北京第五中学2023学年物理高二第二学期期末监测模拟试题（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、直倒立的U形玻璃管一端封闭，另一端开口向下，如图所示，用水银柱封闭一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，假设在管子的D处钻一小孔，则管内被封闭的气体压强p和气体体积V变化的情况为A．p、V都不变B．V减小，p增大C．V增大，p减小D．无法确定2、下列关于光电效应的说法正确的是()A．只要入射光的强度足够大，就一定能发生光电效应B．入射光的频率高于极限频率时，光的强度越大，光电流越大C．入射光的频率高于极限频率时，入射的频率越大，光电流越大D．入射光的频率高于极限频率时，光的强度越大，产生的光电子的最大初动能越大3、如图所示为氢原子光谱中的三条谱线，对这三条谱线的描述中正确的是（）A．乙谱线光子能量最大B．甲谱线是电子由基态向激发态跃迁发出的C．丙谱线是电子在两个激发态间跃迁发出的D．每条谱线对应核外电子绕核旋转的一条轨道，任一谱线的频率等于电子做圆周运动的频率4、如图所示为某种周期性交流电的电流与时间关系的图象，其中前半周期为正弦曲线的一部分，后半周期是直线段，则该交流电的有效值为（）A． B． C． D．5、核电池又叫“放射性同位素电池”，它将同位素在衰变过程中不断放出的核能转变为电能，核电池已成功地用作航天器的电源，据此猜测航天器的核电池有可能采用的核反应方程是A． B．C． D．6、理想变压器如图所示，原线圈接恒定的正弦交流电源，原副线圈匝数比为，电阻R1、R2和R3的阻值分别是、和，当开关S断开时，理想电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为（）A．B．C．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、质量为500kg的赛车在平直赛道上以恒定功率加速，受到的阻力不变，其加速度a和速度的倒数的关系1vA．做变加速直线运动B．功率为20kWC．所受阻力大小为2000ND．速度大小为50m/s时牵引力大小为3000N8、如图甲所示，长木板A静止在光滑的水平面上，质量m＝2kg的物体B以v0＝2m/s的水平速度滑上A的表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示，则下列说法中正确的是()A．木板获得的动能为1JB．系统损失的机械能为2JC．木板A的最小长度为1mD．A、B间的动摩擦因数为0.29、如图所示为氢原子的能级示意图。用一束单色光照射一群处于基态的氢原子，氢原子跃迁到n＝4的激发态，并从第4能级跃迁回基态，已知普朗克常量为h，真空中光速为c，氢原子基态时的能量为E1A．此过程中最多能发出6种不同频率的光B．此过程中发出的光，最长的波长为-4C．用来照射的单色光的光子频率为-1D．用来照射的单色光的光子频率v为-1510、如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为t＝0时的波形图，虚线为t＝0.5s时的波形图.已知该简谐波的周期大于0.5s.关于该简谐波，下列说法正确的是()A．波速为6m/sB．频率为1.5HzC．t＝1s时，x＝1m处的质点处于波峰D．t＝2s时，x＝2m处的质点经过平衡位置三、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）某同学用如图所示的装置测定重力加速度，①电火花计时器的工作电压为______，频率为________．②打出的纸带如图所示，实验时纸带的______端应和重物相连接．（选填“甲”或“乙”）③由纸带所示数据可算出实验时的加速度为m/s1．④当地的重力加速度数值为9.8m/s1，请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因：．12．（12分）如图所示，打点计时器固定在斜面的某处，让一滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下．图2是某同学实验时打出的某条纸带的一段．（1）已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，利用该纸带中测出的数据可得滑块下滑的加速度大小a=_______m/s2；（2）打点计时器打B点时，滑块的速度大小vB=________m/s(结果保留三位有效数字)；（3）为了测出滑块与斜面间的摩擦力，该同学已经测出斜面的长度l及高度h，他还需要测量的物理量是（重力加速度为g）____________，利用测得的量及加速度a表示摩擦力的大小f=____________．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，三棱镜的横截面ABC为直角三角形，∠A=90°，∠B=30°，边长LAC=20cm，棱镜材料的折射率为．一束平行于底边BC的单色光从AB边上的中点O射入此棱镜，已知真空中光速为3.0×108m/s．求：(1)通过计算判断光束能否从BC边射出；(2)该光束从O射到BC边所用的时间．14．（16分）如图所示，PQ、MN两轨道间距L=1m，其中Pe、Mf段是光滑轨道且ce、df段水平，而eQ、fN段为水平粗糙轨道，同时在efhg区域存在方向竖直向下、磁感应强度B=1T的匀强磁场，定值电阻R1=2Ω。现有质量m=1kg、电阻R2=2Ω的两根相同导体棒ab和cd，导体棒cd静止在水平轨道上，导体棒ab在距cd高H=0.45m处由静止释放，ab棒在光滑轨道上下滑至cd棒处与其发生弹性碰撞，两者速度交换后导体棒cd进入匀强磁场区域，在磁场中运动距离x=1.5m后恰好停在磁场右边界gh处，其中导体棒cd与水平粗糙轨道间的动摩擦因数μ=0.1，g取10m/s2，不计轨道电阻。求：（1）导体棒cd刚进入磁场时,通过导体棒cd的电流大小I（2）导体棒cd进入磁场区域后直至停止，定值电阻R1产生的热量Q1（3）导体棒cd进入磁场区域到停止的运动时间t15．（12分）Morpho蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒，这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉．电子显微镜下鳞片结构的示意图见题1图．一束光以入射角i从a点入射，经过折射和反射后从b点出射．设鳞片的折射率为n，厚度为d，两片之间空气层厚度为h．取光在空气中的速度为c，求光从a到b所需的时间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、B【答案解析】未钻孔时，D处的压强和封闭气体的压强一样，等于外界大气压减去水银柱产生的压强；钻孔后，D处的压强和外界大气压一样，在大气压的作用下，导致封闭气体的压强增大，体积减小，故B选项正确．思路分析：同一高度处的压强相等，采用力学平衡的方法分析出气体的压强．试题点评：此题考查液体压强的计算方法．2、B【答案解析】能否发生光电效应与入射光的强度大小无关，只与入射光的频率有关，选项A错误；入射光的频率高于极限频率时，能发生光电效应，光的强度越大，光电流越大，选项B正确；入射光的频率高于极限频率时，入射的频率越大，光电子最大初动能越大，但是光电流不一定越大，选项CD错误；故选B.3、C【答案解析】

（1）根据E=hν=hcλ，因此甲谱线光子能量最大，故（2）谱线是电子由激发态向基态跃迁发出的，而电子由基态向激发态跃迁需要吸收光子的，故B错误；（3）丙谱线可以是电子在两个激发态间跃迁发出的，故C正确；（4）电子跃迁时辐射的光子的频率等于能级差值，与电子绕核做圆周运动的频率无关，故D错误；故本题正确答案选C。4、A【答案解析】

取一个周期：设有效值为I，由电流的热效应求解：则：，解得：I=A。A.，与结论相符，选项A正确；B.，与结论不相符，选项B错误；C.，与结论不相符，选项C错误；D.，与结论不相符，选项D错误；5、B【答案解析】

A．核反应方程属于核聚变方程．故A错误B．核反应方程属于放射性同位素的衰变，符合题意．故B正确C．核反应方程的质量数不守恒；正确核反应方程为：属于核裂变．故C错误；D．核反应方程属于人工核反应方程．故D错误故选B．【答案点睛】根据各个核反应方程的特点，由衰变的特点与衰变方程判断分析即可．6、C【答案解析】

当开关S断开时，理想电流表的示数为I，副线圈两端电压为U2=I（R2+R3）=5I；则原线圈的电流强度I1=I=2I，原线圈两端电压U1=U-IR1=U-2I；当开关S闭合时，理想电流表的示数为I′，副线圈两端电压为U′2=I′R2=2I′；则原线圈的电流强度I′1=I=2I′，原线圈两端电压U′1=U-I′R1=U-2I′；根据电压之比等于匝数之比可得：，解得：I′=I，故C正确、ABD错误．故选C．【答案点睛】本题主要是考查了变压器的知识；解答本题的关键是知道变压器的电压之比等于匝数之比，在只有一个副线圈的情况下的电流之比等于匝数的反比；知道理想变压器的输出功率决定输入功率且相等．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、AC【答案解析】

A．由图象可知，汽车的加速度随速度的增大而减小，汽车做变加速直线运动，故选项A符合题意；BC．根据：P=FvF-f=ma可得a=由图象可知fP解得f=2000P=2×故选项B不符合题意，C符合题意；D．速度大小为50m/s时，牵引力大小F=故选项D不符合题意。8、ABC【答案解析】

A．设木板的质量为M，由动量守恒得mv0=（M+m）v，木板获得的速度为v=1B．系统损失的机械能为ΔE=μmBgL=2C．由图得到：0-1s内B的位移为xB=12×（2+1）×1m=1.5D．由斜率大小等于加速度大小，得到B的加速度大小为a=ΔvΔt=2-11=1m9、AD【答案解析】

A.一群处于在n=4激发态的氢原子向基态跃迁时可发出的光谱线条数最多为C42=6B.根据玻尔理论可知，从第4能级向第3能级跃迁时，发出的光的能量值最小，由E=hγ=hcλ可知波长最大。此时E=E4-CD.用来照射的光子的能量为E照=E4-E110、ABD【答案解析】

由图象可知，波长为λ=4mAB.由题意知(n+3得周期为T=2因为该简谐波的周期大于0.5s，则n取0T=2频率为f=1波速为v=λ故AB项与题意相符；C.t=0时x=1m处的质点位于波峰，经t=1s，即经过1.5个周期，该质点处于波谷处，故C项与题意不相符；D.t=0时x=2m处的质点位于平衡位置正向上运动，经t=2s，即经过3个周期，质点仍然位于平衡位置正向上运动，故D项与题意相符。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、(1)110V；50Hz；(1)乙；(3)9.4；(4)空气阻力、摩擦阻力；【答案解析】

解：①电磁打点计时器的工作电压为交流4-6V，频率50Hz．②从纸带上可以发现从左端到右端，相邻的计数点的距离越来越小，也就是说明速度越来越小，与重物相连接的纸带先打出点，速度较小，所以实验时纸带的右端端通过夹子和重物相连接．即实验时纸带的乙端应和重物相连接．③根据运动学公式得：△x=aT1，有：，将，T=0.01s，代入解得：；④测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因是纸带和打点计时器间的摩擦阻力、空气阻力，故导致测量值比真实值偏小．12、4.02.16滑块质量【答案解析】

1、滑块从斜面滑下过程为匀变速直线运动，ABCD之间的时间间隔都相等等于2个周期，频率为50hz，所以周期为0.02s.那么时间间隔为0.04s．根据，计算得．2、受力分析可知物体沿斜面下滑的合力，已知长度l和高度h，那么，带入计算只需要再测出质量m即可．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、（1）不能；（2）1.0×10－9s；【答案解析】

(1)由折射定律，解得r＝30°由临界角公式＜，得C＜60°光线达BC边时，入射角θ＝60°＞C，将发生全反射，所以光线不能从BC边射出；(2)在棱镜中的传播速度由几何关系∠BDO＝∠CDE＝30°，LAC＝20cm，则光在介质中的路程LOD＝LOB＝cm所用时间t＝＝1.0×10－9s14、(1)1A(2)0.5J(3)2.5s【答案解析】

(1)导体棒ab由静止释放至与cd碰撞前，由动能定理得：两导体棒发生弹性碰撞后，ab棒静止，cd棒以v=3m/s的速度进入磁场区域回路的总电阻导体棒cd刚进入磁场时，通过导体棒cd的电流大小联立以上公式得(2)导体棒cd