北京市西城区156中学2023学年高二物理第二学期期末学业水平测试试题（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、为了表演“隐形的大头针”节目，某同学在半径为r的圆形软木片中心垂直插入一枚大头针，并将其放入盛有水的碗中，如右图所示．已知水的折射率为，为了保证表演成功(在水面上看不到大头针)，大头针末端离水面的最大距离h为 A．r B．r C．r D．r 2、若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的27层（层高3 m）坠下，与停放在地面上汽车的天窗碰撞时间约为2 m s．该鸡蛋对天窗产生的冲击力约为 A．1×104 N B．1×103 N C．1×102 N D．10 N 3、关于近代物理内容的叙述正确的是（ ） A．射线与射线一样是电磁波，但穿透本领比射线强 B．光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明光子既具有能量，也具有动量 C．某原子核经过一次衰变和两次衰变后，核内中子数减少6个 D．氡的半衰期为天，4个氡原子核经过天后就一定只剩下1个氡原子核 4、某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2两端的电压与电流的关系如图所示．用此电源和电阻R1、R2组成电路，R1、R2可以同时接入电路，也可以单独接入电路．下列说法正确的是（ ） A．将R1、R2串联后接到电源两端时，电源的效率为80％ B．将R1、R2并联后接到电源两端时，电源的效率为80％ C．为使电源输出功率最大，可将R1单独接到电源两端 D．为使电源输出功率最大，可将R2单独接到电源两端 5、如图，导体轨道OPQS固定，其中PQS是半圆弧，Q为半圆弧的中点，O为圆心。轨道的电阻忽略不计。OM是有一定电阻。可绕O转动的金属杆，M端位于PQS上，OM与轨道接触良好。空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，现使OM从OQ位置以恒定的角速度逆时针转到OS位置并固定过程Ⅰ；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B增加到过程Ⅱ。在过程Ⅰ、Ⅱ中，流过OM的电荷量相等，则等于　　 A． B． C． D．2 6、如图所示,线圈两端与电阻相连构成闭合回路,在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的S极朝下.在将磁铁的S极插入线圈的过程中(　　) A．通过电阻的感应电流的方向由a到b,线圈与磁铁相互排斥 B．通过电阻的感应电流的方向由a到b,线圈与磁铁相互吸引 C．通过电阻的感应电流的方向由b到a,线圈与磁铁相互排斥 D．通过电阻的感应电流的方向由b到a,线圈与磁铁相互吸引 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、如图所示的电路中， A、B为两个完全相同的灯泡，L是自感系数很大的线圈，其直流电阻与R相等，下列说法正确的是(　　) A．在断开S2的情况下，若突然闭合S1时，A灯立即发光，B灯逐渐亮起来，最后两灯一样亮 B．在断开S2的情况下，若突然闭合S1时，两灯同时发光，然后B灯逐渐熄灭 C．若同时闭合S1、S2，待电路稳定后突然断开S1，则两灯不会立即熄灭，而是逐渐熄灭 D．若同时闭合S1、S2，待电路稳定后突然将S1、S2同时断开，则两灯不会立即熄灭，而是逐渐熄灭 8、如图，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，MN的左边有一闭合电路．当PQ在外力的作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做的运动可能是（  ） A．向右加速运动 B．向右减速运动 C．向左加速运动 D．向左减速运动 9、一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生交流电压为U=220Sin100πt V，则（ 　　） A．它的频率是50 Hz B．当t=0时，线圈平面与中性面重合 C．电压的平均值是220 V D．当s时，电压达到最大值 10、从同样高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，其原因是（ ） A．掉在水泥地上的玻璃杯动量大，而掉在草地上的玻璃杯动量小 B．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大，掉在草地上的玻璃杯动量改变小 C．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快，掉在草地上的玻璃杯动量改变慢 D．掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用力大，而掉在草地上的玻璃杯受地面的冲击力小 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）测定电源的电动势和内电阻的实验电路和U﹣I图象如图所示；请回答下列问题： (1)如图甲所示，在闭合开关之前为防止电表过载而移动滑动变阻器的滑动头P，应放在滑动变阻器__处（填“a”或“b”） (2)现备有以下器材： A．干电池1个 B．滑动变阻器（0～50 Ω） C．电压表（0～3 V） D．电压表（0～15 V） E.电流表（0～0.6 A） F.电流表（0～3 A） 其中电流表应选____，电压表应选____．（填字母代号） (3)如图乙是根据实验数据画出的U﹣I图象．由此可知这个干电池的电动势E=__V，内电阻r=__Ω． 12．（12分）实验可让学生们提高对物理实验的理解和应用能力．如图所示，一个学生用广口瓶和刻度尺测定水的折射率，请填写下述实验步骤中的空白． (1)用刻度尺测出广口瓶瓶口内径d. (2)在瓶内装满水． (3)将刻度尺沿瓶口边缘竖直插入水中． (4)沿广口瓶边缘向水中刻度尺正面看去，若恰能看到刻度尺的0刻度(即图中A点)，同时看到水面上B点刻度的像B′恰与A点的像相重合．如图，若水面恰与直尺的C点相平，则_____和______分别等于入射角和折射角 (5)读出________和________的长度． (6)由题中所给条件和前面步骤得到的数据，可以计算水的折射率n＝________. 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，匝数N=20、横截面积S=0.04 m2的线圈中有方向竖直向上的匀强磁场B1，B1均匀变化；两相互平行、间距为L=0.2m的金属导轨固定在倾角为30°的斜面上；导轨通过开关S与线圈相连。一光滑金属杆放置在靠近导轨上端的M、N位置，M、N等高，金属杆质量m=0.02 kg，阻值R1=0.2 Ω；导轨底端连接一阻值为R2=0.8 Ω的电阻；导轨所在区域有垂直于斜面向上的匀强磁场B2=0.5 T。闭合S，金属杆恰能静止于斜面的M、N位置；断开S，金属杆由M、N位置从静止开始向下运动，经过t=0.5 s，下滑通过的距离x=0.6 m。金属导轨光滑且足够长，线圈与导轨的电阻忽略不计。g取10 m/s2。 （1）求B1变化率的大小，并确定B1的变化趋势； （2）金属杆下滑x=0.6 m的过程中，金属杆上产生的焦耳热。 14．（16分）如图所示，高度为h、截面为直角三角形的物块A静止在光滑水平地面上，A的 斜面光滑、与水平底面的夹角为30°。现将另一小滑块B（看做质点）置于三角形物块的 顶端，使其从初速度为零开始释放，已知A的质量为B质量的二倍，当地重力加速度为g。求： （1）B到达A的斜面末端时，A后退的距离； （2）B离开A后，A的速度大小。 15．（12分）如图所示，AOB是截面为扇形的柱形玻璃砖的横截面图，其顶角θ=60°，今有一细束单色光在横截面内从OA边长的点E沿垂直OA的方向射入玻璃砖，光线直接到达AB面且恰好未从AB面射出．已知，光在真空中传播的速度是c．试求： ①求光在玻璃砖中的传播速度； ②光线第一次从OB射出时的折射角． 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、A 【答案解析】 只要从大头针末端发出的光线射到圆形软木片边缘界面处能够发生全反射，就从水面上看不到大头针，如图所示， 根据几何关系有 所以 故A正确，BCD错误； 故选A． 【答案点睛】 以大头针末端为研究对象，只要从大头针末端发出的光线射到圆形软木片边缘界面处能够发生全反射，就从水面上看不到大头针，作出光路图，根据全反射的临界角公式求解即可． 2、B 【答案解析】 每层楼高约为3m，鸡蛋下落的总高度h=（27-1）×3m=78m；自由下落时间 ，与地面的碰撞时间约为t2=2ms=0.002s，全过程根据动量定理可得：mg（t1+t2）-Ft2=0，解得冲击力F=987N≈103N． A．1×104 N与计算结果不符；A错误． B．1×103 N与计算结果符合；B正确． C．1×102 N与计算结果不符；C错误． D．10 N与计算结果不符．D错误． 3、B 【答案解析】 γ射线是电磁波，β射线不是电磁波，β射线穿透本领比γ射线弱，选项A错误；光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性，前者表明光子具有能量，后者表明光子既具有能量，也具有动量，选项B正确；某原子核经过一次衰变核内中子数减小2，两次衰变后，核内中子数减少2个，则核内中子数减少4个，选项C错误；半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数原子核不适用，则选项D错误；故选B. 4、C 【答案解析】 A.根据题图可知，电源的电动势为E=3V，内阻 Ω，根据知，两定值电阻的阻值分别为 R1=0.5Ω，R2=1Ω．将R1、R2串联后接到电源两端时，电源的效率为，故A错误； B.外电阻越大，电源的效率越高，因为R1、R2并联后的电阻小于将它们串联后的电阻，可知，将R1、R2并联后接到电源两端时，电源的效率小于75%，故B错误； CD．当外电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大，据此可知将R1单独接到电源两端时，电源输出功率最大，故C正确，D错误． 5、B 【答案解析】 本题考查电磁感应及其相关的知识点。 过程I回路中磁通量变化△Φ1=BπR2，设OM的电阻为R，流过OM的电荷量Q1=△Φ1/R。过程II回路中磁通量变化△Φ2=（B’-B）πR2，流过OM的电荷量Q2=△Φ2/R。Q2= Q1，联立解得：B’/B=3/2，选项B正确。 【答案点睛】此题将导体转动切割磁感线产生感应电动势和磁场变化产生感应电动势有机融合，经典中创新。 6、C 【答案解析】 试题分析：由图可知，穿过线圈的磁场方向向下增大，由楞次定律可知感应电流的磁场应向上，则由右手螺旋定则可知电流方向由a到b，由“来拒去留”可知，磁铁靠近线圈，则线圈与磁铁相互排斥，故A正确； 故选A 考点：考查了楞次定律的应用 点评：在判断电磁感应中磁极间的相互作用时可以直接利用楞次定律的第二种表示：“来拒去留”直接判断，不必再由安培定则判断线圈中的磁场，再由磁极间的相互作用判断力的方向． 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、AD 【答案解析】 AB．在断开S2的情况下，若突然闭合S1时，A灯立即发光，由于电感对变化电流的“阻碍”作用，B灯逐渐亮起来，最后两灯一样亮，A正确、B错误； C．若仅断开S1，则B灯立即熄灭，C错误。 D．若同时闭合S1、S