2023学年朔州市重点中学高二物理第二学期期末达标测试试题（含解析）

2023学年高二下学期物理期末模拟测试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、如右图所示，ACB是一光滑的、足够长的、固定在竖直平面内的“∧”形框架，其中CA、CB边与竖直方向的夹角均为θ.P、Q两个轻质小环分别套在CA、CB上，两根细绳的一端分别系在P、Q环上，另一端和一绳套系在一起，结点为O.将质量为m的钩码挂在绳套上，OP、OQ两根细绳拉直后的长度分别用l1、l2表示，若l1∶l2＝2∶3，则两绳受到的拉力之比F1∶F2等于()A．1∶1B．2∶3C．3∶2D．4∶92、如图所示，在直角三角形ABC的A点和B点分别固定一垂直纸面向外和向里的无限长通电直导线，其电流强度分别为IA和IB，∠A=30°，已知通电直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度B＝kIr，k为比例系数，R为该点到导线的距离，I为导线的电流强度。当一电子在C点的速度方向垂直纸面向外时，所受洛伦兹力方向垂直BC向下，则两直导线的电流强度IAA．12 B．34 C．33、水银气压计中混入了一个气泡，上升到水银柱的上方，使水银柱上方不再是真空。当实际大气压相当于768mm高的水银柱产生的压强时，这个水银气压计的读数只有750mm，此时管中的水银面到管顶的距离为80mm。当这个气压计的读数为740mm水银柱时，实际的大气压相当于（设温度保持不变）（）A．755mm高的水银柱产生的压强B．756mm高的水银柱产生的压强C．757mm高的水银柱产生的压强D．758mm高的水银柱产生的压强4、如图所示为氢原子的能级图，甲、乙、丙是氢原子由不同激发态向低能级发生的跃迁，甲、乙、丙跃迁辐射光子的频率分别为,则（）A．B．C．D．5、如图所示，一束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b、c三束单色光．比较a、b、c三束光，可知A．当它们在真空中传播时，c光的波长最大B．当它们在玻璃中传播时，c光的速度最大C．若它们都从玻璃射向空气，c光发生全反射的临界角最小D．对同一双缝干涉装置，a光干涉条纹之间的距离最小6、氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为-54.4eV，氦离子能级的示意图如图所示。假设氦离子由能级3跃迁到能级2时释放的光子恰好可以使锌板发生光电效应，则氦离子由能级4跃迁到能级2时释放的光子照射锌板时（）A．不发生光电效应B．发生光电效应，逸出光电子的最大初动能为2.6eVC．发生光电效应，逸出光电子的最大初动能为7.6eVD．发生光电效应，逸出光电子的最大初动能为10.2eV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，在x坐标轴上分布着等间距的A、B、C、D、E、F六个点，只有B、E两点固定着带正电的点电荷，电量分别+Q、+2Q，则（）A．电场中C点场强为零B．电场中A点的电势低于F点的电势C．在ACDF四点中F点场强最大D．负检验电荷从C点沿x轴移动到D点，电势能先减小后增大8、如图甲，交流发电机与一理想变压器连接，给“220V，1100W”的电饭煲和“220V，220W”的抽油烟机正常供电．交流发电机的两磁极间视为匀强磁场内阻不计的线圈绕垂直于匀强磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从中性面开始计时，产生的电动势如图乙所示．所有导线的电阻均不计，交流电流表是理想电表．下列说法正确的是（）A．变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为L=1100sinl00πt(V)B．正常工作时，电饭锅和抽烟机的发热功率之比为5︰1C．t=0时刻，穿过发电机线圈的磁通量和A表的示数均为零D．电饭锅和抽油烟机同时正常工作时，A表示数为1.2A9、图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，为交流电流表．线圈绕垂直于磁场方向的水平轴沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示，以下判断正确的是（）A．电流表的示数为10AB．线圈转动的角速度为50πrad/sC．0.01s时线圈平面与磁场方向平行D．0.02s时电阻R中电流的方向自右向左10、如图所示远距离交流输电的简化电路图．发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1．在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I2．则（）A．用户端的电压为B．理想变压器的输入功率为C．输电线路上损失的电功率为D．当用户消耗的功率增大时，输电效率将下降三、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）利用如图所示装置验证机械能守恒定律:质量m=1.21kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．下图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）。已知打点计时器每隔1．12s打一次点，当地的重力加速度g=11m/s²。（计算结果均取3位有效数字）（1）下列实验操作步骤中错误的是（_____）A．把打点计时器固定在铁架台上，用导线连接到低压交流电源B．将连有重锤的纸带穿过限位孔，将纸带和重锤提升到一定高度C．先释放纸带，再接通电源D．更换纸带，重复实验，根据记录处理数据（2）根据图上所得的数据，应取图中O点和____点来验证机械能守恒定律,那么打下该点时重物的瞬时速度大小为_______m/s；（3）从O点到所取点，重物重力势能减少量ΔEp=____J，动能增加量ΔEk12．（12分）如图是用气垫导轨验证两滑块碰撞过程中动量守恒的实验装置,已知遮光板宽度为,实验过程中给滑块一向右的初速度,使它碰撞静止的滑块．某同学记录了滑块碰撞前经过光电门的遮光时间、碰撞后经过光电门的遮光时间;滑块碰撞后经过光电门的遮光时间,选向右为正方向．(1)该实验还需测量的量为__________A．滑块的质量B．滑块的质量C．两光电门之间的距离D．开始时滑块之间的距离(2)以下各空用题中和第(1)问中相关字母表达①碰撞前滑块的总动量为__________．②若碰后滑块向右运动,则碰撞后滑块的总动量为__________．③若碰后滑块向左运动,则碰撞后滑块的总动量为__________．通过比较滑块碰撞前后的总动量,既可验证两滑块碰撞过程中动量是否守恒．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）一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为V1，开始时内部封闭气体的压强为P1．经过太阳曝晒，气体温度由T1=311K升至T1=361K．(i)求此时气体的压强．(ii)保持T1=361K不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到P1．求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值．判断：最终剩余在容器中的那部分气体，在抽气过程中是吸热还是放热．14．（16分）如图所示，质量为3Kg的导体棒，放在间距为d=1m的水平放置的导轨上，其中电源电动势E=6V，内阻r=0.5Ω，定值电阻R0=11.5Ω，其它电阻均不计．（g取10m/s2）求：（1）若磁场方向垂直导轨平面向上，大小为B=2T，此时导体棒静止不动，导轨与导体棒间的摩擦力为多大？方向如何？（2）若磁场大小不变，方向与导轨平面成θ=60°角（仍与导体棒垂直），此时导体棒所受的摩擦力多大？15．（12分）如图所以，玻璃管长为，一端开口，另一端封闭，内有一段长度h=25cm的水银柱封闭着一定质量的理想气体，当玻璃管水平放置时，气柱长，温度为t=27℃，大气压强=75cmHg，现把玻璃管缓慢转动到开口向上，然后对玻璃管内的气体加热，问：（1）温度升到多少摄氏度，玻璃管中水银恰好不溢出；（2）继续对气体加热，温度升到多少摄氏度，玻璃管中水银将会全部自动溢出．

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、A【答案解析】试题分析：对P、Q小环分析，小环受光滑杆的支持力和绳子的拉力，根据平衡条件，这两个力是一对平衡力，支持力是垂直于杆子向上的，故绳子的拉力也是垂直于杆．对结点O受力分析如图所示．根据平衡条件可知，FP和FQ的合力与FT等值反向，如图所示．在四边形OQCP中，由几何关系可知，α=β．故FP=FQ．即F1︰F2=1︰1，故选项A正确．考点：解答本题时要能正确的进行受力分析，并且能熟练运用几何知识分析力的关系．2、D【答案解析】

电子受力方向向下，则根据左手定则可知，合磁场方向向右；根据安培定则分别表示两导线在C点形成的场强如图所示；根据平行四边形定则可知：B因B=kIr，且rB=BC；rA=AC=2联立可得：IA.12与计算结果IAIB.34与计算结果IAIC.32与计算结果IAID.4与计算结果IAIB3、B【答案解析】

取水银柱上方封闭的空气作为研究对象，1mm水银柱产生的压强为133Pa，令133Pa=

Y

Pa，当实际大气压相当于768mm水银柱产生的压强时，气体的压强为这时气体的（为玻璃管的横截面积），当气压计读数为740mm水银柱时，气体体积由玻意耳定律可求出这时气体的压强此时实际的大气压即相当于756mm水银柱产生的压强。故选B。4、B【答案解析】

n=3跃迁到n=1能级所释放光子的能量等于n=3跃迁到n=2，n=2跃迁到n=1能级释放的光子能量之和：hv1+hv2=hv3，则有，且，故ACD错误，B正确。故选B．5、C【答案解析】

A．由光路图可知，c光的偏转程度最大，则c光的折射率最大，频率最大，根据知，c光的波长最小，故A错误；B．c光的折射率最大，根据知，c光在玻璃中传播的速度最小，故B错误；C．根据知，c光的折射率最大，则c光发生全反射的临界角最小，故C正确；D．

a光的频率最小，则波长最长，根据知，a光干涉条纹之间的距离最大，故D错误；故选C．【答案点睛】根据光线的偏折程度比较出各种色光的折射率，从而得出频率的大小，根据得出波长的大小，根据比较在三棱镜中的传播速度大小，根据比较发生全反射的临界角大小；根据波长的大小，结合比较干涉条纹间的间距大小．6、B【答案解析】

氦离子由能级3跃迁到能级2时释放的光子能量为（-6.0）-（-13.6）=7.6eV，因恰好可以使锌板发生光电效应，可知锌板的逸出功为7.6eV；氦离子由能级4跃迁到能级2时释放的光子能量为（-3.4）-（-13.6）=10.2eV>7.6eV，则照射锌板时能发生光电效应；根据可知逸出光电子的最大初动能为10.2eV-7.6eV=2.6eV，选项B正确，ACD错误；故选B。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、BC【答案解析】

AC．设相邻两点间距为a，由点电荷场强公式E=kQr2，得EA=9kQ8a2（方向向左）；EC=B．将+q由F点向右移到无穷远处电场力做功WF=qφF，将+q由A点向左移到无穷远处电场力做功WA=qφD．在C、D之间有一点M，场强EM=0（图中未标出），沿着x轴方向由C点到M点，场强方向向右，由M点到D点场强方向向左，负检验电荷沿着x轴正方向由C点到M点再由M点到D点，电场力先做负功后做正功，电势能先增大后减小，故8、AD【答案解析】

A、由图乙可知，该发电机产生的交流电的周期为0.02s，则圆频率为：，发电机的最大值为，所以其瞬时表达式为：，,即原线圈两端的电压瞬时表达式为：，故A正确；B、抽油烟机消耗的电能大部分转化为机械能，所以电饭锅的发热功率大于抽烟机发热功率的5倍，故B错误；CD、变压器的输出功率为1100W+220W=1320W，所以变压器的输入功率也是1320W，发电机电压的有效值：，所以电流表的读数：，故D正确；C、t=0时刻，变压器原线圈两端电压的瞬时值e=0，穿过发电机线圈的磁通量最大，电流表的示数为有效值，故电流表的读数为1.2A，故C错误；故选AD．【答案点睛】由题图乙可知交流电电流的最大值、周期，电流表的示数为有效值，感应电动势最大，则穿过线圈的磁通量变化最快．9、AC【答案解析】

由题图乙可知交流电电流的最大值是=A，交流电的周期T=0.02s，电流表的示数为交流电的有效值即=10A，选项A正确；线圈转动的角速度rad/s，选项B错误；0.01s时流过线圈的感应电流达到最大，线圈中产生的感应电动势最大，磁通量的变化率最大，则穿过线圈的磁通量为0，即线圈平面与磁场方向平行，选项C正确；由楞次定律可知0.02s时流过电阻的电流方向自左向右，选项D错误．本题选AC．10、AD【答案解析】

由于输电线与用户间连有一理想变压器，设用户端的电压是，则，得，A正确；理想变压器的输入功率为线路上消耗的电功率与用户消耗功率之和，故为，B错误；发电厂的输出电压是U，末端间的电压为U1，输电线路上损失的电功率是：I1（U-U1），故C错误；当用户消耗的功率增大时，用户端的电流增大，根据可知输送电线上的电流增大，电厂的输出功率增大，则：，发电厂的输出电压不变，输电线上的电阻不变，所以输电线上损耗的功率占总功率的比例随着发电厂输出功率的增大而增大；输电效率随着发电厂输出功率的增大而减小，故D正确。故选AD。【答案点睛】正确解答本题需要掌握：理想变压器的输入功率由输出功率决定，输出电压由输入电压决定；明确远距离输电过程中的功率、电压的损失与哪些因素有关，明确整个过程中的功率、电压关系．理想变压器电压和匝数关系．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、CB1.921.3841.369【答案解析】（1）把打点计时器固定在铁架台上，用导线连接到低压交流电源，选项A正确；将连有重锤的纸带穿过限位孔，将纸带和重锤提升到一定高度，选项B正确；先接通电源，再释放纸带，选项C错误；更换纸带，重复实验，根据记录处理数据，选项D正确；此题选项不正确的选项，故选C；（2）根据图上所得的数据，应取图中O点和B点来验证机械能守恒定律,那么打下B点时重物的瞬时速度大小为vB（3）从O点到所取B点，重物重力势能减少量为：△Ep=mghB=1.21×11×1.1921J=1.384J，动能的增加量为：△Ek＝12mvB2＝12×1.2×1.922J=1.369J．在误差允许的范围内，机械能守恒．12、AB【答案解析】（1）由实验步骤可知：滑块A碰撞前的速度、碰撞后A的速度；滑块B碰撞后的速度；要验证的关系是：，即，则需要测量的物理量是：滑块A的质量m1和滑块B的质量m2，故选AB.（2）由（1）的分析可知，①碰撞前滑块A、B的总动量为；②若