2023年甘肅省蘭州市第四中學物理高二下期末學業(yè)水平測試試題含解析

2022-2023高二下物理期末模擬試卷請考生注意：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、如圖是一交變電流的i-t圖像，其中曲線部分按正弦規(guī)律變化，則該交變電流的有效值為A．2AB．22AC．23A2、如圖所示，兩端開口的U型均勻玻璃管開口向上豎直放置，由兩段水銀封閉了一段空氣柱，穩(wěn)定后，空氣柱的長度L=12cm,a、b兩水銀面的高度差h=19cm.現(xiàn)從U型管左端再注入一段長為19cm的水銀柱，并保持空氣柱溫度不變，再次穩(wěn)定后，空氣柱的長度為（已知外界大氣壓相當于76cm高水銀柱產(chǎn)生的壓強，U型管內(nèi)水銀不會溢出）A．8cm B．10cmC．12cm D．14.4cm3、某理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2∶1,原線圈所接電源電壓按圖示規(guī)律變化,副線圈接一負載,并用交流電壓表測其兩端電壓．下列判斷正確的是（）A．交流電壓表的測量值為110VB．原、副線圈中電流之比為2∶1C．變壓器輸入、輸出功率之比為2∶1D．交流電壓有效值為220

V,頻率為50Hz4、汽車以恒定功率P、初速度v0沖上傾角一定的斜坡時，汽車受到的阻力恒定不變，則汽車上坡過程的v-—t圖像不可能是選項圖中的A． B．C． D．5、在港珠澳大橋建設中，將一個直徑22m的鋼筒，打入海底圍成人工島，創(chuàng)造了快速筑島的世界記錄。鋼筒質(zhì)量為M，起重機用10根對稱分布的、長為22m的鋼索將其吊起，靜止于空中。則每根鋼索受到的拉力大小為（）A．Mg10 B．3Mg15 C．6、2018年河北省細顆粒物PM2.5平均濃度要比2017年下降6％以上，達到61微克/立方米．PM2.5是指空氣中直徑等于或小于2.5μm的懸浮顆粒物，其漂浮在空中做無規(guī)則運動，很難自然沉降到地面，吸入后對人體形成危害，下列關于PM2.5的說法中正確的是A．PM2.5的尺寸與空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級相當B．PM2.5在空氣中的運動屬于分子熱運動C．PM2.5在空氣中做無規(guī)則運動是由氣流的運動決定的D．周圍大量分子對PM2.5碰撞的不平衡使其在空中做無規(guī)則運動二、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，表面光滑的斜面體置于水平面上，靠近斜面豎直固定一光滑直桿，直桿上套有一個滑塊．滑塊連接一根細線，細線另一端連接一個置于斜面上的小球．最初斜面與小球都保持靜止，細線平行于斜面．現(xiàn)對滑塊施加豎直向上的外力F使其緩慢向上滑動，如果整個過程中斜面始終保持靜止，小球未滑離斜面，則下列說法正確的是（）A．斜面對小球的彈力逐漸減小B．細線對小球的拉力逐漸減小C．滑塊受到的豎直向上的外力先減小后增大D．水平面對斜面體的摩擦力逐漸減小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軌,導軌間距為L,在水平導軌的左側存在磁感應強度方向垂直導軌平面向上的勻強磁場,磁感應強度大小為B,磁場區(qū)域的長度為d,如圖所示。導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的導體棒從彎曲軌道上h高處由靜止釋放,導體棒最終恰好停在磁場的右邊界處。已知導體棒與水平導軌接觸良好,且動摩擦因數(shù)為μ,則下列說法中正確的是()A．導體棒在磁場中做勻減速直線運動B．導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(a)所示，金屬圓環(huán)處在勻強磁場中，磁場大小隨時間的變化關系如圖(b)所示．在0-2T內(nèi)，關于金屬圓環(huán)中的感應電流，下列說法中正確的是（）A．方向先順時針后逆時針B．方向先逆時針后順時針C．大小先增大后減小D．大小一直保持不變10、如圖甲所示，一輕彈簧豎直放置，下端固定在表面水平的力傳感器上，一質(zhì)量為m的小球，從彈簧正上方距彈簧上端高h處由靜止釋放，不計空氣阻力，以小球開始釋放點為坐標原點O，豎直向下為x軸正方向，建立坐標軸Ox，力傳感器記錄的彈簧彈力大小F隨小球下落距離x變化的關系圖像如圖乙所示，圖乙中h、已知，重力加速度為g，則下列說法正確的是A．彈簧的勁度系數(shù)為B．小球先做勻加速運動，再做勻減速運動C．小球能返回O點下方某點D．小球動能的最大值為三、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）某實驗小組研究兩個未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括電壓表（內(nèi)阻約為3kΩ）、電流表（內(nèi)阻約為1Ω）、定值電阻等：(1)使用多用電表粗測元件X的電阻，選擇“×1”歐姆檔測量，示數(shù)如圖（a）所示，讀數(shù)__________Ω，據(jù)此應選擇圖中的__________（選填“b”或“c”）電路進行實驗；(2)連接所選電烙，閉合S；滑動變阻器的滑片P從左同右滑動，電流表的示數(shù)逐漸__________（填增大”“減小”）；依次記錄電流及相應的電壓；將元件X換成元件Y，重復實驗；(3)圖（d）是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)做出的U-I圖線，由圖可判斷元件__________（填“X”或“Y”）是非線性元件；(4)該小組還借助X和Y中的線性元件和阻值R=21Ω的定值電阻，測量待測電池組的電動勢E和內(nèi)阻r，如圖（e）所示，閉合S1和S2，電壓表讀數(shù)為3.00V，斷開S2，電壓表讀數(shù)為1.00V，結合圖（d）可算出E=_______V，r=__________Ω。（電壓表為理想電壓表）12．（12分）某興趣小組對銅導線的電阻率進行小課題研究。（1）現(xiàn)取長度為L的一捆銅導線，用螺旋測微器測得直徑為D，現(xiàn)欲測其電阻率，在實驗前，事先了解到銅導線的電阻很小，在用伏安法測量其電阻時，設計如圖所示的電路，則電壓表的另—端應接_____（填“a”或“b”）端。（2）測量得電壓表示數(shù)為U，電流表讀數(shù)為I,可得銅的電阻率_____用字母表示）。（3）該興趣小組，發(fā)現(xiàn)用（1）所選電路得到電阻率與從課本上查閱到銅的電阻率相比__________（填“偏大”或“偏小”），但是實驗的操作已經(jīng)十分規(guī)范，測量使用的電表也已盡可能校驗準確，下列敘述的造成這種偏差的原因你認為正確的是：_____。A．電流表測量值小于流經(jīng)Rx的電流值B．電流表測量值大于流經(jīng)Rx的電流值C．電壓表測量值小于Rx兩端的電壓值D．電壓表測量值大于Rx兩端的電壓值四、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，光滑且足夠長的平行金屬導軌MN和PQ固定在同一水平面上，兩導軌間距L=0.2m，電阻R=0.4Ω，導軌上靜止放置一質(zhì)量、電阻的金屬桿，導軌電阻忽略不計，整個裝置處在磁感應強度B=0.5T的勻強磁場中，磁場的方向豎直向下，現(xiàn)用一外力F沿水平方向拉桿，使之由靜止起做勻加速運動并開始計時，若5s末理想電壓表的讀數(shù)為0.2V．求：（1）5s末時電阻R上消耗的電功率；（2）金屬桿在5s末的運動速率；（3）5s末時外力F的功率．14．（16分）一個振動，如果回復力大小與偏離平衡位置的位移大小成正比，回復力方向與位移方向相反，那么就能判定這個振動是簡諧運動。如圖所示，一質(zhì)量為m，側面積為S的正方體木塊，放在水面上靜止（平衡）?，F(xiàn)用力向下將其壓入水中一段深度后（未全部浸沒）撤掉外力，木塊在水面上下振動，請證明木塊的振動為簡諧運動。15．（12分）一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)b到C的壓強p和體積V變化關系如圖所示，氣體在狀態(tài)A的溫度為27℃，當氣體從狀態(tài)B至狀態(tài)C的過程中，從外界吸收熱量200J，求：（1）氣體在狀態(tài)B時的溫度；（2）氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C內(nèi)能的變化量．

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、C【解析】有效值是根據(jù)電流的熱效應來規(guī)定的。根據(jù)Im2R?T2+I2、C【解析】

由于空氣柱溫度不變?yōu)榈葴刈兓?，又由于玻璃管兩端開口，可得氣體壓強不變，而由知，V不變化，故空氣柱的長度仍為12cm，故選C.【點睛】對于封閉氣體來講，做等溫變化，由于玻璃管兩端開口，故無論注入多少水銀，只要管子足夠長，氣體壓強不變，故體積亦不變3、A【解析】A.原線圈所接交流電源電壓按圖示規(guī)律變化，原線圈輸出電壓的最大值是220V，所以有效值為200V，變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2:1，變壓器的輸入和輸出電壓之比等于原副線圈匝數(shù)比，所以副線圈輸出電壓的有效值為110V，所以交流電壓表的測量值為110V，故A正確；B.變壓器的輸入和輸出電壓之比等于原副線圈匝數(shù)比，電流之比等于原副線圈匝數(shù)的反比，所以原、副線圈中電流之比為1:2，故B錯誤；C.變壓器只能改變交流電的電壓，而不能改變頻率和功率，即對于理想變壓器的輸入功率和輸出功率相等，故C錯誤；D.交流電源有效值為220V，周期T=0.02s，所以頻率為50Hz，故D錯誤；故選A.4、A【解析】

汽車沖上斜坡，受重力、支持力、牽引力和阻力，設斜面的坡角為，根據(jù)牛頓第二定律，有，其中，故；AC、若，則物體加速運動，加速度會減小，當加速度減為零時，速度達到最大，故選項C正確，A錯誤；B、若，則物體速度不變，做勻速運動，故選項B正確；D、若，即加速度沿斜面向下，物體減速，故加速度會減小，當加速度減為零時，速度達到最小，故選項D正確；故不可能是選選項A．5、B【解析】

由題意，每根鋼索與豎直方向的夾角為30°，設每根鋼索受到的拉力大小為F，則有：10Fcos30°=Mg，解得F=3Mg15，故6、D【解析】“PM2.5”是指直徑小于等于2.5微米的顆粒物，PM2.5尺度大于空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級．故A錯誤；PM2.5在空氣中的運動是固體顆粒、是分子團的運動，不是分子的熱運動，故B錯誤；PM2.5除了受由大量空氣分子對PM2.5無規(guī)則碰撞外，還受空氣對整個PM2.5的作用力，如空氣流動，故C錯誤；周圍大量分子對PM2.5碰撞的不平衡使其在空中做無規(guī)則運動，故D正確，故選D．點睛：此題要注意：“PM2.5”是指直徑小于等于2.5微米的顆粒物，PM2.5尺度大于空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級．PM2.5在空氣中的運動是固體顆粒、是分子團的運動，不是分子的熱運動．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、AD【解析】對小球受力分析可知，沿斜面方向：Tcosα=mgsinθ，在垂直斜面方向：FN+Tsinα=mgcosθ（其中的α是繩子與斜面的夾角，θ為斜面的傾角），則當滑塊向上移動時，α變大，則T變大，F(xiàn)N減小，選項A正確，B錯誤；對滑塊：豎直方向：F=Tsin當滑塊向上移動時，α變大，tanα變大，則Ff變小，選項D正確；故選AD.點睛：此題關鍵是正確的選擇研究對象，并能對研究對象受力分析，結合正交反解法列出方程進行討論.8、BD【解析】

金屬棒在彎曲軌道下滑時，只有重力做功，其機械能守恒，由機械能守恒定律或動能定理可以求出金屬棒到達水平面時的速度。導體棒進入水平導軌后做變減速運動，剛進入水平導軌時產(chǎn)生的感應電流最大，由E=BLv求出感應電動勢；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w棒進入磁場后受到向左的安培力和摩擦力作用而做減速運動，隨著速度的減小，感應電動勢減小，回路的電流減小，安培力減小，加速度減小，則導體棒在磁場中做變減速直線運動，選項A錯誤；金屬棒在彎曲軌道下滑過程中，由機械能守恒定律得：mgh=12mv2，可得，金屬棒到達水平面時的速度v=2gh，金屬棒到達水平面后進入磁場受到向左的安培力和摩擦力做減速運動，則導體棒剛到達水平面時的速度最大，產(chǎn)生的最大感應電動勢為E=BLv=BL2gh，選項B正確；金屬棒在整個運動過程中，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)能等于機械能的減小量，即mgh【點睛】此題關鍵是分析導體棒進入磁場后的受力情況和運動情況，結合法拉第電磁感應定律以及動能定理求解焦耳熱.9、AD【解析】

由圖可知，在0-T時間內(nèi)由楞次定律可知，電路中電流方向為順時針方向；在T-2T時間內(nèi)由楞次定律可知，電路中電流方向為逆時針，故A正確，B錯誤；由圖可知，0-T和T-2T時刻線圈中磁通量的變化率相同，根據(jù)法拉第電磁感應定律得：，故感應電動勢的大小不變，根據(jù)閉合電路的歐姆定律得：，可知感應電流的大小不變，故C錯誤，D正確；故選AD．【點睛】由右圖可知磁感應強度的變化，則可得出磁通量的變化情況，由楞次定律可知電流的方向；由法拉第電磁感應定律可知電動勢的大小，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知電路中電流的變化情況．10、AD【解析】根據(jù)乙圖可知，彈簧的勁度系數(shù)為，選項A正確；小球接觸彈簧之前做勻加速運動，接觸彈簧后，因為彈力不斷變化，則小球做變速運動，選項B錯誤；由能量守恒關系可知，小球能返回O點，選項C錯誤；當x=h+x0，小球的重力等于彈簧的彈力，此時小球具有最大速度，小球達到最大速度的過程中，根據(jù)動能定理可知mg(h+x0)?mg?x0＝mv2，故小球動能的最大值為mgh+mg?x0，故D正確；故選AD．點睛：本題關鍵是將物體的運動分為自由落體、加速下降和減速下降三個階段，并能從圖像中獲取信息，知道當重力等于彈力時小球的速度最大，同時物體的動能和重力勢能以及彈簧彈性勢能總量守恒.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、10（或10.0）b增大Y3.150.5（或0.50）【解析】

(1)[1][2]．使用多用電表粗測元件X的電阻，選擇“×1”歐姆擋測量，示數(shù)如圖（a）所示，讀數(shù)為10Ω．

元件X的電阻遠小于電壓表內(nèi)阻，電流表采用外接法誤差較小，因此需要選擇圖b所示實驗電路．

(2)[3]．連接所選電路，閉合S；滑動變阻器的滑片P從左向右滑動，并聯(lián)支路電壓增大，電流表的示數(shù)逐漸增大；

(3)[4]．由圖象可知，X電阻不變化；而Y所示電阻隨電壓的變化而變化，則可判斷元件Y是非線性元件；

(4)[5][6]．根據(jù)U-I圖線得出元件X的電阻閉合S1和S2，電壓表讀數(shù)為3.0