2023学年陕西省西安三中高二物理第二学期期末调研试题（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、如图所示，在孤立的点电荷产生的电场中有a、b两点，a点的电势为，场强大小为，方向与ab连线垂直。b点的电势为，场强大小为，方向与ab连线的夹角为30°。则a、b两点的场强大小及电势高低的关系是（）A．， B．，C．， D．，2、甲、乙两车在一平直公路上从同一地点沿同一方向沿直线运动，它们的图像如图所示．下列判断正确的是（）A．乙车启动时的加速度大小为B．乙车启动时与甲车相距C．乙车启动后乙车正好超过甲车D．运动过程中，乙车落后甲车的最大距离为3、关于下列四幅图说法不正确的是（）A．原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径可以是任意的B．光电效应实验说明了光具有粒子性C．电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性D．发现少数粒子发生了较大偏转，说明原子的正电荷和绝大部分质量集中在很小空间范围4、μ子与氢原子核（质子）构成的原子称为μ氢原子（hydrogenmuonatom），它在原子核的物理研究中有很重要作用，如图μ氢原子的能级示意图。假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于n=2能级的μ氢原子，μ氢原子吸收光子后，发出频率为ν1.ν2.ν3.ν4.ν5和A．hν3B．h(ν55、研究光电效应的实验规律的电路如图所示，加正向电压时，图中光电管的A极接电源正极，K极接电源负极时，加反向电压时，反之．当有光照射K极时，下列说法正确的是A．K极中有无光电子射出与入射光频率无关B．光电子的最大初动能与入射光频率有关C．只有光电管加正向电压时，才会有光电流D．光电管加正向电压越大，光电流强度一定越大6、一列简谐横波沿轴正向传播，某时刻的波形如图，为介质中一质点，此时刻质点的运动方向为（）A．轴正向 B．轴负向C．轴正向 D．轴负向二、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、在地球表面以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经时间t后回到出发点．假如宇航员登上某个与地球差不多大小的行星表面，仍以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经时间4t后回到出发点．则下列说法正确的是()A．这个行星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为1∶2B．这个行星的质量与地球质量之比为1∶2C．这个行星的自转周期与地球的自转周期之比为1∶2D．这个行星的密度与地球的密度之比为1∶48、如图，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R：bc是半径为R的四分之一的圆弧，与ab相切于b点．一质量为m的小球．始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动，重力加速度大小为g．小球从a点开始运动到其他轨迹最高点，则下列说法正确的是（）A．小球的机械能守恒B．小球的机械能不守恒C．小球的机械能的增量为5mgRD．小球的机械能的增量为6mgR9、下列说法正确的是A．泊松亮斑是指用光穿过不透明的圆盘中心小孔时在阴影的中心出现一个亮斑B．在双缝干涉实验中，同等条件下用红光做实验比用紫光做实验得到的条纹间距更小C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减弱玻璃表面反射光的影响D．根据多普勒效应可以测量出其他星系向着还是远离地球运动的速率10、如图所示，轻杆可以绕O点自由转动，两轻绳AC和BC长度相同，A、B端固定在轻杆上，另一端系于C点悬挂重物m，∠ACB大于90°，某同学缓慢转动轻杆将重物抬起，直到BC绳竖直的过程中，下列说法正确的是（）A．AC绳的拉力一直减小 B．AC绳的拉力先增大后减小C．BC绳的拉力一直增大 D．BC绳的拉力先增大后减小三、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）用如图所示的装置测光的波长．（1）将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图甲所示．然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图乙中手轮上的示数为_______mm，求得相邻亮纹的间距Δx为_______mm．（2）已知双缝间距d=2.0×10－4m，测得双缝到屏的距离l=0.700m，由计算式_______，求得所测红光波长为_______nm．12．（12分）小明同学在做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验时，安装好如图所示的实验装置，让刻度尺的零刻度线与弹簧上端平齐。（1）在弹簧下端挂1个钩码，静止时弹簧长度为l1，此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(分度值是1mm)上位置的放大图如图所示，可读出弹簧的长度l1=___cm。（2）在弹性限度内，在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码，静止时弹簧长度分别是l2、l3、l4、l5。实验中，当挂3个钩码时，弹簧长度为24.95cm。已知单个钩码质量是50g，当地重力加速度g=9.80m/s2，据此小明计算出弹簧的劲度系数为___N/m。(结果保留3位有效数字)（3）实验中没有考虑到弹簧的自重，对弹簧劲度系数的测量结果有无影响___(填“有”或“没有”)。（4）小红同学发现小明仅用这两组数据计算出的结果与弹簧的标称值相差较大，请你帮助小红提出更合理的数据处理方案：____________________。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）一质量为8.00×104kg的太空飞船从其飞行轨道返回地面．飞船在离地面高度1.60×105m处以7.5×103m/s的速度进入大气层，逐渐减慢至速度为100m/s时下落到地面．取地面为重力势能零点，在飞船下落过程中，重力加速度可视为常量，大小取为9.8m/s2(结果保留两位有效数字)．(1)分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能；(2)求飞船从离地面高度600m处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功，已知飞船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的2.0%.14．（16分）如图所示，导热气缸A与导热气缸B均固定于地面，由刚性细杆连接的导热活塞与两气缸间均无摩擦，初始状态系统处于平衡，两气缸中被封闭的理想气体的长度皆为L=0.5m，温度皆为t1=27℃，A中气体压强PA=1.2P0，B中气体的压强PB=1.6P0（P0是气缸外的大气压强）；活塞移动的过程中被封闭气体的量保持不变，不计细杆和两活塞质量。（ⅰ）求两气缸横截面面积之比SA：SB；（ⅱ）若使环境温度缓慢升高到t2=327℃，并且大气压保持不变，求在此过程中活塞移动的距离。15．（12分）如图所示，截面为半圆形的玻璃砖直径AB长度为d=20em，长直尺MN紧靠玻璃砖B点放置，与玻璃砖直径边缘垂直東由a和b两种色光组成的细光束沿半径方向射向圆心0处，结果在直尺上出现了三个亮点C、D、E.已知该玻璃砖对a光的折射率．大于b光的折射率，且C、D、E三个亮点到B点的距离分别为=10cm，cm，cm.(1)试确定C、D、E三个亮点对应的色光种类，并求该玻璃砖对a和b两种色光的折射率；(2)若要直尺上只出现两个亮点，可将复色光光東从图示位置绕0点顺时针旋转0角度，求θ角度的范围(可能用到的参考值sin35°≈)．

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、D【答案解析】

设孤立的点电荷为Q，将Ea、Eb延长相交，交点即为孤立的点电荷的位置，如图所示。设ab两点到Q的距离分别为ra和rb，由几何知识得到：ra：rb=1：2根据电场强度的方向可知Q带负电，以点电荷为球心的球面为等势面，负电荷越往外电势越高，所以有；由点电荷电场强度公式：可知，距离远的地方场强小，即，D正确。故选D。2、D【答案解析】A项：由图可知，乙启动时的加速度为：，故A错误；B项：根据速度图线与时间轴包围的面积表示位移，可知乙在t=10s时启动，此时甲的位移为，即甲车在乙前方50m处，故B错误；C项：由于两车从同一地点沿同一方向沿直线运动，当位移相等时两车才相遇，由图可知，乙车启动10s后，两车之间的距离为，此后两车做匀速运动，再经过时间，两车相遇，即乙车启动15

s后正好追上甲车，故C错误；D项：当两车的速度相等时相遇最远，最大距离为，故D正确．点晴：速度-时间图象切线的斜率表示该点对应时刻的加速度大小，图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小，根据两车的速度关系和位移分析何时相遇．3、A【答案解析】

A．根据波尔理论，原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径是不连续的．故A错误；B．如果用波动性解释那么照射的光越强，照射的时间越长，吸收的能量就越多，电子就能溢出，但实验结果只能是某个范围的波长才能产生光电效应，而光粒子就可以从照射光频率这个角度解释为什么在某些波长才能产生光电效应．光电效应实验说明了光具有粒子性．故B正确；C．电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性．故C正确；D．α粒子轰击金箔的实验中，发现少数α粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围．故D正确．本题选择不正确的，故选A．4、A【答案解析】

μ子吸收能量后从n=2能级跃迁到较高m能级，然后从m能级向较低能级跃迁，若从m能级向低能级跃迁时如果直接跃迁到基态n=1能级，则辐射的能量最大，否则跃迁到其它较低的激发态时μ子仍不稳定，将继续向基态和更低的激发态跃迁，即1、2、3…m任意两个轨道之间都可以产生一种频率的辐射光，故总共可以产生的辐射光子的种类为Cm2=m(m-1)2=6，解得m=4，即μ子吸收能量后先从n=2能级跃迁到n=4能级，然后从n=4能级向低能级跃迁。辐射光子的按能量从小到大的顺序排列为4能级到3能级，能级3到能级2，能级4到能级2，能级2到能级1，能级3到能级1，能级4到能级1．所以能量E与【答案点睛】本题需要同学们理解μ子吸收能量后从较低能级跃迁到较高能级，而较高能级不稳定会自发的向较低能级跃迁，只有跃迁到基态后才能稳定，故辐射光子的种类为Cn5、B【答案解析】

K极中有无光电子射出与入射光频率有关，只有当入射光的频率大于K极金属的极限频率时才有光电子射出，选项A错误；根据光电效应的规律，光电子的最大初动能与入射光频率有关，选项B正确；光电管加反向电压时，只要反向电压小于截止电压，就会有光电流产生，选项C错误；在未达到饱和光电流之前，光电管加正向电压越大，光电流强度一定越大，达到饱和光电流后，光电流的大小与正向电压无关，选项D错误.6、D【答案解析】

根据波形平移法可知，将波向右微微平移，由图可知，P点应向向下运动，即沿y轴的负方向，故D正确，ABC错误；故选D．【答案点睛】简谐波沿x轴正向传播，将波形微微平移，可以分析P点的振动方向．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、AD【答案解析】

地球表面重力加速度为：g=，未知行星表面重力加速度为：g′=，故两个星球的重力加速度大小之比为：g：g′=4：1；第一宇宙速度v=，v′=，故这个行星的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为v′：v=1：2，故A正确；根据g=，g′=，有M′：M=1：4，故B错误；条件不足，自转周期情况无法确定，故C错误；由于M′：M=1：4，体积相同，故这个行星的平均密度与地球的平均密度之比为1：4，故D正确；故选AD．【答案点睛】本题综合考查了竖直上抛运动和万有引力定律，重力加速度是联系两个问题的桥梁，解题时关键是记住运动学公式，知道在地球的表面重力等于万有引力，知道第一宇宙速度的表达式v=．8、BC【答案解析】AB、小球运动过程中，受到重力、拉力和支持力作用，支持力不做功，拉力做正功，所以小球的机械能不守恒，故A错误，B正确；CD、由a到c的过程根据动能定理得：，其中，解得：，离开c点后，水平和竖直方向的加速度大小相等，所以到其轨迹最高点时，到c点的水平位移和竖直位移大小相等，即，全过程机械能的增加量，故C正确，D错误；故选BC．9、CD【答案解析】泊松亮斑是指光照射不透明的圆盘时阴影的中心出现一个亮斑，选项A错误；红光的波长大于紫光，则在双缝干涉实验中，根据可知，同等条件下用红光做实验比用紫光做实验得到的条纹间距更大，选项B错误；拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减弱玻璃表面反射光的影响，选项C正确；根据多普勒效应可以测量出其他星系向着还是远离地球运动的速率，选项D正确；故选CD.10、AD【答案解析】

对结点C进行受力分析，其受力如图：C点受到重物的拉力mg，AC的拉力以及BC的拉力，由三力平衡的特点可知，AC与BC的拉力的合力与重物对C的拉力大小相等，方向相反．当B点逐渐升高的过程中，AC与BC之间的夹角不变，重物对C的拉力方向始终向下，若以C点为圆心，以mg大小为半径做一个圆，则AC与BC的合力的方向将顺时针转动，如图：由平行四边形定则可知，AC的拉力与BC的拉力将如图变化；可知拉力AC逐渐减小，而当AC的平行线与圆相切时（图中得红色线），拉力BC达到最大值，此后继续抬高B点，则BC的拉力减小，所以整个的过程中BC的拉力先增大后减小．由以上的分析可知，AD正确，BC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、13.8702.3106.6×102【答案解析】

图甲中螺旋测微器的固定刻度读数为2mm，可动刻度读数为0.01×32.0mm=0.320mm，所以最终读数为2.320mm．图乙中螺旋测微器的固定刻度读数为13.5mm，可动刻度读数为0.01×37.0mm=0.370mm，所以最终读数为13.870mm．则△x=mm=2.310mm．根据双缝干涉条纹的间距公式△x=λ得，λ=．代入数据得，λ=6.6×10-7m=6.6×102nm．故本题答案为：13.870，2.310，，6.6×10212、24.75490没有作出F－l图象，求斜率；利用逐差法求劲度系数；用多组数据，求平均值(答出任一种即可)【答案解析】

第一空.已知刻度尺的零刻度线与弹簧上端平齐，由示数知此时弹簧长度为24.75cm。第二空.根据胡克定律，k＝＝490N/m。第三空.因为k＝，弹簧伸长量的增加量Δx取决于所挂钩码重力的增加量ΔF，即k跟弹簧自重无关，故弹簧的自重对弹簧劲度系数的测量结果无影响。第四空.偶然误差是由各种偶然因素(实验者、测量仪器、被测物理量影响等)引起的，偏大和偏小概率均等，故多次测量求平均值可有效减小偶然误差。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),(2)【答案解析】（1）飞船着地前瞬间的机械能为①式中，m和v0分别是飞船的质量和着地前瞬间的速率．由①式和题给数据得②设地面附近的重力加速度大小为g，飞船进入大气层时的机械能为③式中，vh是飞船在高度1.6×105m处的速度大小．由③式和题给数据得④（2）飞船在高度h'

=600m处的机械能为⑤由功能原理得⑥式中，W是飞船从高度600m处至着地瞬间的过程中克服阻力所做的功．由②⑤⑥式和题给数据得W=9.7×108J⑦【名师点睛】本题主要考查