功率為30W，A兩端的電壓：；所以原副線圈的匝數(shù)比：．故A正確，B錯誤；副線圈上的總電流：，所以流過B的電流：．故D錯誤；由歐姆定律可得，正常發(fā)光時B燈電阻為：．故C錯誤；故選A．點睛：此題解題的突破口在原副線圈的電流關(guān)系，特別注意電源總電壓與加在副線圈兩端電壓的關(guān)系，難度適中．4、A【解析】根據(jù)碰后A球的動能恰好變?yōu)樵瓉淼牡茫航獾茫号鲎策^程中AB動量守恒，則有：mv=mv′+3mvB

解得：vB=v或vB=v；當(dāng)vB=v時A的速度大于B的速度，不符合實際，故選項A正確，BCD錯誤，故選A.點睛：本題考查的是動量定律得直接應(yīng)用，注意動能是標(biāo)量，速度是矢量；同時要分析結(jié)果是否符合實際情況，即不可能發(fā)生二次碰撞．5、B【解析】

A．原子由原子核和核外電子組成，故A正確；B．原子核的質(zhì)量與電子的質(zhì)量和就是原子的質(zhì)量，故B錯誤；C．原子核的電荷數(shù)就是核中的質(zhì)子數(shù)，故C正確；D．原子序數(shù)等于核電荷與電子電荷大小的比值，故D正確．本題選錯誤的，故選B．6、D【解析】

變壓器的輸入電壓和匝數(shù)比都不變，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比，可知副線圈的兩端M、N的輸出電壓不變，故A錯誤；K接通時負(fù)載總電阻減小，輸出電壓又不變，所以副線圈中電流變大，則副線圈輸電線等效電阻R上的功率增大，故B錯誤；電阻R上的電壓增大，燈泡L1兩端的電壓減小，所以通過燈泡L1的電流減小，故C錯誤；次級電流變大，則次級消耗的功率變大，則理想變壓器的輸入功率增大，故D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、CD【解析】因為變壓器的輸入電壓不變，變壓器原副線圈匝數(shù)比不變，所以S接通時，副線圈兩端的輸出電壓不變，A錯誤，S接通后，電路總電阻減小，總電流增大，所以R上的電壓增大，B錯誤D正確，因為并聯(lián)電路兩端的電壓減小，所以通過燈泡L1的電流減小，C正確，8、BD【解析】

金屬棒在彎曲軌道下滑時，只有重力做功，其機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律或動能定理可以求出金屬棒到達(dá)水平面時的速度。導(dǎo)體棒進(jìn)入水平導(dǎo)軌后做變減速運(yùn)動，剛進(jìn)入水平導(dǎo)軌時產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大，由E=BLv求出感應(yīng)電動勢；克服安培力做功轉(zhuǎn)化為焦耳熱，由動能定理（或能量守恒定律）可以求出克服安培力做功，得到電阻R產(chǎn)生的焦耳熱?！驹斀狻繉?dǎo)體棒進(jìn)入磁場后受到向左的安培力和摩擦力作用而做減速運(yùn)動，隨著速度的減小，感應(yīng)電動勢減小，回路的電流減小，安培力減小，加速度減小，則導(dǎo)體棒在磁場中做變減速直線運(yùn)動，選項A錯誤；金屬棒在彎曲軌道下滑過程中，由機(jī)械能守恒定律得：mgh=12mv2，可得，金屬棒到達(dá)水平面時的速度v=2gh，金屬棒到達(dá)水平面后進(jìn)入磁場受到向左的安培力和摩擦力做減速運(yùn)動，則導(dǎo)體棒剛到達(dá)水平面時的速度最大，產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動勢為E=BLv=BL2gh，選項B正確；金屬棒在整個運(yùn)動過程中，由動能定理得：mgh-WB-μmgd=0-0，則克服安培力做功：WB=mgh-μmgd，所以整個電路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q=WB=mgh-μmgd；電阻與導(dǎo)體棒電阻相等，通過它們的電流相等，兩者產(chǎn)生的焦耳熱相等，則電阻R產(chǎn)生的焦耳熱：QR=12Q=12mg（h-μd），故C錯誤。整個過程中產(chǎn)生的內(nèi)能等于機(jī)械能的減小量，即mgh【點睛】此題關(guān)鍵是分析導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場后的受力情況和運(yùn)動情況，結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律以及動能定理求解焦耳熱.9、BD【解析】

根據(jù)如圖所示的導(dǎo)線所處的特殊位置判斷其運(yùn)動情況，將導(dǎo)線AB從兩極的中間O分成兩段，電流方向自左向右，導(dǎo)線的右端垂直紙面向里轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則可以判斷磁鐵左端的磁極是N極；根據(jù)導(dǎo)線轉(zhuǎn)過90°時的特殊位置判斷其上下運(yùn)動情況.如圖所示，導(dǎo)線AB此時所受安培力方向豎直向下，導(dǎo)線將向下運(yùn)動.由上述兩個特殊位置的判斷可知，當(dāng)導(dǎo)線不在上述的特殊位置時，所受安培力使AB逆時針轉(zhuǎn)動的同時還要向下運(yùn)動.A.A項與上述分析結(jié)論不相符，故A不符合題意；B.B項與上述分析結(jié)論相符，故B符合題意；C.C項與上述分析結(jié)論不相符，故C不符合題意；D.D項與上述分析結(jié)論相符，故D符合題意．10、ABD【解析】（1）根據(jù)左手定則可知：電子從P點沿垂直于磁場的方向射入勻強(qiáng)磁場時，受到的洛倫茲力方向向上，所以電子的運(yùn)行軌跡為P→D→M→C→N→E→P，故A正確；（2）由圖象可知，電子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動半徑是勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動半徑的一半，根據(jù)，可知，故D正確；（3）電子在整個過程中，在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動兩個半圓，即運(yùn)動一個周期，在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動半個周期，所以，B正確，C錯誤；故本題選ABD【點睛】電子在磁場中受到洛倫茲力作用做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)左手定則判斷電子的繞行方向，根據(jù)周期公式分三個部分求解運(yùn)動一周的時間，根據(jù)半徑關(guān)系求解兩磁場的關(guān)系．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、CDEFmaSa【解析】

(1)(2)球離開桌面后做平拋運(yùn)動，取A的初速度方向為正方向，兩球質(zhì)量和平拋初速度分別為：ma、mb、va、vb，平拋運(yùn)動的水平位移分別為Sa、Sb，平拋運(yùn)動的時間為t，需要驗證的方程：0=mava(3)平拋運(yùn)動豎直方向h=12gt2，得到t=2hg，對系統(tǒng)根據(jù)能量守恒定律有12、交流0.010.40m/s0.64m/s0.80m/s1【解析】

(1)目前實驗室用的打點計時器有電火花打點計時器和電磁式打點計時器兩種，它們的原理基本一樣，所接電源均為的交流電源，若頻率為50Hz，則每隔0.01s打一次點．(1)因為每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點，所以相鄰的計數(shù)點之間的時間間隔為0.1s．利用勻變速直線運(yùn)動的推論得：，②將B、C、D、E、F各個時刻的瞬時速度標(biāo)在直角坐標(biāo)系中，并畫出小車的瞬時速度隨時間變化的關(guān)系圖線，如圖所示．由圖線可知．四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫