河北省石家庄市外国语学校2023学年物理高二下期末质量检测试题（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、如图所示，一绝缘光滑固定斜面处于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于斜面向上，通有电流I的金属细杆水平静止在斜面上。若电流变为0.5I，磁感应强度大小变为2B，电流和磁场的方向均不变，则金属细杆将（）A．沿斜面加速上滑 B．沿斜面加速下滑C．沿斜面匀速上滑 D．仍静止在斜面上2、在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，线圈中产生的电动势随时间按如图所示正弦规律变化。设线圈总电阻为，则（）A．时，线圈平面垂直于磁感线B．一分钟内线圈中的电流改变方向30次C．时，线圈中的磁通量最大，为D．一个周期内，线圈产生的热量为3、在如图所示的含有理想变压器的电路中，变压器原副线圈匝数比为20：1，图中电表均为理想交流电表，R为光敏电阻（其阻值随光强增大而减小），L1和L2是两个完全相同的灯泡，原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u，下列说法正确的是()A．交流电的频率为100HzB．电压表的示数为20VC．当照射R的光强增大时，电流表的示数变大D．若L1的灯丝烧断后，电压表的示数会变大4、如图，一定质量的理想气体，由a经过ab过程到达状态b或者经过ac过程到达状态c．设气体在状态b和状态c的温度分别为Tb和Tc，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac．则．A．Tb＞Tc，Qab＞Qac B．Tb＞Tc，Qab＜QacC．Tb=Tc，Qab＞Qac D．Tb=Tc，Qab＜Qac5、如图所示，放在条形磁铁磁场中的软铁棒被磁化后的极性是()A．C棒未被磁化 B．A棒左端为S极C．B棒左端为N极 D．C棒左端为S极6、如图所示，在水平绝缘杆上用两条等长的绝缘丝线悬挂一质量为m的通电导体棒。导体棒所在的空间存在垂直导体棒的匀强磁场（图中未画出），由于安培力的作用，当两条丝线与竖直方向均成角时，导体棒处于平衡状态。若重力加速度为g，则关于通电导体棒所受安培力的大小的说法正确的是（）A．只能为 B．最小值为C．可能为 D．可能为二、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．泊松亮斑是光的衍射现象，玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象B．根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场一定产生变化的磁场C．杨氏双缝干涉实验中观察到了明暗条纹，证明光是一种波，如果用激光进行实验则效果没有那么明显D．经典力学理论的成立具有一定的局限性E.真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源和观察者间的相对运动无关8、实物粒子和光都具有波粒二象性.下列事实中突出体现波动性的是()A．电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样B．β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹C．人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构D．人们利用电子显微镜观测物质的微观结构9、矩形线圈的匝数为50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示，下列说法正确的是A．在t=0.2s和t=0.4s时线圈位于中性面B．在t=0.1s和t=0.3s时感应电动势最大C．1s内感应电流方向改变5次D．电动势的瞬时表达式为e=50πcos5πtV10、在某次光电效应实验中，得到的遏止电压与入射光的频率的关系如图所示。已知电子电荷量为，则下列分析正确的是（）A．入射光越强，遏止电压越高 B．入射光的频率越大，遏止电压越高C．阴极所用材料的截止频率可表示为 D．普朗克常量可表示为三、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）“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，选用的螺旋弹簧如图甲所示．（1）将弹簧的上端O点固定悬吊在铁架台上，旁边置一刻度尺，刻度尺的零刻线跟O点对齐，在弹簧的下部A处做一标记，如固定一个指针．在弹簧下端的挂钩上挂上钩码时（每个钩码的质量都是50g），指针在刻度尺上指示的刻度为x．逐个增加所挂钩码的个数，刻度x随挂钩上的钩码所受的重力F而变化，几次实验测得相应的F、x各点描绘在图中，如图乙，请在图中描绘出x随F变化的图象__________．由图象得出弹簧的劲度系数kA＝________N/m（结果取2位有效数字）．（2）如果将指针固定在A点的下方P处，再作出x随F变化的图象，得出弹簧的劲度系数与kA相比，可能是________．A．等于kB．大于kAC．小于kAD．无法确定12．（12分）某同学用如图甲所示的双缝干涉实验仪测量光的波长．(1)实验中选用的双缝间距为d，双缝到像屏的距离为L，在像屏上得到的干涉图样如图乙所示．已知分划板刻线在图乙中A、B位置时，游标卡尺的读数分别为x1、x2，则计算入射的单色光波长的表达式为λ=___．(2)分划板刻线在某明条纹中心位置时游标卡尺如图丙所示，则其读数为_________mm．(3)用黄色滤光片做实验时得到了干涉图样，为使干涉条纹的间距变宽，可以采取的方法是_________．A．仅换用紫色的滤光片B．仅换用红色的滤光片C．仅更换间距更大的双缝D．仅使像屏离双缝距离远一些四、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，高为h、上端开口的气缸内壁光滑，除底部导热外，其余部分均绝热．在气缸顶部有一个厚度不计的绝热卡环，在气缸内有两个厚度不计的绝热轻质活塞A、B，它们距气缸底部的距离分别为h和h．活塞A、B之间封闭了一定质量的理想气体I，活塞B的下方封闭了一定质量的理想气体Ⅱ，气体I、Ⅱ的温度均为27°C．现利用电热丝对气体I缓慢加热，求：(i)活塞A刚好上升到卡环处时气体I的温度；(ii)气体I的温度为800K时，活塞A、B间的距离．14．（16分）气缸中气体的压强为4×105Pa,活塞的面积是40cm2,气体做等压膨胀,推动活塞移动了20cm,求气体做了多少功?15．（12分）据报道，一儿童玩耍时不慎从20m高的阳台上无初速度掉下，在他刚掉下时恰被楼下一社区管理人员发现，该人员迅速由静止冲向儿童下落处的正下方楼底，准备接住儿童。已知管理人员到楼底的距离为10m，为确保能稳妥安全地接住儿童，管理人员将尽力节约时间，但又必须保证接住儿童时没有水平方向的冲击。不计空气阻力，将儿童和管理人员都看成质点，设管理人员奔跑过程中只做匀速或匀变速运动，g取10m/s2。（1）管理人员至少要用多大的平均速度跑到楼底？（2）若管理人员在奔跑过程中做匀加速或匀减速运动的加速度大小相等，且最大速度不超过8m/s，求管理人员奔跑时加速度的大小需满足什么条件？

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、D【答案解析】

初始时，金属细杆保持静止，受力平衡，有：若电流变为0.5I，磁感应强度大小变为2B，电流和磁场的方向均不变，则安培力：即安培力不变，还是受力平衡，仍静止在斜面上，D正确。故选D。2、C【答案解析】

A．0.5s时感应电动势最大，磁通量变化率最大，磁通量为零，线圈平面平行磁感线，故A项错误；B．一个周期电流变换两次方向，从图中可知，则一分钟内（30个周期）线圈中的电流改变方向60次，故B项错误；C．时，感应电动势为零，此时磁通量最大，因为，所以：故C项正确；D．一个周期内，线圈产生的热量故D项错误。3、C【答案解析】A．原线圈接入如图乙所示的交流电，由图可知：T=0.02s，所以频率为f=1/T=50Hz，故A错误；B．原线圈接入电压的最大值是V，所以原线圈接入电压的有效值是U=220V，理想变压器原、副线圈匝数比为20:1，所以副线圈电压是11V，所以V的示数为11V，故B错误；C．R阻值随光强增大而减小，根据I=U/R知，副线圈电流增加，副线圈输出功率增加，根据能量守恒定律，所以原线圈输入功率也增加，原线圈电流增加，所以A的示数变大，故C正确；D、当L1的灯丝烧断后，变压器的输入电压不变，根据变压比公式，输出电压也不变，故电压表读数不变，故D错误．故选C．点睛：由变压器原理可得变压器原、副线圈中的电流之比，输入功率等于输出功率．和闭合电路中的动态分析类似，可以根据R的变化，确定出总电路的电阻的变化，进而可以确定总电路的电流的变化的情况，再根据电压不变，来分析其他元件的电流和电压的变化的情况．4、C【答案解析】试题分析：设气体在a状态时的温度为Ta，由图可知：VC=Va=V0、Vb=2V0=2Va，①从a到b是等压变化：解得：Tb=2Ta从a到c是等容变化：，由于Pc=2P0=2Pa解得：Tc=2Ta，所以：Tb=Tc②因为从a到c是等容变化过程，体积不变，气体不做功，故a→c过程增加的内能等于a→c过程吸收的热量；而a→b过程体积增大，气体对外做正功，由热力学第一定律可知a→b过程增加的内能大于a→b过程吸收的热量，Qac＜Qab．故选C考点：理想气体的状态变化曲线【名师点睛】该题考查了气体的状态方程和热力学第一定律的应用，利用气体状态方程解决问题时，首先要确定气体状态和各状态下的状态参量，选择相应的气体变化规律解答；在利用热力学第一定律解决问题时，要注意气体的做功情况，区分对内做功和对外做功，同时要注意区分吸热还是放热．5、B【答案解析】

磁化后的磁极应与电磁铁的极性有必然的关系，可由磁极间的相互作用判定．【题目详解】由图可知，各磁体均处在磁场中，故均可以被磁化；磁化后磁体的N极指向应与磁感线的方向相同，则可知，A的左端为S极，B的左端为S极，C的左端为N极；故只有B正确。【答案点睛】此题考查了磁化现象，要解决此题首先要明确磁化后的磁体的NS极与原磁体的NS极之间的位置关系．可以通过磁极间的相互作用或磁感线的方向进行判断．6、C【答案解析】

对通电导体棒受力分析可知，当安培力方向与导线垂直时，安培力最小。画出受力示意图如图：则故选C。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、ADE【答案解析】泊松亮斑是光的衍射现象，玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象，选项A正确；根据麦克斯韦电磁场理论，周期性变化的电场一定产生周期性变化的磁场，均匀变化的电场可产生稳定的磁场，选项B错误；杨氏干涉观察到了明暗条纹证明光是一种波，如果用激光，由于是相干光源，则进行实验则效果更明显，故C错误；经典力学理论的成立具有一定的局限性，它只适应宏观低速物体的运动，选项D正确；根据性对论的原理，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源和观察者间的相对运动无关，选项E正确；故选ADE.8、ACD【答案解析】

A.电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样，说明电子是一种波，故A正确；B.β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹，可以说明β射线是一种粒子，故B错误；C.人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构，中子衍射说明中子是一种波，故C正确；D.人们利用电子显微镜观测物质的微观结构，利用了电子束的衍射现象，说明电子束是一种波，故D正确.9、CD【答案解析】

A．在t=0.2s和t=0.4s时线圈中磁通量为零，处于与中性面垂直的位置．故A项错误．B．在t=0.1s和t=0.3s时线圈中磁通量最大，处于中性面位置，产生的感应电动势为零．故B项错误．C．磁通量变化的周期即交流电的周期，由图得交流电的周期，交流电的频率，一个周期内交流电的电流方向改变2次，则1s内感应电流方向改变5次．故C项正确．D．磁通量变化的周期为，线圈转动的角速度，由图得线圈磁通量的最大值，线圈产生感应电动势的最大值，起始时，线圈中磁通量为零，感应电动势最大，则电动势的瞬时表达式=50πcos5πtV．故D项正确．故选CD10、BD【答案解析】

A．入射光强度不影响遏止电压，故A错误；B．入射光的频率越大，遏止电压越高，故B正确；C．阴极所用材料的截止频率可表示为，故C错误；D．根据爱因斯坦光电效应方程由于所以由图可得整理得所以普朗克常量可表示为，故D正确。故选BD。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、42（40～44均可）A【答案解析】

（1）如图所示；弹簧的劲度系数（40～44均可）（2）如果将指针固定在A点的下方P处，再作出x随F变化的图象，则在图像上x的变化量不变，斜率不变，得出弹簧的劲度系数与kA相比不变，仍等于k，故A正确，BCD错误．12、；31.10；BD【答案解析】

(1)相邻亮纹的间距为：，根据公式，则有；(2)游标卡尺的主尺读数为3.1cm=31mm，游标尺上第2个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为2×0.05mm=0.10mm，所以最终读数为31mm+0.10mm=31.10mm；(3)AB.根据双缝干涉条纹间距公式可知换用紫色的滤光片，波长减小，则相邻条纹间距减小；用红色的滤光片，波长增大，则相邻条纹间距增大，故选项B正确，A错误；C.根据双缝干涉条纹间距公式可知仅更换间距更大的双缝，即增大，则相邻条纹间距