2023学年北京海淀物理高二第二学期期末联考模拟试题（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、由于地震、山洪等原因将大量的金丝楠及其他树种深埋，经千万年碳化、氧化、冲刷形成似石非石、似木非木的植物“木乃伊”，又叫碳化木，俗称乌木，已知植物存活期间，其体内14C与12C的比例与大气中相同，生命活动结束后，14C衰变为14N，14C的比例持续减少，其半衰期约为5700年，现通过测量得知，某乌木样品中14C的比例恰好是现代植物所制样品的二分之一。下列说法正确的是（）A．该乌木的形成年代距今约为11400年B．该乌木的形成年代距今约为5700年C．12C、13C、14C具有相同的中子数D．增加样品测量环境的压强将加速14C的衰变2、物体做直线运动，它的加速度随时间变化图象如图所示，已知在t=0s时，物体的速度为零，下列说法正确的是A．t=2s时，物体恰好回到出发点B．t=4s时，物体恰好回到出发点C．t=2s时，物体速度大小为零D．物体做往复运动3、甲、乙两个物体在同一时刻沿同一直线运动，它们的速度—时间图象如图所示，下列有关说法正确的是A．在4～6s内，甲、乙两物体的加速度大小相等、方向相同B．前6s内甲通过的路程更大C．前4s内甲、乙两物体的平均速度相等D．甲、乙两物体一定在2s末相遇4、在08北京奥运会中，牙买加选手博尔特是一公认的世界飞人，在“鸟巢”400m环形赛道上，博尔特在男子100m决赛和男子200m决赛中分别以9.69s和19.30s的成绩破两项世界纪录，获得两枚金牌．关于他在这两次决赛中的运动情况，下列说法正确的是A．200m决赛中的位移是100m决赛的两倍B．200m决赛中的平均速度约为10.36m/sC．100m决赛中的平均速度约为10.32m/sD．100m决赛中的平均速度约为20.64m/s5、街旁路灯，江海里的航标都要求在夜晚亮，白天熄，利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实行了自动控制，这是利用半导体的（）A．压敏性 B．光敏性 C．热敏性 D．三种特性都利用6、在足够大的匀强磁场中，静止的钠的同位素Na发生衰变，沿与磁场垂直的方向释放出一个粒子后，变为一个新核，新核与放出的粒子在磁场中运动的轨迹均为圆，如图所示，下列说法正确的是()A．新核为Mg B．轨迹1是新核的径迹C．Na发生的是α衰变 D．新核沿顺时针方向旋转二、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、下列说法正确的是()A．普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一B．玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了各种原子光谱的实验规律C．普朗克提出了物质波的概念，认为一切物体都具有波粒二象性D．爱因斯坦研究光电效应提出光子说，光子说属于量子理论的范畴8、将分子a固定在x轴上的O点，另一分子b由无穷远处只在分子间作用力作用下沿x轴的负方向运动，其分子势能随两分子的空间关系的变化规律如图所示．则下列说法正确的是．A．分子b在x=x2处时的分子势能最大B．分子b由x=x2处向x=x1处运动的过程中分子势能减小C．分子b在x=x2处受到的分子力为零D．分子b由无穷远处向x=x2处运动的过程中，分子b的加速度先增大后减小9、如图所示，两根水平放置且相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1与I2，且I1>I2，与两根导线垂直的同一平面内有a、b、c、d四点，a、b、c在两根导线的水平连线上且间距相等，b是两根导线连线的中点，b、d连线与两根导线连线垂直，则A．I2受到的安培力水平向右 B．b点磁感应强度为零C．d点磁感应强度的方向竖直向下 D．a点和c点的磁感应强度不可能都为零10、下列说法正确的是（）A．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的增大而增大B．昆虫可以停在水面上，主要是液体表面张力的作用C．气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度有关D．温度高的物体分子平均动能一定大，内能也一定大三、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）双缝干涉实验装置如图所示．现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和滤光片E等光学元件，要把它们放在下图所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量光的波长．(1)将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、______、A；(2)若实验测得第一条亮纹到第四条亮纹中心间的距离△x=6.930mm，双缝间距d=0.30mm，双缝到屏的距离1=1.000m，则对应的光波波长=______m；（计算结果保留两位有效数字）(3)若分别用红、绿两束单色光做该实验，在距双缝相同距离的屏上分别得到右图所示的干涉图样，由图样可判定______（填“甲”或“乙”）是由红光得到的图样．12．（12分）某实验小组做“探究加速度和力、质量的关系”实验。（1）用如图甲所示装置做实验，图中带滑轮的长木板放置于水平桌面上，拉力传感器可直接显示所受拉力的大小。做实验时，下列操作必要且正确的是___A．将长木板右端适当垫高，小车未挂砂桶时，在木板上静止释放，轻推小车后，恰能匀速下滑B．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录传感器的示数C．为了减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量D．用天平测出砂和砂桶的质量（2）实验时，该小组同学平衡了摩擦力后，在小车质量M保持不变的情况下，不断往砂桶里加砂，直到砂和砂桶的质量最终达到M。测出每次加砂后拉力传感器的示数F和小车的加速度a，作的图象。下列图线中正确的表示该小组的图象是___（3）下图是实验中得到的一条纸带，图中打相邻两计数点的时间间隔为0.1s，由图中的数据可得小车的加速度a为____m/s2。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）根据量子理论，光子的能量为E=hv，其中h是普朗克常量．（1）根据爱因斯坦提出的质能方程E=mc1，光子的质量可表示为m=E/c1，由动量的定义和相关知识，推导出波长为λ的光子动量的表达式p=h/λ；（1）光子能量和动量的关系是E=pc．既然光子有动量，那么光照到物体表面，光子被物体吸收或反射时，都会对物体产生压强，这就是“光压”．a.一台二氧化碳气体激光器发出的激光功率为P0=103W，发出的一细束激光束的横截面积为S=1mm1．若该激光束垂直照射到物体表面，且光子全部被该物体吸收，求激光束对该物体产生的光压P0的大小；b.既然光照射物体会对物体产生光压，科学家设想在遥远的宇宙探测中，可以用光压为动力使航天器加速，这种探溅器被称做“太阳帆”．设计中的某个太阳帆，在其运行轨道的某一阶段，正在朝远离太阳的方向运动，太阳帆始终保持正对太阳．已知太阳的质量为1×1030kg，引力常量G=7×10-11Nm1/kg1，太阳向外辐射能量的总功率为P=4×1016W，太阳光照到太阳帆后有80%的太阳光被反射．探测器的总质量为m=50kg．考虑到太阳对探测器的万有引力的影响，为了使由太阳光光压产生的推动力大于太阳对它的万有引力，太阳帆的面积S至少要多大？（计算结果保留1位有效数字）14．（16分）如图所示，半圆形表示一半径为R的半圆柱玻璃体的横截面，直角坐标系xOy以圆心O为坐标原点。现有一束平行光沿x轴正方向射入半圆柱玻璃体，其中从A点入射的光线通过玻璃体后，恰好通过x轴上的P点，已知A点的坐标为（0，），P点的坐标为（，0）①求该玻璃体的折射率；②若垂直于y轴某个范围内的入射光都能从玻璃柱圆弧面射出，求这些光线在y轴上入射点的范围.15．（12分）如图所示,两根等高光滑的圆弧轨道,半径l=0.4m、间距L=1m,轨道电阻不计。在轨道顶端连有一阻值为R=3Ω的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=0.5T,现将一根长度也为L质量m=0.5kg、电阻r=2Ω的金属棒从轨道顶端ab处由静止开始下滑，到达轨道底端cd时对轨道的压力大小为重力的2倍。整个过程中金属棒与导轨接触良好.(g=10m/s2)求(1)金属棒滑至最低点时所受的安培力F;(2)金属棒从ab下滑到cd过程中流过金属棒ab的电量q;(3)金属棒从ab下滑到cd过程中电阻R上产生的焦耳热Q;(4)若对金属棒施加一外力,使金属棒以4m/s的匀速率从轨道底端cd运动到顶端ab,这一过程中外力至少要做多少功?

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】

AB.设原来614C的质量为M0，衰变后剩余质量为M则有：M=M0(12)n，其中n为发生半衰期的次数，由题意可知剩余质量为原来的1C.12C、13C、14C具有相同的质子数和不同的中子数，C错误；D.放射元素的半衰期与物理环境以及化学环境无关，D错误。2、C【答案解析】

AC.由图像可知，0-1s内物体以1m/s2的加速度向正方向做匀加速运动，1-2s内物体以1m/s2的加速度向正方向做匀减速运动，则t=2s时，物体速度大小为零，但是没有回到出发点，选项A错误，C正确；BD.同理，在2-3s内物体以1m/s2的加速度向正方向做匀加速运动，3-4s内物体以1m/s2的加速度向正方向做匀减速运动，则t=4s时，物体速度大小为零，但是没有回到出发点，选项BD错误.3、B【答案解析】

试题分析：图像的斜率表示加速度，斜率的正负表示加速度的方向，故在4s～6s内，两者的加速度相等，方向也相同，A错误；图像与坐标围成的面积表示位移，前6s内甲图线与坐标轴围成图形的面积之和较大，所以甲通过的路程更大，B正确；由图线所围图形的面积知前4s内甲的位移大于乙的位移，故甲的平均速度大于乙的平均速度，C错误；由图线所围图形的面积知前2s内两物体的位移相等，但不确定是从同一地点出发的，故不能判定二者是否相遇，D错误；【答案点睛】在速度时间图像中，需要掌握三点，一、速度的正负表示运动方向，看运动方向是否发生变化，只要考虑速度的正负是否发生变化，二、图像的斜率表示物体运动的加速度，三、图像与坐标轴围成的面积表示位移，在坐标轴上方表示正方向位移，在坐标轴下方表示负方向位移【考点】考查了速度时间图像4、C【答案解析】

试题分析：正确解答本题的关键是：理解应用平均速度的公式求物体的平均速度；理解位移和路程的区别；明确在体育比赛中100比赛是直道，200米是弯道．解：A、200米比赛为弯道，路程大小是200米（位移不是200m），100米比赛为直道，位移大小为100米，故A错误；B、由于200米比赛为弯道，无法求出其位移大小，故平均速度无法求，故B错误；CD、100米比赛的位移大小为100米，因此其平均速度为：==10.32m/s，故C正确D错误；【点评】体育运动与物理中的运动学规律有很多的结合点，在平时训练中要加强应用物理知识解决实际问题的能力．5、B【答案解析】

灯要求夜晚亮、白天熄。则白天有光，黑夜没有光，则是由光导致电路的电流变化，所以电路中光传感器导致电阻变化，实现动控制，因此是利用半导体的光敏性，故B正确。6、A【答案解析】

A、C项：根据动量守恒得知，放出的粒子与新核的速度方向相反，由左手定则判断得知，放出的粒子应带负电，是β粒子，所以发生的是β衰变，根据质量数守恒和电荷数守恒，配平核反应方程式，可知衰变方程为，故新核是，故A正确，C错误；B项：由题意，静止的发生衰变时动量守恒，释放出的粒子与新核的动量大小相等，两个粒子在匀强磁场中都做匀速圆周运动，因为新核的电荷量大于所释放出的粒子电荷量，由半径公式可知半径与电荷量q成反比，所以轨迹1为所释放出的粒子的轨迹，故B错误；D项：根据洛伦兹力提供向心力，由左手定则判断得知：新核要沿逆时针方向旋转．故D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、AD【答案解析】A.普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一，故A正确；B.玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律，故B错误；C.德布罗意提出了物质波的概念，认为一切物体都具有波粒二象性，故C错误；D.爱因斯坦研究光电效应提出光子说，认为光的发射、传播、和吸收是一份一份进行的，光子说属于量子理论的范畴，故D正确；故选AD.8、CD【答案解析】由图像可知，分子b在x=x2处时的分子势能最小，选项A错误；分子b由x=x2处向x=x1处运动的过程中分子势能增加，选项B错误；分子力做功等于分子势能的变化，即EP=W=fx，则图像的切线的斜率反映分子力的大小，分子b在x=x2处EP-x图像的斜率为零，则受到的分子力为零，选项C正确；分子b由无穷远处向x=x2处运动的过程中，分子b受到的分子力先增加后减小，则分子b的加速度先增大后减小，选项D正确；故选CD.点睛：此题关键是理解势能变化图线，知道分子力做功与分子势能变化的关系，知道EP-x图像的斜率反映分子力的大小.9、AD【答案解析】

A.电流I1在I2处的磁场方向竖直向下，根据左手定则可知，I2受到的安培力的方向水平向右，故A正确；B.因为两电流在b点磁场方向相同均向下，所以合磁场方向向下，不等于1．故B错误；

C.两根水平放置且相互平行的长直导线分别通有方向相反、大小相等的电流I1与I2．由右手螺旋定则判得，电流I1在d处产生的磁场方向向右下，电流I2在d点产生的磁场的方向向左下，d点的磁感应强度的方向是竖直向下。当两个电流的大小不相等的时候，d点的合磁场方向不是竖直向下。故C错误；D、当电流I2的大小比电流I1的大时，则a点的磁感应强度可能等于1，c点距离I2近，c点合磁感应强度不为零；当电流I2的大小比电流I1的小时，则c点的磁感应强度可能等于1，a点距离I1近，a点合磁感应强度不为零，故D正确；10、BC【答案解析】

A.当分子间作用力表现为斥力时，增大分子间的距离，分子力做正功，分子势能减小，所以分子势能随分子间距离的增大而减小；故A错误.B.昆虫可以停在水面上，主要是液体表面张力的作用；故B正确.C.根据气体压强的微观意义，气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度有关；故C正确.D.温度高的物体分子平均动能一定大，但物体分子物质的量不明确，内能也不一定大；故D错误.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、EDB6.9×10-7甲【答案解析】

(1)为获取单色线光的双缝干涉图样，白光光源后先放滤光片，再放单缝、双缝，最后放毛玻璃片．故答案为EDB．(2)若实验测得第一条亮纹到第四条亮纹中心间的距离△x=6.930mm，则，整理得：(3)红光波长比绿光波长长，在距双缝相同距离的屏上得到红光干涉图样的相邻亮条纹间距大，则图甲是由红光得到的图样．12、ABA0.195【答案解析】

(1)[1]A．实验前要平衡摩擦力，将长木板右端适当垫高，小车未挂砂桶时，在木板上静止释放，轻推小车后，恰能匀速下滑，故选项A符合题意；B．为充分利用纸带，实验时小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录传感器的示数，故选项B符合题意；C．小车所受拉力可以由拉力传感器测出，实验不需要要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量，故选项C不符合题意；D．拉力可以由拉力传感器测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，故选项D不符合题意；故选AB；(2)[2]力传感器测出拉力大小，砂与砂桶的质量大小对实验没有影响，平衡了摩擦力后，在小车质量保持不变的情况下，小车的加速度与拉力成正比，A正确，BCD错误；故选A；(3)[3]根据Δx＝aT2，运用逐差法得：a＝＝m/s2＝0.195m/s2。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