2022-2023学年江苏省百校物理高二下期末学业质量监测模拟试题含解析

2022-2023学年高二下物理期末模拟试卷
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。

2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。

第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。

3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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．物体温度升高，分子的平均动能增加
B．物体温度升高，每个分子的动能都增加
C．物体从外界吸收热量，物体的内能一定增加
D．外界对物体做功，物体的内能一定增加
2、如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，变为a、b两束单色光．如果光束b是蓝光，则光束a可能是
A．红光B．黄光C．绿光D．紫光
3、2019年元旦当天，济南轨道交通1号线通车，泉城正式进人地铁时代。

首发体验列车从创新谷站出发到终点站方特站中间没有停靠，全长26.1公里，用时26分钟。

列车在全程运行中分加速、匀速和减速三个阶段，加速和减速阶段可以看做是加速度大小为2.0m/s的匀变速直线运动，中间阶段可以看做是匀速直线运动。

则列车在运动过程中的最大速度约为
A．50km/h B．60km/h C．70km/h D．80km/h
4、下列说法中正确的是（）
A．布朗运动就是液体分子的无规则运动
B．固体不容易被压缩是因为分子间只存在斥力
C．内燃机可以把内能全部转化为机械能
D ．给物体加热，物体的内能不一定增加
5、将一小物体以初速度v 0竖直向上抛出，若物体所受的空气阻力的大小不变，则小物体到达最高点的最后一秒和离开最高点的第一秒时间内通过的路程s 1和s 2，速度的变化量△v 1和△v 2的大小关系（ ）
A ．s 1=s 2
B ．s 1＜s 2
C ．△v 1＞△v 2
D ．△v 1＜△v 2
6、如图所示，为一交变电流随时间变化的图象，此交流电的有效值是
A ．10 A
B ．102 A
C ．7 A
D ．72 A
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，在xOy 坐标系的第一象限内，有一段以坐标原点为圆心的四分之一圆弧ab ，a 点的坐标为（0,3)，点的坐标为（3,0)，ac 段弧长是bc 段弧长的2倍。

空间有平行于坐标轴平面的匀强电场，a 、c 两点的电势均为1V ，b 点的电势为3V ，则下列说法正确的是
A ．匀强电场的电场强度方向与x 轴正向成60°角
B ．匀强电场的电场强度大小为100/3
V m C ．一个带正电的电荷沿圆弧从a 运动到b,电势能先增大后减小
D ．坐标原点O 的电势为(13)V
8、如图所示，在光滑绝缘水平面上有一单匝线圈ABCD ，在水平外力作用下以大小为v 的速度向右匀速进入竖直向上的匀强磁场，第二次以大小为3
v 的速度向右匀速进入该匀强磁场，则下列说法正确的是
A．第二次进入与第一次进入时线圈中的电流之比为1：3
B．第二次进入与第一次进入时外力做功的功率之比为1：3
C．第二次进入与第一次进入时线圈中产生的热量之比为1：3
D．第二次进入与第一次进入时通过线圈中某一横截面的电荷量之比为1：3
9、如图所示，放置三个完全相同的圆柱体．每个圆柱体质量为m，截面半径为R，为了防止圆柱体滚动，在圆柱体两侧固定两个木桩．不计一切摩擦，由此可知()
A．木桩对圆柱体作用力为
3
6
mg
B．上面圆柱体对下面一侧圆柱体的作用力为
3
3
mg
C．地面对下面其中一个圆柱体的作用力为mg
D．地面对下面两个圆柱体的作用力为2mg
10、三种不同的入射光A、B、C分别射在三种不同的金属a、b、c表面，均恰能使金属中逸出光电子，若三种入射光的波长λA＞λB＞λC，则（）
A．用入射光A照射金属b和c，金属b和c均可发生光电效应现象
B．用入射光A和B照射金属c，均可使金属c发生光电效应现象
C．用入射光C照射金属a与b，金属a、b均可发生光电效应现象
D．用入射光B和C照射金属a，均可使金属a发生光电效应现象
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）某学习小组做探究功和物体速度变化关系的实验如图所示，图中小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行．并将这时橡皮筋对小车加速过程做的功记为W；当依次用2条、3条······完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时，若每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测算出．
(1)除了图中已有的实验器材外，还需要的打点计时器器材是导线、开关、___________和_________．
(2)实验中，小车会受到摩擦阻力的作用．为了使小车受到的合外力等于橡皮筋的拉力，通常采用的方法是：
_________________________．然后向下轻推一下拖着纸带的小车．若小车____________________，则可判断摩擦阻力的影响已消除．
(3)在某次实验中得到了如图所示的一条纸带．在A、B、C、D、E五个计数点中，应该测算____________点的速度才符合实验要求．
12．（12分）某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行验证动量守恒定律的实验。

光滑的水平平台上的A点放置有一个光电门。

实验步骤如下：
A．在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片；
B．用天平分别测得小滑块a（含挡光片）和小球b的质量为m1、m2；
C．在a和b间用细线连接，中间夹一被压缩了的水平轻短弹簧，静止放置在平台上；
D．细线烧断后，a、b被弹开，向相反方向运动；
E.记录滑块a离开弹黄后通过光电门时挡光片的遮光时间t；
F.小球b离开弹簧后从平台边缘飞出，落在水平地面的B点，测出平台距水平地面的高度h及B点与平台边缘铅垂线之间的水平距离x0；
G.改变弹賛压缩量，进行多次实验.
（1）用螺旋测微器测量遮光条的宽度，如图乙所示，则遮光条的宽度为_______________mm.
（2）若a、b与弹黄作用过程中系统动量守恒，则m1=______________（用上述实验所涉及物理量的字母表示，重力
加速度为g）
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。

.已知发电机线圈内阻为5.0 ，现13．（10分）一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示
外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如图乙所示.则：
(1)电动势的瞬时表达式，电压表的示数为多大？
(2)发电机线圈每秒钟产生的焦耳热为多少？
(3)若发电机线圈的匝数10n =匝，匀强磁场的磁感应强度2B T =，那么，线圈面积为多大？
14．（16分）在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点,相邻两质点间的距离均为0.1m ,如图(a)所示．一列横波沿该直线向右传播, 0t =时刻到达质点1,质点1开始向下运动,振幅为0.2m,0.3s t =时,第一次出现如图(b)所示的波形．
(ⅰ)求该列横波传播的速度和周期；
(ⅱ)在图(c)中t 画出质点5从0t =到0.3s t =的振动图象,并写出该质点离开平衡位置的位移x 与时间t 的函数关系式．
15．（12分）列车由静止开始以a 1=0.9m/s 2的加速度做匀加速直线运动, 经t 1=30s 后改为匀速直线运动, 又经一段时间后以大小为a 2=1.5m/s 2的加速度做匀减速直线运动直至停止, 全程共计2km, 求列车行驶的总时间。

参考答案
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
【解析】
AB. 温度是分子平均动能的标志，所以温度升高，分子平均动能变大，但并非每个分子动能都增大，A 正确B 错误。

∆=+，所以物体从外界吸收热量或外界对物体做功，物体的内能均不一定增加，CD.根据热力学第一定律可知U Q W
CD错误。

2、D
【解析】
根据题意作出完整光路图，如图所示，a光进入玻璃砖时光线偏折角较大，根据光的折射定律可知玻璃砖对a光的折射率较大，因此a光的频率应高于b光，故选D．
【名师点睛】由教材中白光通过三棱镜时发生色散的演示实验可知，光线在进入棱镜前后偏折角度越大，棱镜对该光的折射率越大，该光的频率越大．
3、B
【解析】
全长s=26.1km=26100m，总时间t=26min=1560s，加速和减速阶段可以看做是加速度大小为2.0m/s2的匀变速直线运动，则加速和减速时间均为，速度图象如图所示，则，解得：，故B正确，ACD错误。

A. 50km/h与分析不符，A错误
B. 60km/h与分析符合，B正确
C. 70km/h与分析不符，C错误
D. 80km/h与分析不符，D错误
4、D
【解析】
布朗运动是固体颗粒的运动，间接反映了液体分子的无规则运动，A错误；固体不容易被压缩，是因为分子间距离较
小，分子间作用力表现为斥力，B错误；根据热力学第二定律，热机的效率不可能到达1，即内燃机不可以把内能全部转化为机械能，C错误；给物体加热，物体吸热的同时可能对外做功，故物体的内能不一定增加，D正确．
5、C
【解析】
试题分析：根据牛顿第二定律，得到上升阶段和下降阶段的加速度的大小关系，然后根据速度时间关系公式和平均速度公式分析．
解：C、D、上升阶段，合力为：F合1=mg+f，故加速度为：a1==g+；
下降阶段，合力为：F合2=mg﹣f，故加速度为：a2==g﹣；
故a1＞a2；
根据速度时间关系公式，有：
△v1=a1T
△v2=a2T
故
△v1＞△v2
故C正确，D错误；
A、B、根据速度时间关系公式和平均速度公式，有
s1=T=T=a1T2
s2=a2T2
故
s1＞s2
故A错误，B错误；
故选C．
【点评】本题关键是先根据牛顿第二定律判断上升阶段和下降阶段的加速度大小，然后灵活地选择运动学公式列式判断．
6、A
【解析】
将交流与直流通过阻值都为R的电阻，设直流电流为I，则根据有效值的定义有：
222
I=，故选项A正确，B、C、D正确．⨯+⨯=⨯，解得10A
(0.010.010.02
R R I R
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
【解析】
A.由于ac 段弧长是bc 段弧长的2倍，因此Oc 连线与y 轴夹角为60︒，ac 所在的直线为等势线，ac 所在直线与y 轴夹角为60︒，由于电场线与等势线垂直，且从高电势指向低电势，因此匀强电场的电场强度方向与x 轴正向成60︒角，故选项A 符合题意；
B.ac 所在直线与x 轴的交点坐标为33，因此b 点到ac 所在直线的长为(331)cm 2
d -=，因此电场强度大小为31200V /m V /m 33
(31)0.012
U E d -===-⨯，故选项 B 不符合题意； C.一个帶正电的电荷沿圆弧从a 运动到b ，路径中的电势先降低后升高，根据P E q ϕ=可知电势能先减小后增大，故选项C 不符合题意；
D.O 到ac 所在直线的距离为33cm 2
d '=
， 因此200330.01V 3V 32O a Ed ϕϕ'-==⨯⨯=，因此(13)V O ϕ=+，故选项D 符合题意。

8、AC
【解析】
A 、设磁感应强度为
B ，CD 边长度为L ，AD 边长为L '，线圈电阻为R ；线圈进入磁场过程中，产生的感应电动势E =BLv ，
感应电流E BLv I R R =
=，感应电流I 与速度v 成正比，第二次进入与第一次进入时线圈中电流之比：21::1:33
v I I v ==，故A 正确； B 、线圈进入磁场时受到的安培力：22A B L v F BIL R
==，线圈做匀速直线运动，由平衡条件得，外力22A B L v F F BIL R
===，外力功率222B L v P Fv R ==，功率与速度的平方成正比，第二次进入与第一次进入时外力做
功的功率之比：2
221::1:93v P P v ⎛⎫== ⎪⎝⎭
，故B 错误； C 、线圈进入磁场过程中产生的热量：2222BLv L B L L v Q I Rt R R v R '⎛⎫==⨯⨯= ⎪'⎝⎭
，产生的热量与速度成正比，第二次进入与第一次进入时线圈中产生热量之比：21::1:33
v Q Q v =
=，故C 正确； D 、通过导线横截面电荷量：BLL q I t t R t R ∆Φ=∆=∆=∆'，电荷量与速度无关，电荷量之比为1：1，故D 错误． 故选AC ．
【点睛】
根据切割公式E=BLv 求解电动势，由欧姆定律求出感应电流，然后求出电流之比；线框匀速进入匀强磁场，安培力与外力平衡，根据安培力公式求解安培力，再结合平衡条件得到外力，最后根据P=Fv 求解外力的功率；由焦耳定律求出线圈产生的热量，然后求出热量之比．由电流定义式求出电荷量间的关系．
9、AB
【解析】
设下面一个圆柱体对上面圆柱体的作用力大小为F ，隔离上面的圆柱体，受力分析如图所示，
由平衡条件可得2F cos 30°＝mg ，解得F ＝33mg ，由牛顿第三定律知F ′＝F ＝33
mg ，故选项B 正确；隔离下面一个圆柱体，分析受力，由平衡条件可得：木桩对圆柱体作用力为F N1＝F cos 60°＝36
mg ，故选项A 正确；对三个圆柱体整体，由平衡条件可得，地面对下面两个圆柱体的作用力为3mg ，根据对称性可知地面对下面其中一个圆柱体的作用力为1.5mg ，故选项CD 错误．
10、CD
【解析】
恰能使金属逸出光电子说明入射光的频率恰好等于金属的极限频率，由题意知入射光的频率． A 的频率最小，照射金属b 和c ，金属b 和c 均不能发生光电效应现象，A 错误；AB 光的频率都小于C 的极限频率，所以用入射光A 和B 照射金属c ，金属c 不能发生光电效应现象，B 错误；C 光的频率最大，所以用入射光C 照射金
属a 与b ，金属a 、b 均可发生光电效应现象，C 正确；BC 光的频率大于A 光的频率，所以用入射光B 和C 照射金属a ，均可使金属a 发生光电效应现象,D 正确；
故选CD
【点睛】
本题的关键是知道光电效应产生的条件是入射光的频率大于等于金属的极限频率，波长越大频率越小．
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、毫米刻度尺 低压交流电源 垫高木板的左端，平衡摩擦力 匀速运动 C
【解析】
（1）除了图中已有的实验器材外，还需要的打点计时器器材是导线、开关、毫米刻度尺和低压交流电源．
（2）为了使小车受到的合外力等于橡皮筋的拉力，通常采用的方法是：垫高木板的左端，平衡摩擦力．然后向下轻推一下拖着纸带的小车．若小车匀速运动，则可判断摩擦阻力的影响已消除．
（3）要验证的是合力做功和物体速度变化的关系，小车的初速度为零，故需要知道做功完毕的末速度即最大速度v ，此后小车做的是匀速运动，故应测纸带上的匀速运动部分，由纸带的间距可知，应该选择C 点符合要求；
【点睛】
本题考查探究功与速度变化的关系实验，明确实验原理往往是解决实验问题的关键，该实验的一些操作和要求与探究力、加速度、质量之间关系的实验类似可以类比学习，例如平衡摩擦力等．
12、3.703(3.701~3.704)
【解析】
（1）[1]螺旋测微器的读数是由固定刻度与可动刻度示数的和，所以遮光条的宽度d =3.5mm+20.4×0.01mm=3.704mm ；
（2）[2]烧断细线后,ab 被弹簧弹开,a 获得的动量与b 获得的动量大小相等方向相反,而a 通过光电门的速度,动量
,b 做平抛运动,速度,弹开后的动量.若a 、b 与弹黄作用过程中系统动量守恒，则
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、（1）2202sin100e t π=，209V （2）24.2J （3）
2112100m π 【解析】
（1）由甲图可知，电动势的瞬时表达式为2202sin100e t π=， 产生的感应电动势的有效值为2202V 220V 22m E E =
==； 由闭合电路的欧姆定律可知22095V 209V 955
E U R R r ==⨯=++； （2）回路中的电流为220A 2.2A 955
E I R r ===++， 故发电机产生的焦耳热为222.251J 24.2J Q I rt ==⨯⨯=；
（3）由m E nBS ω=可知222202112102100100m E S m m nB ωππ
===⨯⨯ 14、 (ⅰ) 0.2s T =；4m/s v = (ⅱ) 当0.1s t <时,0x =；当0.1s t ≥时,0.210?m x sin t π=．
【解析】
(ⅰ)质点1的起振方向向下，所以各点的起振方向都向下， 0.3s t =时第一次出现如图(b)所示的波形说明质点1已经振动了32
T ，即30.3s 2=，所以0.2s T = 又由图知0.8m λ=，所以=4m/s v T λ
=
(ⅱ)质点5从0.1s t =开始向下振动，故从0t =到0.3s t =的振动图象如图所示．
位移x 与时间t 的函数关系式
当0.1s t <时， 0x =
当0.1s t ≥时， 2sin (0.1)0.210?m x A t sin t T
ππ=--=
15、98s
【解析】对于匀加速运动过程，位移为：
30s末的速度为：v=a1t1=1×30=30m/s；
对于匀减速运动过程，位移为：
匀减速运动的时间：
所以列车匀速直线运动行驶的位移为：s2=s-s1-s3=3000-450-300=2250m
则匀速的时间为：
则列出行驶的总时间为：t=t1+t2+t3=30+75+20=125s
【点睛】根据匀变速直线运动的速度-位移公式求出匀加速运动的位移，及30s末的速度，即匀速直
线运动的速度；根据v2−v02＝2ax，求出匀减速运动的位移，根据速度公式求出匀减速的时间，进而可求得匀速运动的位移，再根据位移公式x=vt即可求出匀速运动时间，总时间为三段时间之和．。