2023年湖北省武漢市青山區(qū)物理高二第二學(xué)期期末綜合測(cè)試試題含解析

2022-2023高二下物理期末模擬試卷請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)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(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無(wú)效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、用中子轟擊原子核某次的裂變方程為，、、、的質(zhì)量分別為、、、，半衰期為，真空中的光速為．下列說(shuō)法正確的是（）A．裂變時(shí)質(zhì)量虧損B．裂變時(shí)釋放的能量為C．若增大對(duì)的壓力，的半衰期小于D．原子核中含有個(gè)中子2、一個(gè)質(zhì)量為0.18kg的壘球以20m/s的水平速度向右飛向球棒，被球棒打擊后反向水平飛回，速度大小變?yōu)?0m/s，則這一過(guò)程動(dòng)量的變化量為（）A．大小10.8kg

m/s，方向向右 B．大小10.8kg

m/s，方向向左C．大小3.6kg

m/s，方向向右 D．大小3.6kg

m/s，方向向左3、如圖為法拉第圓盤發(fā)電機(jī)的示意圖，銅圓盤安裝在豎直的銅軸上，兩銅片P、Q分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸，圓盤處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，圓盤順時(shí)針旋轉(zhuǎn)（從上往下看），下列說(shuō)法正確的是（）A．穿過(guò)圓盤的磁通量發(fā)生變化B．圓盤中心電勢(shì)比邊緣要低C．R上的熱功率與圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)角速度成正比D．產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)大小與圓盤半徑的平方成正比4、質(zhì)量為0.2kg的小球以6m/s的速度豎直向下落至水平地面,經(jīng)0.2s后,再以4m/s的速度反向彈回.取豎直向上方向?yàn)檎?g=10m/s2.小球與地面碰撞前后的動(dòng)量變化Δp和碰撞過(guò)程中小球受到地面的平均作用力F分別是A．Δp=2kgm/sF=12N B．Δp=-0.4kgm/sF=-2NC．Δp=2kgm/sF=10N D．Δp=0.4kgm/sF=2N5、一個(gè)普通的家用照明LED燈正常發(fā)光時(shí)，通過(guò)它的電流與下列哪一組數(shù)值較為接近？（）A．20A B．2A C．0.2A D．0.02A6、把“能量子”概念引入物理學(xué)的物理學(xué)家是（）A．普朗克 B．麥克斯韋 C．托馬斯·楊 D．赫茲二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始,經(jīng)歷過(guò)程①、②、③、④到達(dá)狀態(tài)e,對(duì)此氣體,下列說(shuō)法正確的是（?）A．過(guò)程①中氣體的壓強(qiáng)逐漸減小B．過(guò)程②中氣體對(duì)外界做正功C．過(guò)程④中氣體從外界吸收了熱量D．狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等8、質(zhì)量M=1kg，長(zhǎng)為L(zhǎng)=6m的長(zhǎng)木板靜置于粗糙水平地面上，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1．可視為質(zhì)點(diǎn)的A、B兩物塊靜放在木板上，其所在位置恰把木塊的長(zhǎng)度三等分，A、B質(zhì)量分別為m1=2kg和m2=1kg，與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1=0.3、μ2=0.5，現(xiàn)讓一水平恒力F作用在物塊A上，如圖所示．已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g=10m/s2，則A．若F=3N，木板受到B的摩擦力大小為3NB．若F=5N，物塊B受到的摩擦力大小為5NC．若F=10N，2s時(shí)物塊A將會(huì)從木板左端滑離D．無(wú)論力F多大，物體B一定不會(huì)從長(zhǎng)木板的右端掉落9、如圖，一光滑的輕滑輪用細(xì)繩OO′懸掛于O點(diǎn)；另一細(xì)繩跨過(guò)滑輪，其一端懸掛物塊a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊b．外力F向右上方拉b，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．若F方向不變，大小在一定范圍內(nèi)變化，物塊b仍始終保持靜止，則（）A．繩OO′的張力也在一定范圍內(nèi)變化B．物塊b所受到的支持力也在一定范圍內(nèi)變化C．連接a和b的繩的張力也在一定范圍內(nèi)變化D．物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內(nèi)變化10、如圖所示，矩形閉合導(dǎo)線框ABCD繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框電阻不計(jì)，其電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律為e=5002sin（200πt）V，與一個(gè)有缺口的變壓器原線圈相連，副線圈接入一只“220V60W”燈泡，且燈泡正常發(fā)光，下列說(shuō)法正確的是（）A．交流電頻率為100HzB．交流電有效值為500V，圖示線框位置與中性面垂直C．從圖示位置再經(jīng)過(guò)0.25T周期，穿過(guò)線框的磁通量變化率為零D．變壓器原、副線圈匝數(shù)之比小于25∶11三、實(shí)驗(yàn)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(guò)程。11．（6分）小明同學(xué)看了“神舟十號(hào)”宇航員王亞平在太空授課時(shí)，利用牛頓第二定律測(cè)量聶海勝的質(zhì)量后深受啟發(fā)，在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室里設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，測(cè)量手機(jī)電池的質(zhì)量，為使滑塊平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)，小明把兩塊質(zhì)量相等的手機(jī)電池用質(zhì)量不計(jì)的細(xì)棉線固定在滑塊的兩側(cè)．接通氣源，當(dāng)空氣從導(dǎo)軌兩側(cè)穩(wěn)定噴出時(shí)，發(fā)現(xiàn)滑塊與氣墊導(dǎo)軌沒(méi)有直接接觸，裝置能正常使用．調(diào)節(jié)導(dǎo)軌水平，把細(xì)線的一端固定在滑塊上，另一端固定在鉤碼上．(1)小明用圖乙中的螺旋測(cè)微器測(cè)得遮光條的寬度L＝________mm.(2)將附帶手機(jī)電池的滑塊由圖甲所示位置從靜止釋放，在鉤碼的牽引下先后通過(guò)兩個(gè)光電門，配套的數(shù)字毫秒計(jì)記錄了遮光條通過(guò)第一個(gè)光電門的時(shí)間為Δt1＝7.2×10－3s，通過(guò)第二個(gè)光電門的時(shí)間為Δt2＝2.3×10－3s，遮光條從開(kāi)始遮住第一個(gè)光電門到開(kāi)始遮住第二個(gè)光電門的時(shí)間為Δt＝0.592s，則手機(jī)電池經(jīng)過(guò)光電門1時(shí)的瞬時(shí)速度v1＝________m/s(保留2位有效數(shù)字)，經(jīng)過(guò)光電門2時(shí)的瞬時(shí)速度v2＝________m/s(保留3位有效數(shù)字)，重力加速度g＝10m/s2，手機(jī)電池的加速度a＝________m/s2(保留2位有效數(shù)字)．(3)已知鉤碼的質(zhì)量為m1＝200g，滑塊與遮光條的總質(zhì)量為m2＝510g，則一塊手機(jī)電池的質(zhì)量為m＝________g(保留2位有效數(shù)字)．12．（12分）(1)在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，下列操作正確的是（___）A．小車初始位置靠近長(zhǎng)木板的滑輪B．先接通電源，后放開(kāi)小車，讓小車運(yùn)動(dòng)C．本實(shí)驗(yàn)器材必須要用到秒表和天平D．要將長(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出集面(2)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率是50Hz的，下圖是每打5個(gè)點(diǎn)所取的記數(shù)點(diǎn)，但第3個(gè)記數(shù)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，該物體的加速度為_(kāi)___m/s2.四、計(jì)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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）在一水平面上，放置相互平行的直導(dǎo)軌MN、PQ，其間距L＝0.2m，R1、R2是連在導(dǎo)軌兩端的電阻，R1＝0.6Ω，R2＝1.2Ω，虛線左側(cè)3m內(nèi)(含3m處)的導(dǎo)軌粗糙，其余部分光滑并足夠長(zhǎng)．a(chǎn)b是跨接在導(dǎo)軌上質(zhì)量為m＝0.1kg，長(zhǎng)度為L(zhǎng)′＝0.3m的粗細(xì)均勻的導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒的總電阻r＝0.3Ω，開(kāi)始時(shí)導(dǎo)體棒處于虛線位置，導(dǎo)軌所在空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝0.5T，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖甲所示．從零時(shí)刻開(kāi)始，通過(guò)微型電動(dòng)機(jī)對(duì)導(dǎo)體棒施加一個(gè)牽引力F，方向水平向左，使其從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌做加速運(yùn)動(dòng)，此過(guò)程中棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，其運(yùn)動(dòng)的速度－時(shí)間圖象如圖乙所示．已知2s末牽引力F的功率是0.9W．除R1、R2及導(dǎo)體棒的總電阻以外，其余部分的電阻均不計(jì)，重力加速度g＝10m/s2.(1)求導(dǎo)體棒與粗糙導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)及2s內(nèi)流過(guò)R1的電荷量；(2)試寫出0～2s內(nèi)牽引力F隨時(shí)間變化的表達(dá)式；14．（16分）一物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，在某段時(shí)間T內(nèi)的平均速度的大小為v，緊接著在接下來(lái)的相等的時(shí)間T內(nèi)的平均速度的大小為kv（k＜1），此時(shí)，物體仍然在運(yùn)動(dòng)．求(1)物體的加速度為多大？(2)再經(jīng)過(guò)多少位移物體速度剛好減為零？15．（12分）如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)電阻r＝3Ω、面積S＝0.02m2的半圓形導(dǎo)線框可繞OO′軸旋轉(zhuǎn)．已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度．若線框以ω＝100πrad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，且通過(guò)電刷給“6V12W”的小燈泡供電，則：(1)若從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，求線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式．(2)從圖示位置開(kāi)始，線框轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中，流過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量是多少？該電荷量與線框轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢是否有關(guān)？(3)由題所給已知條件，外電路所接小燈泡能否正常發(fā)光？如不能，則小燈泡實(shí)際功率為多大？

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解析】

裂變時(shí)質(zhì)量虧損(m1+m2)-(m3+m4-10m2)=m1-9m2-m3-m4，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)質(zhì)能方程可知，裂變時(shí)釋放的能量(m1-9m2-m3-m4)c2，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；半衰期與外界條件無(wú)關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；Y原子的質(zhì)量數(shù)90，電荷數(shù)為54，則中子數(shù)為36個(gè)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選A.2、B【解析】

規(guī)定水平向右為正，則初動(dòng)量打擊后動(dòng)量則這一過(guò)程動(dòng)量的變化量所以這一過(guò)程動(dòng)量的變化量大小10.8kg

m/s，方向向左．故選B．點(diǎn)睛：動(dòng)量是矢量，計(jì)算動(dòng)量變化要規(guī)定正方向．3、D【解析】

A、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，穿過(guò)圈盤的磁通量不變，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)可等效看成無(wú)數(shù)軸向?qū)w切割磁感線產(chǎn)生的，故A錯(cuò)誤；B、從上向下看，圓盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)右手定則可知，感應(yīng)電流方向是從邊緣流向圓心，可知圓盤中心電勢(shì)比邊緣要高，故B錯(cuò)誤；D、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知E=1C、R上的熱功率P=I2R=E2故選D。【點(diǎn)睛】圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)可等效看成無(wú)數(shù)軸向?qū)w切割磁感線，有效切割長(zhǎng)度為銅盤的半徑r，根據(jù)右手定則分析電動(dòng)勢(shì)情況和感應(yīng)電流方向。4、A【解析】

取豎直向下方向?yàn)檎较颍瑒t小球與地面碰撞過(guò)程中動(dòng)量的變化為：△p=-mv2-mv1=-0.2×（6+4）kg?m/s=-2kg?m/s負(fù)號(hào)表示方向豎直向上．代入動(dòng)量定理的公式，得（F-mg）t=△P代入數(shù)據(jù)求得：F=12N，故選A.5、C【解析】

一個(gè)普通的家用照明LED燈比如220V、40W，正常發(fā)光時(shí)電壓為220V，功率為40W，由功率公式P=UI有選項(xiàng)C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。6、A【解析】

A．普朗克引入能量子概念，得出黑體輻射的強(qiáng)度按波長(zhǎng)分布的公式，與實(shí)驗(yàn)符合的非常好，并由此開(kāi)創(chuàng)了物理學(xué)的新紀(jì)元，故A正確；BCD．麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲證明了電磁波的存在，托馬斯·楊首次用實(shí)驗(yàn)觀察到了光的干涉圖樣，故BCD不合題意．故選A。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BD【解析】

過(guò)程①中氣體作等容變化，根據(jù)查理定律分析壓強(qiáng)的變化．過(guò)程②中氣體對(duì)外界做正功．過(guò)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(qiáng)關(guān)系．【詳解】過(guò)程①中氣體作等容變化，溫度升高，根據(jù)查理定律P/T=c知?dú)怏w的壓強(qiáng)逐漸增大，故A錯(cuò)誤．過(guò)程②中氣體的體積增大，氣體對(duì)外界做正功，故B正確．過(guò)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△U=W+Q知?dú)怏w向外界放出了熱量，故C錯(cuò)誤．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D正確．故選BD.【點(diǎn)睛】本題主要考查了理想氣體的狀態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律，要能夠根據(jù)溫度判斷氣體內(nèi)能的變化；在應(yīng)用熱力學(xué)第一定律時(shí)一定要注意各量符號(hào)的意義；△U為正表示內(nèi)能變大，Q為正表示物體吸熱；W為正表示外界對(duì)物體做功．8、CD【解析】A要發(fā)生運(yùn)動(dòng)的最大靜摩擦力為，而木板要發(fā)生運(yùn)動(dòng)的最大靜摩擦力為，故當(dāng)F=3N時(shí)，三者都處于靜止，所以B在水平方向上不受外力，摩擦力為零，A錯(cuò)誤；若，三者相對(duì)靜止的發(fā)生滑動(dòng)，對(duì)整體有，解得，而B(niǎo)在水平方向上受到的摩擦力提供加速度，故對(duì)B有，B錯(cuò)誤；若F>6N，當(dāng)A相對(duì)長(zhǎng)木板滑動(dòng)，A會(huì)給長(zhǎng)木板一個(gè)水平向左，大小為6N的摩擦力，這也是長(zhǎng)木板在水平方向上受到的最大的力，即長(zhǎng)木板受到的最大的力為，假如此過(guò)程中B不會(huì)相對(duì)木板運(yùn)動(dòng)，則，解得，對(duì)B分析，，即假設(shè)成立，所以無(wú)論力F多大，物體B一定不會(huì)從長(zhǎng)木板的右端掉落，若，則A相對(duì)B和木板滑動(dòng)，B和木板相對(duì)靜止，對(duì)A分析，，解得，而B(niǎo)和木板整體的加速度為，所以兩者相對(duì)加速度為，又都是從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的，所以，解得，即2s時(shí)物塊A將會(huì)從木板左端滑離，CD正確．9、BD【解析】由于整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以滑輪兩側(cè)連接a和b的繩子的夾角不變；物塊a只受重力以及繩子的拉力，由于物體a平衡，則連接a和b的繩子張力T保持不變；由于繩子的張力及夾角均不變，所以O(shè)O′中的張力保持不變，A、C錯(cuò)誤；b處于靜止即平衡狀態(tài)，對(duì)b受力分析有：力T與力F與x軸所成夾角均保持不變，由平衡條件可得：N+Fsinα+Tsinθ-mg=0，f+Fcosα-Tcosθ=0；由此可得：N=mg故選BD。10、AD【解析】

A、分析電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律可知，角速度ω=200π，則頻率f=ω2π=100Hz，故AB、電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=NBSω=5002V，則交流電壓的有效值500V，圖示線框位置與中性面重合，故B錯(cuò)誤。C、周期T=2πω=0.01s，經(jīng)過(guò)0.25T，線框位置與中性面垂直，穿過(guò)線框的磁通量為零，穿過(guò)線框的磁通量變化率最大，故CD、閉合線圈情況下，電壓之比等于匝數(shù)比，原、副線圈的匝數(shù)比為500∶220=25∶11，線圈有缺口，不能很好的收攏磁感線，則原、副線圈匝數(shù)之比小于25∶11，故D正確。三、實(shí)驗(yàn)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(guò)程。11、(1)5.000或5.001或4.999(2)0.69；2.17；2.5；(3)45；【解析】（1）由圖示螺旋測(cè)微器可知，其示數(shù)為：5mm+0.0×0.01mm=5.000mm；

（2）經(jīng)過(guò)光電門1的速度：經(jīng)過(guò)光電門2的速度：

加速度：（3）由牛頓第二定律得：m1g=（m1+m2+2m）a

即：0.2×10=（0.2+0.51+2m）×2.5解得：m=0.045kg=45g；12、BD2.21【解析】(1)A項(xiàng)：在釋放小車前，小車要靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，從而增加有效點(diǎn)的個(gè)數(shù)，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：開(kāi)始記錄時(shí)，應(yīng)先給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電打點(diǎn)，然后釋放紙帶讓紙帶（隨物體）開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，故B正確；C項(xiàng)：由于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器要以記錄時(shí)間，所以本實(shí)驗(yàn)不要秒表，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：要將長(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，故D正確．(2)由公式即代入數(shù)據(jù)解得：．點(diǎn)晴：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流電源，為增加紙帶的有效長(zhǎng)度，小車要從靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器位置釋放，還要先接通電源并等打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放小車．四、計(jì)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(shuō)明、方程式和演算步驟。13、(1)μ＝0.1