2023屆安徽省皖西南聯(lián)盟高二物理第二學期期末學業(yè)水平測試模擬試題（含解析）

2023學年高二下學期物理期末模擬測試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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，物體甲放置在水平地面上，通過跨過定滑輪的輕繩與小球乙相連，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)對小球乙施加一個水平力F，使小球乙緩慢上升一小段距離，整個過程中物體甲保持靜止，甲受到地面的摩擦力為f，則該過程中A．f變小，F(xiàn)變大 B．f變小，F(xiàn)變小C．f變大，F(xiàn)變小 D．f變大，F(xiàn)變大2、如圖所示，電荷q均勻分布在半球面上，球面的半徑為R，CD為通過半球頂點C與球心O的軸線．P、Q為CD軸上在O點兩側(cè)，離O點距離相等的二點．如果是帶電量為Q的均勻帶電球殼，其內(nèi)部電場強度處處為零，電勢都相等．則下列判斷正確的是：（）A．P點的電勢與Q點的電勢相等B．P點的電場強度與Q點的電場強度相等C．在P點釋放靜止帶正電的微粒（重力不計），微粒將作勻加速直線運動D．帶正電的微粒在O點的電勢能為零3、如圖所示，勻強磁場中有一個帶電量為q的離子自a點沿箭頭方向運動．當它運動到b點時，突然吸收了附近的若干個電子（電子質(zhì)量不計）其速度大小不變，接著沿另一圓軌道運動到與a、b在一條直線上的c點．已知，電子電量為e．由此可知，離子吸收的電子個數(shù)為A． B． C． D．4、如圖，直線OP上方分布著垂直紙而向里的勻強磁場，從粒子源O在紙面內(nèi)沿不同的方向先后發(fā)射速率均為v的質(zhì)子1和2，兩個質(zhì)子都過P點。已知OP=a，質(zhì)子1沿與OP成30°角的方向發(fā)射，不計質(zhì)子的重力和質(zhì)子間的相互作用力，則（）A．質(zhì)子1在磁場中運動的半徑為1B．質(zhì)子2在磁場中的運動周期為2πaC．質(zhì)子1在磁場中的運動時間為2πaD．質(zhì)子2在磁場中的運動時間為5πa5、在新疆吐魯番的葡萄烘干房內(nèi)，果農(nóng)用圖示支架懸掛葡萄。OA、OB為承重的輕桿，AOB始終在豎直平面內(nèi)，OA可繞A點自由轉(zhuǎn)動，OB與OA通過鉸鏈連接，可繞0點自由轉(zhuǎn)動，且OB的長度可調(diào)節(jié)，現(xiàn)將新鮮葡萄用細線掛于0點，保持OA不動，調(diào)節(jié)OB的長度讓B端沿地面上的AB連線向左緩慢移動，OA桿所受作用力大小為F1，OB桿所受的作用力大小為F2，∠AOB由銳角變?yōu)殁g角的過程中，下列判斷正確的是（）A．F1逐漸變大，F(xiàn)2先變小后變大B．F1先變小后變大，F(xiàn)2逐漸變大C．F1逐漸變小，F(xiàn)2逐漸變小D．F1逐漸變大，F(xiàn)2逐漸變大6、鈾原子核既可發(fā)生衰變，也可發(fā)生裂變。其衰變方程為，裂變方程為。下列正確的是（）A．發(fā)生的是衰變B．原子核中含有56個中子C．16個原子核經(jīng)過2個半衰期將會剩下4個D．的比結(jié)合能比的比結(jié)合能小二、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、利用霍爾效應制作的霍爾組件廣泛應用于測量和自動控制等領(lǐng)域.圖是霍爾組件的工作原理示意圖.該霍爾組件的載流子是自由電子，磁感應強度B垂直于霍爾組件的工作面向下，通入圖示方向的電流I，C、D兩側(cè)面會形成電勢差UCDA．電勢差UB．電勢差UC．形成電勢差UCDD．形成電勢差UCD8、如圖所示，W是瓦特表，用來測量電路的電功率，電流表的讀數(shù)是I，電壓表的讀數(shù)是U，以下說法中正確的是A．當a、b間接直流時，功率表的讀數(shù)P＝UIB．當a、b間接交變電流時，功率表的讀數(shù)P＜UIC．當a、b間接交變電流時，功率表的讀數(shù)P＝UID．當a、b間接脈動電流時，功率表的讀數(shù)P＜UI9、以下關(guān)于物理學史的敘述，符合實際的有（）A．康普頓發(fā)現(xiàn)了電子，并測定了電子電荷量，且提出了“棗糕模型”B．盧瑟福通過對α粒子散射實驗的研究，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型C．玻爾根據(jù)光的波粒二象性，大膽提出假設(shè)，認為實物粒子也具有波動性D．普朗克為了解釋黑體輻射現(xiàn)象，第一次提出了能量量子化理論10、如圖所示，線圈abcd在勻強磁場中繞垂直于磁場的bc邊以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，其線圈中感應電動勢的峰值為Em，閉合回路中兩只燈泡均能正常發(fā)光．則（）A．從圖中位置開始計時，感應電動勢瞬時表達式為e＝EmsinωtB．增大線圈轉(zhuǎn)動角速度ω時，感應電動勢的峰值Em不變C．增大電容器C兩極板間的正對面積時，燈泡A1變亮D．抽去電感器L的鐵芯時，燈泡A2變亮三、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）在用單擺測重力加速的實驗中（1）為了比較準確地測量出當?shù)氐闹亓铀俣戎?，應選用下列所給出器材中的哪些？將所選用的器材前的字母填在題后的橫線上。（A）長1m左右的細線（B）長30cm左右的細線（C）直徑2cm的鉛球（D）直徑2cm的木球（E）秒表（F）時鐘（G）最小刻度是厘米的直尺（H）最小刻度是毫米的直尺所選的器材是____________________________________________。（2）實驗時擺線偏離豎直線的要求是____________。理由是____________________。（3）某同學測出不同擺長時對應的周期T，作出T2-L圖線，如圖所示，可求得g=______。12．（12分）兩位同學用如圖甲所示裝置，通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗證動量守恒定律．（1）實驗中必須滿足的條件是_____．A．斜槽軌道盡量光滑以減小誤差B．斜槽軌道末端的切線必須水平C．入射球A每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下D．兩球的質(zhì)量必須相等（2）測量所得入射球A的質(zhì)量為mA，被碰撞小球B的質(zhì)量為mB，圖甲中O點是小球拋出點在水平地面上的垂直投影，實驗時，先讓入射球A從斜軌上的起始位置由靜止釋放，找到其平均落點的位置P，測得平拋射程為OP；再將入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放，與小球B相撞，分別找到球A和球B相撞后的平均落點M、N，測得平拋射程分別為OM和ON．當所測物理量滿足表達式___________時，即說明兩球碰撞中動量守恒；如果滿足表達式______________時，則說明兩球的碰撞為完全彈性碰撞．（1）記錄紙上的O點是重垂線所指的位置，若測得各落點痕跡到O的距離：OM=2.68cm，OP=8.62cm，ON=11.50cm，并知兩球的質(zhì)量分別為mB=10g與mA=20g，系統(tǒng)碰撞前總動量p與碰撞后總動量p′的百分誤差=______%（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）．（4）乙同學也用上述兩球進行實驗，但將實驗裝置進行了改裝：如圖乙所示，將白紙、復寫紙固定在豎直放置的木條上，用來記錄實驗中球A、球B與木條的撞擊點．實驗時，首先將木條豎直立在軌道末端右側(cè)并與軌道接觸，讓入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放，撞擊點為B′；然后將木條平移到圖中所示位置，入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放，確定其撞擊點P′；再將入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放，與球B相撞，確定球A和球B相撞后的撞擊點分別為M′和N′．測得B′與N′、P′、M′各點的高度差分別為h1、h2、h1．若所測物理量滿足表達式__________時，則說明球A和球B碰撞中動量守恒．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，截面為半圓形的玻璃磚直徑AB長度為d=20em，長直尺MN緊靠玻璃磚B點放置，與玻璃磚直徑邊緣垂直東由a和b兩種色光組成的細光束沿半徑方向射向圓心0處，結(jié)果在直尺上出現(xiàn)了三個亮點C、D、E.已知該玻璃磚對a光的折射率．大于b光的折射率，且C、D、E三個亮點到B點的距離分別為=10cm，cm，cm.(1)試確定C、D、E三個亮點對應的色光種類，并求該玻璃磚對a和b兩種色光的折射率；(2)若要直尺上只出現(xiàn)兩個亮點，可將復色光光東從圖示位置繞0點順時針旋轉(zhuǎn)0角度，求θ角度的范圍(可能用到的參考值sin35°≈)．14．（16分）如圖所示，在高h1=30m的光滑水平平臺上，物塊A以初速度vo水平向右運動，與靜止在水平臺上的物塊B發(fā)生碰撞，mB=1mA，碰撞后物塊A靜止，物塊B以一定的水平速度向右滑下平臺，做平拋運動，并恰好沿光滑圓弧形軌道BC的B點的切線方向進入圓弧形軌道，B點的高度h1=15m，圓弧軌道的圓心O與平臺等高，軌道最低點C的切線水平，并與地面上長為L=70m的水平粗糙軌道CD平滑連接，物塊B沿軌道BCD運動與右邊墻壁發(fā)生碰撞．g取10m/s1．求：（1）物塊B由A到B的運動時間；（1）物塊A初速度vo的大?。唬?）若小物塊與墻壁只發(fā)生一次碰撞，碰后速度等大反向，反向運動過程中沒有沖出B點，最后停在軌道CD上的某點p（p點沒畫出）．設(shè)小物塊與軌道CD之間的動摩擦因數(shù)為μ，求μ的取值范圍．15．（12分）兩個半徑均為R的圓形磁場區(qū)域I、II相切與P點，兩圓圓心分別為，園內(nèi)磁感應強度分別為，；在兩圓切點P有一個靜止的放射性原子核，某時刻原子核發(fā)生β衰變成a、b兩個粒子，衰變后進入II區(qū)的粒子b從M點沿方向以速度射出磁場，，如圖所示；而進入I區(qū)的粒子a從N點（圖中未畫出）射出磁場，且射出磁場時速度方向為同向，（1）求a和b兩粒子電荷量之比；（2）若a、b兩粒子中有一個質(zhì)量數(shù)為14，寫出衰變方程；（3）若a、b兩粒子質(zhì)量之比為k，求兩粒子在磁場中的運動時間之比．

2023學年模擬測試卷參考答案（含詳細解析）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【答案解析】

以小球乙為研究對象受力分析，設(shè)繩與豎直方向的夾角為，根據(jù)平衡條件可得，水平拉力為，可見水平拉力F逐漸增大，繩子的拉力為，故繩子的拉力也是逐漸增加；以物體甲為研究對象受力分析，根據(jù)平衡條件可得，物體甲受地面的摩擦力與繩子的拉力的水平方向的分力等大反向，故摩擦力方向向左，是逐漸增大；故D正確，A、B、C錯誤；故選D。2、B【答案解析】

B．本題考查的是半球面的靜電場問題．帶電量為Q的均勻帶電球殼，其內(nèi)部電場強度處處為零，左半球面在P、Q點的場強與右半球面在兩個點的場強大小相等方向相反，P、Q點關(guān)于O點對稱，則左或右球面在P點的電場強度與Q點的場強相等，從P到Q場強先增大后減小，B正確；A．如果是整個球面，在P、Q的電勢均相等，現(xiàn)只有左球面，則P點的電勢高于Q點的電勢，A錯誤；C．在P點釋放靜止帶正電的微粒（重力不計），微粒將作變加速直線運動，C錯誤，D．因為電勢零點并沒有選定，故不能確定O點電勢為零，帶正電的微粒在O點的電勢能不一定為零，D錯誤．3、D【答案解析】根據(jù)左手定則判斷出粒子帶正電，設(shè)ab等于2R，即粒子開始的軌道半徑為R，又ac＝ab，則后來的軌道半徑為2R；由洛倫茲力提供向心力得：，解得：，第二個過程中：，聯(lián)立解得：，粒子吸收的電子所帶電荷量：，粒子吸收的電子數(shù)：，故選C．【答案點睛】根據(jù)ac與ab的長度關(guān)系，可得知離子在吸收電子之前和吸收之后運動半徑的變化，再由洛倫茲力提供向心力解出粒子做圓周運動的半徑公式，根據(jù)公式判斷出電量的變化情況．4、B【答案解析】

由幾何關(guān)系分別求出兩質(zhì)子做勻速圓周運動的半徑分別為r1=r2=a2cos60°=a，故質(zhì)子的運動運動周期為T=2πrv=2πav，而兩質(zhì)子從O【答案點睛】本題是把兩個質(zhì)子相同的速率沿以不同方向從磁場中的同一點射入磁場，經(jīng)偏轉(zhuǎn)后又到達同一點，顯然要找出兩質(zhì)子運動的特征，即半徑相同，但由圓的相關(guān)知識就能知道兩質(zhì)子的軌跡，及偏轉(zhuǎn)角度，從而求出運動時間、周期．5、A【答案解析】由題,保持OA的位置不變,則需要使OA受力的方向沿OA的方向,OB受到的力沿OB的方向;

以O(shè)點為研究對象進行受力分析,受到細線的拉力(等于葡萄的重力)、OA和OB桿的支持力,如圖所示,

作出OB桿的支持力與細線拉力的合力,與OA桿的支持力等大反向,當OB桿向左移動而OA位置不變時,利用矢量三角形方法作出各力的變化情況如圖,

由圖可以知道,F1逐漸增大、F2先減小再增大,當OB與OA相互垂直時,F2最小故A正確；綜上所述本題答案是：A6、A【答案解析】

A．根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知X為，發(fā)生的是衰變，故A項正確；B．根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒知，Y原子核中的電荷數(shù)為56，質(zhì)量數(shù)為144，則中子數(shù)為88，故B項錯誤；C．半衰期是大量的放射性元素衰變的統(tǒng)計規(guī)律，對個別的粒子沒有意義，故C項錯誤；D．因為原子核比鈾核穩(wěn)定，可知原子核的比結(jié)合能大于鈾核的比結(jié)合能，故D項錯誤。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、BCD【答案解析】

電流方向為E→F,由左手定則知，霍爾元件中的載流子（自由電子）受洛倫茲力作用向側(cè)面C偏轉(zhuǎn)，側(cè)面C聚集負電荷，因整個元件是中性的，則側(cè)兩D出現(xiàn)正電荷，所以兩個側(cè)面C、D之間形成由D到C的電場，側(cè)面D的電勢高于側(cè)面C的電勢.隨著兩側(cè)面電荷的增多，元件中運動的載流子受到的電場力逐漸增大，當載流子受到的電場力與洛倫茲力平衡時，兩側(cè)面之間的電勢差達到穩(wěn)定狀態(tài).綜上所述，選項A錯誤，選項B、C、D正確.8、ABD【答案解析】

當a、b間接直流時，線圈對直流電沒有感抗，電路消耗的功率為有用功率（實際功率），此時功率表的讀數(shù)UI，故A正確；當a、b間接交變電流時，由于電感線圈對交流電有感抗，IU是電路的總功率，而瓦特表讀數(shù)是有用功率，則此時功率表的讀數(shù)P＜UI，故B正確，C錯誤；當a、b間接脈動電流時，線圈上也有無用功率，此時功率表的讀數(shù)P＜UI，故D正確。故選ABD.9、BD【答案解析】

A.湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，密立根測定了電子電荷量，故A錯誤；B.盧瑟福通過對α粒子散射實驗的研究，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故B正確；C.德布羅意根據(jù)光的波粒二象性，大膽提出假設(shè)，認為實物粒子也具有波動性，故C錯誤。D.普朗克為了解釋黑體輻射現(xiàn)象，第一次提出了能量量子化理論，故D正確；10、AD【答案解析】A．圖示位置即中性面，所以感應電動勢的瞬時表達式為e=Emsinωt，故A正確；B．感應電動勢的峰值Em=BSω，增大線圈轉(zhuǎn)動角速度ω時，感應電動勢的峰值Em將增大，故B錯誤；C．增大電容器C兩極板間的正對面積時，電容增大，容抗減小，燈泡A1變亮，故C錯誤；D．抽去電感器L的鐵芯時，自感系數(shù)減小，感抗減小，燈泡A2變亮，故D正確．故選：AD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、ACEH偏角小于5o只有偏角小于5o時，才有T=2πl(wèi)g9.87m/s【答案解析】

根據(jù)單擺模型的要求，擺球密度要大，體積要小，細線要適當長，讀數(shù)要提高精度；由單擺周期公式，結(jié)合圖像情況，求出圖象的函數(shù)表達式，即可求出重力加速度?！绢}目詳解】第一空．AB．單擺模型中，小球視為質(zhì)點，擺線越長，測量誤差越小，故A正確，B錯誤；CD．擺球密度要大，體積要小，空氣阻力的影響才小，故C正確，D錯誤；EF．秒表可以控制開始計時和結(jié)束計時的時刻，故E正確，F(xiàn)錯誤；GH．刻度尺的最小分度越小，讀數(shù)越精確，故G錯誤，H正確；第二空第三空．單擺模型中，擺角較小時，才可以近似看作簡諧運動，單擺的周期公式T=2πl(wèi)g才成立，故擺角越小越好，通常不能超過第四空．由單擺周期公式：T=2πl(wèi)g可知，由圖像可知：k=4解得：g≈9.87m【答案點睛】本題主要考查用單擺測重力加速度的實驗，屬于一般題型。12、BCmAOP=mAOM+mBONmAOP2=mAOM2+mBON22【答案解析】（1）“驗證動量守恒定律”的實驗中，是通過平拋運動的基本規(guī)律求解碰撞前后的速度的，只要離開軌道后做平拋運動，對斜槽是否光滑沒有要求，故A錯誤；要保證每次小球都做平拋運動，則軌道的末端必須水平，故B正確；要保證碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下，故C正確；為了使小球碰后不被反彈，要求入射小球質(zhì)量大于被碰小球質(zhì)量，故D錯誤．（2）小球離開軌道后做平拋運動，由于小球拋出點的高度相同，它們在空中的運動時間t相等，它們的水平位移x與其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，若兩球相碰前后的動量守恒，則mAv0=mAv1+mBv2，又OP=v0t，OM=v1t，ON=v2t，代入得：mAOP=mAOM+mBON；若碰撞是彈性碰撞，則機械能守恒，由機械能守恒定律得：mAv02=mAv12+mBv22，將OP=v0t，OM=v1t，ON=v2t，代入得：mAOP2=mAOM2+mBON2．（1）由（2）知（4）小球做平拋運動，在豎直方向上：h=gt2，平拋運動時間：t=，設(shè)軌道末端到木條的水平位置為x，小球做平拋運動的初速度：vA=，vA′=，vB′=，如果碰撞過程動量守恒，則：mAvA=mAvA′+mBvB′，將速度代入動量守恒表達式解得：．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)（2）【答案解析】(1)由題意得，a、b復色光在O點發(fā)生折射和反射，由于該玻璃磚對a光的折射率大于b光的折射率，故C點為b光，D點為a光，E點為ab復色光．設(shè)圖中a、b復色光在O點的入射角為i，由反射定律及幾何知識可知①設(shè)圖中OC、OD折射光線的折射角分別為α、β，由幾何知識可知②③由折射定律可得④⑤由①