2023学年天津市新四区示范校高二物理第二学期期末联考模拟试题（含解析）

2023学年高二下学期物理期末模拟测试卷注意事项：1．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．回答选择题时，选出每小题答案后，用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，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、如图甲所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比为55∶6，其原线圈两端接入如图3乙所示的正弦交流电，副线圈通过电流表与负载电阻R相连．若交流电压表和交流电流表都是理想电表，则下列说法中正确的是（）A．变压器输入电压的最大值是220VB．若电流表的示数为0.50A，变压器的输入功率是12WC．原线圈输入的正弦交变电流的频率是100HzD．电压表的示数是2、如图所示，在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中，金属框架ABCD（框架电阻忽略不计）固定在水平面内，AB与CD平行且足够长，BC与CD夹角θ（θ<90°），光滑均匀导体棒EF（垂直于CD）紧贴框架，在外力作用下以垂直于自身的速度v向右匀速运动，经过C点作为计时起点，下列关于电路中电流大小I与时间t、消耗的电功率P与导体棒水平移动的距离x变化规律的图象中正确的是（）A． B． C． D．3、氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为ν1，从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为ν2，已知普朗克常量为h，若氢原子从能级k跃迁到能级m，则()A．吸收光子的能量为hν1+hν2 B．辐射光子的能量为hν2-hν1C．吸收光子的能量为hν2-hν1 D．辐射光子的能量为hν1+hν24、已知阿伏加德罗常数为NA，铜的摩尔质量为M，密度为ρ（均为国际单位）．则错误的是（）A．1m3铜所含原子的数目为 B．1个铜原子质量为C．1个铜原子的体积是 D．1Kg铜所含原子的字数目是ρNA5、如图所示，U形金属框MNPQ水平放置，金属杆ab垂直于MN、PQ且与框架接触良好．整个装置处于竖直方向的匀强磁场中(图中未画出)，并且磁场磁感应强度均匀增大，金属杆ab始终处于静止状态，则金属杆ab受到的摩擦力fA．大小不变，方向水平向左B．大小不变，方向水平向右C．变大，方向水平向左D．变大，方向水平向右6、变化的磁场在其周围空间激发的电场叫涡旋电场，即感生电场｡图中虚线为一圆柱状均匀磁场区的横截面，其磁感应强度B随时间均匀变化，感生电场的电场线是涡旋状的同心圆，同一个圆上的各点电场强度大小相等，方向沿圆周的切向｡图中实线为其中的一条电场线，半径为r，场强大小为E｡若电荷量为+q的粒子沿该电场线逆时针运动一周，电场力做的功为W，忽略粒子运动产生的磁场，则以下说法正确的是A．磁感应强度均匀减小，W=0B．磁感应强度均匀增大，W=0C．磁感应强度均匀减小，W=2qEπrD．磁感应强度均匀减大，W=2qEπr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、已知电源的交变电流的电压表达式为u=2002sin120πt(V),电源的内阻不计。下列说法正确的是（）A．用电压表测该电源电压其示数为2002

VB．将该电压加在220Ω的电阻两端，则该电阻消耗的电功率为220

WC．交流点的的频率为60Hz，电流方向每秒改变60次D．t=0.1s时，该交流电压的瞬时值为0V8、图甲、图乙是交流发电机示意图，线圈ABCD在磁场中匀速转动．下列说法正确的是A．图甲中穿过线圈的磁通量最大，电路中的感应电流最大B．图乙中穿过线圈的磁通量为零，电路中的感应电流最大C．图甲中穿过线圈的磁通量变化率为零，电路中的感应电流为零D．图乙中穿过线圈的磁通量变化率最大，电路中的感应电流为零9、关于聚变和裂变，以下说法正确的是()A．聚变反应的条件是聚变物质的体积达到临界体积B．太阳不断地向外辐射能量，仍保持1千万度以上的高温，其主要原因是太阳内部进行着剧烈的热核反应C．铀核裂变时一定同时放出3个中子D．为了使裂变的链式反应容易进行，通常核电站使用铀235作为主要燃料10、下列说法正确的是（）A．物体的内能是物体内所有分子的热运动动能和分子势能的总和B．物体对外界做功，其内能可能增加C．液体分子的无规则运动称为布朗运动D．温度越高，布朗运动越显著三、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）某同学用如图所示的装置验证动量守恒定律。水平气垫导轨（轨道与滑块间的摩擦力忽略不计）上装有两个光电计时装置C和D，可记录遮光片的遮光时间；滑块A、B静止放在导轨上。实验步骤如下：①调节气垫导轨水平；②测量滑块A、B的质量分别为mA、mB；③测量滑块A、B上遮光片的宽度分别为d1、d2④给滑块A一个向右的瞬时冲量，让滑块A经过光电计时装置C后，再与静止的滑块B发生碰撞，之后B、A依次通过光电计时装置D：⑤待B、A完全通过光电计时装置D后用手按住：⑥记录光电计时装置C显示的时间t1和装置D显示的时间t2、t3.回答下列问题：（1）调节气垫导轨水平时，判断导轨水平的方法是_____（2）完成上述实验步骤需要的测量工具有_____（填选项前的字母代号）A．天平B．秒表C．刻度尺D．游标卡尺（3）按照该同学的操作，若两滑块相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_____（用实验中测量的量表示）。（4）通过实验来“验证动量守恒定律”，不论采用何种方案，都要测得系统内物体作用前后的速度。用光电计时装置，比用打点计时器测速度的优势是_____（写出一条即可）12．（12分）某同学用如图甲所示的双缝干涉实验仪测量光的波长．(1)实验中选用的双缝间距为d，双缝到像屏的距离为L，在像屏上得到的干涉图样如图乙所示．已知分划板刻线在图乙中A、B位置时，游标卡尺的读数分别为x1、x2，则计算入射的单色光波长的表达式为λ=___．(2)分划板刻线在某明条纹中心位置时游标卡尺如图丙所示，则其读数为_________mm．(3)用黄色滤光片做实验时得到了干涉图样，为使干涉条纹的间距变宽，可以采取的方法是_________．A．仅换用紫色的滤光片B．仅换用红色的滤光片C．仅更换间距更大的双缝D．仅使像屏离双缝距离远一些四、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）氢原子第n能级的能量为En＝，其中E1是基态能量，而n＝1,2，…，若一氢原子发射能量为－E1的光子后处于比基态能量高出－E1的激发态，则氢原子发射光子前、后分别处于第几能级？14．（16分）一力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力．图甲中O点为单摆的固定悬点，现将小摆球（可视为质点）拉至A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，则摆球将在竖直平面内的A、B、C之间来回摆动，其中B点为运动中的最低位置，∠AOB＝∠COB＝θ，θ小于10°且是未知量．图乙表示由计算机得到的细线对摆球的拉力大小F随时间t的变化的曲线，且图中t＝0时刻为摆球从A点开始运动的时刻．试根据力学规律和题中（包括图中）所给的信息求：（g取l0m/s2）（1）单摆的振动周期和摆长；（2）摆球的质量；（3）摆球运动过程中的最大速度．15．（12分）一质量为100g的小球从1.25m高处自由下落到一厚软垫上．若小球从接触软垫到小球陷至最低点经历了0.02s，则这段时间内软垫对小球的平均作用力是多大？（不计空气阻力，g=10m/s2）

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．由图乙可知交流电压最大值Um=220V；故A错误；B．输入电压的有效值为220V，根据变压器电压与匝数成正比知电压表示数为U=×220V=24V电压表的示数是24V．流过电阻中的电流为0.5A，变压器的输入功率是：P入=P出=UI=24×0.5W=12W．故B正确；C．变压器不改变频率，由图乙可知交流电周期T=0.02s，可由周期求出正弦交变电流的频率是50Hz，故C错误；D．电压表的示数为24V；故D错误；故选B．【答案点睛】根据图象准确找出已知量，是对学生认图的基本要求，准确掌握理想变压器的特点及电压、电流比与匝数比的关系，是解决本题的关键．2、D【答案解析】

设金属棒的速度为v，则运动过程中有效切割长度为：L=vt×tanθ；设金属棒横截面积为S，电阻率为ρ，则回路中电阻为：。所以回路中的电流为：，为定值。故AB错误。设导体棒在到达B之前运动的距离为x，则有：电动势为：E=BLv=Bxtanθv，电阻为：功率为：，故开始功率随着距离增大而均匀增大，当通过B点之后，感应电动势不变，回路中电阻不变，故功率不变，故D正确，C错误。3、B【答案解析】

氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光，Em-En=hν1，从能级n跃迁到能级k时吸收紫光Ek-En=hν2，则从能级k跃迁到能级m有Ek-Em=（Ek-En）-（Em-En）=hν2-hν1，因红光的能量小于紫光的能量，故能量降低辐射光子；故B正确，ACD错误；4、D【答案解析】

1m3铜的质量为，故物质量为，所含的原子数目是，故A不符合题意；铜的摩尔质量为，故1个铜原子的质量是，故B不符合题意；铜的摩尔体积为：；故1个铜原子占有的体积是，故C不符合题意；铜的摩尔质量为M，1kg铜的物质量为：；故1kg铜所含的原子数目是，故D符合题意。【答案点睛】解决本题关键是要明确：（1）摩尔质量=摩尔体积×密度；（2）质量=摩尔质量×物质的量；（3）体积=摩尔体积×物质量．5、D【答案解析】由题意，磁场磁感应强度均匀增大时，金属杆ab始终处于静止状态，穿过回路的磁通量均匀增大，根据法拉第电磁感应定律得知，回路中产生的感应电动势恒定不变，则感应电流也恒定不变，根据F=BIL，可知安培力均匀增大，因金属杆ab始终处于静止状态，根据平衡条件可知，金属杆ab受到的摩擦力f也均匀增大；根据楞次定律可知，为阻碍磁通量的增大，面积MQab有收缩趋势，即金属杆ab受的安培力方向水向左，根据平衡条件可知，金属杆ab受到的摩擦力f的方向水平向右，故ABC错误，D正确；故选D．【答案点睛】金属杆ab始终处于静止状态，穿过回路的磁通量均匀增大，产生的感应电动势和感应电流恒定不变，根据楞次定律分析安培力的方向，由平衡条件判断摩擦力如何变化．6、D【答案解析】由题意可知，正电荷受到的电场力逆时针方向，则电场线方向也是逆时针方向，由楞次定律，当磁场的磁感应强度均匀增大，才会产生如图所示的电场线；由电场力做功则有：，故D正确，A、B、C错误；故选D．【答案点睛】根据电场力做功表达式W=qEx，即可求解W；再由楞次定律，即可求解磁场如何变化．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、BD【答案解析】

根据电压表达式中各物理量的含义去分析周期、有效值瞬时值，由功率公式计算消耗的电功率，t=0.1s带入瞬时值表达式求解瞬时值。【题目详解】由于正弦交变电压的最大值为2202V，所以有效值为220V，电压表显示的是有效值为220V，故A错误；将该电压加在220Ω的电阻两端，则该电阻消耗的电功率为：P＝U2R=2202220W=220W，故B正确；由ω=2πf=120π，得f=60Hz，矩形线圈在匀强磁场中每转一圈，电流方向改变两次，故电流方向每秒改变120次，故C错误；当t=0.1s时，8、BC【答案解析】

AC.图甲中线圈平面与磁感线方向垂直，穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率为零，感应电动势为零，故感应电流为零，故A错误，C正确；BD.图乙中线圈平面与磁感线方向平行，穿过线圈的磁通量为零，磁通量变化率最大，感应电动势最大，故感应电流最大，故B正确，D错误；故选BC9、BD【答案解析】

A．核聚变是指质量小的原子核，在超高温和高压的条件下，发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核，释放巨大能量的一种核反应形式，故核聚变的条件是需要高温高压，故发生核聚变时不需要达到临界体积；发生核裂变才需要达到临界体积，故A错误；B．太阳不断地向外辐射能量，仍保持1千万度以上的高温，其主要原因是太阳内部进行着剧烈的热核反应，故B正确；C．铀核受到中子的轰击，会引起裂变，裂变的产物是多种多样的，具有极大的偶然性，但裂变成两块的情况多，也有的分裂成多块，并放出多个中子，并不一定是3个中子；故C错误；D．铀235受中子的轰击时，裂变的几率大，而铀238只有俘获能量在1MeV以上的中子才能引起裂变，且裂变的几率小。所以为了使裂变的链式反应容易进行，最好用纯铀235；故D正确；10、ABD【答案解析】

A.物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和叫物体的内能；故A正确.B.根据热力学第一定律，物体对外界做功，但物体和外界热交换不明确，所以其内能可能增加；故B正确.C.布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的永不停息地做无规则运动，并非是液体分子的无规则运动称为布朗运动；故C错误.D.颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈；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、在调整气垫导轨水平时。滑块不挂钩码和细线，接通气源后，给滑块一个初速度，使它从轨道左端向右运动，发现滑块通过光电门1的时间等于通过光电门2的时间即可ADmAd1【答案解析】

（1）[1]在调整气垫导轨水平时。滑块不挂钩码和细线，接通气源后，给滑块一个初速度，使它从轨道左端向右运动，发现滑块通过光电门1的时间等于通过光电门2的时间即可。（2）[2]根据题目中实验的步骤，结合实验的原理可知，还没有测量的物理量为滑块的质量以及遮光片的宽度，所以需要的实验器材为托盘天平（带砝码）、刻度尺（或游标卡尺）；故AD符合题意BC不符合题意。（3）[3]若两滑块相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为：mAv1＝mAv2+mBv3三个速度分别为：v1=d1t1，v2=d2t联立可得：mA（4）[4]打点计时器还需要测量各段的位移大小，存在一定偶然的误差，而光电计数器时间的误差更小。12、；31.10；BD【答案解析】

(1)相邻亮纹的间距为：，根据公式，则有；(2)游标卡尺的主尺读数为3.1cm=31mm，游标尺上第2个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为2×0.05mm=0.10mm，所以最终读数为31mm+0.10mm=31.10mm；(3)AB.根据双缝干涉条纹间距公式可知换用紫色的滤光片，波长减小，则相邻条纹间距减小；用红色的滤光片，波长增大，则相邻条纹间距增大，故选项B正确，A错误；C.根据双缝干涉条纹间距公式可知仅更换间距更大的双缝，即增大，则相邻条纹间距减小，故选项C错误；D.根据双缝干涉条纹间距公式可知仅使像屏离双缝距离远一些，即增