2023学年浙江省宁波市鄞州区诺丁汉大学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、如图是氢原子的能级图。一个氢原子从n＝4的能级向低能级跃迁，则以下判断正确的是()A．该氢原子最多可辐射出6种不同频率的光子B．该氢原子跃迁到基态时需要吸收12.75eV的能量C．该氢原子只有吸收0.85eV的光子时才能电离D．该氢原子向低能级跃迁时，向外辐射的光子的能量是特定值2、竖直向上抛出一物块，物块在运动过程中受到的阻力大小与速度大小成正比，则物块从抛出到落回抛出点的过程中，加速度随时间变化的关系图象正确的是（设竖直向下为正方向）（）A．B．C．D．3、如图所示，10匝矩形线圈，在磁感应强度为0.4T的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴OO’以角速度为100rad/s匀速转动，线框电阻不计，面积为0.5m1，线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接有两只灯泡L1和L1．已知变压器原、副线圈的匝数比为10：1，开关断开时L1正常发光，且电流表示数为0.01A，则：A．若从图示位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为100sin100tVB．若开关S闭合，电流表示数将增大C．若开关S闭合，灯泡L1将更亮D．灯泡L1的额定功率为1W4、小万做自感现象实验时，连接电路如图所示，则（）A．闭合开关S，L2逐渐变亮，然后亮度不变B．闭合开关S，L1立刻变亮，且亮度不变C．断开开关S，L1逐渐变暗至熄灭，L2变亮后再熄灭D．断开开关S，L1变亮后再熄灭，L2一直不亮5、用某种单色光照射某金属表面，发生光电效应。现将该单色光的光强减弱，则（）A．可能不发生光电效应 B．光电子的最大初动能减少C．单位时间内产生的光电子数减少 D．需要更长的照射时间才能发生光电效应6、如图所示，一物体沿三条不同的路径由A运动到B，下列关于它们的位移的说法中正确的是()A．沿Ⅰ较大 B．沿Ⅱ较大C．沿Ⅲ较大 D．一样大二、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、如图所示，轴在水平地面内，轴沿竖直方向．图中画出了从轴上沿轴正向抛出的三个小球和的运动轨迹，其中和是从同一点抛出的．不计空气阻力，则（）A．的飞行时间比的长B．和的飞行时间相同C．的水平初速度比的大D．的水平初速度比的小8、如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为1∶10，原线圈接通交流电源，理想电压表V示数为22V，理想电流表A1示数为5A，副线圈串联了电阻可忽略的熔断器、理想电流表A2以及虚线框内的某用电器，电路处于正常工作状态，下列说法正确的是()A．熔断器的熔断电流应该大于0.5AB．原、副线圈的电流频率之比为1∶10C．若虚线框内接入电容器，电容器的耐压值至少是220VD．若虚线框内接入电动机且正常工作，可知电动机内阻为440Ω，电流表A2示数为0.5A9、如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO′悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b．外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态．若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则（）A．绳OO′的张力也在一定范围内变化B．物块b所受到的支持力也在一定范围内变化C．连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化D．物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化10、如下图所示，在水平面上有一个闭合的线圈，将一根条形磁铁从线圈的上方插入线圈中，在磁铁进入线圈的过程中，线圈中会产生感应电流，磁铁会受到线圈中电流的作用力，若从线圈上方俯视，关于感应电流和作用力的方向，以下判断正确的是（）A．若磁铁的N极向下插入，线圈中产生顺时方向的感应电流B．若磁铁的S极向下插入，线圈中产生顺时方向的感应电流C．无论N极向下插入还是S极向下插入，磁铁都受到向下的引力D．无论N极向下插入还是S极向下插入，磁铁都受到向上的斥力三、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“用油膜法估测分子大小”的实验中,油酸酒精溶液的浓度为每油酸酒精溶液中有油酸,现用滴管向量筒内滴加50滴上述溶液,量筒中的溶液体积增加了,若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大盛水的浅盘中,由于酒精溶于水,油酸在水面展开,稳定后形成的油膜形状如图所示若每一小方格的边长为,回答下列问题．(ⅰ)这种估测方法是将每个油酸分子视为球体模型,让油酸在水面上形成稳定的油膜后,这层油膜的厚度就可视为___________．(ⅱ)由题中相关信息可估测出油酸分子的直径是__________(结果保留一位有效数字)(ⅲ)下列因素哪些会使分子直径的计算结果偏大___________．A．计算油酸膜面积时,只数了完整的方格数B．让算油酸膜面积时,将不完整的方格作为完整方格处理C．水面上痱子粉撒得较多,油酸膜没有充分展升12．（12分）在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，测量头示意图如图所示，调节分划板的位置，使分划板中心剖线对齐某亮条纹的中心，此时测量头的读数为______mm．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，一质量M=2kg的带有弧形轨道的平台置于足够长的水平轨道上，弧形轨道与水平轨道平滑连接，水平轨道上静置一小球B．从弧形轨道上距离水平轨道高h=0.3m处由静止释放一质量mA=1kg的小球A，小球A沿轨道下滑后与小球B发生弹性正碰，碰后小球A被弹回，且恰好追不上平台．已知所有接触面均光滑，重力加速度为g．求小球B的质量．14．（16分）一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A=30°，棱镜材料的折射率为n=，在此截面所在的平面内，一条光线以45°的入射角从直角边AC的中点M射入棱镜，不考虑光线沿原路返回的情况．求：（1）全反射的临界角C为多少度？（2）光线第一次折射角r为多少度？15．（12分）如图所示，一个质量为m，带电量为q的正离子，从D点以某一初速度v0垂直进入匀强磁场。磁场方向垂直纸面向内，磁感应强度为B。离子的初速度方向在纸面内，与直线AB的夹角为60°。结果粒子正好穿过AB的垂线上离A点距离为L的小孔C，垂直AC的方向进入AC右边的匀强电场中。电场的方向与AC平行。离子最后打在AB直线上的B点。B到A的距离为2L。不计离子重力，离子运动轨迹始终在纸面内，求：（1）粒子从D点入射的速度v0的大小；（2）匀强电场的电场强度E的大小。

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】

本题研究的是单个氢原子，单个处于n能级的氢原子向低能级跃迁时最多可辐射出n－1条不同频率的光子，故该氢原子向低能级跃迁时最多可辐射出3种不同频率的光子，故A错误；该氢原子跃迁到基态时需要释放－0.85eV－(－13.6eV)＝12.75eV的能量，故B错误；只要吸收的光子的能量大于0.85eV，该氢原子就能电离，故C错误；氢原子向低能级跃迁时，向外辐射的光子的能量等于两能级的能量差，此能量差为一特定值，故D正确。2、C【答案解析】在上升过程中，对小球受力分析，由牛顿第二定律可知mg+f=ma，由于向上减速运动，速度减小，受到的阻力大小与速度大小成正比，故加速度减小到g，当达到最高点后开始加速下降，则由牛顿第二定律mg-f=ma，速度增大，加速度减小，故C正确，ABD错误3、B【答案解析】

A.变压器的输入电压的最大值为：Um=NBSω=10×0.4×0.5×100=100V；从垂直中性面位置开始计时，故线框中感应电动势的瞬时值为：u=Umcosωt=100cos100t（V），故选项A不符合题意；B.若开关S闭合，输出电压不变，输出端电阻减小，故输出电流增加，故输入电流也增加，电流表示数将增大，故选项B符合题意；C.若开关S闭合，输出电压不变，故灯泡L1亮度不变；故选项C不符合题意；D.变压器输入电压的有效值为：；开关断开时L1正常发光，且电流表示数为0.01A，灯泡L1的额定功率等于此时变压器的输入功率，为：P=U1I1=100×0.01=W，故选项D不符合题意；4、C【答案解析】

当开关接通和断开的瞬间，流过线圈的电流发生变化，产生自感电动势，阻碍原来电流的变化，根据自感现象的规律，以及二极管具有单向导电性进行分析。【题目详解】A．闭合开关的瞬间，由于二极管具有单向导电性，所以无电流通过L2，L2不亮，故A错误；B．闭合开关瞬间，由于线圈中的自感电动势的阻碍，L1逐渐变亮，电路稳定后，亮度不变，故B错误；CD．由于二极管具有单向导电性，电路稳定后，也无电流通过L2，L2不亮，断开开关S的瞬间，L由于产生自感电动势，相当于电源，灯泡L1、L2串联，所以L1逐渐变暗至熄灭，L2变亮后再熄灭，故C正确，D错误。【答案点睛】本题主要考查自感现象的应用，结合自感规律判断即可，较为简单。5、C【答案解析】

A、根据爱因斯坦光电效应方程可知能否发生光电效应与光照强度无关，故选项A错误；B、发生光电效应时，根据爱因斯坦光电效应方程可知，光电子的最大初动能为，W为逸出功，由此可知光电子的最大初动能随着入射光的频率增大而增大，与光照强度强弱，故选项B错误；C、光照强度减弱，单位时间内照射到金属表面的光子数目减小，因此单位时间内产生的光电子数目减小，故选项C正确；D、某种金属能否发生光电效应取决于入射光的频率，与入射光的强度和照射时间无关，故选项D错误；故选选项C。6、D【答案解析】本题考查的是位移的概念的理解．位移的大小与路径无关，只与始末位置有关．所以选择D选项正确．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、BC【答案解析】AB、从图中可以看出a抛出点比bc的抛出点低，b和c的抛出点高度相等，三个物体都做平抛运动，下落的时间只和高度有关，高度越高运动时间越长，故b和c的飞行时间相同，a的飞行时间比它们都短，故A项错误，B项正确．C项，a的运动时间短，水平方向的位移却大，水平方向分运动为匀速直线运动，因此a的水平速度大，故C正确；D、bc的运动时间相同，b在水平方向运动的距离较远，由可知b的水平速度较大，故D错误；故选BC8、AC【答案解析】

电流表的读数为电流的有效值，原线圈的电流有效值为5A，根据电流与匝数成反比可知，副线圈的电流有效值为0.5A，所以熔断器的熔断电流应该大于0.5A，A正确；变压器不会改变交流电的频率，故原副线圈的电流频率之比为1：1，B错误；电压表的读数为电压的有效值，原线圈的电压有效值为22V，根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压有效值为220V，电容器的耐压至少为，C正确；若接入电动机且正常工作，则由于电动机为非纯电阻电路，消耗的电能转化为内能和机械能；故内阻一定小于，D错误．【答案点睛】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，注意电动机为非纯电阻，不能直接利用欧姆定律求解；而电容器的耐压值应为交流电的最大值．9、BD【答案解析】由于整个系统处于静止状态，所以滑轮两侧连接a和b的绳子的夹角不变；物块a只受重力以及绳子的拉力，由于物体a平衡，则连接a和b的绳子张力T保持不变；由于绳子的张力及夹角均不变，所以OO′中的张力保持不变，A、C错误；b处于静止即平衡状态，对b受力分析有：力T与力F与x轴所成夹角均保持不变，由平衡条件可得：N+Fsinα+Tsinθ-mg=0，f+Fcosα-Tcosθ=0；由此可得：N=mg故选BD。10、BD【答案解析】试题分析：若磁铁的极向下插入，穿过线圈的磁通量增加，磁场方向向下，根据楞次定律可知，线圈中产生逆时方向的感应电流，故A错误；若磁铁的极向下插入，穿过线圈的磁通量增加，磁场方向向上，根据楞次定律可知，线圈中产生顺时方向的感应电流，故B正确；根据安培定则判断可知，当极向下插入时，线圈上端相当于极；当极向下插入，线圈上端相当于极，与磁铁的极性总相反，存在斥力，故C错误，D正确．考点：电磁感应【名师点睛】本题是楞次定律的基本应用．对于电磁感应现象中，导体与磁体的作用力也可以根据楞次定律的另一种表述判断：感应电流的磁场总要阻碍导体与磁体间的相对运动．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、分子直径AC【答案解析】（i）这种估测方法是将每个分子视为球体模型，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为单分子油膜，这层油膜的厚度可视为油分子的直径．（ii）油膜的面积可从方格纸上得到，所围成的方格中，面积超过一半按一半算，小于一半的舍去，图中共有68个方格，故油膜面积为：；每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是：，油酸分子的直径；（iii））同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较，发现自己所测数据偏大，根据公式①可知出现这种结果的原因可能是公式中的体积偏大或计算的油膜的面积偏小的原因，计算油膜面积时，只数了完整的方格数，则油膜的面积偏小，A正确；计算油膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理，则油膜的面积偏大，B错误；水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开．则油膜的面积偏小，C正确．【答案点睛】在油膜法估测分子大小的实验中，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，估算出油膜面积，从而求出分子直径，关键掌握估算油膜面积的方法和求纯油酸体积的方法，注意保留有效数字．解答本题关键要建立这样的模型：油酸分子呈球型分布在水面上，且一个挨一个，再分析误差的大小．12、1.630mm【答案解析】测量头的读数为1.5mm+0.01mm×13.0=1.630mm.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、3kg【答案解析】

设小球A下滑到水平轨道上时的速度大