2023学年云南省曲靖市麒麟区三中高二物理第二学期期末统考模拟试题（含解析）

2023学年高二下学期物理期末模拟测试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、据报道，我国实施的“双星”计划发射的卫星中放置了一种“磁强计”，用于测定地磁场的磁感应强度等研究项目。磁强计的原理如图所示：电路中有一段金属导体，它的横截面积是宽为a、高为b的长方形，放在沿y轴正方向的匀强磁场中，导体中通有沿x正方向、大小为I的电流。已知金属导体单位体积中的自由电子数为n，电子电量为e。金属导电过程中，自由电子做定向移动可视为匀速运动。若测出金属导体前后两个侧面间(z=a为前侧面，z=0为后侧面)的电势差为U，那么（）A．前侧面电势高， B．前侧面电势高，C．后侧面电势高， D．后侧面电势高，2、采用220kV高压向远方的城市输电，当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的，输电电压应变为A．110kV B．220V C．220kV D．440kV3、如图甲所示为发电机构造示意图，产生的电动势随时间变化图象如图乙所示．发电机线圈的内阻为1Ω，外接电阻的阻值为99Ω，下列说法正确的是A．电压表示数为220VB．电流表示数为2.2AC．时，穿过线圈的磁通量最大D．电流方向每秒变化50次4、下列叙述中符合史实的是A．玻尔理论很好地解释了氢原子的光谱B．汤姆孙发现电子，表明原子具有核式结构C．卢瑟福根据粒子散射实验的现象，提出了原子的能级假设D．贝克勒尔发现了天然放射现象，并提出了原子的核式结构5、交流发电机线圈电阻r＝1Ω，用电器电阻R＝9Ω，电压表示数为9V,如图所示，那么该交流发电机()A．电动势的峰值为10VB．电动势的有效值为9VC．交流发电机线圈通过中性面时电动势的瞬时值为10VD．交流发电机线圈自中性面转过90°的过程中的平均感应电动势为6、如图，圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点．有无数带有同样电荷、具有同样质量的粒子在纸面内沿各个方向以同样的速率通过P点进入磁场．这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段弧上，这段圆弧的弧长是圆周长的1/1．将磁感应强度的大小从原来的变为，结果相应的弧长变为原来的一半，则：等于A．2 B． C． D．1二、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、如图所示是某金属在光的照射下，光电子的最大初动能Ek与入射光的波长的倒数(1λ)的关系图象，由图象可知(A．图象中的λ0是产生光电效应的最小波长B．普朗克常量和光速的乘积hc=Eλ0C．该金属的逸出功等于-ED．若入射光的波长为λ03，产生的光电子的最大初动能为8、甲乙两列简谐横波波速均为v=2m/s，甲沿x轴负方向传播，乙沿x轴正方向传播，某时刻波的图象分别如图甲、乙所示，其中P、Q处的质点均处于波峰，关于这两列波，下列说法正确的是_________．A．甲波中的M处质点比P处质点先回到平衡位置B．从图示的时刻开始，P处质点与Q处质点同时回到平衡位置C．从图示的时刻开始，经过1.0s，P质点沿x轴负方向通过的位移为2mD．从图示的时刻开始，经过1.0s，M质点沿通过的路程为20cmE.如果这两列波相遇不可能形成稳定的干涉图样9、利用引力常量G和下列某一组数据，能计算出地球质量的是A．地球的半径及重力加速度（不考虑地球自转）B．人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期C．月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离D．地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间距离10、甲、乙两物体在同一直线上运动的x-t图像如图所示，以甲的出发点为原点，出发时刻为计时起点，则从图像上可以看出（）A．甲、乙同时出发B．乙比甲先出发C．甲开始运动时，乙在甲前面x0处D．甲在中途停了一会，但最后还是追上了乙三、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）某课外兴趣小组做“用单摆测定重力加速度”的实验．(1)下列选项是小组成员提出的建议，其中正确的是________；A．为了防止断裂，摆线要选择长些的、伸缩性大些的细绳B．为了减小阻力，摆球尽量选择质量大些、体积小些的钢球C．为了方便测量，应使摆线偏离竖直位置30°角静止释放D．为了减小误差，在摆球经过平衡位置时开始计时，经过多次全振动后停止计时(2)该小组成员用10分度的游标卡尺测摆球直径如图所示，摆球的直径为______mm；(3)该小组成员测出了摆线的长为l，摆球的直径为d，n次全振动的总时间为t，则当地的重力加速度g=__________．12．（12分）电池用久了性能会下降。某物理兴趣小组欲测量某旧电池的电动势和内阻，实验电路如图甲所示。可供选择的器材如下：A．待测电池（电动势约为12V，内阻为十几欧）；B．直流电压表（量程0～15V，内阻约为15kΩ）C．直流电压表（量程0～3V，内阻约为3kΩ）；D．定值电阻（阻值为10Ω，额定电流3A）；E．定值电阻（阻值为100Ω，额定电流1A）F．滑动变阻器（最大阻值为100Ω）；G．导线和开关（1）电压表V2应选择_____，定值电阻应选择_____（选填器材前的字母序号）（2）若电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，定值电阻的阻值为R0，则该电池的电动势E和内阻r的关系式为E＝_____（用U1、U2、R0表示）。（3）改变滑动变阻器阻值，重复实验，可获取两个电压表示数的多组数据，作出U1-U2图线如图乙所示，则该电池的电动势E＝_____V，内阻r＝_____Ω（结果均保留三位有效数字）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）如图所示，电子从A孔飘入电压U1=5000V电场中，(此时电子的速率可认为等于零)，经电场加速后，从B孔沿平行板间的中线垂直射入匀强电场，若两板间距d=1.0cm，板长L=5.0cm，要使电子能从两板间飞出，求两个极板上所加电压U2的最大值。（电子的质量me=9.1×10－31kg，电量e=1.6×10－19C）14．（16分）某种透明材料制成的空心球体外径是内径的2倍，其过球心的某截面（纸面内）如图所示．一束单色光（纸面内）从外球面上A点入射，人射角为45°时，光束经折射后恰好与内球面B点相切．①求该透明材料的折射率②欲使光東能射入空心球内部空心区域，入射角应满足什么条件？15．（12分）气缸长为L=1m（气缸的厚度可忽略不计），固定在水平面上，气缸中有横截面积为S=100cm2的光滑活塞，活塞封闭了一定质量的理想气体，当温度为t=27℃，大气压为p0=1×105Pa时，气柱长度为L0=0.4m。现缓慢拉动活塞，假设拉力能够达到的最大值为F=500N，求：①如果温度保持不变，能否将活塞从气缸中拉出？（通过计算说明）②保持拉力最大值不变，气缸中气体温度至少为多少摄氏度时，才能将活塞从气缸中拉出？

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、C【答案解析】试题分析：电子定向移动形成电流，根据电流的方向得出电子定向移动的方向，根据左手定则，判断出电子的偏转方向，在前后两侧面间形成电势差，最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下平衡，根据平衡求出磁感应强度的大小．电子定向移动的方向沿x轴负向，所以电子向前表面偏转，则前表面带负电，后表面失去电子带正电，后侧面的电势较高，当金属导体中自由电子定向移动时受洛伦兹力作用向前侧面偏转，使得前后两侧面间产生电势差，当电子所受的电场力与洛伦兹力平衡时，前后两侧面间产生恒定的电势差．因而可得，，由以上几式解得磁场的磁感应强度，故C正确．2、C【答案解析】

输送电流，输电线上损失的功率，可知输电线损失的功率与输送电压的平方成反比，所以为使输电线上损失的功率减小为原来的，输电电压应变为原来的倍，即输电电压增大为，故C正确，ABD错误。【答案点睛】解决本题的关键搞清输送功率与输送电压和输送电流的关系，以及知道在输电线上损失的功率的计算公式即可．3、B【答案解析】

B.交流电的有效值为，则电流的有效值为，则电流表示数为2.2A，选项B正确；A.电压表示数为U=IR=2.2×99V=217.8V，选项A错误；C.时，感应电动势最大，此时穿过线圈的磁通量为零，选项C错误；D.交流电的频率为，则电流方向每秒变化100次，选项D错误.4、A【答案解析】玻尔理论提出了原子的能级假设，能很好地解释氢原子光谱；故A正确．汤姆生发现电子，表明原子具有复杂结构，查德威克通过实验证实了中子的存在；故B错误．卢瑟福根据α粒子散射实验的现象，提出了原子核式结构模型；故C错误．贝克勒尔发现了天然放射现象，说明原子核有复杂的结构．故D错误．故选A．点睛：对于物理学史上重大发现，可根据时代背景、年代、发现或发明的内容、发现过程、意义等角度进行记忆．5、D【答案解析】

用电器电阻R＝9Ω，电压表示数为9V，则电路中的电流I＝1A，所以，电路中的电动势E＝I(R＋r)＝1×(1＋9)V＝10V．电压表的读数是交流电的有效值，所以10V是电路中电动势的有效值，其最大值Em＝E＝10V，故AB错误．由交流电的产生与变化的规律可知，交流发电机线圈通过中性面时电动势的瞬时值最小为零，故C错误；线圈自中性面转过90°的过程中的平均感应电动势为，故D正确．6、B【答案解析】

画出导电粒子的运动轨迹，找出临界条件好角度关系，利用圆周运动由洛仑兹力充当向心力，分别表示出圆周运动的半径，进行比较即可．【题目详解】磁感应强度为B1时，从P点射入的粒子与磁场边界的最远交点为M，最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点，∠POM=120°，如图所示：所以粒子做圆周运动的半径R为：sin60°=，得：磁感应强度为B2时，从P点射入的粒子与磁场边界的最远交点为N，最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点，∠PON=60°，如图所示：所以粒子做圆周运动的半径R′为：sin10°=，得：由带电粒子做圆周运动的半径：得：联立解得：．故选B．【答案点睛】带电粒子在电磁场中的运动一般有直线运动、圆周运动和一般的曲线运动；直线运动一般由动力学公式求解，圆周运动由洛仑兹力充当向心力，一般的曲线运动一般由动能定理求解．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】

A.图象中的λ0是产生光电效应的最大波长，选项A错误；B.根据爱因斯坦光电效应方程，光电子的最大初动能Ek与入射光的波长的倒数1λ的关系图象对应的函数关系式为Ek＝hc1λ－W，由图象可知Ek＝0时，hc＝Eλ0，选项C.由Ek＝hc1λ－W，并结合关系图象可得该金属的逸出功W＝E，选项CD.若入射光的波长为λ03，由Ek＝hc1λ－W，解得Ek＝hc1λ－W＝3E－E＝2E，即产生的光电子的最大初动能为28、ADE【答案解析】甲沿x轴负方向传播，则甲波中的M处质点沿y轴负方向振动，比P处质点先回到平衡位置，选项A正确；因甲乙两波的波长不同，虽然传播速度相同，但是周期不同，则从图示的时刻开始，P处质点与Q处质点回到平衡位置的时间不同，选项B错误；甲简谐横波沿x轴负方向传播，介质中质点只在各自平衡位置附近上下振动，不沿x轴负方向移动，故C错误．甲波的周期，则t=1.0s=0.5T，则从图示的时刻开始，经过1.0s，M质点通过的路程为2A=20cm，选项D正确；，乙波的周期，周期不同，两波频率不同，不能产生稳定的干涉，选项E正确；故选ADE.点睛：波的基本特点是波传播的是振动形式和能量，而质点不随波迁移，只在各自的平衡位置附近振动．要熟练进行质点振动方向和波的传播方向关系的判断．9、ABC【答案解析】

A.根据地球表面物体重力等于万有引力可得：，所以，地球质量：，故A可计算；B.由万有引力做向心力可得：，故可根据v，T求得R，进而求得地球质量，故B可计算；CD.根据万有引力做向心力可得：，故可根据T，r求得中心天体的质量M，运动天体的质量m的质量无法求解，故C可计算，D不可计算。本题选不能计算出的，故选：ABC。10、ACD【答案解析】

试题分析：由图象可知甲乙两物体同时出发．故A正确B错误；可知开始运动时甲的出发点在坐标原点，而乙物体在出发时离坐标原点的距离为x0，故甲开始运动时，乙在甲前面x0处，故C正确；由于甲物体在t1～t2时间内甲物体的位移未变，即甲在中途停了一会儿，在t3时刻甲乙两物体的位置相同，即甲追上了乙，故D正确．考点：匀变速直线运动的图像三、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、BD22.7【答案解析】(1)A、为了防止断裂，摆线要选择长些的、不能有伸缩性的细绳，否则摆长会变化，故A错误．B、为了减小空气阻力，摆球密度要大，体积要小，故B正确．C、小球的偏角α在很小(不大于5°)小球的振动才近似看成简谐运动，故C错误．D、把秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期，误差较大，应采用累积法测量周期，故D正确．故选BD．(2)游标卡尺的主尺读数为22mm，游标读数为0.1×7mm=0.7mm，则最终读数为22.7mm.(3)根据单摆的周期公式，而，故解得.【答案点睛】单摆测定重力加速度的原理：单摆的周期公式，还要知道：摆角很小的情况下单摆的振动才是简谐运动；摆长等于摆线的长度加上摆球的半径，为减小误差应保证摆线的长短不变．12、CD11.515.0【答案解析】

第一空.电压表V2测定值电阻两端电压，可以选用量程较小的电压表C；第二空.电源电动势约为12V，为减小实验误差，定值电阻应选择D；第二空.由图示电路图可知，电源电动势：E＝U1+Ir＝U1+r；第三空.因U1=E-，由图示U1﹣U2图象可知，电源电动势：E＝11.5V，因；电源内阻：r＝kR2＝15.0Ω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