2023學年湖北省鋼城四中物理高二第二學期期末調(diào)研模擬試題（含解析）

2023學年高二下學期物理期末模擬測試卷考生請注意：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?？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．磁場的磁感應(yīng)強度B=1.0×10-2T，線圈的邊長ab=20cm、bc=10cm，匝數(shù)n=400，線圈總電阻r=2.0Ω，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與電阻R=18Ω連接，與電阻R并聯(lián)的交流電壓表為理想電表，線圈的轉(zhuǎn)速n0=50r/s．在t=0時刻，線圈平面與磁場方向平行，則下列說法正確的是（）A．交流發(fā)電機產(chǎn)生電動勢隨時間的變化關(guān)系是e=25cos50t(V)B．交流電壓表的示數(shù)為17.8VC．從t=0時刻開始轉(zhuǎn)過30°的過程中，通過電阻的電量為2.0×10-3CD．電阻R上的熱功率為3.24W2、在下圖中L為電感線圈，C為電容，R為電阻，A、B、C為三只相同的燈泡，將它們接在電壓為U的交流電源上，三只燈泡的亮度一樣．若保持電源電壓不變，而將電源頻率增大，下列說法中正確的是()A．三只燈泡的亮度不變B．C燈泡亮度不變，B燈泡變暗C．A燈泡變暗，B燈泡變亮D．A燈泡變亮，B燈泡變暗、C燈亮度不變3、如圖所示，兩個半徑不等的光滑半圓形軌道豎直固定放置，軌道兩端等高，兩個質(zhì)量不等的球(從半徑大的軌道下滑的小球質(zhì)量大，設(shè)為大球，另一個為小球，且均可視為質(zhì)點)分別自軌道左端由靜止開始滑下，在各自軌道的最低點時，下列說法正確的是()A．大球的速度可能小于小球的速度B．大球的動能可能小于小球的動能C．大球的向心加速度的大小等于小球的向心加速度的大小D．大球所受軌道的支持力等于小球所受軌道的支持力4、如圖所示，三個小球A、B、C的質(zhì)量均為m，A與B、C間通過鉸鏈用輕桿連接，桿長為L，B、C置于水平地面上，用一輕質(zhì)彈簧連接，彈簧處于原長．現(xiàn)A由靜止釋放下降到最低點，兩輕桿間夾角α由60°變?yōu)?20°，A、B、C在同一豎直平面內(nèi)運動，彈簧在彈性限度內(nèi)，忽略一切摩擦，重力加速度為g．則此下降過程中（）A．A、B、C系統(tǒng)機械能不守恒B．A、B、C系統(tǒng)動量守恒C．A、B、C系統(tǒng)，水平方向動量守恒D．在A的動能達到最大前A、B、C系統(tǒng)一直處于超重狀態(tài)5、在演示光電效應(yīng)的實驗中，原來不帶電的一塊鋅板與靈敏驗電器相連，用弧光燈照射鋅板時，驗電器的指針就張開一個角度，如圖所示，這時（）A．金屬內(nèi)的每個電子可以吸收一個或一個以上的光子，當它積累的動能足夠大時，就能逸出金屬B．鋅板帶正電，指針帶正電C．鋅板帶負電，指針帶正電D．若僅減弱照射光的強度，則可能不再有光電子飛出6、如圖所示，速度選擇器中磁感應(yīng)強度大小為和電場強度大小為，兩者相互垂直．一束帶電粒子以一定的初速度沿直線通過速度選擇器后從狹縫進入另一磁感應(yīng)強度大小為的勻強磁場，最后打在平板的上，不計粒子重力，則（）A．速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向里B．通過狹縫的帶電粒子速度為C．打在處的粒子在磁場中運動的時間都相同D．帶電粒子打在平板上的位置越靠近，粒子的比荷越大二、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、據(jù)2006年12月12日報道，人們關(guān)心的青藏鐵路貫通安然進入第一冬的運營，情況表明各項安全指標正常．這里面攻克凍土難關(guān)是最大的技術(shù)性課題．采用的技術(shù)路線為“主動降溫，冷卻地基，保護凍土”．其中一項措施被稱為“熱棒”的技術(shù)．如圖所示，在路基內(nèi)橫向埋設(shè)水平管道，在冬季，管內(nèi)工作介質(zhì)由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，冷空氣在管內(nèi)對流，加強了路基散發(fā)到空氣中，這樣有利于降低基底地溫，提高凍土的穩(wěn)定性．在暖季，熱棒則停止工作．下列關(guān)于“熱棒”工作原理的敘述中正確的是（）A．冬季在水平管道中，液體介質(zhì)變?yōu)闅怏w，內(nèi)能不變B．冬季在水平管道中，液體汽化，吸收熱量，降低了路基的溫度C．在暖季，熱棒停止工作，這說明熱量不可能由低溫物傳到高溫物體D．在暖季，熱棒停止工作，防止熱量由空氣傳到路基低部8、如圖所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1,電壓表和電流表均為理想交流電表,從某時刻開始在原線圈兩端加上瞬時值表達式為u=220sin100πt(V)的交變電壓,則()A．電壓表的示數(shù)為22VB．在滑動變阻器滑片P向上移動的過程中,電流表A2的示數(shù)變小C．在滑動變阻器滑片P向上移動的過程中,電流表A1的示數(shù)變大D．在滑動變阻器滑片P向上移動的過程中,理想變壓器的輸入功率變小9、如圖所示，邊長為L的正方形單匝線圈abcd，電阻為r，外電路的電阻為R，a、b的中點和cd的中點的連線OO′恰好位于勻強磁場的邊界線上，磁場的磁感應(yīng)強度為B，若線圈從圖示位置開始，以角速度ω繞軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，則以下判斷正確的是A．電阻R兩端電壓的最大值為UB．閉合電路中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式為e=C．線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過180°的過程中，流過電阻R的電荷量為q=D．線圈轉(zhuǎn)動一周的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q=10、某同學身邊有一個長鐵條，為了檢驗它是否具有磁性，該同學用它的一端靠近能自由轉(zhuǎn)動的小磁針.下列給出了幾種可能產(chǎn)生的現(xiàn)象以及相應(yīng)結(jié)論，其中正確的是()A．若小磁針被吸引過來，則說明長鐵條一定有磁性B．若小磁針被吸引過來，則長鐵條可能沒有磁性C．若小磁針被推開，則說明長鐵條一定有磁性D．若小磁針被推開，則長鐵條可能沒有磁性三、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）為了解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象，愛因斯坦提出了“光子”的概念，并給出了光電效應(yīng)方程．但這一觀點一度受到質(zhì)疑，密立根通過下述實驗來驗證其理論的正確性，實驗電路如圖1所示．（1）為了測量遏止電壓UC與入射光頻率的關(guān)系，實驗中雙刀雙擲開關(guān)應(yīng)向____閉合．（填“ab”或“cd”）（2）如果實驗所得UC-υ圖象如圖2所示，其中U1、υ1、υ0為已知量，電子電荷量e，那么：①只需將__________________與普朗克常量h進比較，若在誤差許可的范國內(nèi)二者相等，則證明“光電效應(yīng)方程”是正確的．②該實驗所用光電管的K極材料的逸出功為___________________．12．（12分）在測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，實驗電路圖如圖所示．（1）實驗過程中，應(yīng)選用哪個電流表和滑動變阻器（請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)的字母）A．電流表A1（量程1．6A，內(nèi)阻約1．8Ω）B．電流表A2（量程3A，內(nèi)阻約1．5Ω）C．滑動變阻器R1（1～11Ω）D．滑動變阻器R2（1～2111Ω）（2）實驗中要求電流表測量通過電池的電流，電壓表測量電池兩極的電壓．根據(jù)圖示的電路，電流表測量值真實值（選填“大于”或“小于”）．（3）若測量的是新干電池，其內(nèi)電阻比較?。谳^大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)滑動變阻器，電壓表讀數(shù)變化（選填“明顯”或“不明顯”）．（4）閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，讀取電壓表和電流表的示數(shù)．用同樣方法測量多組數(shù)據(jù)，將實驗測得的數(shù)據(jù)標在如圖所示的坐標圖中，請作出U-I圖線，由此求得待測電池的電動勢E=V，內(nèi)電阻r=Ω（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）．所得內(nèi)阻的測量值與真實值相比（填“偏大”、“偏小”或“相等”）．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，靜置于水平地面上的二輛手推車沿一直線排列，質(zhì)量均為m，人在極短的時間內(nèi)給第一輛車一水平?jīng)_量使其運動，當車運動了距離L時與第二輛車相碰，兩車以共同速度繼續(xù)運動了距離L時停。車運動時受到的摩擦阻力恒為車所受重力的k倍，重力加速度為g，若車與車之間僅在碰撞時發(fā)生相互作用，碰撞吋間很短，忽咯空氣阻力，求：(1)整個過程中摩擦阻力所做的總功；(2)人給第一輛車水平?jīng)_量的大小。14．（16分）如圖，矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的對稱軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，給阻值R＝5Ω的電阻供電.已知線圈轉(zhuǎn)動的角速度，匝數(shù)N＝150匝，電阻r＝1Ω，在轉(zhuǎn)動過程中穿過線圈磁通量的最大值Φm＝0.02Wb，則：(1)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值為多少？(2)電阻R的電功率為多少？15．（12分）如圖甲所示為一對間距為d且豎直固定放置的平行光滑金屬導(dǎo)軌．在導(dǎo)軌下端接有一阻值為R的定值電阻，導(dǎo)軌上方放著一質(zhì)量為m、長度為L的金屬棒PQ(已知L>d)．導(dǎo)軌下部處于垂直導(dǎo)軌平面向外的勻強磁場中，磁場上邊界距導(dǎo)軌下端為h，磁感應(yīng)強度隨時間變化情況如圖乙所示．金屬棒PQ從t＝0以前某時刻自由釋放，t0時刻進入磁場并恰好開始做勻速直線運動，金屬棒PQ與金屬導(dǎo)軌的電阻不計，棒在下落過程中始終與導(dǎo)軌接觸良好，求：(1)金屬棒勻速運動的速度大小v；(2)t1時刻(t1<t0)，流過電阻R的電流I1；(3)t2時刻(t2>t0)，流過電阻R的電流I2；(4)0～t2時間內(nèi)，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q.

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、C【答案解析】

線圈的轉(zhuǎn)速n0=50r/s，線圈轉(zhuǎn)動的角速度ω=2π線圈面積S=ab×bc=20×10-2交流發(fā)電機產(chǎn)生電動勢的最大值EmA．在t=0時刻，線圈平面與磁場方向平行，交流發(fā)電機產(chǎn)生電動勢隨時間的變化關(guān)系是e=EA錯誤；B．交流發(fā)電機產(chǎn)生電動勢的有效值E=E交流電壓表的示數(shù)U=EB錯誤；C．從t=0時刻開始轉(zhuǎn)過30°的過程中，此過程中線圈磁通量的變化ΔΦ通過電阻的電量q=IC正確；D．電阻R上的熱功率PRD錯誤。故選C?！敬鸢更c睛】有效值是根據(jù)電流熱效應(yīng)來規(guī)定的，讓一個交流電流和一個直流電流分別通過阻值相同的電阻，如果在相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，那么就把這一直流電的數(shù)值叫做這一交流電的有效值．計算電功率使用有效值，交流電表的讀數(shù)是有效值．2、C【答案解析】

三個支路電壓相同，當交流電頻率變大時，電感的感抗增大，電容的容抗減小，電阻所在支路對電流的阻礙作用不變，所以流過A燈泡所在支路的電流變小，流過燈泡B所在支路的電流變大，流過燈泡C所在支路的電流不變.故燈泡A變暗，燈泡B變亮，燈泡C亮度不變；綜上分析，故D正確．【答案點睛】【題目詳解】3、C【答案解析】根據(jù)動能定理得，解得：，可知半徑大的半圓形軌道，球到達最低點時的速度大，故A錯誤；由動能定理：，可知大球質(zhì)量大，下降的高度大，則到達最低點時的動能大，故B錯誤；根據(jù)可知，兩球的向心加速度大小相等，故C正確；根據(jù)牛頓第二定律得:，代入，可得：N＝3mg，由于大球的質(zhì)量大，則大球所受的支持力大，故D錯誤，故選C.4、C【答案解析】（1）A由靜止釋放后，ABC和彈簧組成的系統(tǒng)內(nèi)，僅涉及重力勢能、彈性勢能和動能的相互轉(zhuǎn)化，故系統(tǒng)機械能守恒，A選項錯誤；（2）ABC三個物體的系統(tǒng)，在A由靜止下落運動的過程中，屬于變速運動，受到外力外力的矢量和不為零，故系統(tǒng)動量不守恒；但在水平方向不受外力，故水平方向系統(tǒng)動量守恒，B錯誤C正確；（3）在A的動能達到最大前，其加速度豎直向下，系統(tǒng)受到地面的支持力小于它們的總重力，故系統(tǒng)一直處于失重狀態(tài)，D錯誤；【答案點睛】（1）根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)只有彈性勢能、重力勢能和動能轉(zhuǎn)化的情況，可以確定系統(tǒng)機械能守恒；（2）當系統(tǒng)不受外力，或受到外力的矢量和為零，系統(tǒng)動量守恒；或者系統(tǒng)在你某一方向不受外力，某一方向動量守恒；（2）系統(tǒng)具有向下的加速度，屬于失重想象．5、B【答案解析】

（1）每個電子吸收一個光子，只有當入射光的能量大于逸出功，才會有電子飛出，故A錯誤；（2）鋅板在弧光燈照射下，發(fā)生光電效應(yīng)，有光電子逸出，鋅板失去電子帶正電，驗電器與鋅板相連，導(dǎo)致指針帶正電。故B正確，C錯誤；（3）是否有光電子飛出，與照射光的強度無關(guān)，故D錯誤。故本題正確答案選B。6、D【答案解析】

A、根據(jù)帶電粒子在磁感應(yīng)強度為的勻強磁場中的運動軌跡可判斷粒子帶正電，帶電粒子在速度選擇器中受到的電場力方向向上，受到的洛倫茲力方向向下，磁場方向垂直紙面向外，故A錯誤；B、能通過狹縫P的帶電粒子在速度選擇器中受到的電場力與洛倫茲力等大反向，由可知，帶電粒子速度為，故B錯誤；C、由洛倫茲力充當粒子做圓周運動的向心力可得，則，可知半徑不同粒子的比荷不同；打在平板S上的粒子在磁感應(yīng)強度為的磁場中都只運動半個周期，周期，則比荷不同，打在D1、D2上的粒子在磁感應(yīng)強度為的磁場中的運動時間不同，故C錯誤；D、由，知越靠近狹縫P，r越小，粒子的比荷越大，故D正確；故選D．【答案點睛】本題為質(zhì)譜儀模型，考查帶電粒子在速度選擇器中的運動和磁場中的運動，注意根據(jù)粒子運動形式選擇合適的規(guī)律解決問題，要熟練掌握運用控制變量法結(jié)合半徑公式和周期公式分析問題的方法．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【答案解析】冬季在水平管道中，液體介質(zhì)變?yōu)闅怏w，吸收熱量，這樣就降低了路基的溫度，A錯B正確；熱量不可能由低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化，C錯；在暖季，熱棒停止工作，水平管道中為液體介質(zhì)，防止熱量由空氣通過對流傳到路基底部，使路基溫度升高，造成凍土融化，給行車造成威脅，D對．8、BD【答案解析】A.根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可知，原線圈的電壓的最大值為220V，所以副線圈的電壓的最大值為22V，電壓表的示數(shù)為電壓的有效值，所以示數(shù)為22V，故A錯誤；B.在滑動變阻器觸頭P向上移動的過程中，滑動變阻器的阻值變大，電路的總電阻增大，由于電壓是由變壓器決定的，輸出的電壓不變，所以電流變小，電流表A2的示數(shù)變小，故B正確；C.由于變壓器的輸入和輸出的功率是相等的，副線圈的電流減小，電壓不變，所以輸出的功率要減小，輸入的功率也要減小，而電路的電壓是不變的，所以輸入的電流要減小，電流表A1的示數(shù)變小，故C錯誤；D.在滑動變阻器觸頭P向上移動的過程中，滑動變阻器的阻值變大，由P=U2/R可知，理想變壓器的輸出的功率變小，所以輸入功率也要變小，故D正確．故選BD.9、BCD【答案解析】

A.回路中最大感應(yīng)電動勢E電阻R兩端電壓的最大值為U故A錯誤；B.若線圈從圖示位置開始，也就是從中性面開始計時，閉合電路中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式為e=故B正確；C.線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過180°的過程中，流過電阻R的電荷量為q=故C正確；D.電動勢的有效值E=通過電阻R的電流的有效值I=線圈轉(zhuǎn)動一周的過程中時間T=線圈轉(zhuǎn)動一周的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量為Q=故D正確。10、BC【答案解析】

因為磁鐵有吸引鐵質(zhì)物體的性質(zhì)，小磁針有磁性，可與長鐵條相互吸引，若小磁針被吸引過來，長鐵條可能沒有磁性，A錯誤B正確；若小磁針的一端被推開，根據(jù)同名磁極相互排斥，則長鐵條一定有磁性，C正確D錯誤.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、cd【答案解析】

（1）測量遏止電壓需要將陰極K接電源的正極，可知實驗中雙刀雙擲開關(guān)應(yīng)向下閉合到cd．

（2）①根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程：Ek=hv-W0

由動能定理：eU=Ek得：，

結(jié)合圖象知：；

解得普朗克常量：h=，

②截止頻率為v0，則該金屬的逸出功：W0=hv0【答案點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握光電效應(yīng)方程，對于圖象問題，關(guān)鍵得出物理量之間的關(guān)系式，結(jié)合圖線的斜率或截距進行求解，解決本題的關(guān)鍵掌握光電效應(yīng)方程以及最大初動能與遏止電壓的關(guān)系．12、（2）AC；（2）小于；（3不明顯；（4）U­I圖線（圖略）；2．5V；2．9Ω；偏小【答案解析】試題分析：（2）一節(jié)干電池的電動勢約為2．5V，內(nèi)阻為幾歐姆，所以電流表選擇量程2．6A的，因為干電池的內(nèi)阻較小，為了方便條件選擇最大阻值較小的滑動變阻器，所以選擇滑動變阻器R2（2～22Ω）；故選AC（2）圖中電流表測量的是通過滑動變阻器的電流，而通過電池的電流等于通過滑動變阻器的電流加上通過電壓表的電流，所以圖示的電路電流表測量值小于真實值；（3）作出電源的U-I圖象，根據(jù)閉合電路歐姆定律分析可知，圖象的斜率等于電源的內(nèi)阻，如圖，圖線2的斜率小于圖線2的斜率，則對應(yīng)的電源的內(nèi)阻圖線2的較小，由圖可以看出，圖線2電壓隨電流變化較慢，所以電源內(nèi)阻很小時，電壓表讀數(shù)變化不明顯．（4）根據(jù)坐標系內(nèi)描出的點作出電源的U-I圖象，圖象如圖所示，由圖示電源U-I圖象可知，圖象與縱軸交點坐標值為2．5，電