2022-2023学年江苏省常州市教育学会物理高二第二学期期末学业质量监测试题含解析

2022-2023高二下物理期末模拟试卷注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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、下列说法中正确的是A．白光通过三棱镜后呈现彩色光带是光的全反射现象B．照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是利用了光的衍射现象C．门镜可以扩大视野是利用了光的干涉现象D．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉2、在远距离输电过程中，若输送电功率一定，输电线的电阻不变，则输电线上的功率损失（）A．与输电线上的电压损失的平方成正比 B．与输送电压的平方成正比C．与输送电压成反比 D．与输电电流成正比3、如图为氢原子的能级示意图，用能量为E的光子照射一群处于能级n＝2的氢原子，氢原子吸收光子后辐射出频率分别为ν1、ν2、ν3的光，且νA．hν1 B．hν24、一石块从楼房阳台边缘向下做自由落体运动到达地面，把它在空中运动的时间分为相等的三段，如果它在第一段时间内的位移是1.2m,那么它在第三段时间内的位移是(不计空气阻力,g取10m／s2)()A．1.2mB．3.6mC．6.0mD．10.8m5、第二类永动机不可能制成，是因为()A．违背了能量的守恒定律 B．热量总是从高温物体传递到低温物体C．机械能不能全部转化为内能 D．内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化6、如图所示，A、B、C、D、E、F为匀强电场中一个正六边形的六个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为1V、6V和9V．则D、E、F三点的电势分别为（）A．＋7V、＋2V和＋1VB．－7V、－2V和＋1VC．＋7V、＋2V和－1VD．＋7V、－2V和－1V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、在如图所示的电路中，a、b两端接有电压为u＝100sin100πt（V）的交流电源，移动滑动触头P可改变理想变压器原线圈接入电路的匝数，两灯泡L1、L2的电阻和定值电阻R的阻值相同且保持不变。将开关S断开，灯泡L1恰好正常发光，则下列说法正确的是（）A．原线圈输入电压的有效值为100VB．若将P向上移动，L1会变暗C．若闭合S，L1可能会被烧坏D．若闭合S，R消耗的电功率是闭合S前的倍8、如图所示，实线为等量异号点电荷周围的电场线，过M点的直虚线为两点电荷连线的中垂线，以正点电荷为中心的虚线圆经过M、N两点，若将一带正电的试探电荷从虚线上N点移动到M点，则该电荷A．所受电场力将变大B．所受电场力将不变C．电势能将减小D．电势能将不变9、利用图示装置研究双缝干涉现象时，下列说法中正确的是（）A．将滤光片由红色的换成蓝色的，干涉条纹间距变窄B．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽C．换一个两缝之间距离较小的双缝，干涉条纹间距变宽D．将屏移近双缝，干涉条纹间距变宽10、研究光电效应规律的实验装置如图所示，以频率为v的光照射光电管阴极K时，有光电子产生。由于光电管K、A间加的是反向电压，光电子从阴极K发射后将向阳极A做减速运动。光电流i由图中电流计测出，反向电压U由电压表测出。当电流计的示数恰好为零时，电压表的示数称为反向截止电压Uc，在下图所表示光电效应实验规律的图像中，正确的是()A． B．C． D．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）某同学利用光电传感器设计了测定重力加速度的实验，实验装置如图1所示，实验器材有铁架台、光电计时器、小钢球等．铁架台上端固定一个电磁铁，通电时，小钢球被吸在电磁铁上，断电时，小钢球自由下落．（1）先将光电门固定在A处，光电计时器记录下小球经过光电门的时间，量出小球释放点距A的距离为h0，测出小球的直径d（d远小于h0）．则小球运动到光电门处的瞬时速度v=________，当地的重力加速度为g=________．用题中所给字母表示）（2）若某次实验时光电计时器记录下小钢球经过光电门的时间为，请你判断此时光电门距A处的距离________．（用（1）中所给字母表示）（3）由于直尺的长度限制，该同学改测光电门位置与其正上方固定点P（图中未画出）之间的距离h，并记录小球通过光电门的时间．移动光电门在竖直杆上的位置，进行多次实验．利用实验数据绘制出如图2所示的图象，已知图象斜率为k，纵截距为b，根据图象可知重力加速度g=________．12．（12分）如图甲、图乙所示，在“用插针法测定玻璃的折射率”的实验中，当光线AO以一定入射角穿过两面平行的玻璃砖时，通过插针法找出跟入射光线AO对应的出射光线O′B，从而确定折射光线OO′．（1）如图甲，测出入射角i和折射角r，则玻璃的折射率n=_________．（2）如图乙，以O为圆心，作圆与OA、OO′分别交于P、Q两点，过P、Q两点分别作法线NN′的垂线，垂足分别为P′、Q′，则玻璃的折射率可以表示为n=_________．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，ABC是固定在竖直平面内的绝缘圆弧轨道，圆弧半径为R.A点与圆心O等高，B、C点处于竖直直径的两端．PA是一段绝缘的竖直圆管，两者在A点平滑连接，整个装置处于方向水平向右的匀强电场中．一质量为m、电荷量为＋q的小球从管内与C点等高处由静止释放，一段时间后小球离开圆管进入圆弧轨道运动．已知匀强电场的电场强度E＝(g为重力加速度)，小球运动过程中的电荷量保持不变，忽略圆管和轨道的摩擦阻力．求：(1)小球到达B点时速度的大小；(2)小球到达B点时对圆弧轨道的压力；14．（16分）如图所示，两根金属平行导轨MN和PQ放在水平面上，左端向上弯曲且光滑，导轨间距为L，电阻不计。水平段导轨所处空间有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向上，磁场区域足够大。两个电阻均为R、质量均为m的金属棒a和b垂直导轨放置在其上。现将金属棒a从弯曲导轨上、距水平轨道高度为h处由静止释放，使其沿导轨运动并进入磁场。设两金属棒运动过程中始终未相碰，与导轨垂直且接触良好。（1）对全过程进行研究：①在同一坐标系中画出两个金属棒的速度随时间变化图像（从a进入磁场开始计时）；②求金属棒b的最终速度；③求回路中产生的总焦耳热；（2）对运动过程中的某一状态进行分析：a进入磁场后某时刻，a的速度为v1，b的速度为v2，此时，a克服安培力做功的功率为P1，安培力对b做功的功率为P2，回路中的焦耳热功率为P3，请写出P1、P2、P3三者的关系，并写出证明过程。15．（12分）长为L的平行金属板水平放置，两极板带等量的异种电荷，板间形成匀强电场。一个带电为+q。质量为m的带电粒子，以初速度v0紧贴上板且沿垂直于电场线方向进入该电场，刚好从下板边缘射出，射出时速度恰与水平方向成30°角，如图，不计粒子重力。求：（1）粒子射出时速度的大小；（2）匀强电场的场强大小；（3）两板间的距离。

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、D【解析】

A.白光通过三棱镜后呈现彩色光带是由于不同颜色的光折射率不同，相同的入射角经过折射后折射角不同，故A错误；B.表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是利用了光的干涉现象，故B错误；C.门镜可以扩大视野是利用了光的折射现象，故C错误；D.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉，故D正确．故选D.2、A【解析】

输送的功率一定，由P=UI知，，则，知输电线上损失的电功率与输电线上的电压损失的平方成正比，与输送电压的平方成反比，与输电电流平方成正比，故BCD错误，A正确．故选A．【点睛】此题是远距离输电的问题；解决本题的关键掌握输送功率P=UI，以及输电线上损失的电功率，由此公式进行讨论．3、A【解析】

因为氢原子发出3种不同频率的光子，根据n(n-1)2=3，知n＝3.氢原子处于第3能级，由2到3的能级差最小，其吸收的光子的能量为A.hν1与计算结果相符；故AB.hν2与计算结果不相符；故BC.hν3与计算结果不相符；故CD.h(ν2-ν4、C【解析】试题分析：根据初速度为零的匀加速直线运动，相邻相同时间内的位移之比为1：3：5：7：….，所以第三段时间内的位移为5倍的第一段时间内的位移，所以，故选C考点：考查自由落体运动点评：本题难度较小，巧妙应用初速度为零的匀加速直线运动的推论会使计算变的简单5、D【解析】

根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸热并把它全部用来做功，而不引起其他变化；第二类永动机并不违反能量转化和守恒定律，不可能制成是因为违反了热力学第二定律，希望从单一热源吸取热量使之完全转换为有用的功而不产生其他影响．故ABC错误，D正确．故选D6、C【解析】

根据题意，有：φA=1V，φB=6V，φC=9V，设φD=xV，由于匀强电场中沿着任意平行的方向前进相同距离，电势的降落必定相等，由于从A到D方向平行于BC方向，且AD间距等于BC间距的两倍，故有φD-φA=2（φC-φB），代入数据解得φD=φA+2（φC-φB）=1+2×（9-6）=7V，AB间的电势差等于ED间的电势差，即有：φA-φB=φE-φD，得φE=φA-φB+φD=1-6+7=2V；EF间电势差等于CB间电势差，有：φE-φF=φC-φB，得φF=φE-φC+φB=2-9+6=-1V，故φD=7V，φE=2V，φF=-1V，故C正确，ABD错误。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、BD【解析】

A.a、b两端接有u＝100sin100πt（V）的交流电源，所以原线圈两端电压的有效值为，故A错误；B.若将P向上移动，原线圈匝数增大，副线圈电压减小，L1会变暗，故B正确；C.灯泡L1、L2和R的电阻相同。当开关S断开时，灯泡L1恰好正常发光，灯泡L1两端电压为U2，若闭合S，灯泡L1两端电压为U2，所以L1不可能会烧坏，故C错误；D.当开关S断开时，R消耗的电功率是，若闭合S，R消耗的电功率是，所以R消耗的电功率是闭合S前的倍，故D正确；8、AC【解析】因M点的电场线较N点密集，则将一带正电的试探电荷从虚线上N点移动到M点，则该电荷所受的电场力变大，选项A正确，B错误；根据电场分布可知，N点的电势高于M点，则将一带正电的试探电荷从虚线上N点移动到M点，则该电荷的电势能减小，选项C正确，D错误；故选AC.9、AC【解析】

A．将滤光片由红色的换成蓝色的，波长变短，根据双缝干涉条纹的间距公式知条纹间距变窄，故A正确；B．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距不变，故B错误；C．换一个两缝之间距离较小的双缝，d变小，根据双缝干涉条纹的间距公式知干涉条纹间距变宽，故C正确；D．将屏移近双缝，L变小，根据双缝干涉条纹的间距公式知条纹间距减小，故D错误；故选AC．【点睛】根据双缝干涉条纹的间距公式比较干涉条纹的间距变化．10、ACD【解析】

A．反向电压U和频率一定时，发生光电效应产生的光电子数与光强成正比，则单位时间到达阴极A的光电子数与光强也成正比，截止电压U0与频率ν是线性关系，不是正比关系，光强I与频率ν一定时，光电流i随反向电压的增大而减小．反向电压U和频率一定时，发生光电效应产生的光电子数与光强成正比，则单位时间到达阴极A的光电子数与光强也成正比，故光电流i与光强I成正比，AB．由动能定理，-qU0=0-Ekm，又因Ekm=hν-W，所以UC．光强I与频率ν一定时，光电流i随反向电压的增大而减小，又据光电子动能大小的分布概率及发出后的方向性可知，C正确；D．由光电效应知金属中的电子对光子的吸收是十分迅速的，时间小于10-9s，10-9s后，光强I和频率ν一定时，光电流恒定，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、4h0【解析】

（1）[1]小钢球运动到光电门处的瞬时速度近似等于平均速度，则：[2]根据：可得：（2）[3]由：则：（3）[4]设小球到达P点的速度为v0，则根据：且：联立解得：则：解得：【名师点睛】解答本题要知道极短时间内的平均速度可以代替瞬时速度，能根据自由落体运动的基本公式分析，难度不大，属于基础题．12、【解析】(1)根据折射定律得，.(2)因为sini=，sinr=所以=.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)【解析】(1)小球从P运动到A的过程中，由动能定理得：解得：(2)小球在最低点B时，根据牛顿第二定律得：解得：