北京市东城区第十一中学2023学年物理高二下期末学业水平测试试题（含解析）

2023学年高二下学期物理期末模拟测试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、如图1所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图2中曲线a、b所示，则（）A．两次时刻线圈平面均与磁场方向平行B．曲线a、b对应的线圈转速之比为3:2C．曲线a表示的交变电动势频率为50HzD．曲线b表示的交变电动势有效值为10V2、关于热力学第一定律和热力学第二定律，下列论述正确的是()A．热力学第一定律指出内能可以与其他形式的能相互转化，而热力学第二定律则指出内能不可能完全转化为其他形式的能，故这两条定律是相互矛盾的B．内能可以全部转化为其他形式的能，只是会产生其他影响，故两条定律并不矛盾C．两条定律都是有关能量的转化规律，它们不但不矛盾，而且没有本质区别D．其实，能量守恒定律已经包含了热力学第一定律和热力学第二定律3、下列关于双缝干涉实验的说法中正确的是(

)A．单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源B．双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源C．光屏上距两缝的路程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹D．在光屏上能看到光的干涉图样,但在双缝与光屏之间的空间却没有干涉发生4、龙卷风是在极不稳定的天气条件下由空气强烈对流而产生的一种伴随着高速旋转的漏斗状云柱的强风涡旋，其中心附近的风速可高达100m/s～200m/s，其中心附近的气压可低至200hPa～400hPa．在龙卷风旋转的过程中，有A、B两个质量相同的物体随龙卷风一起旋转，假设这两个物体都在做匀速圆周运动，将龙卷风简化成如图所示的容器，则下列说法中正确的是（）A．A的线速度大于B的线速度B．A的角速度大于B的角速度C．A的周期小于B的周期D．A的向心加速度小于B的向心加速度5、把“能量子”概念引入物理学的物理学家是（）A．普朗克 B．麦克斯韦 C．托马斯·杨 D．赫兹6、固体M、N在一定压强下的熔化曲线如图所示，则（）A．固体M有可能是玻璃、橡胶B．固体M的bc段表示固液共存状态C．固体N的分子（或原子、离子）排列一定有规则D．固体N的物理性质可能是各向异性的二、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，理想变压器原线圈输入电压，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器，V1和V2是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示；A1和A2是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示，下列说法正确的是A．滑片P不动，滑片Q向上滑动过程中，U2变小，I1变小B．滑片P不动，滑片Q向上滑动过程中，U2不变，I1变小C．滑片Q不动，滑片P向下滑动过程中，U2变大，I1变大D．滑片Q不动，滑片P向下滑动过程中，U2变大，I1变小8、关于原子物理学知识，下列说法正确的是（）A．玻尔将量子观念引入原子领域，成功地解释了所有原子的光谱规律B．质子与中子结合成氘核的过程一定会放出能量C．将放射性物质放在超低温的环境下，将会大大减缓它的衰变进程D．铀核（92238U）衰变为铅核（9、如图所示，一理想变压器的原、副线圈的匝数比22:1，交流电源的电动势e=2202sin100πt (V)，电阻RA．副线圈两端电压为10VB．当滑动变阻器功率最大时，电压表的示数为4VC．当变压器输入功率最大时，电流表的示数为1AD．当电源频率变成原来的2倍时，变压器输入功率也变为原来的2倍10、A、B两个完全相同的金属线圈，在同一匀强磁场中分别以不同的转速，绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生的交变电动势的e-t图象如图中曲线a、b所示．则A．t＝0时刻穿过两线圈的磁通量均为零B．A线圈产生交变电动势的频率为50HzC．A、B两线圈转速之比为3:2D．B线圈的电动势最大值为1.0V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）某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验．①图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为7.73cm，图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量△l为_______cm;②本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作，下列选项中规范的做法是______；（填选项前的字母）A．逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重B．随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重③图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量△l与弹力F的关系图线，图线的AB段明显偏离直线OA，造成这种现象的主要原因是_____________．12．（12分）利用图示装置可以做力学中的许多实验。（1）利用此装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时，打出的一条纸带，其局部放大如下右图所示。则D点的读数是_____cm，D点的速度大小为_____m/s。（2）在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，小车已平衡摩擦力的判断依据是_____A．通过认真观察小车在长木板上的运动是匀速直线运动B．小车可在长木板上任意位置静止C．测量纸带上各打点之间的距离是均匀的（3）在“探究功与速度变化的关系”的实验中，先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，这样做的目的是_____A．避免小车在运动过程中发生抖动B．可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰C．可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D．可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力四、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，设孔明灯的体积恒为V＝3m3，空气初温t0＝27℃，大气压强p＝3.033×305Pa，该条件下空气密度ρ0＝3.2kg/m3．空气的平均摩尔质量为M＝0.029kg/mol，重力加速度g＝30m/s2．对灯内气体缓慢加热，直到灯刚能浮起时，灯内气体密度为ρ＝3.0kg/m3．已知阿伏伽德罗常数为NA＝6.02×3023mol﹣3．求：①未加热时灯内气体分子数（取两位有效数字）；②灯刚能浮起时，灯内气体温度t。14．（16分）中微子是一种非常小的基本粒子，广泛存在于宇宙中，共有电子中微子、μ中微子和τ中微子三种形态，其中只有前两者能被观测到．中微子的质量远小于质子的质量，且不带电，它可以自由穿过地球，不与任何物质发生作用，因而难以捕捉和探测，被称为宇宙间的“隐身人”．中微子研究是当前物理研究的一大热点．雷蒙德·戴维斯因研究来自太阳的电子中微子（υe）而获得了2002年度诺贝尔物理学奖．他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615t四氯乙烯（C2Cl4）溶液的巨桶．电子中微子可以将一个氯核转变为一个氩核，其核反应方程为：νe＋1737Cl→1837A①在这个核反应过程中动量守恒定律还成立吗？②已知1737Cl核的质量为36.95658u，1837Ar核的质量为36.95691u，-1015．（12分）一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，已知图中P点的振动频率为4Hz,且P点正在向y轴负方向运动．求：（1）该简谐波的传播方向及波速（2）从t=0到t=2s的时间内，平衡位置在x=3m处的质点通过的路程．

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、B【答案解析】A、在t=0时刻瞬时电动势为零，则磁通量最大线圈平面均与磁场方向垂直，线圈一定处在中性面上，故A错误．B、由图可知，a的周期为4×10-2s；b的周期为6×10-2s，则由转速可知，转速与周期成反比，故转速之比为3:2，故B正确．C、曲线a的交变电流的频率，故C错误．D、曲线a和b对应的线圈转速之比为3：2，曲线a表示的交变电动势最大值是15V，根据得曲线b表示的交变电动势最大值是10V，而，故D错误．故选B．【答案点睛】本题考查了有关交流电描述的基础知识，要根据交流电图象正确求解最大值、有效值、周期、频率、角速度等物理量．2、B【答案解析】

试题分析：热力学第一定律揭示了内能与其他形式能量之间的转化关系，是能量守恒定律在热学中的具体体现．热力学第二定律则进一步阐明了内能与其他形式能量转化时的方向性，二者表述的角度不同，本质不同，相互补充，并不矛盾，故C、D错误，B项正确；内能在一定条件下可以全部转化为机械能，热量也可以由低温物体传递到高温物体，但是要引起其他变化，如电冰箱制冷机工作还要消耗电能，故A错误．考点：热力学第一定律热力学第二定律点评：热力学第一定律和热力学第二定律并不矛盾，对于机械能和内能的转化所具有的方向性也是存在的3、B【答案解析】

A、B、单缝的作用是获得相位保持不变的相干光源，双缝的作用是为了获得频率相同的两个光源，故A错误，B正确；C、光屏上距两缝的路程差等于半波长的奇数倍处出现暗条纹，光屏上距两缝的路程差等于半波长的偶数倍处出现明条纹，故C错误；D、两列光波只要相遇就会叠加，满足相干条件就能发生干涉，所以在双缝与光屏之间的空间也会发生光的干涉，用光屏接收只是为了肉眼观察的方便；故D错误.故选B.4、A【答案解析】

A．对任一物体受力分析，物体受到重力和支持力，它们的合力提供向心力，如图

根据牛顿第二定律，有：F向=mgtanθ=m=mrω2=ma=mr，则得：线速度v=由于A球的转动半径较大，A线速度较大．故A正确；B．角速度ω=由于A球的转动半径较大，A的角速度较小，故B错误；C．周期T=2π则得A的周期必定大于B的周期，故C错误．D．向心加速度a=gtanθ，与r无关，则两个物体的向心加速度大小相等．故D错误．故选A．点睛：本题关键是建立模型，对物体受力分析，知道小球做圆周运动向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解．5、A【答案解析】

A．普朗克引入能量子概念，得出黑体辐射的强度按波长分布的公式，与实验符合的非常好，并由此开创了物理学的新纪元，故A正确；BCD．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证明了电磁波的存在，托马斯·杨首次用实验观察到了光的干涉图样，故BCD不合题意．故选A。6、B【答案解析】

AB.晶体是在固定的温度下熔化为液体，而非晶体是随着温度的升高逐渐由硬变软，最后变成液体．那么bc段表示晶体的固液共存状态，而玻璃、橡胶是非晶体，没有固定的熔点，A错误B正确．CD.曲线N是非晶体在一定压强下的熔化过程，所以非晶体的分子（或原子、离子）排列没有规则，非晶体的物理性质可能是各向同性，CD错误．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【答案解析】滑片P不动，则变压器次级电压不变，即U2不变，滑片Q向上滑动过程中，R变大，则次级电流较小，则根据可知，初级电流I1变小，选项A错误，B正确；滑片Q不动，滑片P向下滑动过程中，初级匝数减小，根据则次级电压变大，即U2变大，次级电流I2变大，则初级电流I1变大，选项C正确，D错误；故选BC.8、BD【答案解析】玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，成功地解释了氢原子光谱的实验规律，不能解释所有原子光谱的实验规律，故A错误；质子与中子结合成氘核的过程中一定会放出能量，选项B正确；放射性元素的半衰期与外界环境无关，选项C错误；铀核（92238U）衰变为铅核（822069、AC【答案解析】

A.变压器原线圈的输入电压U1＝220V，由U1:U2＝n1:n2，得U2＝10V;故A正确.B.在副线圈回路中可将副线圈和定值电阻R等效为电动势为10V，内阻为10Ω的直流电源与滑动变阻器串联，当R变＝R＝10Ω时，滑动变阻器的功率最大,此时电压表的读数为5V;故B错误.C.变压器输入功率等于输出功率，P入=P出=U22R变+R，当R变D.变压器不能改变交流电的频率，则电源频率的改变对变压器的输入功率无影响;故D错误.10、CD【答案解析】

A．t＝0时刻两线圈电动势均为零;故此时处在中性面上，故穿过两线圈的磁通量均为最大值，故A错误;

B．曲线a周期为0.04s，故其表示的交变电动势频率为25Hz，故B错误；C．由图可以知道，b的周期为0.06s；转速之比与周期成反比；故转速之比为3:2；故C正确；D．从图像可以看出a线圈的电动势为1.5V，根据电动势并结合a、b的转速之比为3:2；所以电动势之比也为3:2，则b得电动势为，故D正确。故选CD。【答案点睛】根据图象可以知道交流电的最大值以及周期等物理量,然后进一步可求出其瞬时值的表达式以及有效值等三、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、6.93cmA钩码重力超过弹簧弹力范围【答案解析】

①乙的读数为13.66cm,则弹簧的伸长量△L=13.66cm–5.73cm=7.93cm②为了更好的找出弹力与形变量之间的规律，应逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重，A正确；③弹簧超出了弹性限度，弹簧被损坏，弹簧的伸长量△L与弹力F不成正比12、6.17（±0.02均可）0.53（±0.01均可）CD【答案解析】

(1)图中显示有三个点，其中D点的刻度对应为6.17cm，D点的速度用前后两点之间的平均速度代替，即为vD(2)平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，