湖北沙市中学2022-2023学年物理高二下期末质量跟踪监视试题含解析

2022-2023学年高二下物理期末模拟试卷
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。

用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。

将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。

2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。

答案不能答在试题卷上。

3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。

不按以上要求作答无效。

4．考生必须保证答题卡的整洁。

考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

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、甲、乙两车在同一条直道上行驶，它们运动的位移x随时间t变化的关系如图所示，已知乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于10 s处，则下列说法正确的是
A．甲车的初速度为零
B．乙车的初位置在x0＝60 m处
C．乙车的加速度大小为1.6 m/s2
D．5 s时两车相遇，此时甲车速度较大
2、下列说法中正确的是( )．
A．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动
B．第一类永动机和第二类永动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律
C．大雾天气学生感觉到教室潮湿，说明教室内的绝对湿度较大
D．一定质量的单晶体在熔化过程中分子势能一定是增大的
3、下列行为符合安全用电常识的是( )
A．在高压线旁放风筝
B．家里保险丝熔断时用铜导线代替
C．发生火灾时，不带电泼水救火
D．发现有人触电，立即用手将触电人拉开
4、下列说法正确是（）
A．体积小的物体不一定可以看做质点
B．匀变速直线运动的加速度一定沿正方向
C．摩擦力一定阻碍物体运动
D．两个力合成，若其中一个分力增大，则合力一定增大
5、如图所示是一弹簧振子在水平面做简谐运动的图像，那么振动系统在( )
A．t3 和t5具有相同的动能和动量
B．t3 和t4具有相同的动能和不同的动量
C．t2 和t5时刻振子所受的回复力大小之比为2:1
D．t1 和t4时刻具有相同的加速度和速度
6、下面关于光的偏振现象的应用正确的是（）
A．立体电影利用了光的干涉现象
B．为了增加光的透射率照相机镜头表面的镀膜是利用了光的偏振现象
C．茶色眼镜利用了光的偏振现象
D．拍摄日落时水面下的景物时，在照相机镜头前装一个偏振片可减弱水面反射光的影响
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1所示，光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距L，在MP之间接一个阻值为R的电阻，在两导轨间cdfe矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为d的匀强磁场，磁感应强度为.B一质量为m、电阻为r、长度也刚好为L的导体棒ab垂直放在导轨上，与磁场左边界相距.d现用一个水平向右的力F拉棒ab，使它由静止开始运动，其ab离开磁场前已做匀速直线运动棒ab与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，F随ab与初始位置的距离x变化的情况如图2所示，0F已知.下列判断正确的是()
A．棒ab在ac之间的运动一定是匀加速直线运动
B．棒ab在ce之间不可能一直做匀速运动
C ．棒ab 离开磁场时的速率为()
0222F R r B L +
D ．棒ab 经过磁场的过程中，通过电阻R 的电量为BLd R
8、静止在匀强磁场中A 点的原子核发生β衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图则（ ）
A ．轨迹1是电子的，磁场方向垂直纸面向里
B ．轨迹2是电子的，磁场方向垂直纸面向外
C ．轨迹l 是新核的，磁场方向垂直纸面向外
D ．轨迹2是新核的，磁场方向垂直纸面向里
9、下列说法中正确的是（ ）
A ．机械能可以全部转化为内能而不引起其他变化
B ．热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体
C ．不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不弓|起其他变化
D ．因违背能量守恒定律而不能制成的机械称为第二类永动机
10、高分卫星是一种高分辨率对地观测卫星，高分卫星至少包括7颗卫星，它们都将在2020年签发射并投入使用．其中“高分一号”为光学成像遥感卫星，轨道高度为645 km ．“高分四号”为地球同步轨道上的光学卫星．设“高分一号”的运行周期、线速度、角速度、向心加速度分别为1T 、1v 、1ω、1a ，“高分四号”的运行周期、线速度、角速度、向心加速度分别为2T 、2v 、2ω、2a ，则
A ．1T <2T
B ．1v >2v
C ．1ω<2ω
D ．1a <2a
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）在其他能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势.在核电站中，核反应堆释放的核能被转化成电能.核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量的核能．
核反应方程式235
141
92
925636U n Ba Kr aX +→++是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n 为中子，X 为待求粒子，a 为
X 的个数，则X 为______ ，a = ______ .以U m 、Ba m 、Kr m 分别表示235
92U 、141
56Ba 、92
36Kr 核的质量，n m 、p m 分
别表示中子、质子的质量，c 为光在真空中传播的速度，则上述核反应过程中放出的核能E = ______ ．
12．（12分）如图甲所示为在温度为10 ℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R 1＝20 kΩ，R 2＝10 kΩ，R 3＝40 kΩ，R t 为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示．当a 、b 端电压U ab ＜0时，电压鉴别器会令开关S 接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高；当U ab ＞0时，电压鉴别器会令开关S 断开，停止加热，恒温箱内的温度恒定在________℃．
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，一列简谐横波沿x 轴正向传播，在t =0时刻，这列波刚好传播到x =4m 的位置，在t =3s 时，
x =4m 的质点第一次运动到正向最大位移处。

求：
①这列波的传播速度；
②从t =0到t =8s 的时间内，x =7m 处的质点所通过的路程。

14．（16分）人的眼球可简化为如图所示的模型，折射率相同、半径不同的两个球体共轴，平行光束宽度为D ，对称地沿轴线方向射入半径为R 的小球，会聚在轴线上的P 点。

取球体的折射率为2，且2D R =，求光线的会聚角.(α示意图未按比例画出)
15．（12分）如图所示，电阻r＝0.3 Ω、质量m＝0.1 kg的金属棒CD静止在位于水平面上的两条平行光滑的金属导轨上，棒与导轨垂直且接触良好，导轨的电阻不计，导轨的左端接有阻值为R＝0.5 Ω的电阻，有一个理想电压表接在电阻R的两端，垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过导轨平面．现给金属棒加一个水平向右的恒定外力F，观察到电压表的示数逐渐变大，最后稳定在1.0 V，此时金属棒的速度为2 m/s.
(1)求拉动金属棒的外力F的大小．
(2)当电压表读数稳定后某一时刻，撤去外力F，求此后电阻R上产生的热量．
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、C
【解析】
位移时间图象的斜率等于速度，则知甲车的速度不变，做匀速直线运动，初速度不为零．故A错误．甲的速度为v甲
=
20
5
x
t
=4m/s，乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于10s处，则在t=10s时，乙的速度为零，反过来看成乙
车做初速度为0的匀加速直线运动，则x=1
2
at2，根据图象可知，s0=
1
2
a•102，20=
1
2
a•52，解得：乙车的加速度大小
a=1.6m/s2，s0=80m，故B错误、C正确；5s时两车相遇，此时乙的速度为v乙=at=1.6×5=8m/s，乙车的速度较大，故D错误．故选C．
【点睛】
对于位移时间图象，关键要抓住图象的斜率等于速度，位移为△x=x2-x1，来分析图象的物理意义；另外末速度为零的匀减速运动可以研究它的逆过程比较方便．
2、D
【解析】
A．布朗运动是悬浮在水中花粉的无规则运动，由于花粉是由花粉颗粒组成的，所以布朗运动反映的是花粉颗粒的运动，不是花粉分子的热运动，是液体分子的热运动的反应，故A错误；
B．第一类水动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律，而第二类永动机研制失败的原因并不是违背了能量守恒定律，而是违背了热力学第二定律，故B错误；
C．绝对湿度是指一定空间中水蒸气的绝对含量，可用空气中水的蒸气压来表示；而相对湿度为某一被测蒸气压与相同温度下的饱和蒸气压的比值的百分数，大气中相对湿度越大，水气蒸发也就越慢，人就感受到越潮湿，故大雾天气学生感觉到教室潮湿，说明教室内的相对湿度较大，故C错误；
D．一定质量的单晶体在熔化过程中温度不变，分子的平均动能不变，所吸收的热量全部用来增大分子势能，故D正确．
故选D。

点睛：本题考查了布朗运动、相对湿度和绝对湿度的概念、晶体的特点以及永动机研制失败的原因等，知识点多，关键要记住相关规律，需要在平时学习过程中注意积累．
3、C
【解析】
高压线的电压很高，在在其旁边放风筝，风筝容易挂到高压线上，很有可能会发生导电，使得放风筝的人触电，在电压极高的情况下空气都能导电，何况是实物的风筝线，这是相当危险的．故A错误；组成保险丝的材料是电阻率较大而熔点较低的铅锑合金，在电流过大时熔断，自动切断电路，起到保护作用；铜导线的熔点很高，当电流过大时，不能熔断起不到保护作用，容易引起火灾，故B错误；电引起的火灾不要用水泼．因为水是导体，容易发生触电事故，首先要切断电源，再救火，故C正确；一旦有人触电，千万不能用手将触电人拉开，这是非常危险的，应立即切断电源或用绝缘棒将导线挑开，使接触者尽快脱离电源，故D错误．所以C正确，ABD错误．
4、A
【解析】
A.质量和体积小的物体不一定可以看成质点，若在研究的问题中形状和大小不能忽略，不能看成质点。

故A正确；
B.匀变速直线运动的加速度可以沿负方向。

故B错误；
C.摩擦力可以是动力。

故C错误；
D.根据平行四边形定则可知，两个力合成，若其中一个分力增大，则合力不一定增大。

故D错误.
5、C
【解析】
A. t3 和t5振子位置关于平衡位置对称，速度大小相同，根据图像可知，运动方向不同，所以动能相同，但动量大小相同，方向不同，故A错误；
B.t3 和t4振子位置关于平衡位置对称，且速度方向相同，均为y轴负向，所以动能和动量均相同，故B错误；
C.根据回复力方程可知，回复力与位移大小成正比，t2 和t5时刻位移比2：1，所以回复力大小之比2：1，故C正确；
D.t1 和t4振子位置关于平衡位置对称，回复力始终指向平衡位置，所以两位置加速度方向相反，通过图像也可得出运动方向相反，所以加速度与速度均不同，故D错误。

6、D
【解析】
可以使自然光变成偏振光的光学元件叫偏振片，偏振片对入射光具有遮蔽和透过的功能；立体电影利用了光的偏振现象；照相机镜头前装一个偏振片减小反射光的入射．
【详解】
放映的时候也是用双镜头放映机，其中每个镜头前放有偏振方向不同的偏振光片，观众戴的眼镜上也有相对应方向的偏振光片，这样每只眼睛就只能看到一个镜头所投影的图象，故A错误；照相机的增透膜，使得反射光发生干涉从而
使其减弱，所以反射光的光程差等于光在增透膜的波长的1
2
，则厚度通常为绿光在增透膜中波长的
1
4
是光的干涉现象，
故B错误；茶色眼镜利用了金属化合物在玻璃中变化，而形成的色彩，故C错误；拍摄日落时水面下的景物时，为防止反射光，所在在照相机镜头前装一个偏振片可减弱水面反射光的影响，故D正确；故选D．
【点睛】
考查了光的偏振原理仅仅是与传播方向垂直平面上有特定振动方向，与自然光不同．自然光向各个方向发射，而偏振光则是向特定方向发射；对于增透膜则是利用光的干涉原理．
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
【解析】
棒ab在ac之间运动时，水平方向只受到水平拉力的作用，做匀加速运动，A正确；棒ab进入磁场后受到水平拉力和安培力的作用，根据两个力的大小关系，可能存在三种情况：
①拉力大于安培力，则棒先做加速运动，但随速度的增大，安培力增大，合力减小，所以棒做加速度减小的加速运动，
直到安培力等于拉力，开始做匀速运动，此时速度为v，则：
22
2
B L v
F
R r
=
+
，解得
()
22
2F R r
v
B L
+
=，C正确；②安培
力等于拉力，棒在磁场中始终做匀速运动；③拉力小于安培力，则棒先做减速运动，但随速度的减小，安培力减小，合力减小，所以棒做加速度减小的减速运动，直到安培力等于拉力，开始做匀速运动，B错误；金属棒通过磁场的过
程通过R上的电量
B S BLd
q
R r R r R r
Φ
===
+++
，D错误．
8、AD
【解析】
原子核发生β衰变时，根据动量守恒可知两粒子的速度方向相反，动量的方向相反，大小相等；由半径公式
mv P r qB qB
==（P 是动量），分析得知，r 与电荷量成反比，β粒子与新核的电量大小分别为e 和ne （n 为新核的电荷数），则β粒子与新核的半径之比为：ne ：e =n ：1．所以半径比较大的轨迹1是衰变后β粒子的轨迹，轨迹2是新核的．新
核沿逆时针方向运动，在A 点受到的洛伦兹力向左，由左手定则可知，磁场的方向向里．
A ．轨迹1是电子的，磁场方向垂直纸面向里，与结论相符，选项A 正确；
B ．轨迹2是电子的，磁场方向垂直纸面向外，与结论不相符，选项B 错误；
C ．轨迹l 是新核的，磁场方向垂直纸面向外，与结论不相符，选项C 错误；
D ．轨迹2是新核的，磁场方向垂直纸面向里，与结论相符，选项D 正确；
故选AD ．
【点睛】
该题即使没有说明是β衰变也可根据粒子的速度的方向相反和两个粒子的运动的轨迹由左手定则可以分析判断粒子的带电的情况．其中要注意的是电子的动量与新核的动量大小相等．
9、AC
【解析】
A ．根据热力学第二定律，机械能可能全部转化为内能而不引起其他变化，选项A 正确；
B ．热量能够从高温物体传到低温物体，也能从低温物体传到高温物体，但要引起其他的变化，选项B 错误；
C ．根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不弓|起其他变化，选项C 正确；
D ．第二类永动机不违背能量守恒定律，只是违背热力学第二定律，选项D 错误。

故选AC 。

10、AB
【解析】 由万有引力提供向心力得：22
2224=mM v G mr m r m ma r T r
πω=＝＝，且“高分一号”成像遥感卫星的轨道半径小于“高分四号”， r 1<r 2则：
A.由2T =可知，T 1<T 2 ，选项A 正确；
B.由v =v 1>v 2，选项B 正确；
C. 由ω=
ω1>ω2，选项C 错误；
D. 由2
GM a r =可知，a 1>a 2，选项D 错误；
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、中子 3 ()2
2u Ba kr n m m m m c --- 【解析】
根据电荷数守恒，质量数守恒，知aX 的总电荷数为0，总质量数为3，可知X 为中子，3a =．
该核反应质量亏损为2u Ba kr n m m m m m =---，根据爱因斯坦质能方程知，释放的核能
()222u Ba kr n E mc m m m m c ==---．
12、32
【解析】
由题意得：当U ab =0时，恒温箱保持稳定，根据串并联电路电压与电阻的关系可知：R 1：R 2=2：1 只有 R 3：R 4也为2：1的时候，U ab =0，此时电桥平衡．所以可知R t 电阻为20kΩ，从图乙可以看出，电阻为20kΩ时，温度为35摄氏度．
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、①lm/s ②l0cm
【解析】
①由图像可知，此列波的波长为λ=4m
因为波沿x 轴正向传播，所以t =0s 时x =4m 的质点正在向下振动，又由于t =3s 时，x =4m 处的质点第一次到达正向最大位移处，因此这列波的质点振动周期为T =4s 解得波的传播速度为v T λ
==lm/s ②根据波的传播速度公式x v t
= 此列波传播到1x =7m 位置所需要的时间1t =3s
则到t=8s 时，1x =7m 处的质点的振动时间2155s 4
t t t T =-== 由图像可知此列波的振幅A=2cm
所以，x =7m 处的质点通过的路程为L =5A =l0cm
14、30
【解析】
先根据几何关系求出入射角，由折射定律求得折射角，再由几何知识求光线的会聚角α；
【详解】
解：设入射角为i
，由几何关系得：2sin 2
D
i R == 解得：45i =︒ 由折射定律有：sin sin i n r
= 解得折射角为：30r =︒ 且由几何关系有：2i r α=+
解得：030α=
15、（1）1.6 N.（2）0.125 J.
【解析】
(1)金属棒切割磁感线产生的感应电动势E ＝BLv
电路中的感应电流I ＝E R r
+ ， 金属棒受到的安培力F 安＝BIL ，
金属棒匀速运动有F ＝F 安
由题意可知E ＝1.0V R
·(R ＋r )， 联立以上各式解得F ＝1.6 N. (2)金属棒的动能转化为内能，则
12mv 2＝Q ， 电阻R 上产生的热量Q R ＝
R R r +Q ， 解得Q R ＝0.125 J.
点睛：本题是电磁感应与电路、力学知识的综合应用．关键掌握法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律与能量守恒定律，掌握E=BLV 与F=BIL 的公式的应用，同时要区别回路产生热量与电阻R 的热量的区别．。