2023年海南省三亚市达标名校物理高二第二学期期末经典模拟试题含解析

2022-2023学年高二下物理期末模拟试卷
注意事项：
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，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、如图为一位于墙角的光滑斜面，其倾角为45°，劲度系数为k的轻质弹簧一端系在质量为m的小球上，另一端固定在墙上，弹簧水平放置，小球在斜面上静止，则弹簧的形变量大小为( )
A．mg
k
B．
3
2
mg
k
C．3
3
mg
k
D．
3mg
k
2、如图所示，闭合的矩形导线圈abcd在匀强做场中绕垂直于磁场方向的对称轴'
OO匀速转动．己知匀强磁场的磁感应强度为B，线圈匝数为n，ab边的边长为1L，ad边的边长为2L，线圈总电阻为R，转动的角速度为ω,则当线圈转至图示位置时（）
A．穿过线圈的磁通量为12
BL L
B．线圈中的感应电动势为12
BL Lω
C．穿过线圈的磁通量的变化率为12
nBL Lω
D．线圈ad边所受安培力的大小为
222
12
n B L L
R
ω
3、如图所示，一定质量的理想气体用质量为M的活塞封闭在容器中，活塞与容器间光滑接触，在图中三种稳定状态下的温度分别为T1、T2、T3，则T1、T2、T3的大小关系为（）
A ．T 1= T 2= T 3
B ．T 1< T 2< T 3
C ．T 1> T 2> T 3
D ．T 1< T 2= T 3
4、一个小球从5m 高处落下，被地面弹回，在2m 高处被接住，则小球在整个运动过程中( ) A ．小球的位移为3m ，方向竖直向下，路程为7m B ．小球的位移为7m ，方向竖直向上，路程为7m C ．小球的位移为3m ，方向竖直向下，路程为3m D ．小球的位移为7m ，方向竖直向上，路程为3m
5、如图所示，纸面内半径为R 、圆心为O 的圆形区域外存在磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场，纸面内的线段PA 与圆形区域相切于A 点，23PA R 。

若P 点处有一粒子源沿PA 方向射出不同速率的带正电粒子（质量为m ，电荷量为q ，不计重力），则能射入圆形区域内部的粒子的速率可能为
A ．
qBR
m B ．2qBR m
C ．52qBR m
D ．4qBR m
6、某物体以一定的初速度沿足够长的斜面从底端向上滑去，此后该物体的运动图像不可能．．．的是（图中x 是位移、v 是速度、t 是时间）
A ．A
B ．B
C ．C
D ．D
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、光滑的水平面上，用弹簧相连的质量均为2kg 的A 、B 两物块都以v 0=6m /s 的速度向右运动，弹簧处于原长，质量
为4kg的物块C静止在前方，如图所示．B与C碰撞后二者粘在一起运动，在以后的运动中，当弹簧的弹性势能达到最大时（）
A．弹簧的弹性势能最大为E P=10J B．弹簧的弹性势能最大为E P=12 J
C．物块A的速度是3 m/s D．物块A的速度是6m/s
8、如图所示的电路中，L为自感线圈，其直流电阻与电阻R相等，C为电容器，电源内阻不可忽略。

当开关S由闭合变为断开的瞬间，下列说法正确的是
A．A灯闪亮一下再熄灭
B．流经电阻R的电流方向向右
C．电容器将充电
D．没有电流通过B灯
9、如图所示，L是一个自感系数较大的线圈（直流电阻可忽略不计），a、b是两个完全相同的灯泡，则下列说法中正确的是
A．开关S闭合后，a灯立即亮，然后逐渐熄灭
B．开关S闭合后，b灯立即亮，然后逐渐熄灭
C．电路接通稳定后，两个灯泡亮度相同
D．电路接通稳定后，开关S断开时，a灯闪亮以下后逐渐熄灭
10、对于实际的气体，下列说法正确的是（）
A．气体的内能包括气体分子的重力势能
B．气体的内能包括气体整体运动的动能
C．气体的体积变化时，其内能可能不变
D．气体的内能包括气体分子热运动的动能
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）⑴用多用电表测量直流电流时，红表笔和黑表笔相比，表笔电势高。

用多用电表测量电阻时，红表笔和黑表笔相比，表笔电势高。

⑵用多用电表正确测量了一个6KΩ电阻后，需要继续测量一个阻值大概是50Ω左右的电阻。

在用红表笔、黑表笔接触这个电阻之前，以下哪些操作步骤是必须的，请选择其中有用的，按操作步骤顺序写出：。

A．调节调零旋钮使表针指着欧姆零点
B．把选择开关旋转到“×1KΩ”位置
C．把选择开关旋转到“×10Ω”位置
D．调节表盘下中间部位的调零螺丝，是表针指零
E. 将红表笔和黑表笔接触
12．（12分）在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G 7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出，电火花计时器接220V、50Hz交流电源．他经过测量并计算得到电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表：
(1)(1)根据表中给出的数据，以A点对应的时刻为t＝0，试在图坐标系中合理选择好标度，作出v-t图象_______．根据图象求出打G点时物体的速度v＝______m/s；（保留两位有效数字）；
(2)当时电网中交变电流的频率变为49Hz电压变为210V，但该同学并不知道，那么做实验的这个同学测得的物体加速度的测量值与实际值相比_______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
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，足够长的U型光滑导体框架的两个平行导轨间距为L，导轨间连有定值电阻R，框架平面与水平面之间的夹角为θ，不计导体框架的电阻．整个装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于框架平面向上，磁感应强度大小为B ．导体棒ab的质量为m，电阻不计，垂直放在导轨上并由静止释放，重力加速度为g.求：
(1)导体棒ab下滑的最大速度；
(2)导体棒ab以最大速度下滑时定值电阻消耗的电功率．
14．（16分）如图所示，光滑曲面AB与粗糙水平轨道BC相切于B点，一质量m1=0.1 kg的小滑块1从离BC高H=0.8 m处静止开始滑下，与静止在B处的质量m2=0.3 kg的小滑块2发生弹性碰撞，碰撞后滑块2恰好运动到C处停止。

已知BC间距离s=1 m，O在C的正下方，C离水平地面高h=0.45 m，（两滑块均可看作质点，不计空气阻力，g=10 m/s2）。

（1）求两物块碰撞前瞬间物块1的速度大小v0；
（2）求物块2与水平轨道BC间的动摩擦因数μ；
（3）若增加物块1 的质量，碰撞后物块2从C点水平飞出后落在水平地面上的D点，求D与C的水平距离最大不会超过多少？
15．（12分）如图所示，水平轨道O点左侧粗糙，右侧光滑，在A、B两物块中间安放一颗微型炸药，并紧挨着放置于O点保持静止，物块C静置在O点右侧的P点上．某时刻引爆炸药，使两物块相向运动，A滑行到Q点后停止，B 与C相碰后粘在一起向右运动．已知物块A与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.10，O、Q间的距离L＝2.0 m，物块的质量分别为m A＝2.0 kg，m B＝1.0 kg，m C＝3.0 kg ，重力加速度g＝10 m/s2，A、B、C均可视为质点，爆炸时间极短．求：
(1)爆炸瞬间，物块A获得的速率v A
(2)爆炸瞬间，物块B获得的速率v B
(3)物块B与物块C相碰时产生的内能E
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】
对小球受力如图所示，受到重力mg 、斜面的支持力F N 和弹簧的弹力F 作用下处于平衡状态，故斜面的支持力F N 和弹簧的弹力F 的合力与mg 等大、反向，则得
F=mgtan45°=mg ；由胡克定律得 kx=F ；解得弹簧的形变量大小mg
x k
=，故选A. 2、D 【解析】
A. 图示时刻，线圈平面与磁感线平行，穿过线圈的磁通量为零，故A 错误；
BC. 图示时刻，图示时刻ad 、bc 两边垂直切割磁感线，根据法拉第电磁感应定律，线圈中的感应电动势最大，为E=
n
t
φ
∆∆=nBSω=nBl 1l 2ω，t φ∆∆=12BL L ω，故B 错误，C 错误；
D. 线圈ad 边所受安培力的大小为F=nBIl 2=nB 12nBl l R ω⋅l 2=
22212n B L L ω
R
，故D 正确． 故选：D
点睛：根据感应电动势公式求解线圈中的感应电动势．图示时刻线圈中产生的感应电动势最大，由法拉第电磁感应定律分析磁通量的变化率．由安培力公式F=BIL 求出安培力大小． 3、B 【解析】
以活塞为研究对象，对T 1、T 2状态下的气体有：p 1S ＝Mg +pS ；pS +Mg ＝p 2S ，对T 3状态下的气体有：pS +Mg +mg ＝p 3S ；
可以得出：P 1＝P 2＜P 3；根据理想气体状态方程：33
1122123
p V p V p V T T T ==；因V 1＜V 2 则T 1＜T 2 ；V 2＝V 3则T 2＜T 3 ，即T 1＜T 2＜T 3.
A ．T 1= T 2= T 3，与结论不相符，选项A 错误；
B ．T 1< T 2< T 3，与结论相符，选项B 正确；
C ．T 1> T 2> T 3，与结论不相符，选项C 错误；v
D ．T 1< T 2= T 3，与结论不相符，选项D 错误； 4、A 【解析】
小球从高为5m 处竖直向下抛出，碰到地面后弹起上升到高为2m ，故位移为3m ，位移方向竖直向下；路程为运动轨迹的实际长度，故路程为7m ；故A 正确．故选A ．
【点睛】路程为运动轨迹的实际长度；位移是指从初位置到末位置的有向线段，与路径无关，只与初末位置有关． 5、D 【解析】
粒子运动轨迹与圆相切时的运动轨迹如图所示：
由几何知识得：（r-R ）2
+（3R ）2
=（r+R ）2
，解得：r=3R ，粒子在磁场中做圆周运动，由牛顿第二定律得：
qvB=m 2
v r
，解得：3qBR v m =，当粒子速度：v′＞3qBR
m
，粒子可以进入圆形区域，故D 正确，ABC 错误；故选D 。

【点睛】
题考查了带电粒子在磁场中的运动问题，要掌握解粒子在磁场中运动的一般思路与方法，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动解题常用的程序是：画轨迹：确定圆心，几何方法求半径并画出轨迹。

找关系：轨迹半径与磁感应强度、速度联系；偏转角度与运动时间相联系，时间与周期联系。

用规律：牛顿第二定律和圆周运动的规律。

6、C 【解析】
试题分析：物体上滑过程中，由于受力恒定，做匀减速直线运动，故位移2
012
x v t at =+
，如果上滑到最高点能下滑，则为抛物线，若物体上滑上最高点，不能下落，则之后位移恒定，AB 正确；速度时间图像的斜率表示加速度，上滑过程中加速度为()1sin cos a g g θμθ=+，下滑过程中加速度()2sin cos a g g θμθ=-，故上滑过程中加速度大于下滑过程中的加速度，C 错误；如果物体上滑做匀减速直线运动，速度减小到零后，重力沿斜面向下的分力小于最大静摩擦力，则物体不会继续下滑，故处于静止状态，故D 正确； 考点：考查了运动图像
【名师点睛】物体以一定的初速度沿足够长的斜面，可能先向上做匀减速直线运动，后向下做匀加速直线运动，匀加速运动的加速度小于匀减速运动的加速度，物体返回时速度减小；可能先向上做匀减速直线运动，后停在最高点
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、BC
【解析】
当A、B、C三者的速度相等时弹簧的弹性势能最大由A、B、C三者组成的系统，取水平向右为正方向，由动量守恒定律得：，代入数据解得：物块A的速度；B、C碰撞时，B、C系统动量守恒，设碰后瞬间两者的速度为，则，解得，设弹簧的弹性势能最大为，对碰后过程，根据机械能守恒定律得：，代入解得为：，BC 正确．
【点睛】本题是含有非弹性碰撞的过程，要分过程研究，不能全过程列出机械能守恒方程
，这是学生经常犯的错误．
8、AC
【解析】
AB.S闭合稳定时，通过L的电流和A灯的电流方向均向右，且I L大于I A；当开关S断开时，自感线圈中将产生自感电动势阻碍原来电流的减小，因此在由L、A、R组成的闭合电路中，有一顺时针方向的电流，即流经电阻R的电流方向向左，且从I L开始逐渐减小，故A灯突然闪亮一下再熄灭，故A正确，B错误；
CD.当开关S断开时，路端电压变大，电源继续给电容器充电，故B灯中有电流通过，故C正确，D错误。

9、AD
【解析】
A、B、C、闭合开关的瞬间，经过线圈的电流增大，线圈会阻碍电流的增大，此时线圈等效为无穷大的电阻视为断路，则灯泡a和b串联，两灯立即变亮；稳定后，自感作用消失电流不变，理想线圈将与之并联的电路短路，即a灯熄灭，b灯更亮；故A正确，B错误，C错误．D、断电时，线圈会阻碍电流的减小，此时线圈等效为新电源，对构成闭合回路的a灯泡供电，故灯泡a先闪亮后逐渐熄灭，b灯立即熄灭，则D正确．故选AD．
【点睛】解决本题的关键掌握线圈对电流的变化有阻碍作用，当电流增大时，线圈会阻碍电流的增大，当电流减小时，线圈会阻碍电流的减小，当电流不变时，理想线圈将与之并联的电路短路
10、CD
【解析】
A ．气体内能中不包括气体分子的重力势能，故A 错误；
B ．气体的内能不包括气体整体运动的动能，故B 错误；
C ．气体的体积变化时，存在做功情况，但如果同时有热量交换，则根据热力学第一定律可知，其内能可能不变，故C 正确；
D ．气体的内能包括气体分子热运动的动能，故D 正确．
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、⑴ 红、黑；⑵ CEA 【解析】
试题分析：⑴在使用多用电表时应使电流从红表笔流入，从黑表笔流出多用电表，所以当使用多用电表测电流时，红表笔与电源正极相连，电势高；用多用电表测电阻时，电表内部有电源，所以黑表笔与电表内部电源正极相连，所以黑表笔电势高；⑵待测电阻50Ω较小，所以应换小赔率“×10Ω”位置，改换赔率后接着进行欧姆调零，然后测量，所以按操作步骤顺序CEA
考点：本题考查多用电表的使用，意在考查学生的动手实验能力。

12、 0.34(0.33~0.35) 偏大
【解析】
(1)作出v-t 图象如图所示，注意尽量使描出的点落到直线上，不能落到直线上的点尽量让其分布在直线两侧．
由速度-时间图象的斜率表示加速度，得：20.40/v
a m s t
∆=
=∆ 所以
(0.3010.40.1)/0.34/G G v v at m s m s =+=+⨯=
(2) 实验中电压偏小不影响打点周期．当电源的频率为50Hz 时打点计时器每隔1
0.02T s f
=
=打一个点，当交流电的频率小于50Hz 时，打点时间间隔T 变大，大于0.02s ，如果仍按50Hz 计算，计算所用的时间小于真实时间，则测量的速度的数值比真实的速度数值偏大． 【点睛】
根据给出的速度的数值做出图像,根据速度-时间图象的斜率表示加速度解出加速度的数值．再根据0v v at =+求解G 点的速度．
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、（1）v m ＝22sin mgR B L θ；（2）P=222
sin mg R
B L θ．
【解析】
试题分析：(1)当导体棒下滑时，受力平衡，则它下滑的速度最大； 设最大速度为v m ，
则导体棒在斜面方向共受到二个力的作用，重力沿斜面的分力，安培力； 故它们存在二力平衡的关系：mgsinθ＝BIL ，而电流I ＝m
BLv E R R
=， 代入上式得得v m ＝
22
sin mgR B L θ
．
(2)定值电阻消耗的电功率就是安培力做功的功率大小，
故P ＝F 安·v m ＝mgsinθ·v m ＝222
(sin )mg R
B L
θ； 也可以通过电流求电功率：
P=I 2
R=2222()m m BLv B L v R R R ⨯==222244(sin )B L mg R R B L θ⨯⨯
=222
(sin )mg R
B L θ． 考点：平衡力，安培力，感应电动势，电功率的简单计算．
14、（1）4m/s ；（2）0.2；（3）m 5
【解析】
（1）物块1从A 到B ，由动能定理： 211012
m gh m v =
得v 0=4 m/s.
（2）物块1、2发生弹性碰撞，则
m 1v 0=m 1v 1+m 2v 2
222101122111m m m 222
v v v =+ 联立以上两式得：v 2=1012
2m v m m +=2 m/s 从B 到C 由动能定理： 2222102
m g m v μ-=-
得μ=0.2 （3）由1012
2m v m m +可知当m 1远大于m 2时，发生弹性碰撞后物块2速度最大v m =2v 0=8 m/s. 从B 到C 由动能定理： 222221122c m m g m v m v μ-=
- 离开C 后做平抛运动，由212h gt =
则m c x v t =
联立上式解得m x = 15、 (1) v A =2m/s (2) v B =4m/s (3) E=6J
【解析】
(1) A 物块从O 到Q 过程，由动能定理
－μm A gL = 0－12
m A v A 2 解得：v A = 2 m/s
(2) 取向右为正方向，爆炸瞬间，A 与B 组成的系统动量守恒 0 = －m A v A ＋m B v B
解得：v B = 4 m/s
(3) 取向右为正方向，B 与C 组成的系统动量守恒，能量守恒 动量守恒： m B v B = (m B ＋m C ) v
能量守恒： E = 12mv B 2－12
(m B +m C ) v 2 联立解得： E = 6 J。