高二物理期末模拟卷（浙江专用）- 2023 2024学年高中下学期期末模拟考试

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注意事项：
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4．测试范围：人教版2019必修第一、二、三册及选择性必修第一、二、三册。
5．难度系数：0.68
6．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、选择题Ⅰ(本题共13小题,每小题3分,共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1．骑行是当代年轻人喜欢的一种户外运动，某同学用手机软件记录了某次户外骑行的情况，如图所示，由图可知（ ）
A．该同学此次户外骑行的位移是51.01公里
B．图中“03：29：38”指的是时刻
C．图中的“平均速度”指的是骑行路程与所用时间之比
D．该同学此次户外骑行的最快速度为29.88m/s
2．下列关于几幅书本插图的说法中正确的是（ ）
A．甲图中，在推导v-t图像面积表示物体位移时，主要体现的是极限法的思想
B．乙图中，合力与两个分力有相同的作用效果
C．丙图中，利用悬挂法测薄板的重心是利用牛顿第二定律的原理
D．丁图中，为了提高汽车爬坡时的动力，司机往往会换高挡使汽车具有更大的速度
3． 2022年11月21日中国空间站第三次太空授课中演示了紫色水球从“活跃”到“懒惰”的过程。如图所示，用注射器向水球喷气，水球发生振动。向水球射入一枚质量10g的钢球，钢球留在水球中，再用注射器以相同方式向水球喷气，水球振动幅度减小。则（ ）
A．首次喷气水球振幅较大一定是因为注射器喷气的频率与水球的固有频率相等
B．水球振动中不破裂，是因为中心的水对外面的水有万有引力的作用
C．钢球射入水球而未穿出，是水的表面张力起了作用
D．钢球在水中受到浮力为0.1N
4．如图所示，一磁铁通过支架悬挂于电子秤上方，磁铁的正下方有两条光滑的固定金属导轨M、N，其上有两根可以左右自由滑动的金属杆a、b，磁铁在金属导轨M、N、a、b组成回路中心的正上方且S极朝下，当剪断细线磁铁下落时，以下说法正确的是（ ）
A．a、b杆保持静止状态 B．磁铁会受到向下的吸引力
C．a、b杆相互靠近 D．与剪断前相比，导轨对电子秤的压力变小
5．在精工实验课上，小明将一重为G的圆柱形工件放在“V”形金属槽中，如图所示，槽的两侧面与水平面的夹角相同，“V”形槽两侧面间的夹角为90°。小明发现当槽的棱与水平面的夹角为37°时，工件恰好能够匀速下滑，则可知（ ）
A．工件对“V”形槽每个侧面的压力均为
B．工件对“V”形槽每个侧面的压力均为
C．工件与“V”形槽间的动摩擦因数为
D．工件与“V”形槽间的动摩擦因数为
6．如图甲是国产科幻大片《流浪地球2》中人类在地球同步静止轨道上建造的空间站，人类通过地面和空间站之间的“太空电梯”往返于天地之间。图乙是人乘坐“太空电梯”时由于随地球自转而需要的向心加速度a与其到地心距离r的关系图像，已知为地球半径，为地球同步卫星轨道半径，下列说法正确的是（ ）
A．地球自转的角速度
B．地球同步卫星的周期
C．上升过程中电梯舱对人的支持力保持不变
D．从空间站向舱外自由释放一物体，物体将做自由落体运动
7．如图，将一质量为m=10g、长度为l=20cm的长方形硬纸板放在水平桌面上，左端一小部分伸出桌外。将一质量为也为10g的橡皮擦（可视为质点）置于纸板的正中间，用手指将纸板水平弹出，纸板瞬间获得初速度。已知橡皮擦与纸板、桌面间的动摩擦因数均为，纸板与桌面间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。则（ ）
A．弹出纸板后瞬间，纸板的加速度大小为2m/s²
B．橡皮擦与纸板达到相同速度后，一直与纸板相对静止
C．最终橡皮擦不会脱离纸板
D．因橡皮擦与纸板摩擦而产生的热量为
8．新安江水库蓄水后，水位落差可达55m，如图所示。已知落差处流量为的水流冲击水轮机发电，水流减少的机械能80%转化为电能。发电机输出电压为11kV，水电站到用户之间采用220kV高压进行远距离输电，输电线上损耗的功率不超过输送功率5%，用户所需电压为220V。变压器视为理想变压器，下列说法正确的是（ ）
A．升压变压器原副线圈匝数比为1：20B．发电机的输出功率为
C．输电线上电阻不能超过110Ω D．降压变压器原副线圈匝数比为1000：1
9．如图所示是粒子流扩束技术的原理简图。正方形区域I、II、III、IV对称分布，一束速度相同的质子束射入后能够实现扩束，四个区域内有界磁场（边界均为圆弧）分布可能正确的是（ ）
A． B． C． D．
10．电子透镜两极间的电场线分布如图，中间的一条电场线为直线，其他电场线对称分布，a、b、c、d为电场中的四个点，其中b、d点和b、c点分别关于x、y轴对称，一离子仅在电场力作用下从a运动到b，轨迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（ ）
A．b、d两点的场强相同
B．直线是电场中的一条等势线
C．离子在a、b两点的动能满足
D．若把该离子从c点由静止释放，那离子会沿着c点所在的电场线到达b点
11．图甲是双缝干涉实验的装置，用a、b两种不同频率的单色光分别做实验，a光形成的相邻两条亮纹中心之间的距离较大。图乙是研究光电效应工作的实验装置，当用a、b两束光分别照射阴极时，微安表均有示数，普朗克常量为h。下列说法正确的是（ ）
A．对同一介质，a光的折射率较大
B．用a光照射阴极，滑动变阻器的滑片向右移动时，微安表的示数一直增大
C．用b光照射阴极时，光电子的最大初动能较大
D．阴极K接电源正极，微安表的示数一定为零
12．如图甲所示为小高同学收集的一个“足球”玻璃球，他学了光的折射后想用某单色光对该球进行研究，某次实验过程中他将单色光水平向右照射且过球心所在的竖直截面，其正视图如乙所示，AB是沿水平方向的直径。当光束从C点射入时恰能从右侧射出且射出点为B，已知点C到AB竖直距离，玻璃球的半径为R，且球内的“足球”是不透光体，不考虑反射光的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．该单色光折射率为
B．该“足球”的直径为
C．继续增加，则光一定不会在右侧发生全反射
D．用该单色光做双缝干涉实验，减小双缝间距，其它条件不变，则屏上干涉条纹间距变小
13．单反就是指单镜头反光相机。相机在毛玻璃的上方安装了一个五棱镜。这种棱镜将光线多次反射改变光路，将其影像送至目镜，这时的影像就是上下正立且左右校正的了。图为单反相机取景器的示意图，ABCDE为五棱镜的一个截面，。某一束单色光光线经平面镜反射后从AB边的F点垂直AB入射，其中、，最后刚好在BC中点垂直BC出射，已知在CD与AE两个面上发生全反射，且两次全反射的入射角相等，则下列说法正确的是（ ）（已知）
A．五棱镜的折射率一定为
B．五棱镜的折射率一定为
C．光在五棱镜中的传播时间为
D．左右平移平面镜，只要光仍从BC面垂直射出，则光在五棱镜中的传播时间不变
二、选择题Ⅱ(本题共2小题,每小题3分,共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
14．下面课本中四幅插图相关的说法中正确的是（ ）
A．卢瑟福否定了汤姆孙枣糕式原子模型的依据是粒子散射实验现象中，绝大多数粒子穿过金箔后，仍沿原来的方向前进
B．在康普顿效应中，散射的光子波长变大，光子的能量减小
C．图丙为轧钢厂利用射线的穿透能力来测量钢板的厚度的装置
D．一个处于能级的氢原子向基态跃迁，最多可辐射2种频率的光子，跃迁后电子的电势能减小，动能增大
15．如图甲所示为超声波悬浮仪，上方圆柱体发出超声波，下方圆柱体将接收到的超声波信号反射回去。两列超声波信号叠加后，会出现振幅几乎为零的点—节点，泡沫颗粒能在节点处附近保持悬浮状态，图乙为泡沫颗粒之间可以悬浮的最近距离，用刻度尺量得5个颗粒之间的距离如图中所示。图丙为这两列超声波某时刻的波形图，P、Q为波源，此时两列波刚好分别传到M和N，已知声波传播的速度为。则下列说法正确的是（ ）

A．泡沫颗粒悬浮时，受到的声波的作用力竖直向下
B．两列波叠加稳定后，泡沫颗粒在M点处不可能悬浮
C．该超声波悬浮仪所发出超声波的波长约为
D．该超声波悬浮仪所发出的超声波信号频率约为
第Ⅱ卷
三、实验题：本题共1小题，共14分。
16．
Ⅰ．下列关于图中实验说法正确的是（ ）。
A．图甲“探究平抛运动的特点”实验中，斜槽轨道必须光滑且其末端水平
B．图乙计算油膜面积时，只数完整的方格数，油酸分子直径的测量值会偏大
C．图丙“探究气体等温变化的规律”实验中，注射器必须保持竖直
D．图丁“测量玻璃的折射率”实验中，玻璃砖宽度宜大些，大头针应垂直插在纸面上
Ⅱ．（1）在“验证机械能守恒定律”实验中为完成此实验，下图所示实验器材中必须选取的是 （填器材代号）
（2）利用自由落体运动进行“验证机械能守恒定律”的实验。所用的打点计时器通以50Hz的交流电。
甲同学按照正确的实验步骤操作后，选出一条纸带如图2所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，用刻度尺测得OA=12.41cm，OB=18.60cm，OC=27.21cm，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。已知重物的质量为1.00kg，取g=9.80m/s2、在OB段运动过程中，重物重力势能的减少量 J；重物的动能增加量 J（结果均保留三位有效数字）。
（3）甲同学多次实验，以重物的速度平方v2为纵轴，以重物下落的高度h为横轴，作出如图所示的图像，则当地的重力加速度g= m/s2。（结果保留3位有效数字）。
Ⅲ． (1)某实验小组通过测量矿泉水的电阻率，来分析其内矿物质含量。用多用电表的欧姆档直接测量矿泉水的电阻，进而得到电阻率。多用电表测电阻时，下列说法中正确的是 ；
A．测量时电流从“+”插孔流出电表，从“-”插孔流回电表
B．若不能估计被测电阻大小，可先用中等倍率试测
C．选择“×10”倍率测量时发现指针位于20和30 正中间，则测量值小于25Ω
(2)取截面积12.5cm2、厚度不计的两铜板 A、B，安装在针筒内两端紧密贴合。铜板 A在靠近针嘴处固定，导线从针嘴里引出，铜板 B固定在活塞上可随活塞一起运动，导线从活塞上端引出（不影响活塞的密封性）。针筒最上方靠近针嘴处有一小孔P用于液体的加入和气体排除。实验步骤如下：
①按图1 电路图连接好电路；
②用另一针筒从小孔 P 处推入适量的该品牌矿泉水，使活塞静置于 90mL处；小刚同学发现测量水的电阻时，阻值会逐渐增加，猜测由水电解引起。查阅资料后，电源使用如图2所示的交流电供电可抑制电解 的影响，该交流电电压的有效值为 V；
③将变阻箱打到1944Ω，输入图2所示的交变电流，闭合开关，用数字多用表的交流电压挡测得电压为0.900V，此时针筒内水的阻值是 Ω；
④向左缓慢推动活塞，处于50ml时，矿泉水恰好未漫出 P小孔。继续推动活塞处于 40mL、30mL，…，记录相应数据。该矿泉水的电阻率为 Ω·m（此结果保留3位有效数字）。
四、计算题：本题共4小题，8分+11分+11分+11分共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
17．如图所示，是两位同学在参与游乐场中的“充气碰碰球”游戏的场景，用完全封闭的薄膜充气膨胀成型，人钻入中空的洞中，进行碰撞游戏。充气之后碰碰球内气体体积为，压强为，碰撞时气体最大压缩量为，已知球内气体压强不能超过，外界大气压，忽略碰撞时球内气体温度变化，球内气体可视为理想气体，求：
（1）压缩量最大时，球内气体的压强；
（2）为保障游戏安全，在早晨环境下充完气的碰碰球（球内压强），是否可以安全地在中午的环境下游戏碰撞，请通过计算判断。
18．如图所示，水平轨道与光滑的竖直圆轨道底部平滑连接，每个圆轨道的进口与出口稍微错开，圆轨道的顶端都有一个缺口，关于通过圆轨道中心O的竖直线对称，已知圆轨道的半径都为R，第一个圆轨道缺口圆心角，且，以后每个圆轨道缺口圆心角依次减小10°，即，，……，AB段水平轨道光滑，长度为2.5R，连接之后每两个圆轨道之间的水平轨道出口、进口处有一段长度为R的光滑水平轨道，两段光滑轨道用一段长度合适的粗糙水平轨道连接，动摩擦因数为0.02。现一质量为m的小球从A点由静止开始在水平恒力的作用下开始运动，当小球到达B点时撤去恒力F，重力加速度为g。求：
（1）小球经过点时对轨道压力的大小；
（2）通过计算说明小球能否从点飞过缺口，并从点无碰撞的经过点回到圆轨道；
（3）通过调节两个圆轨道间粗糙水平部分的长度，保证每次小球飞过下一个圆轨道的缺口后能无碰撞地经过飞出的对称点回到圆轨道，问总共最多能设计出几个符合这样要求的圆轨道，并求出所有圆轨道间粗糙水平轨道的总长度。
19．在芯片制造过程中，离子注入是芯片制造重要的工序。甲图是我国自主研发的离子注入机，乙图是离子注入机的部分工作原理示意图。初速为零的离子经电场加速后沿水平方向先通过速度选择器，再进入磁分析器，磁分析器是中心线半径为R的四分之一圆环，其两端中心位置M和N处各有一个小孔，利用磁分析器选择出特定比荷的离子后经N点打在硅片（未画出）上，完成离子注入。已知速度选择器和磁分析器中的匀强磁场的磁感应强度大小均为B、方向均垂直纸面向外；速度选择器中匀强电场的电场强度大小为E。整个系统置于真空中，不计离子重力。求：
（1）能从速度选择器中心线通过的离子的速度大小v；
（2）能通过N打到硅片上的离子的比荷，并判断该离子的带电性质。
（3）加速电场的电压U。
（4）离子在磁分析器中的运动时间t。
20．有人设计了一种可测速的跑步机，测速原理如图所示，该机底面固定有间距为L、长度为d的平行金属电极。电极间充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，且接有电压表和阻值为R的电阻。绝缘橡胶带上镀有间距为d的平行细金属条，金属条电阻为0.5R，磁场中始终仅有一根金属条，且与电极接触良好，不计金属电极和其余导线的电阻，若橡胶带匀速运动，电压表读数为U，求：
（1）一根金属条经过磁场区域时受的安培力的大小；
（2）橡胶带匀速运动的速率；
（3）若从某根金属条刚进入磁场区域开始计时，一段时间R上产生热量，则一共有几根金属条通过磁场区域？