2022-2023学年山西省晋中市平遥县平遥二中物理高二第二学期期末统考模拟试题含解析

2022-2023高二下物理期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高顿交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，下列说法中正确的是A．带电粒子从磁场中获得能量B．带电粒子所获得的动能与加速器的电压有关，电压越大，动能越大C．带电粒子在加速器中的运动时间与加速器磁场有关，磁场越强，运动时间越长D．带电粒子所获得的能量与带电粒子的质量和电荷量均有关，质量和电荷量越大，能量越大2、如图所示，在一个带活塞的容器底部有一定量的水，现保持温度不变，上提活塞，平衡后底部仍有部分水，则（）A．液面上方水蒸气的密度和压强都不变B．液面上方水蒸气的质量增加，密度减小C．液面上方水蒸气的密度减小，压强减小D．液面上方的水蒸气从饱和变成未饱和3、如图所示，有一水平向右的匀强磁场，磁感应强度为1T，在匀强磁场中固定一根与磁场方向垂直的通电直导线，其中通有垂直纸面向里的恒定电流以直导线为中心作一个圆，圆周上c处的磁感应强度恰好为零。则下列说法正确的是A．a处磁感应强度也为零B．a处磁感应强度为1T，方向水平向右C．b处磁感应强度为T，方向与匀强磁场方向成45°角D．d处磁感应强度为2T，方向水平向右4、如图所示，纸面内半径为R、圆心为O的圆形区域外存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，纸面内的线段PA与圆形区域相切于A点，。若P点处有一粒子源沿PA方向射出不同速率的带正电粒子（质量为m，电荷量为q，不计重力），则能射入圆形区域内部的粒子的速率可能为A．B．C．D．5、下列叙述中，符合物理学史事实的有（）A．卢瑟福通过人工转变的方法发现了中子B．汤姆孙在对阴极射线研究的过程中发现了质子C．卢瑟福通过对α粒子散射的研究，提出了原子的核式结构学说D．贝克勒尔通过对天然放射性的研究，发现了原子核是由质子和中子组成的6、如图所示为交变电流随时间而变化的图象，其中电流的正值是正弦曲线的正半周，最大值为4A，电流的负值大小为4A，则该交变电流的有效值为()A．A B．A C．A D．4A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，甲、乙两人分别乘坐速度为0.6c和0.8c(c为真空中光速)的飞船反向运动．则下列说法正确的是（）A．甲乙两人相对速度为1.4cB．甲观察到乙的身高不变C．甲观察到乙所乘的飞船变短D．甲观察到乙所带的钟表显示时间变快8、甲、乙两物体由同一位置出发沿同一直线运动，其速度图象如图所示，下列说法正确的是（）A．甲做匀速直线运动，乙做匀变速直线运动B．两物体两次相遇的时刻分别为2s末和6s末C．2s后甲、乙两物体的速度方向相反D．乙在前4s内的平均速度大于甲的平均速度9、如图所示是一定质量的气体从状态A经B到状态C的p－T图象，由图象可知()A．VA＝VB B．VB＝VCC．VB<VC D．VA>VC10、氢原子能级如图，当氢原子从n＝3跃迁到n＝2的能级时，辐射光的波长为656nm．以下判断正确的是()A．氢原子从n＝2跃迁到n＝1的能级时，辐射光的波长大于656nmB．用波长为339nm的光照射，可使氢原子从n＝1跃迁到n＝4的能级C．一群处于n＝4能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生6种谱线D．用波长为633nm的光照射，不能使氢原子从n＝2跃迁到n＝3的能级三、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）图中所示器材，为某同学测绘额定电压为2.5V的小灯泡的I－U特性曲线的实验器材。(1)根据实验原理，用笔画线代替导线，将图中的实验电路图连接完整_____。(2)开关S闭合之前，图中滑动变阻器的滑片应该置于________。(选填“A端”、“B端”或“AB中间”)12．（12分）现有一种特殊的电池，它的电动势E恒定，内阻r较大．为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图所示的电路进行实验，图中电压表的内阻很大，对电路的影响可不考虑，R为电阻箱．改变电阻箱的阻值R，记录电压表的示数U，绘制如图所示图线．①用E、r表示图线的斜率为_______、纵截距为_______，由图线可求得E=_______V，r=_______Ω；②若电压表内阻的影响不能忽略，则由上述图线求得的电动势将比真实值_______，求得的内阻将比真实值_______．（两空均选填“偏大”“不变”或“偏小”）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，圆柱形的气缸上部有小挡板，可以阻止活塞滑离气缸，气缸内部的高度为d，质量不计的薄活塞将一定质量的气体封闭在气缸内．开始时活塞离底部高度为，温度为t1=27°C，外界大气压强为p0=1atm，现对气体缓缓加热，求：（1）当气体温度升高到t2=127oC时，活塞升高了多少?（2）当气体温度升高到t3=357oC时，缸内气体的压强．14．（16分）人的眼球可简化为如图所示的模型，折射率相同、半径不同的两个球体共轴，平行光束宽度为D，对称地沿轴线方向射入半径为R的小球，会聚在轴线上的P点。取球体的折射率为2，且，求光线的会聚角示意图未按比例画出15．（12分）一定质量的理想气体，其状态变化的p-V图象如图所示，已知气体在状态A时的温度为－73°C，从状态A变化到状态C的过程中气体内能变化了200J．已知标准状态（1个大气压，273K）下1mol理想气体体积为22.4L，NA=6.0×1023mol-1．求：①气体在状态C的温度；②气体的分子个数（保留两位有效数字）；③从状态A变化到状态C的过程中，气体与外界交换的热量Q．

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、C【解析】

A．粒子在磁场中偏转，洛伦兹力不做功，在电场中加速，电场力做正功，知离子在电场中获得能量，在磁场中能量不变，故A错误．B．带电粒子获得最大动能时从磁场中匀速圆周离开解得则最大动能可知最大动能与加速的电压无关，与磁感应强度的大小有关，故B错误．C．设加速次数为n，每次加速获得的动能，则加速次数为，总的运动时间为则磁感应强度越大，运动时间越长，C正确．D．由可知比荷越大时，动能越大，故D错误．故选C．【点睛】解决本题的关键知道回旋加速器的构造，以及加速粒子的原理，知道回旋加速器加速粒子的最大动能与加速电压无关，与磁感应强度的大小以及D形盒的半径有关．2、A【解析】

水上方蒸汽的气压叫饱和气压，只与温度有关，只要下面还有水，那就是处于饱和状态，根据饱和汽压的特点进行分析．【详解】在一定的温度下，饱和气的分子数密度是一定的，饱和汽的压强也是一定的。活塞上提前，密闭容器中水面上水蒸气为饱和汽，水蒸气密度一定，其饱和汽压一定。当活塞上提时，密闭容器中水面会有水分子飞出，使其上方水蒸气与水又重新处于动态平衡，达到饱和状态。在温度保持不变的条件下，水蒸气密度不变，饱和汽压也保持不变。故A正确，BCD错误。故选A。【点睛】本题主要考查饱和汽和饱和汽压等概念的理解，关于这两个概念注意：饱和汽压随温度的升高而增大，饱和气压与蒸汽所占的体积无关，与该蒸汽中有无其他气体也无关，不能用气体实验定律分析，这是饱和气体，不是理想气体．3、C【解析】

由题，c点的磁感应强度为0，说明通电导线在c点产生的磁感应强度与匀强磁场的磁感应强度大小相等、方向相反，即得到通电导线在c点产生的磁感应强度方向水平向左，大小也是1T；由安培定则可知，该电流在a点产生的磁场方向向右，在b点产生的磁场的方向向上，在d点产生的磁场的方向向下，该电流在abd各点产生的磁场的磁感应强度都是1T；AB.通电导线在a处的磁感应强度方向向右，根据平行四边形与匀强磁场进行合成得知，a点磁感应强度为2T，方向水平向右，故AB错误。C.通电导线在b处的磁感应强度方向向上，则b点磁感应强度为T，方向与匀强磁场方向成45°角斜向上，故C正确。D.通电导线在d处的磁感应强度方向竖直向上，则d点感应强度为T，方向与匀强磁场方向成45°斜向下，故D错误。4、D【解析】

粒子运动轨迹与圆相切时的运动轨迹如图所示：

由几何知识得：（r-R）2+（2R）2=（r+R）2，解得：r=3R，粒子在磁场中做圆周运动，由牛顿第二定律得：qvB=m，解得：，当粒子速度：v′＞，粒子可以进入圆形区域，故D正确，ABC错误；故选D。【点睛】题考查了带电粒子在磁场中的运动问题，要掌握解粒子在磁场中运动的一般思路与方法，带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动解题常用的程序是：画轨迹：确定圆心，几何方法求半径并画出轨迹。找关系：轨迹半径与磁感应强度、速度联系；偏转角度与运动时间相联系，时间与周期联系。用规律：牛顿第二定律和圆周运动的规律。5、C【解析】

A．查德威克在原子核人工转变的实验中，首先发现了中子，A错误；B．卢瑟福通过原子核的人工转变发现了质子，汤姆生发现了电子，说明原子可以再分，B错误；C．卢瑟福通过对α粒子散射的研究，提出了原子的核式结构学说，C正确；D．卢瑟福发现了质子，但到1932年查德威克发现了中子才使人们认识到原子核是由质子和中子组成的，D错误．6、B【解析】

设电流的有效值为I．取一个周期时间，由电流的热效应得：解得：A.A与分析不相符，故A项与题意不相符；B.A与分析相符，故B项与题意相符；C.A与分析不相符，故C项与题意不相符；D.4A与分析不相符，故D项与题意不相符。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．如果把两个人中的一个看成静止，那么另一个相对有一个运动速度，但不是速度合成公式，而是相对论速度合成公式，合成的速度接近某个光速值，也即是说，如果把甲看成静止，那么乙相对甲以某个接近光速的速度飞行，故A错误；B．身高是竖直方向，他们的运动方向为水平，所以身高不变，两者看到对方的身高不变，故B正确；C．根据相对论的尺缩效应，甲观察到乙所乘的飞船变短，故C正确；D．根据相对论的钟慢效应，可以推测两人在接近光速运动时，相对地球来说时间都变慢了，但乙相对于甲的速度更大，因此可以推测，乙的钟要更慢一点，故D错误；故选：BC8、BD【解析】A、甲做匀速直线运动，乙物体前2s做匀加速直线运动，加速度为正方向，后4s做匀减速直线运动，加速度为负方向，所以乙物体全程不是匀变速直线运动，故A错误。

B、甲、乙两物体由同一位置出发；在速度-时间图象中图象与坐标轴围成面积代表位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负；所以前2s内乙的三角形面积等于甲的正方形面积，即位移相同，此时两物相遇；前6s内甲的矩形面积等于乙三角形的面积，此时又相遇，故两物体两次相遇的时刻分别为2s末和6s末。故B正确。

C、由于在速度-时间图象中，某一点代表此时刻的瞬时速度，时间轴上方速度是正数，时间轴下方速度是负数；所以前6s内甲乙两物体的速度都为正方向，速度方向相同，故C错误。

D、前4s内乙的位移大于甲的位移，所以乙的平均速度大于甲的平均速度，故D正确。

故选：BD。【点睛】在速度-时间图象中，点代表此时刻的瞬时速度，速度正负表示速度的方向；图象的斜率表示加速度，图象与坐标轴围成面积代表位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负．平均速度等于位移与时间的比值．9、AC【解析】从P-T图象中可以看出，P-T图线是过坐标原点的倾斜直线，由状态A到状态B的过程是等容过程，所以有VA=VB，选项A正确．由状态B到状态C的过程是等温过程，由可知，T不变时，压强减小，体积增大，所以有VC＞VB，故B错误，C正确；由图可以得知，状态C和状态A的压强是相同的，由可知，压强不变时，温度降低，体积减小，所以有VA＜VC，故D错误．故选AC.点睛：该题考查了理想气体状态方程的应用，解答此类问题要注意会对图象的观察和分析，知道P-V、V-T、以及P-T图的特点．会用理想气体状态方程进行定性的分析和定量的计算．10、CD【解析】

从n=3跃迁到n=2的能级时，辐射光的波长为656nm，即有：，而当从n=2跃迁到n=1的能级时，辐射能量更多，则频率更高，则波长小于656nm．故A错误．使氢原子从n＝1跃迁到n＝4的能级需要光的波长满足：，解得λ=97.2nm，选项B错误；根据数学组合，可知一群n=4能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生6种谱线．故C正确．氢原子的电子从n=2跃迁到n=3的能级，必须吸收的能量与从n=3跃迁到n=2的能级放出能量相等，因此只能用波长656nm的光照射，才能使得电子从n=2跃迁到n=3的能级．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、B【解析】

(1)[1]根据电路图连接实物图，因为灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表采取3V量程，小灯泡电流较小，电流表选取0.6A的量程，因为灯泡的电压和电流需从零开始测起，所以滑动变阻器采用分压式接法，由于灯泡的电阻比较小，则电流表采取外接法，在连接实物图时注意电表的极性．如下图．(2)[2]开关S闭合之前，滑动变阻器滑动到B端，使得测量电路中起始的电流、电压为零，起保护作用．12、r/E1/E5.0150.0偏小偏小【解析】

①闭合开关，调整电阻箱的阻值，读出电压表的示数，再改变电阻箱的电阻，得出多组数据，根据知，知图线的纵轴截距表示电动势的倒数，图线的斜率等于，截距的物理意义是，由斜率与截距可以求得，；(2)如果考虑电压表的内阻，根据实验的原理，知，考虑电压表的内阻，此时图线的纵轴截距表示，所以测小于真，测小于真，即则由上述图线求得的电动势将比真实值偏小，求得的内阻将比真实值偏小。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）1.4atm【解析】试题分析：①设活塞面积为S，h为升高的高度由题意得V1=2Sd/3；T1