2023学年黑龙江省哈尔滨市哈尔滨师大附中物理高二第二学期期末联考模拟试题（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．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、如图所示为氢原子的能级示意图，则关于氢原子在能级跃迁过程中辐射或吸收光子的特征，下列说法中正确的是（）A．一群处于n＝4能级的氢原子向基态跃迁时，能辐射出5种不同频率的光子B．一群处于n＝3能级的氢原子吸收能量为0.9eV的光子可以跃迁到n＝4能级C．处于基态的氢原子吸收能量为13.8eV的光子可以发生电离D．若氢原子从n＝3能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照在某种金属表面上能发生光电效应，则从n＝5能级跃迁到n＝2能级辐射出的光也一定能使该金属发生光电效应2、一正弦交变电流的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知该交变电流()A．周期为0.125sB．电压的有效值为10VC．电压的最大值为20VD．电压瞬时值的表达式为u=10sin8πt(V)3、一个横截面积为S=10Cm2的圆筒形容器竖直放置，金属圆块的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角是300，圆筒的质量为M=10Kg，不计圆块与容器壁之间的摩擦，若大气压强为P0=1.01×105Pa，则被圆块封闭在容器中的气体的压强P为（）A．1.01×105PaB．1.02×105PaC．2.01×105PaD．3.01×105Pa4、如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示．F>0表示斥力，F<0表示引力，A、B、C、D为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从A处由静止释放，则下列选项中的图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系，其中大致正确的是()A． B．C． D．5、物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展，下列说法符合事实的是（）A．库仑通过一系列实验证实了麦克斯韦关于光的电磁理论B．查德威克用α粒子轰击获得反冲核，发现了中子C．贝克勒尔发现的天然放射性向下，说明原子核有复杂结构D．波尔利用氢原子能级量子化解释了氢原子光谱，从而创建了量子力学6、如图所示，绝缘水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角θ=30°．一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行，且小球A正好静止在斜面中点．在小球A的正下方地面处固定放置一带电小球B，两球相距为d．已知两球的质量均为m、电荷量均为+q，静电力常量为k，重力加速度为g，两球均可视为点电荷．则下列说法不正确的是（）A．两球之间的库仑力F=kqB．当qd=mg2kC．当qd=D．将小球B移到斜面底面左端C点，当qd=2mgk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、一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t时刻与t＋0.2s两个时刻，x轴上(-3m，3m)区间的波形完全相同，如图所示。图中M、N两质点在t时刻位移均为振幅a的一半，下列说法中正确的是()A．该波的波速可能为20m/sB．t＋0.1s时刻，x=-2m处的质点位移一定是aC．从t时刻起，x=2m处的质点比x=2.5m处的质点先回到平衡位置D．从t时刻起，在质点M第一次到达平衡位置时，质点N恰好到达波峰8、如图，半圆柱体半径为4R，固定在水平面上．竖直挡板紧靠柱体底端，使半径为R的光滑小球停在柱体与挡板之间，球与柱体接触点为M．现将挡板保持竖直，缓慢的向右移动距离R后保持静止，球与柱体接触点为N（未画出）．以下判断正确的是A．挡板移动过程中，柱体对小球的弹力变大B．挡板移动过程中，挡板对小球的弹力变小C．小球在M、N两点所受柱体的作用力大小之比为3:4D．小球在M、N两点所受挡板的作用力大小之比为3:49、如图所示，图甲为沿x轴传播的一列简谐横波在t=0s时刻的波形图，图乙为质点B的振动图像，下列说法正确的是()A．该波沿x轴正方向传播B．在t=0s时，质点A的速度方向和加速度方向均沿y轴正方向C．从t=0s到t=0.1s，质点通过的路程等于5cmD．在t=0.1s时，质点C和质点D的速度相同E.质点D做简谐运动的表达式为y=0.05cos(5t)(m)10、科幻大片《流浪地球》影片中的行星发动机为“聚变发动机”，通过燃烧石头获得能量，其燃烧石头指的是石头里的原子核聚变生成原子核.原子核的比结合能（即平均结合能）曲线如图所示，根据该曲线，下列判断正确的是（）A．核比核更稳定B．核的结合能约为28MeVC．核的比结合能比核大D．核聚变生成核的过程要释放能量三、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“验证力的平行四边形定则”实验中，下列操作正确的有（）A．拉橡皮条时，弹簧测力计、橡皮条、绌绳应贴近木板只与木板平面平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度B．两次拉橡皮条时，需将结点拉至同一位置C．实验中，先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后再调节另一个弹簧测力计拉力的大小和方向，把结点拉到O点D．两个弹簧测力计的弹力的方向一定要互相垂直，以便于算出合力大小12．（12分）某同学想通过一个多用电表的欧姆挡直接测量某电压表（量程为10V）的内阻（大约为几十千欧），该多用电表刻度盘上电阻刻度的中间值为15。（1）欧姆挡的选择开关拨至_____（选填“×1k”或“×100”）挡，先将红、黑表笔短接调零后，选用图中_____（选填“A”或“B”）方式连接。（2）如图甲所示，某同学读出欧姆表的读数为_____Ω；如图乙所示，电压表的读数为_____V，欧姆表电池的电动势为_____V。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）中国已迈入高铁时代，高铁拉近了人们的距离，促进了经济的发展．一辆高铁测试列车从甲站始发最后停靠乙站，车载速度传感器记录了列车运行的v﹣t图像如图所示．已知列车的质量为4.0×105kg，假设列车运行中所受的阻力是其重力的0.02倍，求：（1）甲、乙两站间的距离L：（2）列车出站时的加速度大小：（3）列车从甲站到达终点站的平均速度．14．（16分）如图所示，半径为L1＝2m的金属圆环内上、下半圆各有垂直圆环平面的有界匀强磁场，磁感应强度大小均为．长度也为L1、电阻为R的金属杆ab，一端处于圆环中心，另一端恰好搭接在金属环上，绕着a端沿逆时针方向匀速转动，角速度为．通过导线将金属杆的a端和金属环连接到图示的电路中（连接a端的导线与圆环不接触，图中的定值电阻R1＝R，滑片P位于R2的正中央，R2的总阻值为4R），图中的平行板长度为L2＝2m，宽度为d＝2m．图示位置为计时起点，在平行板左边缘中央处刚好有一带电粒子以初速度v0＝0.5m/s向右运动，并恰好能从平行板的右边缘飞出，之后进入到有界匀强磁场中，其磁感应强度大小为B2，左边界为图中的虚线位置，右侧及上下范围均足够大．（忽略金属杆与圆环的接触电阻、圆环电阻及导线电阻，忽略电容器的充放电时间，忽略带电粒子在磁场中运动时的电磁辐射的影响，不计平行金属板两端的边缘效应及带电粒子的重力和空气阻力）求：(1)在0～4s内，平行板间的电势差UMN；(2)带电粒子飞出电场时的速度；(3)在上述前提下若粒子离开磁场后不会第二次进入电场，则磁感应强度B2应满足的条件．15．（12分）能量守恒定律、动量守恒定律、电荷守恒定律等等是自然界普遍遵循的规律，在微观粒子的相互作用过程中也同样适用．卢瑟福发现质子之后，他猜测：原子核内可能还存在一种不带电的粒子．（1）为寻找这种不带电的粒子，他的学生查德威克用粒子轰击一系列元素进行实验．当他用粒子轰击铍原子核时发现了一种未知射线，并经过实验确定这就是中子，从而证实了卢瑟福的猜测．请你完成此核反应方程．（2）为了测定中子的质量，查德威克用初速度相同的中子分别与静止的氢核与静止的氮核发生弹性正碰．实验中他测得碰撞后氮核的速率与氢核的速率关系是．已知氮核质量与氢核质量的关系是，将中子与氢核、氮核的碰撞视为完全弹性碰撞．请你根据以上数据计算中子质量与氢核质量的比值．（3）以铀235为裂变燃料的“慢中子”核反应堆中，裂变时放出的中子有的速度很大，不易被铀235俘获，需要使其减速．在讨论如何使中子减速的问题时，有人设计了一种方案：让快中子与静止的粒子发生碰撞，他选择了三种粒子：铅核、氢核、电子．以弹性正碰为例，仅从力学角度分析，哪一种粒子使中子减速效果最好，请说出你的观点并说明理由．

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】

A．大量处在n=4能级的氢原子向基态跃迁时，能辐射出种不同频率的光子，故A错误；B．一群处于n=3能级的氢原子吸收能量为0.9eV的光子后的能量为E=-1.51+0.9=0.61eV，不可以跃迁到n=4能级，故B错误；C．处于基态的氢原子吸收能量为13.8eV的光子可以发生电离，剩余的能量变为光电子的最大初动能，故C正确；D．若氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级辐射出的光能量为△E1=E3-E1=12.09eV，从n=5能级跃迁到n=2能级辐射出的能量为△E2=E5-E2=2.86eV，所以若氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级辐射出的光照在某种金属表面上能发生光电效应，则从n=5能级跃迁到n=2能级辐射出的光不一定能使该金属发生光电效应，故D错误．2、B【答案解析】由图象可知，交变电流的周期为0.250s，A错误；电压的最大值为20V，电压的有效值U=202V=102V，B正确C错误；因为ω=2π3、C【答案解析】

以活塞为研究对象，分析受力：重力Mg、外界大气压力PoS，气缸壁的压力N和气缸内气体的压力F，其中根据平衡条件得：代入数据解得：故C正确，ABD错误4、B【答案解析】A、乙分子的运动方向始终不变，故A错误；

B、加速度与力的大小成正比，方向与力相同，在C点，乙的分子加速度等于0，故B正确；

C、乙分子从A处由静止释放，分子力先是引力后是斥力，分子力先做正功，后做负功，则分子势能先减小后增大，在C点，分子势能最小，从C图中可知，在A点静止释放乙分子时，分子势能为负，动能为0，乙分子的总能量为负，在以后的运动过程中乙分子的总能量不可能为正，而动能不可能小于0，则分子势能不可能大于0，所以C图中不可能出现横轴上方那一部分，故C错误；

D、分子动能不可能为负值，故D错误．点睛：此题考查分子力、分子势能，又考查加速度与速度关系，根据加速度与速度同向加速，分子力做正功，分子势能减小；加速度与速度反向减速，分子力做负功，分子势能增大．5、C【答案解析】赫兹通过一系列实猃，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论，A错误；查德威克用α粒子轰击铍核，产生中子和碳12原子核，B错误；贝克勒尔发现天然放射性现象，说明原子核有复杂结构，C正确；玻尔把量子概念成功地应用于氢原子系统，并根据卢瑟福的核型原子模型创立了玻尔原子理论，但不是波尔创建了量子力学，D错误；6、C【答案解析】A.依据库仑定律，则两球之间的库仑力大小为F=kq2d2BC、当qd=mg2k时,则有对球受力分析，如图所示：根据矢量的合成法则，依据三角知识，则斜面对小球A的支持力为N=34T=14mg，故B正确，CD.当小球B移到斜面底面左端C点，对球受力分析，如图所示：依据几何关系可知，T与F的夹角为120∘，当qd=2mgk时，即有kq24d2本题选择错误的答案，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、AC【答案解析】

A.已知波沿x轴正方向传播，则在Δt＝0.2s时间内，波传播的距离为Δx＝nλ(n＝1，2，3，…)，则该波的波速v＝ΔxΔt＝5nλ(m/s)(n＝1，2，3，…)，当n＝1时，v＝20m/s，所以AB.由于周期不确定，0.1s不一定等于半个周期的奇数倍，则t＋0.1s时刻，x＝－2m处的质点位移不一定是a，B错误；C.因波沿x轴正方向传播，再结合波形图可知从t时刻起，在x＝2m处的质点比x＝2.5m处的质点先回到平衡位置，则C正确；D.利用波的“平移法”可判断，当质点M第一次到达平衡位置时，N质点还在继续向上振动，没有到达波峰，所以D错误；8、AC【答案解析】

AB.以小球为研究对象，受力分析可知，在移动挡板前后，挡板给小球的弹力方向不变，圆柱体给小球的弹力的方向与竖直方向的夹角变大，但和的合力始终保持和重力等值、反向，不变，如下图所示，移动挡板后和两个力均变大了，A正确，B错误；CD.由几何关系可知，移动挡板之前，圆柱体给小球的弹力的方向与竖直方向的夹角为37º，故此时，；移动挡板之后，圆柱体给小球的弹力的方向与竖直方向的夹角为53º，此时，．所以，前后两次M、N两点所受柱体的作用力大小之比为3:4，所受挡板的作用力大小之比为9:16，故C正确，D错误。故选AC．【答案点睛】在移动挡板前后，均对小球做受力分析，利用作图法可以看出挡板给小球的弹力和圆柱体给小球弹力的变化情况；根据几何关系，可以知道两次力学三角形中的边角关系，进而计算相关力的比值关系．9、ACE【答案解析】

由波动图象读出波长，由振动图象读出周期，可求出波速；由振动图象读出t=0时刻B点的振动方向，判断波的传播方向，即可知道t=0时刻质点A的速度方向，根据位移方向确定加速度方向．根据时间与周期的关系，求质点B通过的路程．质点C和质点D振动情况总是相反．根据振幅、角频率和初相位写出质点D做简谐运动的表达式【题目详解】A．由乙图知：在t=0s时刻，质点B的振动方向沿y轴正方向，代入甲图，则知该波沿x轴正方向传播，故A正确；B．在t=0时刻，质点A的速度方向为正，位移为正，由知：加速度为负，即沿y轴负方向，故B错误；C．从t=0s到t=0.1s，，质点通过的路程等于5cm,故C正确；D．质点C和质点D平衡位置相距半个波长，振动情况总是相反，则在t=0.1s时，质点C和质点D均处于各自的平衡位置，速度相反，故D错误；E．在t=0时刻，质点D位于波峰，则质点D做简谐运动的表达式为y=0.05cos(5t)(m)，故E正确．【答案点睛】本题主要考查了波形图和振动图的综合应用，一般题型．10、BD【答案解析】

A.比结合能越大，核越稳定，核比核的比结合能大，所以核更稳定;故A错误.B．根据图象知核的比结合能约为7Mev，所以结合能△E＝7×4＝28MeV;故B正确.C．根据图象得,核比核的比结合能大;故C错误.D．轻核聚变成重核会放出能量，所以核聚变生成核要释放出能量;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、AB【答案解析】

A.作图时，我们是在白纸中作图，做出的是水平力的图示，若拉力倾斜，则作出图的方向与实际力的方向有较大差别，同时为了减小因摩擦造成的误差，故应使各力尽量与木板面平行。以及读弹簧秤示数时，视线要正对刻度。故A正确；B.实验中采用等效替代的方法，两次拉橡皮条时，需将结点拉至同一位置才能保证效果相同，故B正确；C.在实验中应同时拉动两弹簧测力计，不能先将其中一个拉至最大量程，故C错误；D.实验采用作图的方式求合力，故不需要两力相互垂直，故D错误。12、（1）×1k，A（2）40000，5.0，8.75【答案解析】

当欧姆表的指针指在中间位置附近时，测量值较为准确，根据读数为：示数×倍率=读数知，选择×1k的挡；欧姆表的正极插孔与内部电源的负极相连，与电压表构成一闭合回路，电流从负极流出，进入电压表的正极，所以选择图A正确；欧姆表的读数为：40×1k=40kΩ；电压表的读数为5.0V，由题意知欧姆表的内阻为30kΩ，与电压表的内阻40kΩ串联，由欧姆定律可知：。四、计算题：本题共2小题，共