2023学年北京朝阳陈经纶中学物理高二下期末学业水平测试试题（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、氢原子的能级示意图如图所示，现有大量的氢原子处于n＝4的激发态，当向低能级跃迁时，会辐射出若干种不同频率的光子，下列说法中正确的是（）A．从n＝2跃迁到n＝1时，辐射出的光的波长最大B．从n＝2跃迁到n＝1时，辐射出的光子能量最大C．氢原子的核外电子的电势能减小量等于动能的增加量D．会辐射出6种不同频率的光子2、现用某一光电管进行光电效应实验,当用某一频率的光入射时,有光电流产生．下列说法正确的是（）A．保持入射光的频率不变,入射光的光强变大,饱和光电流变大B．入射光的频率变高,饱和光电流变大C．入射光的频率变高,光电子的最大初动能变小，遏止电压的大小与入射光的频率有关,与入射光的光强无关D．保持入射光的光强不变,不断减小入射光的频率,始终有光电流产生3、如图所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB=60°，两束平行于角平分线OM的单色光a和b由OA面射入介质，经OA面折射的光线都相交于M点，其中a光的折射光线恰好平行于OB，以下说法正确的是（）A．该介质对a光的折射率为2B．a光的折射光线不能在AB面发生全反射C．在同一介质中，a光的光速大于b光的光速D．用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距大于b光的条纹间距4、关于近代物理知识，下列说法正确的是A．放射性元素的半衰期随温度升高而减小B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应C．在黑体辐射中，随着温度的升高，辐射强度的极大值向频率较大的方向移动D．原子核的结合能越大，原子核越稳定5、下列说法正确的是（）A．普朗克为了解释黑体辐射的实验结果而提出了光子说B．康普顿效应说明光子不仅有能量还具有动量C．92235D．据波尔理论可知氢原子从高能级从低能级跃迁时，电子的动能减小，电势能增大6、用某种单色光照射某金属表面，发生光电效应。现将该单色光的光强减弱，则（）A．可能不发生光电效应 B．光电子的最大初动能减少C．单位时间内产生的光电子数减少 D．需要更长的照射时间才能发生光电效应二、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、氢气球下系一小重物G，重物只在重力和绳的拉力作用下做直线运动，重物运动的方向如图中箭头所示虚线方向，图中气球和重物G在运动中所处的位置可能是（）A． B．C． D．8、如图所示，竖直放置的弯曲管ACDB，A管接一密闭球形容器，内有一定质量的气体，B管开口，水银柱将两部分气体封闭，，各管形成的液面高度差分别为h1、h2和h1．已知外界大气压强为p0，环境温度不变，水银密度为ρ．现在B管开口端缓慢向上移动，直到CD两管液面相平，则下列说法正确的是A．移动B管前A内气体的压强为B．移动B管后A内气体的体积一定减小C．移动B管后CD部分其他体积不变D．移动B管后增大、减小，A管内气体的压强可能不变9、如图所示,两个质量分别为m1=2kg、m2=3kg的物体置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧秤连接．两个大小分别为F1=30N、F2=20NA．弹簧长度稳定时,弹簧秤的示数是50NB．弹簧长度稳定时,弹簧秤的示数是26NC．在突然撤去F1的瞬间,m1的加速度大小为D．在突然撇去F1的瞬间,m1的加速度大小为10、关于原子核的结合能，正确的是（）A．比结合能越大，则核子平均质量越大B．组成原子的核子数越多，它的比结合能越大C．比结合能越大，则核子结合得越牢固D．组成原子的核子数越多，它的结合能就越大三、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）将两根自然长度相同、劲度系数不同、粗细也不同的弹簧套在一起，看作一根新弹簧，设原粗弹簧（记为A）劲度系数为k1，原细弹簧（记为B）劲度系数为k2，套成的新弹簧（记为C）劲度系数为k3。关于k1、k2、k3的大小关系，同学们作出了如下猜想：甲同学：和电阻并联相似，可能是1乙同学：和电阻串联相似，可能是k3=k1+k2丙同学：可能是k3（1）为验证猜想，同学们设计了如图甲实验。简要实验步骤如下，请完成相应填空。a．将弹簧A悬挂在铁架台上，用刻度尺测量弹簧A的自然长度L0；b．在弹簧A的下端挂上钩码，记下钩码的个数n、每个钩码的质量m和当地的重力加速度g，并用刻度尺测量弹簧的长度L1；c．由F=_______计算弹簧的弹力，由x=L1–L0计算弹簧的伸长量，由k=Fd．改变__________________，重复实验步骤b、c，并求出弹簧A的劲度系数的平均值k1；e．仅将弹簧分别换为B、C，重复上述操作步骤，求出弹簧B、C的劲度系数。（2）图乙是实验得到的图线，由此可以判断_____同学的猜想正确。12．（12分）如图所示，是某同学在做“研究匀加速直线运动”的实验中得到的纸带，在纸带上选取了A、B、C、D、E等5个计数点，每相邻两个计数点之间还有4个点没画出来，其相邻点间距离如图所示．（1）打点计时器从打下A点到打下C点的时间内，小车的平均速度是______m/s（小数点后保留两位有效数字），这条纸带的______（左或右）端与小车相连．（2）两计数点间的时间间隔着用T表示，则小车运动的加速度的计算式a=______（逐差法，用s和T表示）．其大小为______m/s2（小数点后保留两位有效数字）．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）如图所示，半径为R的四分之三圆周CED，O为圆心，A为CD的中点，在OCEDO内充满垂直于纸面向外的匀强磁场(图中未画出)，磁感应强度大小为B.一群相同的带正电粒子以相同的速率从AC部分垂直于AC射向磁场区域，沿半径OD放置一粒子吸收板，所有射在板上的粒子均被完全吸收．已知粒子的质量为m，电量为q，速率v＝，假设粒子不会相遇，忽略粒子间的相互作用，不考虑粒子的重力．求：(1)粒子在磁场中的运动半径；(2)粒子在磁场中运动的最短和最长时间；(3)吸收板上有粒子击中的长度．14．（16分）如图所示，质量m1=1kg的小木块A和高h=1m、质量m3=3kg的光滑斜面C静止在光滑水平地面上，C与地面平滑连接，质量m2=2kg的小木块B以水平速度v1=8m/s向右运动，与竖直墙壁碰撞，碰撞时间为△t=0.2s，碰后速度大小变为v2=6m/s，B与A碰撞后粘在一起。g取10m/s2。求：（1）B与墙壁碰撞过程中，墙壁对小球平均作用力的大小；（2）A和B一起第一次滑上斜面达到的最大高度hm。15．（12分）有一块厚度为h，半径为R的圆饼状玻璃砖，折射率为，现经过圆心截取四分之一，如图所示，两个截面为互相垂直的矩形，现使截面ABNM水平放置，一束单色光与该面成45°角入射，恰好覆盖截面．已知光在真空中传播速度为c，不考虑玻璃砖内的反射光，求：（1）从ABCD弧面射出的光线在玻璃砖内的最长时间；（2）ABCD弧面上有光线射出的面积．

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】

n＝4和n＝3间的能级差最小，辐射的光子频率最小，波长最大，故A错误。n＝4和n＝1间的能级差最大，辐射的光子频率最大，能量最大，故B错误。氢原子向外辐射光子的过程中氢原子的能量减少，所以氢原子的核外电子的电势能减小量大于动能的增加量，故C错误。根据6知，这些氢原子总共可辐射出6种不同频率的光子，故D正确。2、A【答案解析】

A、保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大，因为饱和光电流与入射光的强度成正比，故A正确．B、饱和光电流与入射光的频率无关，故B错误．C、根据光电效应的规律，光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，所以入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大，故C错误．D、如果入射光的频率小于极限频率将不会发生光电效应，不会有光电流产生，故D错误．故选A．【答案点睛】解决本题的关键知道光电效应的条件，以及影响光电子最大初动能的因素，知道入射光的强度影响的是单位时间内逸出的光电子数目．入射光越强饱和光电流越大．3、B【答案解析】试题分析：由几何知识可知，入射角i=60°，折射角r=30°,根据折射定律得n=sinisinr=sin60°sin30°=3考点：考查了光的折射，全反射，双缝干涉现象【名师点睛】根据题意作出光路图，由几何知识求出入射角和折射角，即可由折射定律公式n=sin4、C【答案解析】A.放射性元素的半衰期只与原子核本身有关，与温度的高低没有关系，故A错误；B．太阳内部发生的核反应是核聚变反应，即热核反应，故B错误；C．在黑体辐射中，随着温度的升高，辐射强度的极大值向频率较高的方向移动，故C正确；D.原子核的比结合能越大，原子核越稳定，故D错误；故选C.5、B【答案解析】

A.普朗克提出了能量子理论解释黑体辐射；故A项错误.B.康普顿效应说明光子不仅有能量还具有动量；故B项正确.C.该反应为铀核的裂变反应方程式，中子既是反应物又是生成物，为链式反应；故C项错误.D.从高能级向低能级跃迁，电子的轨道半径变小则电子的动能增大，库仑力做正功有电势能减小；故D项错误.6、C【答案解析】

A、根据爱因斯坦光电效应方程可知能否发生光电效应与光照强度无关，故选项A错误；B、发生光电效应时，根据爱因斯坦光电效应方程可知，光电子的最大初动能为，W为逸出功，由此可知光电子的最大初动能随着入射光的频率增大而增大，与光照强度强弱，故选项B错误；C、光照强度减弱，单位时间内照射到金属表面的光子数目减小，因此单位时间内产生的光电子数目减小，故选项C正确；D、某种金属能否发生光电效应取决于入射光的频率，与入射光的强度和照射时间无关，故选项D错误；故选选项C。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、ABC【答案解析】试题分析：直线运动的条件是合外力为零或合外力与速度方向共线，重力总是竖直向下，拉力沿着绳子并直线绳子收缩的方向．解：重物只在重力和绳的拉力作用下做直线运动，故合力为零或者与速度共线；A、可以做匀速直线运动，故A正确；B、可能做匀减速直线运动，故B正确；C、可能做匀加速直线运动，故C正确；D、重力和拉力的合力与速度一定不共线，做曲线运动，故D错误；故选ABC．【点评】本题考查了平衡力的辨别和重力和重力的方向的理解和掌握，重力是一种最常见的力，重力的方向始终是竖直向下的．8、AB【答案解析】

A．移动B管前：对于C、D管中的压强P=P0+ρgh1，又P=PA-ρgh1，则得p0+ρgh1=PA-ρgh1得A内气体的压强为PA=P0+ρgh1+ρgh1故A正确；B．A内气体的压强为PA=P0+ρgh1+ρgh1．上提B管后A内气体的压强变大，根据玻意耳定律，A内气体体积减小，故B正确；C．上提B管后CD内气体的压强变大，根据玻意耳定律，气体体积减小，故C错误；D．上提B管后，h1增大，h1减小，A中气体体积减小，压强一定增大．故D错误；故选AB．9、BC【答案解析】A、两水平拉力导致物体受力不平衡,先选整体为研究对象进行受力分析,由牛顿第二定律得:F1-F2=m1+m2a

计算得出:a=2m/s2

对m2:由牛顿第二定律得:F-F2=ma

计算得出:F=28N,故AB错误.

C、突然撤去F2的瞬间,m2的受力仅剩弹簧的弹力,对m1由牛顿第二定律,得:F=m2a,计算得出:aa″=28m/s2综上所述本题答案是：C10、CD【答案解析】（1）原子核的比结合能越大，则核子在结合成原子核时亏损的质量就越多，剩余平均质量越小，A错误；（2）中度质量的原子核最稳定，核中核子比结合能最大，并非核子数越多，比结合能越大，B错误；（3）比结合能越大，原子核中核子结合的越牢固，要想将原子核变成单个核子，需要吸收更大的能量，分开越不容易，C正确；（4）原子核的核子数越多，核力做功越多，结合能越大，D正确；故本题选CD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）nmg，钩码的个数；（2）乙【答案解析】

（1）弹簧的弹力等于n个钩码的重力nmg多次测量求平均值可以减小误差，所以实验中需要改变钩码的个数以改变弹簧弹力。（2）由图乙可知，伸长量相同时有FC=FA+12、0.40；左；(s4+【答案解析】(1)每相邻两个计数点之间还有4个点没画出来，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，则打点计时器从打下A点到打下B点所用的时间是0.1s，打点计时器从打下A点到打下C点的时间内，小车的平均速度vAC=3.62+4.38(2)由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，设A到B之间的距离为x1，以后各段分别为x2、x3、x4，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：x3-x1=2a1T2

,x4-x2=2a2T2

,为了更加准确的求解加速度，我们对二个加速度取平均值a=a1+a【答案点睛】要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．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、（1）（2）（3）【答案解析】(1)由qvB＝m代入v得r＝(2)粒子在磁场中做圆周运动的周期为T，则有如图所示，部分粒子从OC边射入磁场，又从OC边射出磁场由对称性可知，粒子偏转的圆心角为90°，最短时间沿AO入射的粒子，与磁场圆在最低点内切，圆心角为270°，如图所示最长时间(3)