河南省周口中英文学校2023学年物理高二第二学期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．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、汽车发动机的额定功率为40KW，质量为2000kg，汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的0.1倍，取g=10m/s2，若汽车从静止开始保持1m/s2的加速度作匀加速直线运动，达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了800m，直到获得最大速度后才匀速行驶，则下列说法错误的是A．汽车在水平路面上能达到的最大速度为20m/sB．汽车匀加速的运动时间为10sC．当汽车速度达到16m/s时，汽车的加速度为0.5m/s2D．汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间为57.5s2、下列关于温度、内能和热量的说法中正确的是（）A．物体的温度越高，所含热量越多B．物体的内能越大，所含热量越多C．物体的温度越高，它的分子热运动的平均动能越大D．物体的温度不变，它的内能就不变3、质量为m的运动员托着质量为M的杠铃从下蹲状态（图甲）缓慢运动到站立状态（图乙），该过程杠铃和人的肩部相对位置不变，运动员保持乙状态站立△t时间后再将杠铃缓慢向上举，至双臂伸直（图丙），甲到乙，乙到丙过程中，上举杠铃经历的时间分别为t1、t2，则在举起杠铃的整个过程中（）A．地面对运动员的冲量为0B．地面对运动员的冲量为C．运动员对杠杆的冲量为D．运动员对杠杆的冲量为4、下列关于电磁波和机械波的说法中，正确的是A．机械波和电磁波均有横波和纵波B．机械波和电磁波均可发生干涉、衍射C．机械波只能在介质中传播，电磁波只能在真空中传播D．波源的振动或电磁振荡停止，空间中的波均即刻完全消失5、不计空气阻力，以一定的初速度竖直上抛一物体，物体从被抛出至回到抛出点的运动时间为t.现在物体上升的最大高度的一半处设置一块挡板，物体撞击挡板前后的速度大小相等、方向相反，撞击所需时间不计，则这种情况下物体上升和下降的总时间约为()A．0.5t B．0.4t C．0.3t D．0.2t6、如图所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为φa、φb和φc，φa＞φb＞φc，一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示，由图可知A．粒子从K到L的过程中，电场力做正功B．粒子从L到M的过程中，电场力做负功C．粒子从K到L的过程中，电势能增加D．粒子从L到M的过程中，动能减小二、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、某地发生6.7级地震，震源深度为15km．如果该地震中的简谐横波在地球中匀速传播的速度大小为4km/s，已知该波沿x轴正方向传播，某时刻刚好传到N处，如图所示，则下列说法中正确的是___________A．从波源开始振动到波源随波迁移到地面需要经过6.7sB．该波的波长为60kmC．该波的周期为0.015sD．波动图象上M点此时速度方向沿y轴负方向E.从波传到N处开始计时，经过t=0.03s位于x=240m处的质点加速度最小8、由于放射性元素的半衰期很短，所以在自然界一直未被发现，在使用人工的方法制造后才被发现.已知经过一系列α衰变和β衰变后变成，下列论述中正确的是（）A．核比核少18个中子B．衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变C．衰变过程中共发生了4次α衰变和7次β衰变D．发生β衰变时，核内中子数不变9、一群处于激发态的氢原子向基态跃迁，发出的光以相同的入射角照射到一块平行玻璃砖A上，经玻璃砖A后又照射到一块金属板B上，如图所示，则下列说法正确的是（）A．入射光经玻璃砖A后会分成相互平行的三束光线，从跃迁到发出的光经玻璃砖A后的出射光线与入射光线间的距离最小B．在同一双缝干涉装置上，从跃迁到发出的光形成的干涉条纹最窄C．经玻璃砖A后有些光子的能量将减小，有些光在玻璃砖的下表面会发生全反射D．若从能级跃迁到能级放出的光子刚好能使金属板B发生光电效应，则从能级跃迁到基态放出的光子一定能使金属板B发生光电效应10、光电管电路连接如图甲所示，分别在不同颜色光的照射下，调节滑动变阻器，记录电压表和电流表的示数；调换电源正负极，调节滑动变阻器，记录电压表和电流表示数。电压表与同一状态对应的电流表示数数据处理如图乙所示，下列说法正确的是A．a光频率高于b光频率B．b光光强比c光光强大C．c光照射时，电子最大初动能低于b光照射时电子最大初动能D．单位时间内，a光射入光电管的光子数比b光的光子数多三、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）⑴用多用电表测量直流电流时，红表笔和黑表笔相比，表笔电势高。用多用电表测量电阻时，红表笔和黑表笔相比，表笔电势高。⑵用多用电表正确测量了一个6KΩ电阻后，需要继续测量一个阻值大概是50Ω左右的电阻。在用红表笔、黑表笔接触这个电阻之前，以下哪些操作步骤是必须的，请选择其中有用的，按操作步骤顺序写出：。A．调节调零旋钮使表针指着欧姆零点B．把选择开关旋转到“×1KΩ”位置C．把选择开关旋转到“×10Ω”位置D．调节表盘下中间部位的调零螺丝，是表针指零E.将红表笔和黑表笔接触12．（12分）某研究性学习小组用图甲装置来测定当地重力加速度，主要操作如下：①安装实验器材，调节试管夹(小铁球)、光电门和纸杯在同一竖直线上；②打开试管夹，由静止释放小铁球，用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t，并用刻度尺(图上未画出)测量出两个光电门之间的高度h，计算出小铁球通过两光电门间的平均速度v；③保持光电门1的位置不变，改变光电门2的位置，重复②的操作。测出多组(h，t)，计算出对应的平均速度v；④画出v－t图象。请根据实验，回答如下问题：（1）设小铁球到达光电门1时的速度为v0，当地的重力加速度为g。则小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为_______。(用v0、g和t表示)（2）实验测得的数据如下表：实验次数123456h(cm)10.0020.0030.0040.0050.0060.00t(s)0.0690.1190.1590.1950.2260.255v(m·s－1)1.451.681.892.052.212.36请在图乙坐标纸上画出v－t图象_______。（3）根据v－t图象，可以求得当地重力加速度g=_________m/s2。(结果保留两位有效数字)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，在方向竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中有两条光滑固定的平行金属导轨MN、PQ，导轨足够长，间距为L，其电阻不计，导轨平面与磁场垂直，ab、cd为两根垂直于导轨水平放置的金属棒，其接入回路中的电阻均为R，质量均为m，与金属导轨平行的水平轻质细线一端固定，另一端与cd棒的中点连接。一开始细线处于伸直状态，ab棒在平行于导轨的水平拉力F的作用下从静止开始以恒定加速度a向右做匀加速直线运动，经时间t0细线被拉断，两根金属棒运动时始终与导轨接触良好且与导轨相垂直。求：（1）细线能承受的最大拉力F0；（2）绳拉断前的过程中通过导体ab的电量q；（3）若在细线被拉断瞬间撤去拉力F，求两根金属棒之间距离增量△x的最大值及绳断后回路中产生的总焦耳热。14．（16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）15．（12分）如图所示，棱镜的折射率为，其截面为等腰三角形。已知，BM=L，．在此截面所在的平面内，一条光线平行于BE边从AB边上的M点射入棱镜，最后从AE边上的N点平行于BE边射出（图中未画出）。真空中光速为c，不考虑光线在AB、AE边反射情况。sin37°=cos53°=0.6；cos37°=sin53°=0.8；sin74°=cos16°=0.96；cos74°=sin16°=0.28。（ⅰ）求E、N两点间距离；（ⅱ）求光在棱镜中传播的时间t。

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】汽车发动机的额定功率P额=40kW=4×104W，由题意知，阻力f=0.1mg=0.1×2000×10N=2000N，A.当汽车有最大速度时，此时牵引力与阻力二力平衡，由P额=F牵vm=fvm得，汽车的最大速度：vm=P额/f=（4×104）/2000m/s=20m/s，故A正确；B.若汽车从静止作匀加速直线运动，则当P=P额时，匀加速结束，则有：P额=F′牵vt…①根据牛顿第二定律有：F′牵−f=ma…②联立①②可解得：vt=10m/s，由vt=at得，汽车匀加速的运动时间：t=vt/a=10/1s=10s，故B正确；C.当速度v=16m/s时，由P=Fv得，此时汽车的牵引力：F=P额/v=（4×104）/16N=2500N，则汽车的加速度：a=（F−f）/m=（2500−2000）/2000m/s2=0.25m/s2，故C错误；D.设匀加速后的800m过程所用的时间为t′，根据动能定理得：解得：t′=47.5s，汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间：t总=t+t′=10s+47.5s=57.5s，故D正确．本题选择错误的答案，故选C．点睛：当汽车有最大速度时，牵引力与阻力二力平衡，根据P=Fv求得最大速度；根据牛顿第二定律求得牵引力，由P=Fv求得达到额定功率时的速度，根据v=at求得匀加速的时间；根据P=Fv求得v=16m/s时的牵引力，根据牛顿第二定律求得加速度；根据动能定理列式即可求出匀加速后的800m过程所用的时间，进而得出总时间．2、C【答案解析】

A．温度越高的物体，分子运动越剧烈，热量是热传递过程中传递的内能多少，不是含有的，故A错误；B．热量是一个过程量，不能说含有多少热量，故B错误；C．温度是分子的平均动能的标志，物体的温度越高，它的分子热运动的平均动能越大，故C正确；D．物体的内能与物质的量、温度、体积以及物态有关．物体的温度不变，它的内能不一定不变，故D错误。故选C。3、C【答案解析】

因缓慢运动，则为平衡状态，则地面对运动员的力为（M+m）g，作用时间为（t1+t2+△t），则其冲量为I＝（M+m）g（t1+t2+△t），故AB错误。运动员对杠铃的力为Mg，其冲量为I′＝Mg（t1+t2+△t），故C正确，D错误。4、B【答案解析】

A．机械波有横波和纵波,电磁波只有横波，故A错误.

B．干涉、衍射是一切波具有的特性，所以机械波和电磁波均可发生干涉、衍射，故B正确；C．机械波是机械振动在介质中传播过程，必须依赖于介质,没有介质不能形成机械波；电磁波传播的是电磁场，而电磁场本身就是一种物体，不需要借助其他物质来传播，所以电磁波可以在真空中传播，也可以在介质中传播，故C错；D．当波源的振动或电磁振荡停止，只是不能发出新的波，但已经发出的波不会停下来，故D错；故选B．5、C【答案解析】

物体做竖直上抛运动，从抛出至回到原点的时间为t，根据对称性可得，物体下降时间为0.5t，故高度为物体自由落体运动0.5h过程，有联立解得故第二次物体上升和下降的总时间故选C。6、C【答案解析】

先根据等势面图得到电场线的分布图，再结合动能定理以及电场力做功与电势能变化关系分析判断．【题目详解】电场线与等势面垂直，由较高的等势面指向较低的等势面，分布图如图：A、故粒子从K到L的过程中，负粒子从高电势向低电势运动，故电场力做负功，故A错误；B、粒子从L到M的过程中，先从高电势向低电势运动，后从低电势向高电势运动，电场力先做负功后做正功，故B错误；C、粒子从K到L的过程中，电场力做负功，电势能增加，故C正确；D、粒子从L到M的过程中，电场力先做负功后做正功，故动能先减小后增大，故D错误；故选C.【答案点睛】本题关键要明确电场力的做功情况，然后根据动能定理判断动能的变化情况，根据电场力做功与电势能变化的关系得到电势能的变化情况．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、CDE【答案解析】

A.波向前传播的过程中，介质中所有质点都不随波向前迁移;故A错误.B.根据图象可知，该波的波长为λ=60m;故B错误.C.根据可知，该波的周期为;故C正确.D.根据同侧法可知，此时M点的速度方向沿y轴的负方向;故D正确.E.因为t=0.03s=2T，所以N质点又回到平衡位置，此时的加速度为0;故E正确.8、AB【答案解析】

A．核的中子数为209−83=126，的中子数为237−93=144，可知核比核少18个中子，故选项A正确；BC．整个衰变的过程中电荷数少10，质量数少28，设经过次α衰变，次β衰变，则有，，解得，，故选项B正确，C错误；D．β衰变的过程中，电荷数多1，质量数不变，则中子数少1，故选项D错误。9、AD【答案解析】

A．一群处于激发态的氢原子向基态跃迁，发出三种不同频率的光子，光线经过平行玻璃砖折射后，出射光线与入射光线平行。从跃迁到发出的光频率最小，则折射率最小，偏折程度最小，根据几何关系知，出射光线与入射光线间的距离最小，故A正确；B．根据可知，频率最大的光，波长最短，条纹间距最窄，从跃迁到发出的光频率最小，故B错误；C．经玻璃砖A后，光子的频率不变，所以能量不变，在玻璃砖的下表面，根据光的可逆性，知不可能发生全发射，故C错误；D．从能级跃迁到能级放出的光子频率最小，该光子若能发生光电效应，则其它光子也能发生光电效应，故D正确。故选AD。10、BD【答案解析】

A.根据12mvm2=hν-W0，且Uce=B.b光和c光的截止电压相同，则频率相同；而b光的饱和光电流大于c光，可知b光光强比c光光强大，选项B正确；C.因b光和c光的截止电压相同，则频率相同；则c光照射时，电子最大初动能等于b光照射时电子最大初动能，选项C错误；D.因a光的频率小于b光，但是a光的饱和光电流大于b光，则单位时间内，a光射入光电管的光子数比b光的光子数多，选项D正确.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、⑴红、黑；⑵CEA【答案解析】试题分析：⑴在使用多用电表时应使电流从红表笔流入，从黑表笔流出多用电表，所以当使用多用电表测电流时，红表笔与电源正极相连，电势高；用多用电表测电阻时，电表内部有电源，所以黑表笔与电表内部电源正极相连，所以黑表笔电势高；⑵待测电阻50Ω较小，所以应换小赔率“×10Ω”位置，改换赔率后接着进行欧姆调零，然后测量，所以按操作步骤顺序CEA考点：本题考查多用电表的使用，意在考查学生的动手实验能力。12、9.7(9.5～9.9)【答案解析】

（1）[1]根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度得，小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为（2）[2]根据数据作出v-t图象：（3）[3]表达式为所以图象的斜率表示，所以当地重力加速度四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题