北京市中央美術(shù)學(xué)院附屬實(shí)驗(yàn)學(xué)校2023學(xué)年物理高二第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題（含解析）

2023學(xué)年高二下學(xué)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(yīng)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(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。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、質(zhì)量為2kg的物體在水平推力F的作用下沿水平面做直線運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后撤去F，其運(yùn)動(dòng)的v–t圖象如圖所示．g取10m/s2，從圖象中可知（）A．水平推力的大小4NB．物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3C．前4s內(nèi)的位移是8mD．前10s內(nèi)的位移是17m2、關(guān)于牛頓運(yùn)動(dòng)定律，下列說法正確的有A．米、千克、秒都屬于國際單位制中的基本單位B．牛頓第一定律是牛頓第二定律在合外力為零的情況下的一個(gè)特例C．在“嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星中的物體處于完全失重狀態(tài)，所以沒有慣性D．作用力和反作用力總是大小相等、方向相反，所以作用效果可以抵消3、如圖所示，直線a與四分之一圓弧b分別表示兩質(zhì)點(diǎn)A、B從同一地點(diǎn)同時(shí)出發(fā)，沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像，當(dāng)B的速度變?yōu)?時(shí)，A恰好追上B，則當(dāng)A、B速度相同時(shí)，B的加速度大小為A．m/s2 B．m/s2 C．2m/s2 D．πm/s24、關(guān)于電場強(qiáng)度，下列說法正確的是()A．以點(diǎn)電荷為球心、r為半徑的球面上，各點(diǎn)的場強(qiáng)都相同B．正電荷周圍的電場一定比負(fù)電荷周圍的電場場強(qiáng)大C．若放入正電荷時(shí)，電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)向右，則當(dāng)放入負(fù)電荷時(shí)，該點(diǎn)的場強(qiáng)仍向右D．電荷所受到的電場力很大，即該點(diǎn)的電場強(qiáng)度很大5、如圖所示，與水平面成α角、寬為L的傾斜平行金屬導(dǎo)軌，處在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中。當(dāng)回路電流強(qiáng)度為I時(shí)，金屬桿ab水平靜止在光滑導(dǎo)軌上，金屬桿ab所受安培力為F，斜面的支持力為N，則下列判斷正確的是A．安培力方向垂直ab桿沿斜面向上B．安培力方向垂直ab桿水平向左C．N=D．N=BIL6、如圖所示，在水平面上有一質(zhì)量為m的小物塊，在某時(shí)刻給它一個(gè)初速度，使其沿水平面做勻減速直線運(yùn)動(dòng)依次經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)，最終停在O點(diǎn)，A、B、C三點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為L1、L2、L3，小物塊由A、B、C三點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)所用的時(shí)間分別為t1、t2、t3，則下列結(jié)論正確的是A．== B．==C．<< D．<<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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖甲，一理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為2：1；原線圈的電壓隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示副線圈電路中接有燈泡，額定功率為22W；原線圈電路巾接有電壓表和電流表．現(xiàn)閉合開關(guān)，燈泡正常發(fā)光．若用U和I分別表示此時(shí)電壓表和電流表的讀數(shù)，則（）A．U=220V，I=0.1AB．副線圈輸出交流電的頻率為100HzC．燈泡的額定電壓為110VD．原線圈輸入電壓的瞬時(shí)表達(dá)式為8、下列說法正確的是（）A．溫度高的物體內(nèi)能不一定大，但分子平均動(dòng)能一定大B．布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的運(yùn)動(dòng)，它說明分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)C．一定質(zhì)量的理想氣體保持壓強(qiáng)不變，當(dāng)溫度升高時(shí)，在單位時(shí)間單位面積上撞擊器壁的氣體分子數(shù)減少D．當(dāng)分子表現(xiàn)為引力時(shí)，分子勢能隨分子間距離的增加不一定增加E.晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化9、一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變化到狀態(tài)C，其V–T圖象如圖所示．下列說法正確的有（）A．A→B的過程中，氣體對外界做功B．A→B的過程中，氣體放出熱量C．B→C的過程中，氣體壓強(qiáng)不變D．A→B→C的過程中，氣體內(nèi)能增加10、如圖甲所示，輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，一質(zhì)量為m的小球，從離彈簧上端高h(yuǎn)處由靜止釋放.某同學(xué)在研究小球落到彈簧上后繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過程，他以小球開始下落的位置為原點(diǎn)，沿豎直向下方向建立坐標(biāo)軸Ox，做出小球所受彈力F大小隨小球下落的位置坐標(biāo)x的變化關(guān)系如圖乙所示，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g．以下判斷正確的是A．小球受到的彈力最大值等于2mgB．當(dāng)x=h+x0，重力勢能與彈性勢能之和最小C．小球動(dòng)能的最大值為D．彈力F隨時(shí)間t變化的圖象也應(yīng)該是線性圖象三、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，不要求寫出演算過程。11．（6分）如圖所示，用“碰撞試驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究兩個(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系．（1）圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置由靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測量平拋射程OP，然后，把被碰小球m2靜置于軌道的末端，再將入射球m1從斜軌S位置靜止釋放，與小球m2相撞，并多次重復(fù)，接下來要完成的必要步驟是_______．（填選項(xiàng)的符號(hào)）A．用天平測量兩個(gè)小球的質(zhì)量m1、m2B．測量小球m1開始釋放高度h和拋出點(diǎn)距地面的高度HC．分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、ND．測量平拋射程OM、ON（2）若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，則表達(dá)式可表示為_____（用（1）問中測量的量字母表示）（3）若m1=45.0g、m2=9.0g、OP=46.20cm,則ON可能的最大值為_____cm．12．（12分）如圖，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究兩個(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系．（1）實(shí)驗(yàn)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(xiàng)前的符號(hào)），間接地解決這個(gè)問題．A．小球開始釋放高度hB．小球拋出點(diǎn)距地面的高度HC．小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程（2）圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影．實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(diǎn)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(fù)．接下來要完成的必要步驟是______（填選項(xiàng)前的符號(hào)）．A．用天平測量兩個(gè)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(diǎn)距地面的高度HD．分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)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(dòng)量守恒，其表達(dá)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(yīng)滿足的表達(dá)式為______（用（2）中測量的量表示）．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明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，一玻璃球體的半徑為，為球心，為直徑．來自點(diǎn)的光線在點(diǎn)射出．出射光線平行于，另一光線恰好在點(diǎn)發(fā)生全反射．已知，求①玻璃的折射率．②球心O到BN的距離．14．（16分）如圖，一氣缸水平固定在靜止的小車上，一質(zhì)量為m、面積為S的活塞將一定量的氣體封閉在氣缸內(nèi)，平衡時(shí)活塞與氣缸底相距L．現(xiàn)讓小車以一較小的水平恒定加速度向右運(yùn)動(dòng)，穩(wěn)定時(shí)發(fā)現(xiàn)活塞相對于氣缸移動(dòng)了距離d．已知大氣壓強(qiáng)為p0，不計(jì)氣缸和活塞間的摩擦，且小車運(yùn)動(dòng)時(shí)，大氣對活塞的壓強(qiáng)仍可視為p0，整個(gè)過程中溫度保持不變．求小車的加速度的大小．15．（12分）如圖甲所示，水平面內(nèi)兩平行的長直金屬導(dǎo)軌間距L=0.2m，空間中有磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場。導(dǎo)軌右端接一定值電阻R；有一質(zhì)量m=0.1kg的導(dǎo)體棒ab，始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，它與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2。從時(shí)t=0刻開始，通過一小型電動(dòng)機(jī)對ab棒施加一個(gè)水平向左的牽引力F，使ab棒從靜止開始沿導(dǎo)軌做加速運(yùn)動(dòng)。圖乙是導(dǎo)體棒的速度－時(shí)間圖象（其中OA是直線，AC是曲線，DE是AC曲線的漸近線）。小型電動(dòng)機(jī)在12s末達(dá)到額定功率（設(shè)電動(dòng)機(jī)的功率為它的輸出功率），此后電動(dòng)機(jī)的功率保持不變。除R以外，其余部分的電阻均不計(jì)，（1）導(dǎo)體棒在0-12s（2）求接入電路中的定值電阻R的值和電動(dòng)機(jī)的額定功率；（3）若已知0-12s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為12.5

2023學(xué)年模擬測試卷參考答案（含詳細(xì)解析）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、D【答案解析】

AB.由圖看出，前2s與后2s圖線的斜率大小相等，則勻加速運(yùn)動(dòng)與勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小相等，加速度大小均為a=m/s2=2m/s2根據(jù)牛頓第二定律得：勻加速運(yùn)動(dòng)過程：F?μmg=ma勻減速運(yùn)動(dòng)過程：μmg=ma，聯(lián)立解得F=8N，μ=0.2.故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤；C.圖線的“面積”等于位移大小，由幾何知識(shí)求得，前4s內(nèi)的位移是x1=16m.故C錯(cuò)誤；D.將圖象延長到與t軸相交，由幾何知識(shí)得到，物體勻減速運(yùn)動(dòng)到速度為零的時(shí)刻為5s末，則前10s內(nèi)的位移與前5s內(nèi)的位移相等，得到位移為x2=x1+×2×1m=17m.故D正確．故選D【答案點(diǎn)睛】根據(jù)速度圖象的斜率求出加速度，根據(jù)牛頓第二定律分別研究物體勻加速運(yùn)動(dòng)和勻減速運(yùn)動(dòng)過程，求出水平推力和動(dòng)摩擦因數(shù)．由“面積”求出位移．將圖象延長到與t軸相交，再由“面積”求出前10s內(nèi)的位移．2、A【答案解析】

米、千克、秒都屬于國際單位制中的基本單位，選項(xiàng)A正確；牛頓第一定律揭示了慣性的概念，并闡明了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，與牛頓第二定律是兩個(gè)獨(dú)立的理論．故B錯(cuò)誤．在“嬋娥三號(hào)”衛(wèi)星中的物體處于完全失重狀態(tài)，由于物體有質(zhì)量，所以仍有慣性，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；作用力和反作用力總是大小相等、方向相反，但是由于作用在兩個(gè)物體上，所以作用效果不可以抵消，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選A.3、A【答案解析】

設(shè)A的加速度為a。兩質(zhì)點(diǎn)A、B從同一地點(diǎn)出發(fā)，A追上B時(shí)兩者的位移相等，即xa=xb。根據(jù)v-t圖象的“面積”表示位移，得at2=×π×22，由題知t=2s，解得a=m/s2。所以當(dāng)AB速度相等時(shí)曲線b與直線a的斜率乘積等于1，則B的加速度大小為m/s2，故選A。4、C【答案解析】以點(diǎn)電荷為球心，r為半徑的球面上，各點(diǎn)的場強(qiáng)大小相同，但是方向不同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；正電荷周圍的電場強(qiáng)度不一定比負(fù)電荷周圍的電場強(qiáng)度大，要看電場線的疏密，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在電場中某點(diǎn)放入試探電荷q，該點(diǎn)的電場強(qiáng)度為E=F/q，取走q后，該點(diǎn)的場強(qiáng)仍為E不變，選項(xiàng)C正確；根據(jù)E=F/q可知，電荷所受到的電場力很大，該點(diǎn)的電場強(qiáng)度不一定很大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C.5、C【答案解析】

導(dǎo)體棒垂直處在勻強(qiáng)磁場中，根據(jù)安培力公式F=BIL求解安培力的大小；根據(jù)左手定則判斷安培力的方向．受力分析后根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件求解支持力大小．【題目詳解】由于ab棒與磁場垂直，所以導(dǎo)體棒ab受到安培力的大小為：F=BIL；導(dǎo)體棒中電流方向?yàn)閎→a，由左手定則判斷可知導(dǎo)體棒ab受到安培力的方向?yàn)榇怪庇跅U方向水平向右；故AB錯(cuò)誤；對導(dǎo)體棒受力分析，受重力、支持力和安培力，如圖所示：

根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，有：，故C正確，D錯(cuò)誤；故選C。【答案點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是導(dǎo)體棒的受力情況，會(huì)用左手定則判斷安培力方向，會(huì)根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件列式求解，基礎(chǔ)問題．6、B【答案解析】

該運(yùn)動(dòng)的逆運(yùn)動(dòng)為由靜止開始的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有L=at2，則=，=，為定值，又t1>t2>t3，有==，>>，選B．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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、ACD【答案解析】

A.由圖乙可知，原線圈兩端電壓的峰值=V，故有效值為=220V；由根據(jù)理想變壓器輸入功率和輸出功率相等，可得原線圈中電流=0.1A，故A正確；B.變壓器不改變交流電的頻率，由圖乙可知，副線圈中交流電的頻率為=50Hz，故B錯(cuò)誤；C.根據(jù)變壓器原、副線圈電壓和匝數(shù)的關(guān)系，得副線圈兩端電壓=110V，故C正確；D.由圖乙可知，原線圈輸入電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為，故D正確。故選ACD．【答案點(diǎn)睛】根據(jù)變壓器中電壓與匝數(shù)成正比，電流與匝數(shù)成反比，燈泡正常發(fā)光求出電流，即可求解．8、ACE【答案解析】

A．溫度是平均動(dòng)能的標(biāo)志，所以溫度高的物體分子平均動(dòng)能一定大，內(nèi)能不一定大，因?yàn)閮?nèi)能還與質(zhì)量、狀態(tài)等因素有關(guān)，故A正確；B．布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體小顆粒的運(yùn)動(dòng)，它說明液體分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因是大量氣體分子不斷撞擊器壁的結(jié)果，它與氣體分子在單位時(shí)間單位面積上和器壁碰撞次數(shù)成正比，與平均每次氣體分子碰撞器壁產(chǎn)生的沖量成正比，溫度升高時(shí)氣體分子的平均速率增大，平均每次碰撞器壁對器壁產(chǎn)生的沖量增大，單位時(shí)間單位面積上撞擊器壁的氣體分子數(shù)減少，這樣壓強(qiáng)才能不變，故C正確；D．當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí)，分子距離增大時(shí)，分子引力做負(fù)功，分子勢能增加，故D錯(cuò)誤；E．晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，故E正確。9、BC【答案解析】

AB．由圖知A→B的過程中，溫度不變，則內(nèi)能不變，而體積減小，所以外界對氣體做功，為保持內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)定律知，在A→B的過程中，氣體放出熱量，故A錯(cuò)誤；B正確；C．B→C的過程為等壓變化，氣體壓強(qiáng)不變，故C正確；D．A→B→C的過程中，溫度降低，氣體內(nèi)能減小，故D錯(cuò)誤．故選BC．【答案點(diǎn)睛】兩個(gè)過程：A到B等溫變化，B到C等壓變化．10、ACD【答案解析】A、小球、地球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，當(dāng)x=h+x0，彈力等于重力，加速度為零，速度最大，重力勢能與彈性勢能之和最小，A正確；B、根據(jù)簡諧運(yùn)動(dòng)的對稱性，x=h+2x0與x=h處速度相等，x=h+2x0處不是最低點(diǎn)，B錯(cuò)誤；C、根據(jù)胡克定律，彈簧壓縮x0時(shí)彈力等于mg，x=h+2x0處彈力等于2mg，但不是最低點(diǎn)，所以小球受到的彈力最大值大于2mg，C正確；D、在x=h+x0處速度最大．由圖知，mg=kx0，根據(jù)動(dòng)能定理：，，D正確．故選ACD．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，不要求寫出演算過程。11、(1)ACD(2)(3)77.00【答案解析】（1）要驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律定律，即驗(yàn)證：m1v1=m1v2+m2v3，小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，它們拋出點(diǎn)的高度相等，在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，上式兩邊同時(shí)乘以t得：m1v1t=m1v2t+m2v3t，得：m1OP=m1OM+m2ON，因此實(shí)驗(yàn)中需要測量兩小球的質(zhì)量、先確定落點(diǎn)的位置再測量出平拋的水平距離；故應(yīng)進(jìn)行的步驟為ACD；

（3）根據(jù)（2）的分析可知，要驗(yàn)證動(dòng)量守恒應(yīng)驗(yàn)證的表達(dá)式為：m1OP=m1OM+m2ON；

（4）發(fā)生彈性碰撞時(shí)，被碰小球獲得速度最大，根據(jù)動(dòng)量守恒的表達(dá)式是：m1v0=m1v1+m2v2

由m1v02=m1v12+m2v22，

得機(jī)械能守恒的表達(dá)式是：m1?OM2+m2?ON2=m1?OP2，

聯(lián)立解得：v2=v0，

因此最大射程為：sm=?OP==77.0cm；

點(diǎn)睛：該題考查用“碰撞試驗(yàn)器”驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，該實(shí)驗(yàn)中，雖然小球做平拋運(yùn)動(dòng)，但是卻沒有用到速和時(shí)間，而是用位移x來代替速度v，成為是解決問題的關(guān)鍵．注意明確射程最大對應(yīng)的條件．12、CADE＞=m1OP=m1OM+m2ONm1OP2=m1OM2+m2ON2【答案解析】（1）小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，由于小球拋出點(diǎn)的高度相等，它們在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)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(yàn)證動(dòng)量守恒定律定律，即驗(yàn)證，小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，它們拋出點(diǎn)的高度相等，在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，上式兩邊同時(shí)乘以t得：，得：，因此實(shí)驗(yàn)需要測量：兩球的質(zhì)量、小球的水平位移，為了測量位移，應(yīng)找出落點(diǎn)，選ADE．（3）為了保證小球碰撞