2023学年河南驻许昌市物理高二下期末经典试题（含解析）

2023学年高二下学期物理期末模拟测试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、真空中两个静止的点电荷，相距为r时相互作用的库仑力大小为F，现不改变它们的电荷量，使它们之间的距离为4r，则库仑力大小变为（）A． B． C．4F D．16F2、如图所示，白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P和Q，A点位于P、Q之间，B点位于Q右侧。旋转偏振片P，A、B两点光的强度变化情况是：（）A．A、B均不变B．A、B均有变化C．A不变，B有变化D．A有变化，B不变3、明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载：“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象．如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b，下列说法正确的是A．若增大入射角i，则b光最先消失B．在该三棱镜中a光波速小于b光C．若a、b光通过同一双缝干涉装置，则屏上a光的条纹间距比b光宽D．若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a光的遏止电压高4、利用图1所示的装置（示意图），观察光的干涉、衍射现象，在光屏上得到如图2中甲和乙两种图样．下列关于P处放置的光学元件说法正确的是A．甲对应单缝，乙对应双缝B．甲对应双缝，乙对应单缝C．都是单缝，甲对应的缝宽较大D．都是双缝，甲对应的双缝间距较大5、交流发电机线圈电阻r＝1Ω，用电器电阻R＝9Ω，电压表示数为9V,如图所示，那么该交流发电机()A．电动势的峰值为10VB．电动势的有效值为9VC．交流发电机线圈通过中性面时电动势的瞬时值为10VD．交流发电机线圈自中性面转过90°的过程中的平均感应电动势为6、如图所示，在粗糙的水平地面上有质量为m的物体，连接在一劲度系数为k的轻弹簧上，物体与地面之间的动摩擦因数为μ，现用一水平力F向右拉弹簧，使物体做匀速直线运动，则弹簧伸长的长度为(重力加速度为g)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、如图，一定质量的理想气体从状态A依次经过B、C和D后再回到状态A，其中A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程。若气体在A→B过程与外界交换100kJ的热量,在B→C过程中气体做功120kJ，在C→D过程中与外界交换50kJ的热量。则A．A→B过程，气体对外界做功100kJB．B→C过程，气体内能增加120kJC．C→D过程，外界对气体做功50kJD．整个过程，气体对外界做功为270kJ8、如图所示,一有限范围的匀强磁场，宽为d,磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。一个边长为L的正方形导线框，总电阻为R，在拉力作用下，以速度v向右匀速地通过该磁场区域。若d＞L,则在线框通过磁场的过程中，下述说法正确的是A．感应电流方向先逆时针后顺时针B．感应电流的大小为BLdRC．线框中产生的热量为2D．拉力做的总功为B9、美国物理学家密立根利用图甲所示的电路研究金属的遏止电压Uc与入射光频率v的关系，描绘出图乙中的图像，由此算出普朗克常量h.电子电荷量用e表示，下列说法正确的是（）A．入射光的频率增大，为了测遏止电压，则滑动变阻器的滑片P应向M端移动B．由Uc-v图像可知，这种金属的截止频率为veC．增大入射光的强度，光电子的最大初动能也增大D．由Uc-v图像可求普朗克常量表达式为10、如图所示，为某一金属导体的伏安特性曲线，由图象可知A．该导体的电阻随电压的升高而增大B．该导体的电阻随电压的升高而减小C．导体两端电压为2V时，电阻为0.5ΩD．导体两端电压为2V时，电阻为1Ω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）利用以下装置可以完成力学中的许多实验．(1)以下说法中正确的是（______）A．用此装置“研究匀变速直线运动”时，无需将长木板的一端抬高以平衡摩擦力B．用此装置“探究加速度与力、质量的关系”时，每次改变小车质量之后，无需重新平衡摩擦力C．用此装置“探究加速度与力、质量的关系”时，并用图像法处理数据时，如果画出的a-m关系图像不是直线，就可确定加速度与质量成反比D．用此装置“探究做功和速度变化关系”时，必须调整滑轮高度使连接小车的细线与木板平行(2)用此装置“探究加速度与力、质量的关系”时，小车质量约250g，为保证拉力近似等于沙桶（含重物）的重力，沙桶中应选择的重物是_____．(3)在利用此装置做实验时，实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离求小车的加速度；实验中发现实际加在计时器的电压略低于220V，则测量结果_______（填“偏大，偏小，不变”）12．（12分）某同学用如图所示的装置来研究自由落体运动是什么性质的运动．图是实验中利用打点计时器记录自由落体运动的轨迹时，得到的一条纸带，纸带上的点是从放手开始打下的连续的计数点．两点之间的距离，S1=9.6mm，S1=13.4mm，S3=17.3mm，S4=11.1mm，相邻两计数点的时间间隔为T．电源频率为50Hz．（1）下列说法中正确的是_____A．电火花打点计时器用的是110V交流电源B．实验中使用秒表测量时间C．实验时应先由静止释放纸带，然后赶紧接通电源D．求出的加速度一般比9.8m/s1小，是因为纸带和重锤受到阻力（1）通过对纸带的分析，你认为自由落体运动是做_____（填“匀速”、“变速”）运动．你的判断依据是：______．（3）根据纸带上的数据，用逐差法求加速度的表达公式a=_____，（用已知物理量符号表示），加速度大小a=_____m/s1．（保留两位有效数字）（4）打点计时器打下F点，求物体在F点的速度公式VF=_____，（用已知物理量符号表示），大小为VF=_____m/s（保留两位有效数字）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，在光滑绝缘的水平面上有一个用一根均匀导体围成的正方形线框abcd，其边长为L，总电阻为R，放在磁感应强度为B．方向竖直向下的匀强磁场的左边，图中虚线MN为磁场的左边界．线框在大小为F的恒力作用下向右运动，其中ab边保持与MN平行．当线框以速度进入磁场区域时，它恰好做匀速运动．在线框进入磁场的过程中，（1）线框的ab边产生的感应电动势的大小为E为多少？（2）求线框a、b两点的电势差．（3）求线框中产生的焦耳热．14．（16分）如图所示，固定在竖直平面内的四分之一圆轨道MP和半圆形轨道NQ与光滑水平地面平滑相接，两轨道间有两个可视为质点的小球A、B，A、B之间有一轻弹簧，弹簧一开始处在锁定状态，某时刻解除对弹簧的锁定A球最高能达到与圆心等高的位置，B球恰好能够达到最高点N，已知A球的质量为m=0.5kg；弹簧的长度可忽略，两轨道的半径均为R=1m，且是光滑的。g=10m/s2：试求：（结果可含有根式）。（1）球B的质量；（2）弹簧处于锁定状态时的弹性势能.15．（12分）如图所示，MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距L为0.5m，导轨左端连接一个阻值为R=2.5Ω的定值电阻R．将一质量为0.2kg的金属棒cd垂直放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒cd的电阻r=1.5Ω，导轨电阻不计，整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度B=2T．若金属棒以1m/s的初速度向右运动，同时对棒施加一个水平向右的拉力F，并保持拉力的功率恒为4W，从此时开始计时，经过2s金属棒的速度稳定不变，试求：（1）金属棒cd的电流方向，并分析金属棒的加速度变化情况；（2）金属棒稳定后速度是多少？此时电阻R上消耗的电功率是多少？（3）金属棒速度为2m/s时的加速度大小，并画出整个运动过程中大致的v-t图像，并标出t=0，t=2s时的坐标．

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】

根据库仑定律，两点电荷相距为r时,库仑力大小为距离为4r时,库仑力大小为选项A正确，BCD错误。故选A。2、C【答案解析】

白炽灯的光线沿各个方向的都有，旋转偏振片P，A点光的强度不会变化；而偏振片对入射光具有遮蔽和透过的功能，可使纵向光或横向光一种透过，一种遮蔽，旋转偏振片P，PQ放置的方向不同，通过P的光线有一部分不能通过Q，所以通过Q的光线在B点强度会发生变化。选项C正确，ABD错误。故选C。3、C【答案解析】A、根据折射率定义公式，从空气斜射向玻璃时，入射角相同，光线a对应的折射角较大，故光线a的折射率较小，即na＜nb，若增大入射角i，在第二折射面上则两光的入射角减小，依据光从光密介质进入光疏介质，且入射角大于或等于临界角时，才能发生光的全反射，因此它们不会发生光的全反射，故A错误．B、光从空气斜射向玻璃折射时，入射角相同，光线a对应的折射角较大，故光线a的折射率较小，即na＜nb，根据分析知在该三棱镜中a光速度大于b光速度，故B错误.C、a光的折射率较小，在真空中a光波长大于b光波长，而双缝干涉条纹间距与波长成正比，因此a光条纹间距大于b光条纹间距，故C正确．D、光线a的折射率较小，频率较低；根据，则a光光子能量较小，则a光束照射光电管逸出光电子的最大初动能Ekm较小，根据qUc=Ekm，则a光的遏止电压低，故D错误．故选C．【答案点睛】本题关键依据光路图来判定光的折射率大小，然后根据折射率定义公式比较折射率大小，学会判定频率高低的方法，同时掌握光电效应方程，及遏止电压与最大初动能的关系．4、A【答案解析】

根据单缝衍射图样和双缝干涉图样特点判断．单缝衍射图样为中央亮条纹最宽最亮，往两边变窄，双缝干涉图样是明暗相间的条纹，条纹间距相等，条纹宽度相等，结合图甲，乙可知，甲对应单缝，乙对应双缝，故A正确，BCD错误．5、D【答案解析】

用电器电阻R＝9Ω，电压表示数为9V，则电路中的电流I＝1A，所以，电路中的电动势E＝I(R＋r)＝1×(1＋9)V＝10V．电压表的读数是交流电的有效值，所以10V是电路中电动势的有效值，其最大值Em＝E＝10V，故AB错误．由交流电的产生与变化的规律可知，交流发电机线圈通过中性面时电动势的瞬时值最小为零，故C错误；线圈自中性面转过90°的过程中的平均感应电动势为，故D正确．6、D【答案解析】根据平衡条件得：弹簧的弹力F弹=F=μmg，根据胡克定律得，F弹=kx，解得弹簧的伸长量，或．故D正确，A、B、C错误．故选D．【答案点睛】本题考查了共点力平衡和胡克定律的综合，知道拉力等于弹簧的弹力、等于摩擦力的大小．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．A→B过程中，体积增大，气体对外界做功，W＜0，又A→B为等温过程，△U=0，根据热力学第一定律：△U=W+Q，和题目已知与外界交换100kJ的热量，即Q=100kJ，得：W=-100kJ，即气体对外界做功100kJ，故A正确；B．B→C过程中，绝热膨胀，则Q=0，且气体对外做功，则W=-120kJ，根据热力学第一定律：△U=W+Q，得：△U=-120kJ，即内能减少120kJ，故B错误；C．C→D过程中，体积减小，外界对气体做功，W＞0，又C→D为等温过程，△U=0，根据热力学第一定律：△U=W+Q，和题目已知与外界交换50kJ的热量，即Q=-50kJ，得：W=50kJ，即外界对气体做功50kJ，故C正确；D．气体经过一个循环，内能不变，即△U=0，根据热力学第一定律：△U=W+Q，又Q=QAB+QBC+QCD+QDA=100kJ+0+（-50kJ）+0=50kJ，得W=-50kJ，即气体对外界做功为50kJ，故D错误；8、AC【答案解析】A项：在线框进入磁场过程中，穿过线框磁通量增大，由“楞次定律”可得，感应电流的方向为逆时针，在线框出磁场过程中，穿过线框磁通量减小，由“楞次定律”可得，感应电流的方向为顺时针，故A正确；B项：在线框进磁场和出磁场过程中有电流产生，电流为I=ER=C项：在线框进磁场和出磁场过程中有电流产生，电流为I=ER=BLvR，产生的热量Q=D项：由能量守恒可知，拉力所做的功就等于克服安培力所做的功，克服安培力所做的功又等于回路中产生的焦耳热，故D错误。9、BD【答案解析】

A.入射光的频率增大，光电子的最大初动能增大，则遏止电压增大，测遏止电压时，应使滑动变阻器的滑片Р向N端移动，A错误；BD.当遏止电压为零时，v=vc，根据Ekm=hv－W0=eUc，解得，则，BD正确.C.根据光电效应方程Ekm=hv－W0知，光电子的最大初动能与入射光的强度无关，C错误；10、AD【答案解析】AB、某点与原点连线的斜率表示电阻倒数，从图像中可以看出，随着电压的升高，斜率在减小，所以电阻在增大，故A对，B错；CD、当导体两端电压为2V时，此时图像上对应的电流值为2A，所以电阻,故C错D正确；综上所述本题答案是：AD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、ABDC不变【答案解析】

(1)[1]A．用此装置“研究匀变速直线运动”时，只需要小车匀加速运动即可，无需将长木板的一端抬高以平衡摩擦力，选项A正确；B．用此装置“探究加速度与力、质量的关系”时，每次改变小车质量之后，无需重新平衡摩擦力，选项B正确；C．用此装置“探究加速度与力、质量的关系”时，并用图像法处理数据时，如果画出的a-m关系图像不是直线，需要验证a-1/m关系是否是过原点的直线才能确定加速度与质量是否是成反比，选项C错误；D．用此装置“探究做功和速度变化关系”时，必须调整滑轮高度使连接小车的细线与木板平行，选项D正确；故选ABD.(2)[2]用此装置“探究加速度与力、质量的关系”时，小车质量约250g，为保证拉力近似等于沙桶（含重物）的重力，砂桶及里面重物的质量必须要远小于小车的质量，则沙桶中应选择的重物是C.(3)[3]打点计时器电压减小不影响打点的周期，则实验中发现实际加在计时器的电压略低于220V，则测量结果不变．【答案点睛】此题综合考查了课本上的几个典型实验；关键是了解各个实验的实验原理，尤其是一些关键的步骤及注意事项要注意弄清原因；每个实验最好亲自做几遍，加强理解.12、AD；变速；相同时间内物理下落的位移越来越大；；9.7；；0.96；【答案解析】

（1）电火花计时器使用的是110V的交流电源，打点加速器每隔0.01s打一个点，可以直接读出两点的时间．做实验时，应先接通电源，后释放纸带．（1）通过相等时间内的位移判断自由落体运动的性质．（3）根据△x=aT1求加速度。（4）某段时间内瞬时速度等于中间时刻的瞬时速度，根据这一推论求出F点的速度．【题目详解】（1）A、电火花打点计时器用的是110V交流电源，故A正确．B、打点计时器直接可以记录时间，不需秒表．故B错误．C、实验时应先接通电源，后释放纸带．故C错误．D、求出的加速度一般比9.8m/s1小，是因为纸带和重锤受到阻力，使得加速度小于g．故D正确．故选：AD．（1）在相等时间内，纸带的位移越来越大．所以纸带做加速运动．（3）由△x=aT1得，代入数据：（4）F点的瞬时速度等于EG间的平均速度，所以代入数据得：【答案点睛】考查实验原理，掌握实验操作注意事项，同时解决本题的关键会对纸带进行处理，从纸带上会求瞬时速度和加速度，注意保留两位有效数字．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）【答案解析】试题分析：（1）边产生的感应电动势的大小为．（2）两点的电势差相当于电源的外电压∴（3）解法一：由于线圈在恒力F作用下匀速进入磁场区，恒力F所做的功等于线圈中产生的焦耳热，所以线圈中产生的热量为．解法二：线圈进入磁场区域时产生的感应电动势为电路中的总电功率为线圈中产生的热量，联解可得：．考点：导体切割磁感线时的感应电动势、闭合电路的欧姆定律【名师点睛