2023学年北京市第四十三中学高二物理第二学期期末统考试题（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、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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、叠放在水平地面上的四个完全相同的排球如图所示，质量均为m，相互接触，球与地面间的动摩擦因数均为μ，则：A．上方球与下方3个球间均没有弹力B．下方三个球与水平地面间均没有摩擦力C．水平地面对下方三个球的支持力均为D．水平地面对下方三个球的摩擦力均为3、下列说法中正确的是A．布朗运动就是液体分子的无规则运动B．当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力均增大C．当分子间距离增大时，分子势能一定增大D．物体的内能变化，它的温度并不一定发生变化4、氢原子的四个能级如图所示，其中为基态。若一群氢原子A处于激发态，另一群氢原子B处于激发态，则下列说法正确的是A．A可能辐射出4种频率的光子B．B可能辐射出8种频率的光子C．A能够吸收B发出的某种光子并跃迁到能级D．B能够吸收A发出的某种光子并跃迁到能级5、如图,半圆球P和竖直挡板固定在水平面上挡板与P相切,光滑小球Q静止在P和挡板之间。已知Q的质量为m、P、Q的半径之比为4:1,重力加速度大小为g。则Q对P的压力大小为A． B．C． D．6、在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步，下列表述符合物理学史实的是A．普朗克通过对阴极射线的研究，最早发现了电子B．玻尔为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论C．贝可勒尔通过对天然放射性的研究，发现原子核是由质子和中子组成的D．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了的核式结构模型二、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、(多选)如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流关系图象，直线B为电源b的路端电压与电流关系图象，直线C为一电阻R两端电压与电流关系图象．将这个电阻R分别接到a、b两个电源上，由图可知这两次相比()A．R接到电源a上，电源效率较高B．R接到电源b上，电源输出功率较大C．R接到电源a上，电源输出功率较大，但效率较低D．R接到电源b上，电源内阻发热功率较小8、如图，平直路面上有A、B两块挡板，相距6m．一物块以8m/s的初速度从紧靠A板处出发，在A、B两板间做往复匀减速运动．物块每次与A、B板碰撞后以原速率被反弹回去，现要求物块最终停在距B板2m处．已知物块和A挡板只碰撞了一次，则物块的加速度大小可能为（）A．1.2m/s2 B．1.6m/s2C．2.0m/s2 D．2.4m/s29、一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其图象如图所示，下列判断正确的是（）A．过程bc中气体既不吸热也不放热B．b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同C．过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热D．a、b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最小10、带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用．下列图中粒子所受洛伦兹力的方向正确的是()A．B．C．D．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）为了解释光电效应现象，爱因斯坦提出了“光子”的概念，并给出了光电效应方程．但这一观点一度受到质疑，密立根通过下述实验来验证其理论的正确性，实验电路如图1所示．（1）为了测量遏止电压UC与入射光频率的关系，实验中双刀双掷开关应向____闭合．（填“ab”或“cd”）（2）如果实验所得UC-υ图象如图2所示，其中U1、υ1、υ0为已知量，电子电荷量e，那么：①只需将__________________与普朗克常量h进比较，若在误差许可的范国内二者相等，则证明“光电效应方程”是正确的．②该实验所用光电管的K极材料的逸出功为___________________．12．（12分）用金属铷为阴极的光电管观测光电效应现象，实验装置如图甲所示。已知普朗克常量h=6.63×10-34J•s。（1）图甲中电极A为光电管的_______________（填“阴极”或“阳极”）；（2）要观察饱和电流，电源正负极的情况是__________________（填“左正右负”或“左负右正”）；要观察遏止电压，电源正负极的情况是__________________（填“左正右负”或“左负右正”）。（3）实验中测得铷的遏止电压UC与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率νC=__________________Hz，逸出功W0=__________________J（保留3个有效数字）；（4）如果实验中入射光的频率ν=7.00×1014Hz，则产生的光电子的最大初动能Ek=___________J（保留3个有效数字）．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）跨过定滑轮的轻绳两端，分别系着物体A和物体B，物体A放在倾角为θ的斜面上，如图所示，已知物体A的质量为m，物体A与斜面间的动摩擦因数为μ(μ＜tanθ)，滑轮的摩擦不计，要使物体A静止在斜面上，求物体B的质量的取值范围(按最大静摩擦力等于滑动摩擦力处理)．14．（16分）相距为L的两光滑平行导轨与水平面成θ角放置．上端连接一阻值为R的电阻，其他电阻不计．整个装置处在方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B．质量为m，电阻为r的导体棒ab，垂直导轨放在导轨上，如图所示．由静止释放导体棒ab，求：（1）导体棒ab可达的最大速度vm；（2）导体棒ab的速度为v=vm/3时的加速度a；（3）回路产生的最大电功率Pm．15．（12分）如图所示，△ABC为折射率n＝，顶角θ＝30°的直角三棱镜的截面，P为垂直于直线BCD的光屏。一束宽度d＝AB的单色平行光束垂直射向AB面，经三棱镜折射后在屏P上形成一条光带。求：（1）图中编号为b的光线经棱镜后传播方向改变的角度；（2）在屏P上形成的光带宽度。

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、C【答案解析】对上方球分析可知，小球受重力和下方球的支持力而处于平衡状态，所以上方球一定与下方球有力的作用，故A错误；下方球由于受上方球斜向下的弹力作用，所以下方球有运动的趋势，故下方球受摩擦力作用，故B错误；对四个球的整体分析，整体受重力和地面的支持力而处于平衡，所以三个小球受支持力大小为4mg，每个小球受支持力为mg，故C正确；三个下方小球受到的是静摩擦力，故不能根据滑动摩擦力公式进行计算，故D错误．故选C．3、D【答案解析】

布朗运动是固体小颗粒的无规运动，故A错；分子间的引力和斥力均是随分子间距的增大而减小的，故B错；而分子势能随分子间距也不是一种直接的正向变化关系，故C错；影响内能的因素不仅有温度，还有体积，物质的量这些个因素．故D正确．4、C【答案解析】

A、原子A可能辐射出种频率的光子，故A错误；B、原子B可能辐射出种频率的光子，故B错误；C、原子吸收的能量应为从低能级跃迁到高能级的能量差，故C正确，D错误。5、B【答案解析】

对Q受力分析如图所示设Q的半径为r，由几何关系得：解得：由平衡条件得：解得：故选：B。6、D【答案解析】

A.汤姆生通过对阴极射线的研究，最早发现了电子，故A错误.B.普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论，故B错误.C.贝可勒尔发现了天然放射现象，但没有发现原子核是由质子和中子组成的，故C错误.D.卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型，故D正确.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、CD【答案解析】

电源的效率为．由图看出，电源a的电动势大于电源b的电动势，直线C与A、B的交点表示R分别接在a、b两个电源上的工作状态，交点纵坐标表示路端电压U，则知R接到电源a上，电源效率较低，故A错误．电源的图线与电阻R的U-I图线的交点表示电阻R接在该电源上的工作状态，由图读出电阻R接在电源a的电压和电流较大，电源a的输出功率较大．电源效率较低，故B错误，C正确．电源U-I图象的斜率大小等于电源的内阻，可知，电源b的内阻较小，且R接到电源b上时电流较小，电源内阻发热功率较小．故D正确．故选CD．【答案点睛】本题是电源的外特性曲线与电阻的伏安特性曲线的综合，关键理解交点的物理意义，也可以根据闭合电路欧姆定律研究电流与电压关系，来比较电源的输出功率．8、BC【答案解析】

物块以8m/s速度紧靠A出发，物块最终停在距B板2m处且和A挡板只碰撞了一次，故位移可能为16m，也可能为20m；物体每次与挡板碰撞后都是原速率返回，可以将整个过程看作匀减速率直线运动，根据速度位移关系公式,有0-解得a=-v当x=16m时，加速度a=−2m/s2当x=20m时，加速度a=−1.6m/s2.故物块的加速度大小可能为2m/s2或1.6m/s2故选BC．【答案点睛】物体每次与挡板碰撞后都是原速率返回，速率随时间均匀减小，故可以将整个过程看作匀减速直线运动；然后根据题意得到物体可能的位移；再根据运动学公式求解可能的加速度．9、BD【答案解析】

A.过程bc，温度不变，内能不变，但压强降低，体积变大，气体对外做功，由热力学第一定律，气体会吸热，故A错误；B.由图象可知，bc过程气体发生等温变化，气体内能不变，压强减小，由玻意耳定律可知,体积增大，状态气体的分子数密度不同，b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同,故B正确。C.由图象可知，ca过程气体压强不变,温度降低由盖•吕萨克定律可知，其体积减小，外界对气体做功W>0，气体温度降低，内能减少ΔU<0，由热力学第一定律可知，气体要放出热量，ca过程中外界对气体所做的功小于气体所放热量，故C错误;D.由图象可知，a状态温度最低，a分子平均动能最小，a、b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最小，故D正确10、AB【答案解析】

根据左手定则来判断洛伦兹力方向．【题目详解】A图中，四指指向粒子运动方向，故可知粒子受到的洛伦兹力方向应垂直速度方向指向上方，A正确；B图中粒子带负电，四指指向应与粒子运动方向相反，根据左手定则可得粒子受到的洛伦兹力方向应垂直速度方向指向上方，B正确；C图中由于粒子运动方向和磁场方向平行，故不受洛伦兹力，C错误；D图中将速度分解为垂直磁场方向和平行磁场方向上的速度，而平行磁场方向不受洛伦兹力，根据左手定则可得粒子受到垂直纸面向里的洛伦兹力，D错误．【答案点睛】需要注意粒子的正负，四指指向垂直磁场方向，且与正电荷运动方向相同，与负电荷运动方向相反．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、cd【答案解析】

（1）测量遏止电压需要将阴极K接电源的正极，可知实验中双刀双掷开关应向下闭合到cd．

（2）①根据爱因斯坦光电效应方程：Ek=hv-W0

由动能定理：eU=Ek得：，

结合图象知：；

解得普朗克常量：h=，

②截止频率为v0，则该金属的逸出功：W0=hv0【答案点睛】解决本题的关键掌握光电效应方程，对于图象问题，关键得出物理量之间的关系式，结合图线的斜率或截距进行求解，解决本题的关键掌握光电效应方程以及最大初动能与遏止电压的关系．12、阳极左正右负左负右正（5.12-5.18）×1014Hz（3.39-3.43）×10-19J（1.21-1.25）×10-19J【答案解析】

第一空．由光电管的结构可知A板为正极，即为阳极。

第二空．观察饱和电流，加正向电压，光电子加速，则电源正负极的情况是左正右负；第三空．要观察遏止电压，加反向电压，光电子减速，则电源正负极的情况是左负右正；

第四空．由和得：，因此当遏制电压为零时，，根据图象可知，铷的截止频率；

第五空．根据，则可求出该金属的逸出功大小；

第六空．根据图象和，结合公式；解得：。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、【答案解析】

先选物体B为研究对象，它受到重力mBg和拉力T的作用，根据平衡条件有：T=mBg①再选物体A为研究对象，它受到重力mg、斜面支持力N、轻绳拉力T