陕西省西安市新城区西安中学2023年物理高二第二学期期中考试模拟试题含解析

陕西省西安市新城区西安中学2023年物理高二第二学期期中考试模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、仰卧起坐是《国家学生体质健康标准》中规定的女生测试项目之一。根据该标准高三女生一分钟内完成55个以上仰卧起坐记为满分。若某高三女生一分钟内做了59个仰卧起坐，其质量约为55kg，上半身质量为总质量的0.62倍，仰卧起坐时下半身重心位置不变，重力加速度g=10m/s2。则测试过程中该女生克服重力做功的平均功率约为（）A．70W B．140W C．280W D．560W2、如图所示是两完全相同的波源形成的干涉图样（部分），其中实线和虚线分别表示波峰和波谷，a、b、c、d为波峰、波谷的交点，ad连线与bc连线交于e点（图中未画出），波源振幅为A。下列说法正确的是（）A．质点a振动加强，此时位移为零B．质点b振动加强，此时位移为AC．质点e振动加强，振幅为2AD．从此刻起，经过半个周期时间，质点c回到平衡位置3、如图所示，a、b是一对平行金属板，分别接到直流电源两极上，右边有一挡板，正中间开有一小孔d，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，在a、b两板间还存在着匀强电场E。从两板左侧中点c处射入一束负离子(不计重力)，这些负离子都沿直线运动到右侧，从d孔射出后分成3束．则下列判断正确的是()A．这三束负离子的速度一定不相同B．这三束负离子的电荷量一定不相同C．这三束负离子的比荷一定不相同D．这三束负离子的质量一定不相同4、如图所示为四种亮度可调的台灯的电路示意图，它们所用的白炽灯灯泡相同，且都是“220V,40W”；当灯泡所消耗的功率都调于20W时，哪种台灯消耗的功率最小（）A． B．C． D．5、下列运动中，在任意相等时间内，物体动量变化不相等的是（）A．匀速圆周运动 B．自由落体运动 C．平抛运动 D．匀减速直线运动6、一束绿光照射某金属发生了光电效应，对此，以下说法中正确的是（）A．若增加绿光的照射强度，则单位时间内逸出的光电子数目不变B．若增加绿光的照射强度，则逸出的光电子最大初动能增加C．若改用紫光照射，则单位时间内逸出的光电子数目一定增加D．若改用紫光照射，则逸出光电子的最大初动能增加二、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、某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中表示v处单位速率区间内的分子数百分率，由图可知A．气体的所有分子，其速率都在某个数值附近B．某个气体分子在高温状态时的速率可能与低温状态时相等C．高温状态下大多数分子的速率大于低温状态下大多数分子的速率D．高温状态下分子速率的分布范围相对较小8、如图所示，一圆筒绕中心轴OO´以角速度ω匀速转动，小物块紧贴在竖直圆筒的内壁上，相对于圆筒静止．此时，小物块受圆筒壁的弹力大小为F，摩擦力大小为f．当圆筒以角速度2ω匀速转动时（小物块相对于圆筒静止），小物块受圆筒壁的（）A．摩擦力大小仍为f B．摩擦力大小变为2fC．弹力大小变为2F D．弹力大小变为4F9、如图所示是氢原子的能级图，处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时，可以辐射出不同频率的光子，则（）A．处于n=4激发态的一个氢原子向下跃迁，最多可以产生6种不同频率的光子B．从n=4能级跃迁到n=1能级释放的光子波长最小，康普顿效应最明显C．处于n=4能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离D．氢原子由n=4能级跃迁到n=3能级时，氢原子能量减小，核外电子动能增加10、下列关于简谐运动的说法中正确的是（）A．伽利略首先发现单摆摆动的等时性，惠更斯制作了第一台摆钟B．平衡位置就是物体不振动所处的位置，物体在平衡位置时回复力为零但合力不一定为零C．回复力与位移满足F=-kx这个方程的机械振动就是简谐运动，其中k是指弹簧劲度系数D．做受迫振动时，驱动力的频率越大，受迫振动的振幅越大三、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”的实验中，现除了有一个标有“5V，2.5W”的小灯泡、导线和开关外，还有：A．直流电源（电动势约为5V，内阻可不计）B．直流电流表（量程0~3A，内阻约为0.1Ω）C．直流电流表（量程0~600mA，内阻约为5Ω）D．直流电压表（量程0~15V，内阻约为15kΩ）E．直流电压表（量程0~5V，内阻约为10kΩ）F．滑动变阻器（最大阻值10Ω，允许通过的最大电流为2A）G．滑动变阻器（最大阻值1kΩ，允许通过的最大电流为0.5A）实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据．(1)实验中电流表应选用__，电压表应选用__，滑动变阻器应选用____（均用序号字母表示）；(2)请设计实验电路并在图1的方框中画出实验电路图_________；(3)某同学通过实验正确作出的小灯泡的伏安特性曲线如图2所示．现把实验中使用的小灯泡接到如图3所示的电路中，其中电源电动势E＝6V，内阻r＝1Ω，定值电阻R＝9Ω，此时灯泡的实际功率为____W．（结果保留两位有效数字）12．（12分）如图甲所示为光电管的原理图，当频率为ν的可见光照射到阴极K上时，电流表中有电流通过：(1)当变阻器的滑片P向____________滑动时（填“左”或“右”），通过电流表的电流将会减小；(2)由乙图I－U图像可知光电子的最大初动能为_______________；(3)如果不改变入射光的频率，而减小入射光的强度，则光电子的最大初动能____________（填“增加”、“减小”或“不变”）。四、计算题：本题共3小题，共38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）如图是用导热性能良好的材料制成的气体实验装置，开始时封闭的空气柱长度为44cm，现用竖直向下的外力F压缩气体，使封闭的空气柱长度变为4cm，人对活塞做功100J，大气压强为p0＝1×105Pa，不计活塞的重力．问：(1)若用足够长的时间缓慢压缩，求压缩后气体的压强多大？(2)若以适当的速度压缩气体，向外散失的热量为20J，则气体的内能增加多少？(活塞的横截面积S＝1cm2)14．（16分）如图，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为2.0cm的液柱，液柱下密封了一定质量的理想气体，液柱上表面到管口的距离为4.0cm，此时环境温度为23℃。现对细管的气体缓慢加热，当温度达到97℃时，液柱的上表面恰好位于管口处。忽略温度变化对液柱的体积影响。（1）求细管的长度；（2）从微观角度解释这个过程中压强的变化情况。15．（12分）如图所示，两根平行光滑的金属导轨M1N1P1-M2N2P2由四分之一圆弧部分与水平部分构成，导轨末端固定两根绝缘柱，弧形部分半径r=0.8m、导轨间距L=1m，导轨水平部分处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B=2T。两根完全相同的金属棒a、b分别垂直于导轨静止于圆弧顶端M1M2处和水平导轨中某位置，两金属棒质量均为m=1kg、电阻均为。金属棒a由静止释放，沿圆弧导轨滑入水平部分，此后，金属棒b向右运动，在导轨末端与绝缘柱发生碰撞且无机械能损失，金属棒b接触绝缘柱之前两棒均已匀速运动且未发生碰撞。金属棒b与绝缘柱发生碰撞后，在距绝缘柱x1=0.5m的A1A2位置与金属棒a发生碰撞，碰后停在距绝缘柱x2=0.2m的A3A4位置。整个运动过程中金属棒与导轨接触良好，导轨电阻不计，g取10m/s2。求：(1)金属棒a刚滑入水平导轨时受到的安培力大小，以及金属棒b接触绝缘柱之前两棒匀速运动的速度大小；(2)金属棒b与绝缘柱碰撞后到与金属棒a碰撞前的过程中，整个回路产生的焦耳热；(3)证明金属棒a、b之间的碰撞是否是弹性碰撞。

参考答案一、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【解析】

该题目为估算题，设女生身高h=1.6m，每次仰卧起坐时，上半身重心升高，因此一分钟内克服重力做功因此平均功率B正确，ACD错误。故选B。2、C【解析】

A．质点a是波峰与波谷相遇，所以属于减弱点，此时的位移为零，所以A错误；B．质点b是波峰与波峰相遇，所以属于加强点，此时位移为2A，所以B错误；C．质点e是ad连线与bc连线的交点，所以属于平衡位置与平衡位置相遇，属于加强点，振幅为2A，所以C正确；D．从此刻起，经过半个周期时间，质点c将由波谷与波谷相遇变为波峰与波峰相遇，所以D错误。故选C。3、C【解析】

A．3束离子在复合场中运动情况相同，即沿水平方向直线通过故有所以故三束正离子的速度一定相同．故A错误；B．3束离子在磁场中有故由于三束正离子的在磁场中圆周运动的轨道半径不同，故比荷一定不相同，然而正离子质量可能相同，电量也有可能相同，故BD错误，C正确；故选C。【点睛】速度选择器是利用电场力等于洛伦兹力的原理进行工作的，故速度选择器只能选择速度而不能选择电性。4、C【解析】试题分析：从该题题干的问法上可以看出，该题是正确选项为唯一选项的单选题．台灯的消耗功率包含灯泡和其他辅助器件的总功率．由A、B、C、D四选项分析可知：C中理想变压器功率损耗为零，电源输出的总功率（台灯消耗功率）只有灯泡的功率20W．而其他选项中，不论滑动变阻器是分压接法还是限流接法，滑动变阻器上总有功率损耗，台灯的消耗功率都大于20W．故选C．考点：电功率【名师点睛】本题考查滑动变阻器及变压器在控制电路中的作用；要知道电路中电功率消耗与那些因素有关．掌握选择题的解答技巧．5、A【解析】

当物体运动的加速度恒定不变时，根据可知在任意相等时间内，物体速度变化相等，动量的变化相等；自由落体运动、平抛运动以及匀减速直线运动都是加速度不变的运动，而匀速圆周运动的加速度不是恒定的，则在任意相等时间内，物体动量变化不相等的是匀速圆周运动，故选A.6、D【解析】

AB．光的强度增大，则单位时间内逸出的光电子数目增多，根据光电效应方程知，光电子的最大初动能不变，故AB错误；CD．因为紫光的频率大于绿光的频率，根据光电效应方程知，光电子的最大初动能增加，单位时间内逸出的光电子数目不一定增加，故C错误，D正确。故选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、BC【解析】A、由不同温度下的分子速率分布曲线可知，在一定温度下，大多数分子的速率都接近某个数值，但不是说其余少数分子的速率都小于该数值，有个别分子的速率会更大，A错误；B、高温状态下大部分分子的速率大于低温状态下大部分分子的速率，不是所有，有个别分子的速率会更大或更小，B正确；C、D、温度是分子平均动能的标志，温度高则分子速率大的占多数，即高温状态下分子速率大小的分布范围相对较大，C正确，故D错误；故选BC．8、AD【解析】

对小物体研究，做匀速圆周运动，受重力、支持力和向上的静摩擦力，根据牛顿第二定律，有水平方向：N=mω2r，竖直方向：f=mg，当加速度ω加倍后，支持力变为4倍，静摩擦力不变，故AD正确，BC错误。故选AD。9、BCD【解析】

A．处于n=4激发态的一个氢原子向下跃迁，最多可以产生(n－1)=3种不同频率的光子，故A错误；B．根据氢光谱的特点可知，从n=4激发态跃迁到基态时产生光子的能量最大，根据知，波长最短，粒子性最明显，康普顿效应最明显，故B正确；C．由于E4=－0.85eV，紫外线光子的能量大于可见光光子的能量，即可以使氢原子电离，故C正确；D．由n=4能级跃迁到n=3能级过程中释放能量，氢原子的能量减少，库仑力做正功，核外电子的动能增加，故D正确。故选BCD。10、AB【解析】

A．伽利略首先发现单摆摆动的等时性，惠更斯制作了第一台摆钟，A正确；B．平衡位置就是物体不振动所处的位置，物体在平衡位置时回复力为零但合力不一定为零，比如单摆到达平衡位置时，合力指向圆心，做为圆周运动的向心力，B正确；C．回复力与位移满足F=-kx这个方程的机械振动就是简谐运动，其中k是一个比例系数，不一定是指弹簧劲度系数，C错误；D．做受迫振动时，驱动力的频率越接近固有频率，振幅越大，当驱动力的频率等于固有频率时，振幅最大，D错误。故选AB。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）CEF；（2）（3）0.84【解析】

(1)灯泡的额定电压为5V，因此电压表选择大于等于5V的即可，故选E；而灯泡的额定电流，故电流表应选择C；因本实验采用分压接法，滑动变阻器应选小电阻；故滑动变阻器选择F；(2)描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器采用分压式接法；灯泡的电阻较小，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，所以电路图如图：；(3)把定值电阻与电源整体看做等效电源，根据闭合电路欧姆定律得：U=6-10I，作出电源的U-I图象如图所示：由图示图象可知，灯泡两端电压U=0.38V，灯泡电流I=0.22A，灯泡实际功率P=UI=0.84W.12、右2eV不变【解析】

(1)[1]由图可知光电管两端所加的电压为反向电压，当变阻器的滑动端P向右移动，反向电压增大，光电子到达右端的速度减小，则通过电流表的电流变小。(2)[2]当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，根据动能定理得：则光电子的最大初动能为2eV。(3)[3]根据光电效应方程知，Ekm=hv-W0，知入射光的频率不变，则光电子的最大初动能不变。四、计算题：本题共3小题，共38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)1.1×106Pa(2)84J【解析】试题分析：①缓慢压缩气体过程，由于热交换，封闭气体的温度与环境温度相同，气体发生等温变化，根据玻意耳定律求解压缩后气体的压强；②已知活塞对气体做功和气体向外散失的热量，根据热力学第一定律求解，该过程中气体内能的变化．(1)设压缩后气体的压强为P，活塞的横截面积为S，l0=44cm，l=4cm，V0=l0S，V=LS．缓慢压缩，气体温度不变，由玻意耳定律：P0V0=pV

解得：p=1.1×106Pa

；(2)大气压力对活塞做功W1=p0S（l0-l