2023学年北京市中央民族大学附中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、有一款新型水杯，在杯的夹层中封入适量的固态物质，实现了“快速降温”和“快速升温”的功能，使用时，将水杯上下晃动几分钟，可以将100℃的开水降温至55℃左右的温水，也可以将冷水升温到55℃左右的温水，这款水杯被广泛成称为“55°杯”．依据以上说明“55°杯”的工作原理是（）A．首次使用时必须加注冷水；降温时利用物质凝固放热；升温时利用熔化吸热B．首次使用时加注冷热水均可；降温时利用物质熔化吸热；升温时利用凝固放热C．首次使用时必须加注热水；降温时利用物质熔化吸热；升温时利用凝固放热D．首次使用时加注冷热水均可；降温时利用物质凝固放热；升温时利用熔化吸热2、实际的交流电发电装置中，线圈固定（定子），匀强磁场发生装置匀速转动（转子）．如图所示，矩形线圈固定放置在磁感应强度大小恒为B的旋转磁场中，磁场方向垂直于线框的对称轴OO′，磁场绕OO′以恒定角速度按图示方向匀速转动，磁场转动周期是，产生的感应电动势的最大值为Em．从图示位置开始计时，则A．时刻，电动势大小是，电流方向是abcdaB．时刻，电动势大小是，电流方向是abcdaC．时刻，电动势大小是，电流方向是abcdaD．时刻，电动势大小是，电流方向是abcda3、如图所示为氢原子的能级示意图。现用光子能量介于10.00eV~12.65eV范围内的光去照射一群处于基态的氢原子，则这群氢原子可能A．吸收二种频率的光子，辐射二种频率的光子B．吸收二种频率的光子，辐射三种频率的光子C．吸收三种频率的光子，辐射三种频率的光子D．吸收三种频率的光子，辐射六种频率的光子4、如图所示，匀强磁场中有一个带电量为q的离子自a点沿箭头方向运动．当它运动到b点时，突然吸收了附近的若干个电子（电子质量不计）其速度大小不变，接着沿另一圆轨道运动到与a、b在一条直线上的c点．已知，电子电量为e．由此可知，离子吸收的电子个数为A． B． C． D．5、用如图甲所示的电路研究光电效应中光电流强度与照射光的强弱、频率等物理量的关系．图中A，K两极间的电压大小可调，电源的正负极也可以对调．分别用a，b，c三束单色光照射，调节A，K间的电压U，得到光电流I与电压U的关系如图乙所示．由图可知()A．单色光a和c的频率相同，但a的光强更强些B．单色光a和c的频率相同，但a的光强更弱些C．单色光b的频率小于a的频率D．改变电源的极性不可能有光电流产生6、下列说法正确的是（）A．结合能越大的原子核越稳定B．光电效应揭示了光具有波动性C．氢原子从较高的激发态跃迁到较低的激发态时，电子的动能减少，电势能减少，原子的总能量减少D．将放射性元素掺杂到其他稳定元素中并大幅度降低其温度，它的半衰期不发生改变二、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、在同一匀强磁场中，α粒子（24He）和质子（11H）做匀速圆周运动，若它们的动量大小相等，则A．运动半径之比为2：1 B．运动周期之比为2：1C．运动速度大小之比为1：4 D．受到的洛伦兹力大小之比为1：28、用如图所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光照射光电管的阴极K，电流计G的指针不发生偏转。那么A．该单色光光的频率一定小于阴极K的极限频率B．交换电源的正负极可能使电流计G的指针发生偏转C．若将变阻器滑片P向左滑动，有可能使电流计G的指针发生偏转D．增加单色光的强度可能使电流计G的指针发生偏转9、如图所示为a、b、c三个质点运动的速度一时间图象，若三个质点同时从同一位置出发，则关于三个质点的运动，下列说法中正确的是A．t1时刻a在最前面，c在最后面B．t1时刻a、b两质点的速度大小相等、方向相反C．0-t1时间内a、c速度减小，b速度增大D．0-t1时间内，a、b、c之间的距离在不断减小10、如图所示为研究光电效应规律的实验电路，电源的两个电极分别与接线柱c、d连接．用一定频率的单色光b照射光电管时，灵敏电流计G的指针会发生偏转，而用另一频率的单色光a照射该光电管时，灵敏电流计G的指针不偏转．下列说法正确的是()A．电源正极可能与c接线柱连接B．a光的频率一定大于b光的频率C．用a光照射光电管时，可能发生了光电效应D．若灵敏电流计的指针发生偏转，则电流方向一定是由f→G→e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）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）．12．（12分）小车、带滑轮的轨道、打点计时器、砝码或重物及细线是实验室里我们常用的一套力学实验装置，可完成下列实验：（1）在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学组装了如图所示的装置.关于平衡摩擦力的操作过程，下列说法中正确的是__________．A．摩擦力平衡以后，在小车放再放砝码就不需要在平衡摩擦力了B．应将重物通过细线与小车相连C．应将纸带穿过打点计时器并与小车相连D．如果小车在长木板上能保持静止，就表面已经平衡了摩擦力（2）下面有4条用电磁打点计时器（所用的交流电频率为）打出的纸带1、2、3、4，其中有两条分别是做“探究小车速度随时间变化的规律”、“验证机械能守恒定律”实验得到的，某同学在每条纸带上取了点迹清晰连续的4个点，用刻度尺分别测出相邻两个点间距离如表，则：纸带11.141.361.5821.621.701.9932.102.492.8843.563.563.56纸带1通过点时的速度为__________（保留3位有效数字）；纸带__________（填“1”、“2”、“3”或“4”）是“探究小车速度随时间变化的规律”实验得到的．纸带__________（填“1”、“2”、“3”或“4”）是“验证机械能守恒定律”实验得到的．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）在倾角为α的光滑斜面上放置一通有电流I、长为L、质量为m的导体棒,如图所示。求:(1)欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力,外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向。(2)欲使棒静止在斜面上,外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向。14．（16分）一客车从静止开始以加速度a=1.0m/s2做匀加速直线运动的同时，在车尾的后面离车头为s=30m远的地方有一乘客正以某一速度匀速追赶这辆客车。已知司机从车头侧面的反光镜内能看到离车头的最远距离为s0=20m，保留时间为t0=1.0s及以上才能看清楚，这样才能制动客车使之停下来，该乘客要想乘坐上这辆客车，则其追赶客车的速度应满足什么条件？15．（12分）如图所示，在光滑水平面上有一块长为L的木板B，其上表面粗糙。在其左端有一个光滑的14圆弧槽C与木板B接触但不连接，圆弧槽C的下端与木板B的上表面相平，B、C静止在水平面上。现有很小的滑块A以初速度v0从右端滑上木板B，并以v02的速度滑离木板B，恰好能到达圆弧槽C的最高点。（1）滑块A与木板B上表面间的动摩擦因数μ；（2）14圆弧槽C的半径R

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】

首次使用时，必须加注开水倒入杯中，此时晶体物质被熔化，此过程晶体物质会吸收热量，当水的温度下降到55℃以下时，此时晶体物质会凝固，会放出热量，在此过程中水能较长时间保持水温不变．故选C．2、C【答案解析】

线圈从图示位置计时瞬时值表达式为．AB．时刻，转过，根据表达式可知：电动势大小是，根据右手定则判断电流方向为adcba，AB错误．CD．时刻，转过，根据表达式可知：电动势大小是，根据右手定则判断电流方向为abcda，C正确D错误．3、B【答案解析】

从n=1跃迁到n=2，吸收的光子能量为10.2eV，从n=1跃迁到n=3，吸收的光子能量为12.09eV，从n=1跃迁到n=4，吸收的光子能量为12.75eV，而光子能量介于10～12.65eV范围内，可知照射光中可能被吸收的光子能量有2种，原子从基态可跃迁到n=3的能级；然后向低能级跃迁时可辐射出种不同频率的光子。A.吸收二种频率的光子，辐射二种频率的光子，与结论不相符，选项A错误；B.吸收二种频率的光子，辐射三种频率的光子，与结论相符，选项B正确；C.吸收三种频率的光子，辐射三种频率的光子，与结论不相符，选项C错误；D.吸收三种频率的光子，辐射六种频率的光子，与结论不相符，选项D错误；4、D【答案解析】根据左手定则判断出粒子带正电，设ab等于2R，即粒子开始的轨道半径为R，又ac＝ab，则后来的轨道半径为2R；由洛伦兹力提供向心力得：，解得：，第二个过程中：，联立解得：，粒子吸收的电子所带电荷量：，粒子吸收的电子数：，故选C．【答案点睛】根据ac与ab的长度关系，可得知离子在吸收电子之前和吸收之后运动半径的变化，再由洛伦兹力提供向心力解出粒子做圆周运动的半径公式，根据公式判断出电量的变化情况．5、A【答案解析】光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，对应的光的频率为截止频率，可知，ac光对应的截止频率小于b光的截止频率，根据eU截=mvm2=hγ-W，入射光的频率越高，对应的截止电压U截越大．a光、c光的截止电压相等，所以a光、c光的频率相等；当a、c光照射该光电管，因频率相同，则a光对应的光电流大，因此a光子数多，那么a光的强度较强，故A正确，BC错误；若改变电源的极性，仍可能有光电流产生，但电流大小会发生变化，故D错误；故选A．点睛：解决本题的关键掌握截止电压、截止频率，以及理解光电效应方程eU截=mvm2=hγ-W，同时理解光电流的大小与光强有关．6、D【答案解析】

A．比结合能越大的原子核越稳定，故A错误；B．光电效应的规律只能用光子学说解释，揭示了光具有粒子性，故B错误；C．氢原子从较高的激发态跃迁到较低的激发态时，释放出光子，总能量减小，库仑力做正功，电子的动能增大，电势能减小。故C错误；D．半衰期的大小与温度无关。故D正确。故选D。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、BCD【答案解析】

A.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径r=因为α粒子和质子两粒子的动量相同，电荷量之比为2：1，所以运动半径之比为1：2，故A错误；B.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期T=因为α粒子和质子两粒子的质量之比是4：1，电荷量之比为2：1，所以运动周期之比为2：1，故B正确；C.因为α粒子和质子两粒子的动量相同，两粒子的质量之比是4：1，所以运动速度大小之比为1：4，故C正确D.由洛伦兹力公式得：Fα粒子和质子两粒子运动速度大小之比为1：4，电荷量之比为2：1，所以受到的洛伦兹力大小之比为1：2，故D正确8、BC【答案解析】

A.由图可知，该光电管所加的电压为反向电压，所以电路中没有光电流时，可能仍然能发生光电效应，该单色光光的频率不一定小于阴极K的极限频率。故A错误；B.若该光电管已经发生光电效应，交换电源的正负极变为正向电压可能使电流计G的指针发生偏转，故B正确。C.若该光电管已经发生光电效应，若将变阻器滑片P向左滑动，反向电压减小，有可能使电流计G的指针发生偏转。故C正确；D.增大单色光的强度，不能增大产生的光电子的最大初动能，所以不能使电流计G的指针发生偏转。故D错误；9、AC【答案解析】

A.根据速度图象与坐标轴围成的面积表示位移，知0-t1时间内，a的位移最大，c位移最小，而三质点同时从同一位置出发，所以t1时刻，质点a位于b、c的前面，c在最后，选项A正确；B.t1时刻a、b两质点的图象相交，说明两质点的速度大小相等、方向相同。故B错误。C.由图像可知，0-t1时间内a、c速度减小，b速度增大，选项C正确；D.0-t1时间内，因a的速度一直大于b，b的速度一直大于c，则a、b、c之间的距离在不断增加，选项D错误。10、AC【答案解析】

ABC、电源的接法不知道，可能负向电压，即电源的正极与c接线柱连接，对光电子做负功，单色光b照射光电管能够使灵敏电流计偏转，说明光电子的动能大，b光的频率大；a光照射光电管不能使灵敏电流计偏转，可能发生了光电效应，只不过是产生的光电子动能小，无法到达对阴极，即a光的频率小，故AC正确，B错误；

D、电流的方向与负电荷定向移动的方向相反，若灵敏电流计的指针发生偏转，则电流方向一定是由e→G→f，故D错误。故选AC。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、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．12、AC；0.625；纸带1；纸带3；【答案解析】（1）A．平衡摩擦力后，假设木板倾角为θ，则有mgsinθ=μmgcosθ，m约掉了，故不需要重新平衡摩擦力，故A正确；B．平衡摩擦力的原理是小车所受重力的分力等于木板对小车的摩擦力，所以平衡摩擦力时不应将重物与小车相连，故B错误；C．平衡摩擦力包括纸带受到的阻力，所以应将纸带穿过打点计时器并与小车相连，故C正确；D．如果小车在长木板上能匀速运动，，就表明已经平衡了摩擦力，故D错误．故选：AC（2）通过B点时的速度等于AC间的平均速度，vB=m/s=0.625m/s；根据△s=aT2，对于纸带1，