江苏省常州第一中学2023学年物理高二第二学期期末达标检测模拟试题（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、将一电源电动势为E，内阻为r的电池，与外电路连接，构成一个闭合电路，用R表示外电路电阻，I表示电路的总电流，下列说法正确的是A．由U外＝IR可知，外电压随I的增大而增大B．由U内＝Ir可知，电源两端的电压，随I的增大而增大C．由U＝E－Ir可知，电源输出电压，随输出电流I的增大而减小D．由P＝IU可知，电源的输出功率P随输出电流I的增大而增大2、图示是氢原子能级示意图，一群处于n=4能级的氢原子回到n=1的过程中()A．放出4种频率不同的光子B．放出8种频率不同的光子C．放出的光子的最大能量为12.75eV，最小能量是0.66eVD．放出的光子能使逸出功为13.0eV的金属发生光电效应3、如图所示，一个内壁光滑的绝缘细直管竖直放置。在管子的底部固定一电荷量为Q（Q0）的带电体，在距离底部点电荷为h2的管口A处，有一电荷量为q（q0）、质量为m的小球自静止释放，在距离底部点电荷为h1的B处速度恰好为零。现让一个电荷量为q、质量为2m的小球仍在A处自静止释放，已知静电力常量为k，重力加速度为g，则该小球A．运动到B处的速度为零B．在下落过程中加速度大小一直变小C．向下运动了位移时速度最大D．小球向下运动到B点时的速度为4、如图所示，一带电粒子在电场中，只在电场力作用下沿虚线所示轨迹从A点运动到B点的过程中，下列判断正确的是A．粒子带负电，速度增大B．粒子带负电，加速度减小C．粒子带正电，加速度增大D．粒子带正电，速度减小5、1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”．1982年，美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验：他设想，如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的闭合超导线圈，那么，从上向下看，这个线圈中将出现（）A．先是逆时针方向，然后是顺时针方向的感应电流B．先是顺时针方向，然后是逆时针方向的感应电流C．顺时针方向的持续流动的感应电流D．逆时针方向的持续流动的感应电流6、如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n＝3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠．下列说法正确的是A．这群氢原子能发出3种不同频率的光，其中从n＝3跃迁到n＝2所发出的光波长最短B．这群氢原子能发出2种不同频率的光，其中从n＝3跃迁到n＝1所发出的光频率最小C．金属钠表面发出的光电子的最大初动能为9.60eVD．这群氢原子发出不同频率的光，只有一种频率的光可使金属钠发生光电效应二、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，图甲为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图乙为媒质中平衡位置在x=1.5m处的质点的振动图象，P是平衡位置为x=2mA．波速为0.5B．波的传播方向向右C．0∼2s时间内，P运动的路程为D．0∼2s时间内，P向y8、如图所示,实线与虚线分别表示振幅频率均相同的两列波的波峰和波谷,两列波的振幅均为．此刻,是波峰与波峰相遇点;下列说法中正确的是（）A．该时刻位于点的质点正处于平衡位置B．位于两点的质点始终处在平衡位置C．从该时刻起,经过四分之一周期,位于点的质点和位于点的质点都到达平衡位置D．连线的中点是振动加强的点,其振幅为9、如图所示，实线为两个点电荷、所产生电场的电场线，关于、连线对称的虚线abc为某带负电粒子（重力不计）在电场中运动的轨迹，其中a、c为关于、连线的对称点．若粒子在b点的速度小于在c点的速度，则下列说法正确的是()A．带正电，带负电B．a点的电势高于b点的电势C．粒子经过a、c两点时的动能相等D．粒子在b点受到的电场力功率大于在c点受到的电场力功率10、如图所示，光滑导轨MN和PQ固定在同一水平面上，两导轨距离为L，两端分别接有阻值均为R的定值电阻R1和R2，两导轨间有一边长为L2的正方形区域abcd，该区域内有方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B.一质量为m的金属杆与导轨接触良好并静止于ab处，现用一恒力F沿水平方向拉杆，使之由静止向右运动，若杆拉出磁场前已做匀速运动，不计导轨及金属杆的电阻．则(A．金属杆出磁场前的瞬间，流过R1的电流大小为2FB．金属杆穿过整个磁场过程中R1上产生的电热为1C．金属杆做匀速运动时的速率v=D．金属杆穿过整个磁场过程中通过电阻R1的电荷量为B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）某研究小组同学做下面两个实验：(1)甲同学在“研究电磁感应现象”的实验中，首先要按图甲接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系；然后按图乙将电流表与线圈B连成一个闭合回路，将线圈A、电池、滑动变阻器和开关串联成另一个闭合电路，在图甲中，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏，不通电时电流表指针停在正中央．在图乙中：S闭合后，将螺线管A插入螺线管B的过程中，电流表的指针________（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”);线圈A放在B中不动时，指针将________（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”)；线圈A放在B中不动，突然断开开关S，电流表指针将________（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”)．(2)乙同学为了研究光敏电阻在室内正常光照射和室外强光照射时电阻的大小关系，用图丙所示电路进行实验，得出两种U-I图线如图丁所示．根据U-I图线可知正常光照射时光敏电阻阻值为________Ω，强光源照射时电阻为________Ω；若实验中所用电压表的内阻约为，毫安表的内阻约为；考虑到电表内阻对实验结果的影响，此实验中____（填“正常光照射时”或“强光照射时”）测得的电阻误差较大．若测量这种光照下的电阻，则需将实物图中毫安表的连接方式采用________（填“内接”或“外接”)法进行实验，实验结果较为准确．12．（12分）用图甲中装置完成“探究碰撞中的不变量”实验．设入射小球质量为，半径为；被碰小球质量为，半径为．（1）实验中要寻找的“不变量”是____________，第一次让入射小球从斜槽上某一固定位置滚下，记下落点位置；第二次在斜槽末端放人被碰小球，让人射小球从斜槽上相同位置滚下，第二次入射小球和被碰小球将______________（填“会“不会”）同时落地．（2）在实验中，用分度的游标卡尺测得两球的直径相等，读数部分如图所示，则小球的直径为_______．（3）已知为碰前人射小球落点的平均位置，则关系式______________成立，即表示碰撞中动量守恒；如果满足关系式____________________时，则说明两球的碰撞为弹性碰撞．（用、及图甲中字母表示）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1所示，水平放置的汽缸内用活塞封闭一定质量的理想气体，气体的温度为17℃，活塞与汽缸底的距离L1＝12cm，离汽缸口的距离L2＝3cm，将汽缸缓慢地转到开口向上的竖直位置，待稳定后对缸内气体逐渐加热，使活塞上表面刚好与汽缸口相平为止，如图2所示．已知g＝10m/s2，大气压强为1.0×105Pa，活塞的横截面积S＝100cm2，质量m＝20kg，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动但不漏气，求：(ⅰ)活塞上表面刚好与汽缸口相平时气体的温度为多少；(ⅱ)在对汽缸内气体逐渐加热的过程中，若气体吸收340J的热量，气体增加的内能为多少．14．（16分）发电站的电源通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送到用户，如果升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器．（1）发电机输出的功率是100KW，输出电压是250V，升压变压器原、副线圈的匝数比是125，求升压变压器的输出电压和输电导线中的电流；（2）若输电导线中损失的功率为输电功率的4%，求输电导线的总电阻和降压变压器原线圈两端的电压；（3）若用户需要的电压为220V，求降压变压器的原、副线圈的匝数比．15．（12分）某同学进行了测定电源电动势和内电阻的实验，将实验数据描绘得到如图（A）所示的图象。根据图（A）可得，该电源的电动势为_____V，内电阻为_____Ω；若该同学在实验时采用如图（B）所示的电路，多次测量后，发现电源电动势的测量值总是小于真实值，引起此误差的原因是_____（计算结果保留两位有效数字）

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】

根据闭合电路欧姆定律得：U=E-Ir，外电压随I的增大而减小，故A错误，C正确；电源两端的电压实际上是路端电压，由A的分析可知电源两端的电压，随I的增大而减小，故B错误；根据数学知识分析得知，当电源的内电阻等于外电阻时，输出功率最大，而I=，所以电流增大时，电源的输出功率可能变大，也可能变小，故D错误。故选C。2、C【答案解析】

一群处于n=4能级的氢原子回到n=1的过程中，任意两个能级间发生一次跃迁，放出一种频率的光子，所以共放出C42=6种频率不同的光子．故A错误，B错误．根据玻尔理论得知，n=4能级直接跃迁到基态放出的光子能量最大，最大能量为Emax=E4-E1=-0.85eV-（-13.6）eV=12.75eV，n=4能级跃迁到n=3能级放出的光子能量最小，最小能量为Emin=E4-E3=-0.85eV-（-1.51）eV=0.66eV．故C正确．由上知道，光子的最大能量为12.75eV，小于金属的逸出功，不能使金属发生光电效应．故D错误．故选C．【答案点睛】光电效应产生的条件取决于入射光的频率，氢原子跃迁时放出的光子的频率取决于初末能级之差．玻尔理论与光电效应之间的联系纽带是光子的频率．3、D【答案解析】

A、B项：质量为m点电荷，从静止释放后开始下落，库仑力越来越大，所以点电荷先加速后减速。则加速度先减小后增大。当到达B点时，点电荷停止。由动能定理可得：，得：，而当换成质量2m点电荷时，仍从原来位置静止释放，则点电荷先加速后减速。则加速度先减小后增大，设停止的位置为B′，则由动能定理可得：，所以则速度为零的位置在B点下方，故AB错误；C项：速度最大位置，就是加速度为零的位置。即库仑力与重力相等的位置，当质量为2m时，设平衡位置距底部点电荷的距离为h0′则有：，所以则向下运动的位移，故C错误；D项：点电荷从静止到B点，由动能定理可得：，而所以B点时的速度为，故D正确。4、A【答案解析】

由粒子的运动轨迹弯曲方向可知，带电粒子受电场力大致向左，与电场方向相反，粒子带负电；电场力方向与轨迹上每一点的切线方向即瞬时速度方向成锐角，则电场力对带电粒子做正功，其电势能减小，动能增大，速度增大；电场线越来越密，场强增大，粒子所受的电场力增大，加速度增大．故A正确，BCD错误．5、D【答案解析】

考查楞次定律。【题目详解】N单极子向下靠近时，磁通量向下增加，当N单极子向下离开时，磁通量向上且减小，产生的感应电流均为逆时针方向，D正确。故选D。6、C【答案解析】一群氢原子处于n=3的激发态，可能发出3中不同频率的光子，因为n=3和n=2间能级差最小，所以从n=3跃迁到n=2发出的光子频率最低，根据，所以波长最长，故AB错误；所以从n=3跃迁到n=1发出的光子频率最高，发出的光子能量为△E=13.60-1.51eV=12.09eV．根据光电效应方程EKm=hv-W0得，最大初动能EKm=12.09-2.49eV=9.60Ev，故C正确；从n=2到n=1和n=3到n=1能级发出的光均可以使金属钠发生光电效应，故D错误．所以C正确，ABD错误．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、AC【答案解析】

A.由图可知波长为λ=2m，周期为T=4s，则波速为：v=λB.根据图乙的振动图象可知，在x=1.5m处的质点在t=2故B错误；C.因为t=2s=T2，所以0~2s时间内，质点P的路程为s=2A=8D.因为该波向左传播，由图甲可知t=2s时,质点P已经在波谷，所以可知0~2s时间内，P向y动，故D错误。8、BCD【答案解析】由图知O点是波谷和波谷叠加，此时正在波谷，A错误；P、N两点是波谷和波峰叠加，位移始终为零，即处于平衡位置，B正确；振动加强点，只是振幅加强了，但该质点依旧会随时间上下振动，故从该时刻起，经过四分之一周期，位于"M"点的质点和位于"O"点的质点都到达平衡位置，C正确；O、M连线上的所有点都是振动加强点，所以OM连线的中点是振动加强的点，故振幅均为2A，D正确．【答案点睛】介质中同时存在几列波时，每列波能保持各自的传播规律而不互相干扰．在波的重叠区域里各点的振动的物理量等于各列波在该点引起的物理量的矢量和；在波的干涉图样中，振动加强点总是加强、减弱的点总是减弱，且振动加强点和减弱点相互隔开．9、BC【答案解析】A、根据合外力指向轨迹的凹侧，由图可知在b点，电场力水平向右，由于粒子带负电，电场力的方向与电场方向相反，所以带负电，带正电，故A错误；B、粒子在b点的速度小于在c点的速度，所以粒子在b点的动能小于在c点的动能，粒子在b点的电势能大于在c点的电势能，根据可知c点的电势高于b点的电势，由图和对称性可知a点的电势等于c点的电势，所以所以a点的电势高于b点的电势，故B正确；C、由图和对称性可知a点的电势等于c点的电势，a点的电势能等于c点的电势能，所以粒子经过a、c两点时的动能相等，故C正确；D、粒子在b点受到的电场力与速度垂直，根据可知粒子在b点受到的电场力功率为零，而在c点受到的电场力功率不为零，所以粒子在b点受到的电场力功率小于在c点受到的电场力功率，故D错误；故选BC．10、CD【答案解析】

A、杆拉出磁场前已做匀速运动，设流过金属杆中的电流为I，由平衡条件得：F=BIL/2解得I=2F/BL所以R1中的电流大小I1=I/2=F/BL，方向从M到PBC、设杆做匀速运动的速度为v，杆切割磁感线产生的感应电动势大小为：E=BvL/2由闭合电路欧姆定律：E=IR/2可解得：v=2FR/设整个过程电路中产生的电热为Q，根据能量守恒定律：Q=FL/2-m代入v可得Q=使R1上产生的电热Q1=12D、根据电荷量的定义可知：q=It=ΔΦR总=BL22R而流过R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)向左偏不偏转向右偏（2）3000200强光照射时外接【答案解析】（1）由图甲知电流从左接线柱流入电流表时，其指针向左偏转．S闭合后，将A插入B中，磁通量增大，由楞次定律和安培定则可判断B中电流方向向下，从左接线柱流入，故电流表指针向左偏转；A放在B中不动，磁通量不变，不产生感应电流，指针不偏转；断开开关，穿过B的磁通量减小，电流表指针向右偏转．（2）根据R=U/I且在U-I图象中斜率等于电阻阻值可得，正常光照射时Ra=Ka=；强光照射时Rb=Kb=；由实物图可知，本实验采用电流表内接法；由（1）中所求可知，强光照射时电阻较小，与电流表内接接近，因此强光照射时误差较大；强光照射时，光敏电阻阻值为200Ω，根据；可得：，说明此时该电阻为小电阻，电流表的分压作用引起的误差大，应采用外接法；

点睛：本题考查电路接法以及误差分析的方法，要注意明确电流表内外接法的正确选择，按照大电阻应采用内接法，小电阻采用外接法的方式进行选择．12、动量会11.55【答案解析】

（1）[1][2]．实验中的不变量，是指碰撞前后动量不变；碰撞后两球做平抛运动，下落的高度相同，故两球会同时落地；（2）[3]．游标卡尺是20分度的卡尺，其精确度为0.05mm，每格的长度为0.95mm，则图示读数为：22mm-11×0.95mm=11.55mm；[4][5]．小球粒子轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相同，在空中的运动时间t相等，两边同时乘以时间t，则有若两球的碰撞为弹性碰撞，则有两边同时乘以，则即．【答案点睛】该题考查用“碰撞试验器”验证动量守恒定律，该实验中，虽然小球做平抛运动，但是却没有用到速度和时间，而是用位移x来代替速度v，成为是解决问题的关键．要注意理解该方法的使用．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、(ⅰ)435K；(ⅱ)280J；【答案解析】试题分析：根据题意求出气缸内气体的状态参量，然后应用理想气体状态方程可以求出气体的温度；根据题意求出气体对外做的功，然后应用热力学第一定律求出气体内能的增量．（ⅰ）当汽缸水平放置时，理想气体状态：p0＝1.0×105Pa，V0＝L1S，T0＝(273＋17)K当汽缸口朝上，活塞到达汽缸口时，对活塞受力分