2023学年河南省汝州市实验中学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、下列说法正确的是（）A．汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的运动得出了阴极射线是带负电的粒子的结论，并求出了阴极射线的比荷B．发射光谱一定是连续谱C．氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道的过程中，原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大D．衰变为要经过4次衰变和6次衰变2、关于热现象和热学规律，下列说法正确的是A．布朗运动表明了构成悬浮微粒的分子在做无规则运动B．两个分子的间距从极近逐渐增大到10r0（C．物体的内能变化时，它的温度一定改变D．两个分子的间距从极近逐渐增大到10r0（3、一般情况下，分子间同时存在分子引力和分子斥力．若在外力作用下两分子的间距达到不能再靠近为止，且甲分子固定不动，乙分子可自由移动，则去掉外力后，当乙分子运动到相距很远时，速度为v，则在乙分子的运动过程中(乙分子的质量为m)下列说法错误的是()A．乙分子的动能变化量为mv2B．分子力对乙分子做的功为mv2C．分子斥力比分子引力多做了mv2的功D．分子斥力比分子引力少做了mv2的功4、下列关于近代物理知识的描述正确的是（）A．若用蓝光照射某金属时有电子逸出,则改用红光照射时也一定会有电子逸出B．处于能级的某个氢原子自发向低能级跃迁时,最多能发出3种不同频率的光子C．衰变中产生的射线实际上是原子核外电子挣脱原子核的束缚而形成的D．有10个放射性元素的原子核,其中有5个原子核发生衰变所需的时间就是该放射性元素的半衰期5、汽车以恒定功率P、初速度v0冲上倾角一定的斜坡时，汽车受到的阻力恒定不变，则汽车上坡过程的v­—t图像不可能是选项图中的A． B．C． D．6、氢原子发光时，能级间存在不同的跃迁方式，图中①②③三种跃迁方式对应的光谱线分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，下列A、B、C、D光谱图中，与上述三种跃迁方式对应的光谱图应当是下图中的（图中下方的数值和短线是波长的标尺）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、对于理想气体的理解和一定质量的理想气体状态参量p、V、T的变化，下列说法正确的是（）A．气体状态参量p、V、T可同时增大B．气体状态参量p减小，V和T都增大C．气体状态参量p和V都减小，T增大D．气体状态参量p和T增大，V减小E.一定质量的理想T增大，V增大，则一定会向外放热8、如图所示，匝数n=10匝、面积S=0.5m²的矩形闭合导线框ABCD(内阻不计)处于磁感应强度大小B=T的匀强磁场中线框绕垂直于磁场的轴以角速度ω=rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连副线圈接入的一只标有“2.5V，1.5W”的小灯泡恰好正常发光，不计线框电阻．下列说法正确的是（）A．在图示位置时，线框中产生的感应电流最大B．线框中产生电动势的有效值为5VC．变压器原副线圈匝数之比为2：1D．流过灯泡的电流方向每秒钟改变次9、如图是氧气分子在0℃和100℃下的速率分布图线，由图可知（）A．随着温度升高，氧气分子的平均速率变大B．随着温度升高，每一个氧气分子的速率都增大C．随着温度升高，氧气分子中速率小的分子所占比例增大D．同一温度下，氧气分子速率分布呈现“中间多，两头少”的规律10、对于实际的气体，下列说法正确的是（）A．气体的内能包括气体分子的重力势能B．气体的内能包括气体整体运动的动能C．气体的体积变化时，其内能可能不变D．气体的内能包括气体分子热运动的动能三、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）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，所用小灯泡规格为：“6.2V，0.5A”。（1）用多用电表粗测小灯泡的阻值，倍率选用“×1”档，如图（甲），其电阻值为__________。（2）根据小灯泡的规格计算出小灯泡的电阻值与多用电表粗测的值有显著差别，其原因是____________。（3）小林同学在预习时设计出如下几种实验连线方案（电键全部断开），你认为正确的是_____A．B．C．D．（4）小林同学根据实验测出的8组数据（见下表），利用Excel数据处理软件作出灯泡流过的电流I与两端的电压U的关系图像如丙图所示，请指出图中数据测量不足之处（至少写一处）：________________。次数12345678U/V1.01.41.62.02.52.73.24.0I/A0.200.230.260.290.320.340.380.4212．（12分）某同学在“用电压表、电流表测电源的电动势和内电阻”的实验中，测得4组U、I数据，并在U-I坐标平面上标出相应的坐标点，如图所示．（1）图中标出了ABCD四组数据的对应点坐标，由U-I图线的特性可以判断______组数据是错误的．（2）请根据正确数据在U-I坐标平面上画出U-I图线．根据图线求出电源的电动势E＝______V，内电阻＝_______Ω．（3）在此电源上外接一个电阻作为负载，当该电阻值＝____________Ω时，电源的输出功率达到最大值，且Pmax＝_________W．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，两根足够长平行金属导轨MN、PQ固定在倾角θ＝37°的绝缘斜面上，顶部接有一阻值R＝3Ω的定值电阻，下端开口，轨道间距L＝1m．整个装置处于磁感应强度B＝2T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上．质量m＝1kg的金属棒ab置于导轨上，ab在导轨之间的电阻r＝1Ω，电路中其余电阻不计．金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好．不计空气阻力影响．已知金属棒ab与导轨间动摩擦因数μ＝0.5，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取g＝10m/s2.(1)求金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度vm；(2)求金属棒ab沿导轨向下运动过程中，电阻R上的最大电功率PR；(3)若从金属棒ab开始运动至达到最大速度过程中，电阻R上产生的焦耳热总共为1.5J，求流过电阻R的总电荷量q.14．（16分）氢原子处于基态时，原子的能级为E1＝－13.6eV，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，当氢原子在n＝3的激发态时，问：(1)要使氢原子电离，入射光子的最小能量是多少？(2)能放出的光子的最大能量是多少？15．（12分）如图，一个三棱镜的截面为等腰直角△ABC，∠A为直角。此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边，进入棱镜后直接射到AC边上，并刚好能发生全反射。求该棱镜材料的折射率n。

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、A【答案解析】

A．汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的运动得出了阴极射线是带负电的粒子的结论，并求出了阴极射线的比荷，故A正确；B．发射光谱有两种类型：连续光谱和明线光谱，其中明线光谱是原子的特征谱线，故B错误；C．氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中，原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大，原子的能量增大，故C错误；D．发生α衰变是放出，发生β衰变是放出电子，设发生了x次α衰变和y次β衰变，则根据质量数和电荷数守恒有：4x+222＝238，解得x＝4；2x﹣y+86＝92，得y＝2，故衰变过程中共有4次α衰变和2次β衰变，故D错误；2、B【答案解析】

A.布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，表明液体分子在做无规则运动，选项A错误；B.两个分子的间距从极近逐渐增大到10r0（r0为平衡位置时分子间距）的过程中，分子间的引力和斥力都在减小，选项B正确；C.物体的内能与物体的温度、体积等都有关系，则当物体的内能变化时，它的温度不一定改变，选项C错误；D.两个分子的间距从极近逐渐增大到10r0（r0为平衡位置时分子间距）的过程中，分子力先做正功，后做负功，则它们的分子势能先减小后增加，选项D错误；3、D【答案解析】乙分子的动能变化量为，故A说法正确；分子力对乙分子做的功等于乙分子动能的变化量，故B说法正确；分子的斥力做正功，引力做负功，故分子斥力比分子引力多做了的功，故C说法正确，D说法错误．所以选D.4、B【答案解析】蓝光的频率大于红光，若用蓝光照射某金属时有电子逸出,则改用红光照射时不一定会有电子逸出，选项A错误；处于能级的某个氢原子自发向低能级跃迁时，最多能发出3种不同频率的光子，分别对应的跃迁是：4→3；3→2；2→1，选项B正确；衰变中产生的射线实际上是原子核内的中子转化为质子时放出的电子，选项C错误；半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数原子核的衰变不适应，则有10个放射性元素的原子核,其中有5个原子核发生衰变所需的时间不一定是该放射性元素的半衰期，选项D错误；故选B.5、A【答案解析】

汽车冲上斜坡，受重力、支持力、牵引力和阻力，设斜面的坡角为，根据牛顿第二定律，有，其中，故；AC、若，则物体加速运动，加速度会减小，当加速度减为零时，速度达到最大，故选项C正确，A错误；B、若，则物体速度不变，做匀速运动，故选项B正确；D、若，即加速度沿斜面向下，物体减速，故加速度会减小，当加速度减为零时，速度达到最小，故选项D正确；故不可能是选选项A．6、A【答案解析】

由波尔的氢原子光谱原理可知由第四能级向基态跃迁的释放的光子的能量最大，三到基态的能量次之，二能级到基态的能量最小；由光子的能量公式可知能量越大波长越短，因此①②③的波长依次减少，Ａ符合题意二、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、ABD【答案解析】

A．根据可知气体状态参量p、V、T可同时增大，只要比值不变即可，故A正确；B．根据可知气体状态参量p减小，V和T都增大，可能存在，故B正确；C．根据，气体状态参量p和V都减小，则T一定减小，故C错误；D．根据，气体状态参量p和T增大，V减小可能存在，故D正确；E．一定质量的理想气体T增大，则内能增加，而V增大，表示对外界做功，根据热力学第一定律可知一定要吸收热量，故E错误。故选ABD。8、BC【答案解析】

A．由图可知，此时线圈和磁场垂直，此时线框的磁通量最大，感应电动势为0，故A错误；B．矩形闭合导线框ABCD在磁场中转动，产生的交流电的最大值为所以有效值为故B正确；C．灯泡能正常光，说明副线圈两端电压为2.5V，由于电压与匝数成正比，所以变压器原、副线圈匝数之比为，故C正确；D．由公式得频率为Hz一个周期内电流改变两次方向，故每秒电流方向改变次数为次，由于变压器不改变交变电流的频率，所以过灯泡的电流方向每秒钟改变次，故D错误。故选BC。【点晴】根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，变压器的输入功率和输出功率相等，逐项分析即可得出结论。9、AD【答案解析】

A、由图知，随着温度升高，速率较大的分子数增多，所以氧气分子的平均速率变大，故A正确；B、温度是分子热运动平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，对单个的分子没有意义，所以温度越高，平均动能越大，平均速率越大，但不是所有分子运动速率变大．故B错误；C、由图可知，随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占比例变低，故C错误；D、由图可知，同一温度下，氧气分子速率都呈现“中间多，两头少”的分布特点．故D正确．故选AD．10、CD【答案解析】

A．气体内能中不包括气体分子的重力势能，故A错误；B．气体的内能不包括气体整体运动的动能，故B错误；C．气体的体积变化时，存在做功情况，但如果同时有热量交换，则根据热力学第一定律可知，其内能可能不变，故C正确；D．气体的内能包括气体分子热运动的动能，故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、1Ω电阻随温度的升高而增大，计算的结果是发光电阻，测量的是常温的电阻C1.测量数据的电压分布太窄（低压和高压的数据都没有），2.采集数据太随意，没有按照电压均匀增加。写出其他合理的意见也可以【答案解析】

第一空.用多用电表粗测小灯泡的阻值，倍率选用“×1”档，其电阻值为1×1Ω=1Ω；第二空.根据小灯泡的规格计算出小灯泡的电阻值与多用电表粗测的值有显著差别，其原因是:电阻随温度的升高而增大，计算的结果是发光电阻，测量的是常温的电阻;第三空.因小灯泡电阻较小，则电压表的内阻远大于灯泡电阻，测采用安培表外接；滑动变阻器用分压电路，D图中中闭合电键之前滑动变阻器滑片应该处于最左端位置；故选C.第四空.图中数据测量不足之处：1.测量数据的电压分布太窄（低压和高压的数据都没有），2.采集数据太随意，没有按照电压均匀增加。写出其他合理的意见也可以；12、C3V0.5Ω0.5Ω4.5W【答案解析】

(1)[1]根据公式可知，U-I图象为直线，ABCD四点应拟合成一条直线，由描点可知，C点偏离直线最远，故C组数据是错误的；(2)[2][3]根据坐标系内描出的点作出图象如图所示：由图示图象可知，将直线延长与纵轴相交，电源U-I图象与纵轴交点坐标系为3V，则电动势为3V，电源内阻：；(3)[4][5]当外电阻内电源内阻相等时电源输出功率最大，所以:R=0.5【点晴】本题考查了测量电源电动势与内阻实验，掌握描点法作图的方法即可正确解题，应用图象法处理实验数据是常用的实验数据处理方法，要掌握．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）；（2）；（3）1C．【答案解析】

解：（1）金属棒由静止释放后，在重力、轨道支持力和安培力作用下沿斜面做变加速运动，加速度不断减小，当