2023届山西省太原市第二实验中学物理高二第二学期期末学业水平测试模拟试题（含解析）.doc

2023学年高二下学期物理期末模拟测试卷 注意事项: 1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。 2．答题时请按要求用笔。 3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。 4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。 5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。 一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1、下列说法正确的是（ ） A．中的X是中子 B．是α衰变 C．是核聚变 D．是核裂变 2、为了交通安全，常在公路上设置如图所示的减速带，减速带使路面稍微拱起以达到车辆减速的目的．一排等间距设置的减速带，可有效降低车速，称为洗衣板效应．如果某路面上的减速带的间距为1.5 m，一辆固有频率为2 Hz的汽车匀速驶过这排减速带，下列说法正确的是 A．当汽车以5m／s的速度行驶时，其振动频率为2 Hz B．汽车速度越大，颠簸的就越厉害 C．当汽车以3 m/s的速度行驶时最不颠簸 D．当汽车以3m／s的速度行驶时颠簸的最厉害 3、某物体做自由落体运动，取竖直向下为正方向．在运动过程中，关于其动量、动量变化率随时间变化的曲线，下列图像关系正确的是(　　) A． B． C． D． 4、如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为1：2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W；原线圈电路中接有电压表和电流表．现闭合开关，灯泡正常发光．若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则 A．U=110V，I=0.2A B．U=110V，I=0.05A C．U=110V，I=0.2A D．U=110V，I=0.2A 5、用频率为的光垂直照射平面镜，光被镜面全部垂直反射回去．已知真空中的光速为，普朗克常量为，则光子在反射前后动量改变量的大小为（ ） A． B． C． D． 6、单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量Φ随时间t的变化图象如图所示，则(　　) A．在t＝0时，线圈中磁通量最大，感应电动势也最大 B．在0～2×10－2s时间内，线圈中感应电动势的平均值为零 C．在t＝2×10－2s时，线圈中磁通量最小，感应电动势最大 D．在t＝1×10－2s时，线圈中磁通量最小，感应电动势最大 二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 7、如图所示，一矩形金属线圈面积为S、匝数为N，在磁感应强度为B的匀强磁场中，以角速度ω绕垂直磁场的固定轴匀速转动．则 A．电动势的峰值是 B．电动势的有效值是 C．从中性面开始转过30°时，电动势的瞬时值是 D．从中性面开始转过90°的过程中，电动势的平均值是 8、物体从离地面45 m高处做自由落体运动(g取10 m/s2)，则下列选项中正确的是(　　) A．物体运动3 s后落地 B．物体落地时的速度大小为30 m/s C．物体在落地前最后1 s内的位移为25 m D．物体在整个下落过程中的平均速度为20 m/s 9、如图所示，甲、乙两物体在同一条直线上运动，折线是物体甲运动的图象，直线是物体乙运动的图象，则下列说法正确的是 （ ） A．0～8s内甲、乙两物体是同向运动 B．在2s～6s秒时间内甲处于静止 C．乙做匀减速直线运动 D．0～8s内甲的平均速度比乙大 10、质量为M的带有光滑圆弧轨道的小车静止置于光滑水平面上，如图所示，一质量为m的小球以速度v0水平冲上小车，到达某一高度后，小球又返回小车的左端，若M=2m，则 A．小球以后将向左做平抛运动 B．小球将做自由落体运动 C．此过程小球对小车做的功为 D．小球在弧形槽上上升的最大高度为 三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。 11．（6分）热传感器是利用热敏电阻将热信号转换成电信号的元件．某学习小组的同学在“使用多用电表探究热敏特性”实验中，安装好如图所示的装置． (1)实验时将多用电表的选择开关置于_______挡； (2)向杯内加入冷水，温度计的示数为20℃，多用电表选择适当的倍率，读出热敏电阻的阻值，然后向杯内多次加入热水，待水温均匀后逐一记下温度计的示数，并读出热敏电阻的阻值，如下表所示．请根据表中数据，在答题卡的方格纸上作出R－t图象__________； (3)由图线求得R随t的变化关系为R=______________ (Ω)． 12．（12分） “用油膜法估测分子的大小”的实验 （1）“用油膜法估测分子的大小”实验的科学依据是（______） A．考虑了各油酸分子间的间隙 B．不考虑各油酸分子间的间隙 C．将油酸形成的膜看成单分子油膜 D．将油酸分子看成立方体 （2）某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，计算结果偏大，可能是由于（_____） A．油酸未完全散开 B．油酸溶液浓度低于实际值 C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 D．求每滴体积时1 mL的溶液的滴数多记了10滴 （3）在“用油膜法估测分子大小”实验中所用的油酸酒精溶液为1 000 mL溶液中有纯油酸 0.6 mL，用量筒测得1 mL上述溶液为80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形方格的边长为1 cm，试求： ①．油酸膜的面积是_________ cm2.（保留三位有效数字） ②．每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_________m3 ③．实验测出油酸分子的直径是 ___________m．(结果保留两位有效数字) ④．实验中为什么要让油膜尽可能散开______________________________. 四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。 13．（10分）如图所示，在温度为27 ℃、大气压为p0=105 Pa的教室里，有一导热性能良好、内壁光滑的气缸，封闭着一定质量的某种理想气体。活塞密闭性良好，质量不计，横截面积S=100 cm2，离气缸底部距离L1=0.6 m。现将此气缸移至温度为-53 ℃的冷冻实验室中，并在活塞上方放置一质量为m=10 kg的铅块。冷冻实验室中气压也为p0=105 Pa。（取g=10 m/s2），求： （1）在冷冻实验室中，活塞稳定时距气缸底部的距离； （2）已知一定质量的理想气体内能与热力学温度成正比，且在教室时气缸内气体内能为U1=45 J。已知在教室中稳定状态到实验室稳定状态变化过程中，活塞对气体做功W=250 J，求此过程中通过缸壁传递的热量Q。 14．（16分）如图所示，某种材料制成的半球体，左侧面镀有水银，CD为半球底面直径，O为球心，直线OB垂直CD，且与半球面交于B点．现有一单色光平行BO方向从半球面上的A点射入半球，经CD面反射后恰好从B点射出半球．半球的半径为R，入射时单色光线与OB的距离d=R，透明半球对该单色光的折射率，不考虑单色光在B点的反射． ①求单色光从B点射出时的折射角； ②已知光在真空中的传播速度为c，求单色光在半球内传播的总时间t． 15．（12分）小华想利用山涧中的水来发电给果园的小屋照明，他设计了一台发电机如图所示，已知矩形线圈匝数N=100匝，面积，匀强磁场的磁感应强度B＝T，线圈与输电线的总电阻r=2Ω，当线圈以周期T=0.05s匀速旋转时，灯泡恰好正常发光。求： （1）线圈中感应电动势的峰值 （2）从图中位置转过的过程中线圈的平均感应电动势 （3）若灯泡的额定电流为I=2A，则灯泡的额定功率P 2023学年模拟测试卷参考答案（含详细解析） 一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1、C 【答案解析】 试题分析: （1）根据核反应方程的质量数和电荷数守恒即可判断出X表示电子，所以A错；B是质子发现的核反应方程，所以B错；C轻核聚变是指把轻核结合成质量较大的核，C方程是核聚变方程，所以C对； D方程是两次β衰变．所以D错． 考点： 核反应方程 2、D 【答案解析】 A. 当汽车以5m/s的速度行驶时,其振动周期为：T=l/v=1.5/5=0.3s，频率为：f=1/T=1/0.3=3.3Hz.故A错误； BCD. 由T=1/f可知，汽车的固有周期为T=0.5s，则汽车的速度v=l/T=1.5/0.5=3m/s；即当速度为3m/s时，汽车达到共振颠簸的最厉害；故BC错误，D正确； 故选D 3、C 【答案解析】 物体自由下落，则根据自由落体规律可知，v=gt，动量P=mv=mgt，因向下为正方向，故动量应为斜向上的直线，故AB错误；动量的变化率为；根据动量定理可得：mg△t=△P；因此=mg，故图象为水平线，故C正确，D错误. 故选C． 点睛：本题考查动量定理以及自由落体运动的规律，知道合外力等于动量的变化率，在应用动量定理时要注意明确各物理量的方向性，同时注意图象的正确应用． 4、A 【答案解析】 灯正常发光时，加在灯两端的电压为220V，流过灯的电流I=0.1A，根据，可知电压表读数，根据，可得电流表示数， A.答案与解析相符，选项A符合题意， BCD.答案与解析不相符，选项BCD不符合题意； 5、D 【答案解析】 根据德布罗意波长公式，则光子的动量为 p= 取入射方向为正方向，则光子动量的变化量为 △p=p末-p初=-p-p= 因此当光被镜面全部垂直反射回去，光子的速度方向与开始时相反，所以光子在反射前后动量改变量的大小为； 故选D. 点睛：考查德布罗意波长公式λ＝，并掌握速度、波长及频率的关系式，理解动量、动量的变化均是矢量．注意正方向选取是列矢量式的前提． 6、D 【答案解析】 t=0时刻，线圈中磁通量最大，Φ的变化率达最小，感应电动势最小，故A错误；在0-2×10-2s时间内，磁通量变化不为零，线圈中感应电动势的平均值不为零，故B错误；在t=2×10-2s时刻，Φ的变化率为零，感应电动势为零，故C错误；在t=1×10-2s时刻，磁通量为零，但Φ的变化率达最大，感应电动势最大，故D正确；故选D． 【答案点睛】 本题关键是记住两个特殊位置：在中性面时磁通量最大，感应电动势最小，电动势方向改变；垂直中性面位置磁通量为零，但电动势最大； 二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 7、AC 【答案解析】 A．当线圈转到垂直中性面位置时，与转轴平行的两边在磁场中垂直切割磁感线，每边产生最大的感应电动势：，又因为两边的感应电动势方向相同，所以线圈中总感应电动势：Em=2E=NBLdω=NBSω，故A正确； B．根据正弦交流电的有效值为，故B错误； C．当线圈转到中性面开始计时，线圈中感应电动势随时间变化的表达式：e=Emsinωt=NBSωsinωt，故当时，，故C正确； D．根据法拉第电磁感应定律，在线圈转过90°的过程中，线圈中感应电动势的平均值：，故D错误。 故选AC。 【答案点睛】 本题考查交变电流中的最大值及平均值等的应用，掌握法拉第电磁感应定律的应用，要注意求电量时用平均值。 8、ABC 【答案解析】 试题分析：根据自由落体位移公式h＝gt2，有t＝=3s，A正确；根据速度与位移的关系公