2023学年湖北省黄石市育英高级中学高二物理第二学期期末经典试题（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．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于n=4的能级状态．关于这群氢原子，下列说法中正确的是（）A．这群氢原子向低能级跃迁时最多能辐射出4种频率的光B．由n=4能级向基态跃迁时辐射光的波长最短C．处于n=4能级的氢原子电离至少需要12.75eV的能量D．从n=4能级跃迁到n=3能级释放光子的能量大于从n=3能级跃迁到n=2能级释放光子的能量2、如图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34eV，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的规律认识错误的是（）A．用能量为14.0eV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离B．一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁所辐射的光中，有3种不同频率的光能使锌发生光电效应C．一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75eVD．用能量为10.21eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态3、如图所示，开口向下的“┍┑”形框架，两侧竖直杆光滑固定，上面水平横杆中点固定一定滑轮，两侧杆上套着的两滑块用轻绳绕过定滑轮相连，并处于静止状态，此时连接滑块A的绳与水平方向夹角为θ，连接滑块B的绳与水平方向的夹角为2θ，则A、B两滑块的质量之比为（）A．2sinθ：1 B．2cosθ：1 C．1：2cosθ D．1：2sinθ4、如图所示，在小车中悬挂一小球，若偏角θ未知，而已知摆球的质量为m，小球随小车水平向左运动的加速度为a=2g，取g=10m/s2，则绳的张力为()A．20m B．433m C．5、下列说法正确的是（）A．静止的物体一定不受力，受力的物体一定运动B．物体运动状态发生变化则物体一定受力的作用C．物体的运动不需要力来维持，但物体的运动速度越大时其惯性也越大D．物体运动状态不变时，有惯性，运动状态改变时没有惯性6、如图所示，在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的轻质绝缘细绳一端系着一个带电小球，另一端固定于O点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b。不计空气阻力，则（）A．小球带负电B．小球所受电场力与重力的大小相等C．小球在从a点运动到b点的过程中，电势能减小D．运动过程中小球的机械能守恒二、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、对某种金属的光电效应，其遏止电压Uc与入射光频率v的关系图象如图所示．则由图象可知A．当入射光的频率为时，有光电子逸出B．入射光的光照强度增大时，遏止电压增大C．若已知电子电量e，就可以求出普朗克常量hD．入射光的频率为2v0时，产生的光电子的最大初动能为hv08、如图所示，倾角为θ的斜面体c置于水平地面上，小物块b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接，连接b的一段细绳与斜面平行。在a中的沙子缓慢流出的过程中，a、b、c都处于静止状态，则（）A．b对c的摩擦力一定减小B．b对c的摩擦力方向可能平行斜面向上C．地面对c的摩擦力方向一定向右D．地面对c的摩擦力一定减小9、某科研单位设计了一空间飞行器，飞行器从地面起飞时，发动机提供的动力方向与水平方向夹角α=60°，使飞行器恰恰与水平方向成θ=30°角的直线斜向右上方匀加速飞行，经时间t后，调节动力的方向并用最小动力，使飞行器依然可以沿原方向匀减速飞行，飞行器所受空气阻力不计，下列说法中正确的是()A．加速时加速度的大小为gB．加速时动力的大小等于mgC．减速时动力的大小等于mgD．减速飞行时间2t后速度为零10、黔东南许多乡村的村民在精选谷种时，常用一种叫“风车”的农具进行分选，.图为其工作原理示意图，在同一风力作用下，谷种和瘪谷（空壳）谷粒都从洞口水平飞出，结果谷种和瘪谷落地点不同，自然分开，对这一现象，下列分析正确的是（）A．M处是谷种，N处为瘪谷B．谷种质量大，惯性大，飞得远些C．谷种和瘪谷在竖直方向做自由落体运动D．谷种飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度小些三、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）某同学为了准确地测量个量程为3V，内阻约为3kΩ的电压表的内阻，实验中可供选择的实验器材有A特测电压表B．滑动变阻器：最大阻值1000ΩC．滑动变阻器：最大阻值10ΩD．电阻箱：最大阻值999.9ΩE电阻箱：最大阻值999.9ΩF.电池组：电动势约6V，内阻可忽略G.开关，导线若干（1）虚线框中已经完成了实验的部分电路图，请用笔画线代替导线将电路补充完整；____（2）要使测量更精确.滑动变阻器选用_________，电阻箱选用_________；(均填写器材前的字母序号)（3）使滑动变阻器的滑动片滑到b端，电阻箱的电阻调为0，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动片，使电压表示数为3V．保持其他条件不变，调整变阻箱接人电路中的阻值，使电压表示数为2V。若此时发现电阻箱的示数为1450Ω，则电压表的内阻为__________Ω；（4）电压表内阻的测量值_________真实值(填“大于“小于”或“等于”)。12．（12分）（1）如图所示，某同学在做“测定玻璃的折射率”实验中，先确定了上边界和入射光线，竖直插好大头针、，在画边界时不小心将玻璃砖向下平移一小段．然后玻璃砖保持在此位置继续实验，则测得的折射率_________（填“偏小”、“不变”、“偏大”）．（2）某同学想观察白光的干涉图样，如图甲所示已经将光源置于光具座左侧．为了完成实验，需要进行下列操作①在双缝前安装单缝，在遮光筒右侧安装测量头②调节拨杆使单、双缝平行，直至目镜中观察到干涉图样③在光源的右侧依次将透镜、遮光筒安装在水平光具座上，并使三者中心线共轴④在遮光筒左侧安装双缝，调节光源位置和高低，通过遮光筒右侧观察，直至视野内出现一条中心有亮点的亮线（保证光沿遮光筒轴线传播）上述操作进行正确的排序是____________；某次测量头上游标卡尺如图乙所示（精度为），则读数为______．图甲图乙四、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）用折射率n=3/2的光学材料制成如图棱镜，用于某种光学仪器中，现有束光线沿MN方向从空气射到棱镜的AB面上，入射角的大小满足关系sini=34，该束光经AB面折射后射到BC面的P点(未画出)①求光在棱镜中传播的速率(光在空气中的速度近似为在真空中的速度);②通过计算判断该光束射到P点后能否发生全反射并画出光束在棱镜中的光路图.14．（16分）如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比n1：n2=2：1，电阻R1=R2=110Ω，原线圈接在电压U1=220V的交变电流上，电流表、电压表均为理想电表．求：(1)电压表的读数U2；(2)电流表的读数I1；(3)原线圈的输入功率Pl．15．（12分）如图所示,是容积很大的玻璃容器,是内径很小的玻璃管,的左端与相通,右端开口,中有一段水银柱将一定质量的空气封闭在中,当把放在冰水混合物里,的左管比右管中水银高;当的左管比右管的水银面低时,中气体的温度是多少?(设大气压强)

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】

（1）这群氢原子向低能级跃迁时最多可辐射出种不同频率的光，A错误；（2）根据玻尔跃迁理论，可知，能级差越大，辐射出光频率越大，则波长越短．由题可知，该氢原子中电子从n=4能级跃迁到n=1能级的最大，故波长最短，B正确；（3）要想将n=4能级的电子剥离原子，即让电子电离，至少需要吸收的能量，故C错误；（4）从n=4能级跃迁到n=3能级释放光子的能量，从n=3能级跃迁到n=2能级释放光子的能量，则D错误；故本题选B2、D【答案解析】

A．用能量为14.0eV的光子照射，氢原子可以从基态跃迁到无穷远，多余的能量转化为电离后的动能，故A正确．B．一群处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时，辐射光子种类数目为6种，其中有3种光子能量大于3.34eV，故B正确．C．氢原子跃迁辐射光子能使锌板发生光电效应，一部分克服逸出功，多余部分以动能形式随光电子逸出．一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时辐射光子最大能量为12.09eV，克服逸出功后剩余的最大动能为8.75eV，故C正确．D．当氢原子吸收的光子能量刚好等于能级差时，氢原子会跃迁到对应的高能级上去．由于没有任何一个高能级与基态的能级差等于10.21eV，而且又不足以跃迁到无穷远发生电离，所以用能量为10.21eV的光子照射，不能使处于基态的氢原子跃迁，故D错误．3、C【答案解析】试题分析：对两个滑块分别受力分析，根据共点力平衡条件列式求解，注意绳子对两侧的拉力大小相等．解：设绳的拉力为F，对两个滑块分别受力分析，如图所示：根据力的平衡可知：mAg=FsinθmBg=Fsin2θ因此：故选A．【点评】本题关键是分别对两个物体受力分析，然后根据共点力平衡条件并结合正交分解法列式求解，基础问题．4、C【答案解析】

小球所受的合力为F合小球受重力和拉力，根据平行四边形定则得拉力F=(mg)A.根据计算可得F=105m，故B.根据计算可得F=105m，故C.根据计算可得F=105m，故D.根据计算可得F=105m，故5、B【答案解析】

A、物体处于静止或匀速直线运动时都可以不受力、或所受合外力为零的情况；故A错误.B、物体运动状态的改变即为速度的改变，由可知有不等于零的加速度，根据牛顿第二定律可知物体一定受力的作用；故B正确.C、惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大惯性越大，与物体的运动状态、是否受力等因素没有关系；故C错误.D、有质量的物体在静止状态和运动状态下都有惯性；故D错误.故选B.6、B【答案解析】

AB．据题小球在竖直平面内做匀速圆周运动，由合外力提供向心力，小球受到重力、电场力和细绳的拉力，电场力应与重力平衡，即小球所受电场力与重力等大反向，则知小球带正电。故A错误，B正确；

C．小球在从a点运动到b点的过程中，电场力做负功，小球的电势能增大，故C错误；

D．由于电场力做功，所以小球在运动过程中机械能不守恒，故D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、CD【答案解析】

A.由图可知，只有当入射光的频率大于或等于极限频率v1时，才会发生光电效应现象．故A错误．B.根据光电效应方程Ekm=hv-W1和eUC=EKm得遏止电压与入射光的强度无关．故B错误．C.根据光电效应方程Ekm=hv-W1和eUC=EKm得，，知图线的斜率等于，从图象上可以得出斜率的大小，已知电子电量，可以求出普朗克常量，故C正确；D.当遏止电压为零时，最大初动能为零，则入射光的能量等于逸出功，所以W1=hv1．若入射光的频率为2v1时，根据光电效应方程，Ekm=hv-W1=hv1．即入射光的频率为2ν1时，产生的光电子的最大初动能为hν1，故D正确．8、BD【答案解析】

AB．若开始时Ga>Gbsinθ，则b受到c的摩擦力沿斜面向下，大小为Ff=Ga-Gbsinθ，根据牛顿第三定律，b对c的摩擦力方向可能平行斜面向上；随着Ga的减小，则b受的摩擦力先减小然后反方向增大，方向先沿斜面向下然后变为沿斜面向上，b对c的摩擦力先减小然后反方向增大，方向先沿斜面向上然后变为沿斜面向下；故A错误，B正确。CD．以bc整体为研究对象，分析受力如图，根据平衡条件得知：地面对c的摩擦力f=Fcosθ=Gacosθ，方向水平向左，在a中的沙子缓慢流出的过程中，随着Ga的减小，地面对c的摩擦力f在减小，故C错误，D正确。9、ACD【答案解析】

起飞时，飞行器受推力和重力，两力的合力与水平方向成30°角斜向上，根据几何关系求出合力，由牛顿第二定律求出加速度，根据匀加速运动速度公式求解最大速度；推力方向逆时针旋转60°后，先根据牛顿第二定律求解加速度，再求出继续上升的时间．【题目详解】起飞时，飞行器受推力和重力，两力的合力与水平方向成30°角斜向上，设动力为F，合力为Fb，如图所示：

在△OFFb中，由几何关系得：F=mg，Fb=mg；由牛顿第二定律得飞行器的加速度为：a1=g；故A正确，B错误；t时刻的速率：v=a1t=gt；当用最小动力保持飞行器按原方向做减速运动时，推力F'方向应该和运动方向垂直，此时合力的方向与水平方向成30°斜向下，推力F'跟合力F'h垂直，如图所示，此时合力大小为：F'h=mgsin30°，动力大小：F′＝mgcos300=mg；飞行器的加速度大小为：；到最高点的时间为：，故CD正确；故选ACD．【答案点睛】本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的应用，要求同学们能正确对分析器进行受力分析，画出受力图并能结合几何关系求解；知道施加最小动力时，力的方向与速度垂直．10、AD【答案解析】

A.由于谷种飞出时的速度较小，而谷种和瘪谷的运动的时间相同，所以谷种的水平位移较小，瘪谷的水平位移较大，所以N处是瘪谷，M处是谷种，故A正确；B.由于谷种飞出时的速度较小，运动的时间由相同，所以谷种的水平位移较小，与谷种的惯性大小无关，故B错误；C.若考虑到空气阻力的作用，瘪谷受到的空气阻力的影响大，此时的空气阻力不能忽略，在竖直方向做的是加速运动，但不是自由落体运动，故C错误；D.在大小相同的风力作用下，风车做的功相同，由于谷种的质量大，所以离开风车时的速度小，故D正确.故选AD。点晴：谷种和瘪谷做的是平抛运动，平抛运动可以分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同．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、CD2900大于【答案解析】

（1）[1]根据串联分压，知变阻器需要与电压表串联，补充完整电路图如图（2）[2][3]采用电压表半偏法测量电压表内电阻，要保证电压表与电阻箱的总电压保持不变，需要使电压表电阻远大于滑动变阻器的电阻，故滑动变阻器选择小电阻，即选择C；电阻箱最大电阻不能小于电压表电阻，电压表内电阻约为3000欧姆，故电阻箱选择D；（3）[4]由电压表与电阻器串联，所以电流相等，电压表的示数2V，由总电压为