2023学年河北省唐山二中物理高二下期末教学质量检测试题（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、氢原子的能级图如图所示，如果大量氢原子处在n=4能级的激发态，则下列说法中正确的是A．这群氢原子能辐射出3种不同频率的光子B．这群氢原子能辐射的光子的最小能量为0.66eVC．处于该能级的氢原子至少需吸收13.6eV的能量才能电离D．波长最长的光子是氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级产生的2、某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2两端的电压与电流的关系如图所示．用此电源和电阻R1、R2组成电路，R1、R2可以同时接入电路，也可以单独接入电路．下列说法正确的是（）A．将R1、R2串联后接到电源两端时，电源的效率为80％B．将R1、R2并联后接到电源两端时，电源的效率为80％C．为使电源输出功率最大，可将R1单独接到电源两端D．为使电源输出功率最大，可将R2单独接到电源两端3、P、Q两电荷的电场线分布如图所示，、为电场中的两点．一个离子从运动到（不计重力），轨迹如图所示．则下列判断正确的是A．Q带正电B．c点电势低于d点电势C．离子在运动过程中受到P的吸引D．离子从到，电场力做正功4、如图所示，电动势为E内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器连接成电路，当滑动变阻器的滑片由中点滑向b端过程中，下列说法正确的是A．电流表和电压表的示数都增大B．电流表和电压表的示数都减小C．电压表的示数增大，电流表的示数减小D．电压表的示数减小，电流表的示数增大5、A、B两个弹簧振子，A的固有频率为f，B的固有频率为4f。若它们均在频率为3f的驱动力作用下做受迫振动，则：（）A．A的振幅较大，振动频率为f B．B的振幅较大，振动频率为3fC．A的振幅较大，振动频率为3f D．B的振幅较大，振动频率为4f6、楼道灯的声控开关，主要原理是将声音信号转换为电信号，下列常见的数码产品中应用了这种传感器技术是（）A．收音机 B．话筒 C．扬声器 D．耳机二、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、如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷，距离为d，电荷量分别为＋Q和－Q，在它们连线的竖直中垂线上固定一根长为L、内壁光滑的绝缘细管，有一带电荷量为＋q的小球以初速度v0从上端管口射入，重力加速度为g，静电力常量为k，则小球（）A．下落过程中加速度始终为gB．受到的库仑力先做正功后做负功C．速度先增大后减小，射出时速度仍为v0D．管壁对小球的弹力最大值为8、图甲为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图乙为介质中平衡位置在x=1.5m处的质点P（图中未画出）的振动图象，质点Q（图中未画出）是平衡位置为x=2m的质点，下列说法正确的是A．该波波速为0.5m/sB．该波沿x轴正方向传播C．当t=2018s时，Q质点处于波峰的位置D．在0~2018s时间内，Q运动的路程为8072cm9、如下图所示，在水平面上有一个闭合的线圈，将一根条形磁铁从线圈的上方插入线圈中，在磁铁进入线圈的过程中，线圈中会产生感应电流，磁铁会受到线圈中电流的作用力，若从线圈上方俯视，关于感应电流和作用力的方向，以下判断正确的是（）A．若磁铁的N极向下插入，线圈中产生顺时方向的感应电流B．若磁铁的S极向下插入，线圈中产生顺时方向的感应电流C．无论N极向下插入还是S极向下插入，磁铁都受到向下的引力D．无论N极向下插入还是S极向下插入，磁铁都受到向上的斥力10、运用分子动理论的相关知识，判断下列说法正确的是（）A．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数仅与单位体积内分子数有关B．某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为NA=C．阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃运动不是布朗运动D．生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成E.降低气体的温度，气体分子热运动的剧烈程度就可减弱三、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）如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置，如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后有①将A迅速插入B线圈时，灵敏电流计指针将__________．②A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针将________．12．（12分）有一额定电压为2.8V，额定功率0.56W的小灯泡，现要用伏安法描绘这个小灯泡的伏安特性曲线，有下列器材可供选用：A．电压表（量程0~3V内阻约6kΩ）B．电压表（量程0~6V，内阻约20kΩ）C．电流表（量程0~0.6A，内阻约0.5Ω）D．电流表（量程0~200mA，内阻约20Ω）E.滑动变阻器（最大电阻10Ω，允许最大电流2A）F.滑动变阻器（最大电阻200Ω，允许最大电流150mA）G.三节干电池（电动势约为4.5V）H.电键、导线若干(1)为提高实验的精确程度，电压表应选用____；电流表应选用___；滑动变阻器应选用____；（以上均填器材前的序号）(2)请在虚线框内画出描绘小灯泡伏安特性曲线的电路图____；(3)通过实验描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图所示，某同学将一电源（电动势E=2V，内阻r=5Ω）与此小灯泡直接连接时，小灯泡的实际功率是____W（保留两位有效数字）。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）如图甲所示，两根平行金属导轨固定倾斜放置，与水平面夹角为θ=37°，相距d=1.0m，a、b间接一个阻值R=5.0Ω的电阻，在导轨上c、d两点处放一根质量m=0.1kg的金属棒，bc长为L=4.0m，cd平行ab，金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，金属棒与导轨接触点间电阻r=3.0Ω，导轨电阻忽略不计，金属棒与导轨间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，金属棒被两个垂直于导轨的绝缘桩挡住而不会下滑，在金属导轨区域加一个垂直导轨平面斜向下的匀强磁场，磁场随时间的变化关系如图乙所示已知0~1.0s时间内回路中产生的感应电动势大小E=4.0V，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.1．求：(1)在t=1.0s时，磁感应强度B的大小；(2)t=1.0s时，金属棒所受的安培力的大小；(3)在磁场变化的全过程中，若金属棒始终没有离开绝缘桩而上升，则图乙中t0的最大值；(4)在t=0.2s时撤去绝缘桩，求0.2s~t0为最大值的时间内，金属棒受到的摩擦力f随时间t变化的关系式．14．（16分）如图甲所示，一个半径为r的单匝半圆形线框，以直径ab为轴匀速转动，周期为T，ab的左侧有垂直于纸面向里(与ab垂直)的匀强磁场，磁感应强度大小为B．M和N是两个集流环，负载电阻为R线框电阻为，摩擦和其它部分的电阻均不计.从图示位置开始计时.(1)在图乙中画出线框产生的感应电动勢随时间变化的图象(至少画两个周期)；(2)求线框转过时间内通过负载电阻R的电荷量；(3)求线框转过时间内外力做的功；(4)电压表的示数多大?15．（12分）如图所示，在光滑水平面上方有磁感应强度为B的匀强磁场，质量为m的不带电的小球甲，以水平向右的速率与质量也为m带电+q的静止小球乙发生正碰，后合为一体。若在碰后两球对水平面恰好无压力，则碰前甲球的速率为多少？若乙球以同样的速率向左运动与静止的甲发生正碰，合为一体后对水平面的压力为多少？

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.这群原子能辐射出C42=6B.根据玻尔理论可知，这群氢原子能辐射的光子的最小能量是氢原子从n=4能级跃迁到能级n=3能级产生的，为0.66eV，故B项符合题意；C.处于该能级(n=4)的氢原子至少需吸收0.85eV能量的光子才能电离，故C项不符合题意；D.波长最长的辐射光对应着能级差最小，则是氢原子从n=4能级跃迁到能级n=3能级产生的，故D项不符合题意。2、C【答案解析】

A.根据题图可知，电源的电动势为E=3V，内阻Ω，根据知，两定值电阻的阻值分别为R1=0.5Ω，R2=1Ω．将R1、R2串联后接到电源两端时，电源的效率为，故A错误；B.外电阻越大，电源的效率越高，因为R1、R2并联后的电阻小于将它们串联后的电阻，可知，将R1、R2并联后接到电源两端时，电源的效率小于75%，故B错误；CD．当外电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大，据此可知将R1单独接到电源两端时，电源输出功率最大，故C正确，D错误．3、C【答案解析】根据电场线从正电荷出发到负电荷终止可知，P带正电荷，Q带负电荷，选项A错误；由顺着电场线方向电势逐渐降低可知，c点电势高于d点电势，选项B错误；由离子从运动到的轨迹弯曲方向可知，离子在运动过程中受到P的吸引，选项C正确；离子从到，电场力做负功，选项D错误．4、B【答案解析】

当滑片向b滑动时，R接入电阻减小，总电阻减小；由闭合电路的欧姆定律可知电路中总电流增加，则内电压和R1的电压增加，由U=E-Ir可知电压表电压减小，即电压表示数减小；因电压表电压减小，则并联部分电压减小，即R2两端的电压减小，由欧姆定律可知电流表示数减小；故B正确，ACD错误；5、B【答案解析】

受迫振动的频率等于驱动力的频率，当系统的固有频率等于驱动力的频率时，系统达到共振，振幅达最大，故A、B两个单摆都做受迫振动，频率为3f，B摆固有频率接近3f，则B的振幅较大，故B正确，ACD错误。6、B【答案解析】A.收音机是将电信号转化为声音，故A错误；B.话筒将声信号转化为电信号．故B正确；C.扬声器将电信号转化为声音．故C错误；D.耳机将电信号转化为声音．故D错误．故选B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】

A．电荷量为+q的小球以初速度v0从管口射入的过程，因库仑力与速度方向垂直，竖直方向只受重力作用，加速度始终为g，故A正确；B．小球有下落过程中，库仑力与速度方向垂直，则库仑力不做功，故B错误；C．电场力不做功，只有重力做功；根据动能定理，速度不断增加，故C错误；D．在两个电荷的中垂线的中点，单个电荷产生的电场强度为：E=根据矢量的合成法则，则有电场强度最大值为，因此电荷量为+q的小球受到最大库仑力为，结合受力分析可知，弹力与库仑力平衡，则管壁对小球的弹力最大值为，故D正确；故选AD.点睛：对于等量异种电荷，根据矢量的合成法则，中垂线的中点的电场强度最大，在无穷远的电场强度为零；点电荷靠近两个电荷的连线的中点过程，电场力不做功；中点处的电场强度最大，则库仑力也最大，弹力也是最大，从而即可求解．8、AD【答案解析】

A．由图甲可得：波长λ=2m，由图乙可得：周期T=4s，故波速，故A正确；B．由图乙可得：t=2s时质点P在平衡位置向下振动，故由图甲可得：波向左传播，故B错误；C．t=2018s=504T+2s，故当t=2018s时，Q质点振动和t=2s时一致，故由图甲可得：质点Q处于波谷位置，故C错误；D．在0~2018s时间内，Q运动的时间，故运动路程，故D正确．9、BD【答案解析】试题分析：若磁铁的极向下插入，穿过线圈的磁通量增加，磁场方向向下，根据楞次定律可知，线圈中产生逆时方向的感应电流，故A错误；若磁铁的极向下插入，穿过线圈的磁通量增加，磁场方向向上，根据楞次定律可知，线圈中产生顺时方向的感应电流，故B正确；根据安培定则判断可知，当极向下插入时，线圈上端相当于极；当极向下插入，线圈上端相当于极，与磁铁的极性总相反，存在斥力，故C错误，D正确．考点：电磁感应【名师点睛】本题是楞次定律的基本应用．对于电磁感应现象中，导体与磁体的作用力也可以根据楞次定律的另一种表述判断：感应电流的磁场总要阻碍导体与磁体间的相对运动．10、CDE【答案解析】

碰撞的次数，与单位体积内的分子数及温度有关，对于固体和液体，摩尔体积和分子体积的比值等于阿伏伽德罗常数，对于气体不适用．尘埃的运动不是布朗运动；温度高体分子热运动就剧烈，分子运动不停息．【题目详解】A.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内的分子数及温度有关，故A错误；B.由于气体分子间距离较大，摩尔体积与分子体积的比值不等于阿伏伽德罗常数，故B错误；C.布朗运动是固体微粒在液体中的无规则运动，需借助显微镜观察，而阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到尘埃的运动不是布朗运动，故C正确；D.生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成，故D正确；E.温度是分子的平均动能的标志，温度高体分子热运动就剧烈，降低气体的温度，气体分子热运动的剧烈程度就可减弱，故E正确。故选CDE．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、①向右偏转一下②向左偏转一下【答案解析】（1）由题意“在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下”，得出磁通量增加则电表指针向右偏，当将A线圈迅速插入B线圈时,磁通量增大,则产生的感应电流也使指针向右偏转一下.

（2）A线圈插入B线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,电阻增大，电流减小,则产生的磁场变弱,通过副线圈的磁通量减小,所以产生的感应电流使指针向左偏转一下12、ADE0.18（0.16~0.20范围内均给对）【答案解析】

(1)由题意可知，灯泡的额定电压为2.8V，为了准确性及安全性原则，电压表应选择A；由P=UI可得，灯泡的额定电流为：，故电流表应选择D；测量灯泡的伏安特性曲线实验中应采用分压接法，故滑动变阻器应选用小电阻，故滑动变阻器应选择

E；(2)测量小灯泡的伏安特性曲线时，要求电压值从零开始变化，故滑动变阻器应采有分压接法；灯泡内阻约为：，而电流表内阻约为20Ω，故电流表应采用外接法；故电路图如图所示∶(3)由电源的电动势和内阻作出电源的伏安特性曲线如图所示：则交点为灯泡的工作点，由图可知，灯泡的电压为1.38V，电流为0.15A，则灯泡的功率P=UI=1.3×0.13=0.17W；（0.16~0.20范围内均给对）【答案点睛】根据小灯泡的额定电压可以选出电压表，根据灯泡的额定功率可求出额定电流，则可确定出电流表；根据滑动变阻器的接法可选出滑动变阻器；根据测伏安特性曲线的实验要求可以选出滑动变阻器的接法，由电流表及电压表内阻的关系可得出电流表的接法；在图中作出电源的伏安特性曲线，图像与灯泡的伏安特性曲线的交点为灯泡的工作点，则可得出灯泡的电压及电流，由功率公式可求得实际功率。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)1.2T(2)0.1N(3)l.8s(4)f=0.5t-0.5【答案解析】

(1)根据法拉第电磁感应定律解得磁感应强度的变化率=1T/s0-时间内有B=0.2+=0.2+t解得t=1.0s时，磁感应强度的大小B=1.2T(2)由闭合电路欧姆定律，在t=l.0s时由于磁场变化产生的感应电流=0.5At=l.0s时，金属棒所受的安培力F0=RId=(0.2+t)Id=0.1N(3)金属棒始终没有离开绝緣桩而上升，为最大值时，静摩擦力达到最大，且沿斜面向下，沿倾斜导轨方向上合外力为零Bld=mgsinθ+μmgcosθ为最大值时I=0.5A，B=0.2+解得=l.8s(4)t=0.2s时撤去绝缘桩，金属棒所受的安培力F1=BId=(0.2+t)Id=0.2N此时金属梓恰好不沿金属轨道运动，摩擦力为最大静摩擦力，方向沿轨道平面向上当金属棒所受的摩擦力为零时，F2=BId=(0.2+t)Id=mgsinθ可