2023届河北省保定市定州市物理高二第二学期期末考试模拟试题含解析

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、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、如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B．电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动（O轴位于磁场边界）．则线框内产生的感应电流的有效值为A． B． C． D．2、如图所示，在光滑绝缘水平面上，有一铝质金属球以一定的初速度通过有界匀强磁场，则从球开始进入磁场到完全穿出磁场过程中(磁场宽度大于金属球的直径)，小球()A．整个过程都做匀速运动B．进入磁场过程中球做减速运动，穿出过程中球做加速运动C．整个过程都做匀减速运动D．穿出时的速度一定小于初速度3、图示是氢原子的能级图，大量处于n=5的能级的氢原子，在向低能级跃迁的过程中，下列说法正确的是A．辐射的光子频率最多有5种B．辐射的光子频率最多有8种C．可能辐射能量为2.86eV的光子D．可能辐射能量为11eV的光子4、如图所示，铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落，在下落过程中，下列判断正确的是()A．金属环在下落过程中的机械能守恒B．金属环在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量C．金属环的机械能先减小后增大D．磁铁对桌面的压力等于其自身的重力5、圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴平行，筒的横截面如图所示．图中直径MN的两端分别开有小孔，筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动．在该截面内，一带电粒子从小孔M射入筒内，射入时的运动方向与MN成15°角．当筒转过90°时，该粒子恰好从小孔N飞出圆筒．不计重力．若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则带电粒子的比荷为（）A． B． C． D．6、如图是氢原子的能级示意图。当氢原子从n=4的能级跃迁到n=3的能级时，辐射出光子a；从n=3的能级跃迁到n=2的能级时，辐射出光子b。以下判断正确的是A．在真空中光子a的波长大于光子b的波长B．光子b可使氢原子从基态跃迁到激发态C．光子a可能使处于n=4能级的氢原子电离D．大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时最多辐射2种不同谱线二、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、下列所给的作直线运动物体的位移—时间图象或速度—时间图象中，能反映物体从某点开始运动又重新回到初始位置的图象是A．B．C．D．8、如图所示，P、Q是两种透明材料制成的两块直角梯形的棱镜，叠合在一起组成一个长方体.某单色光沿与P的上表面成θ角的方向斜射向P，其折射光线正好垂直通过两棱镜的界面，已知材料的折射率分别为、.则A．，从Q的下表面射出的光线与入射到P的上表面的光线平行B．，从Q的下表面射出的光线与入射到P的上表面的光线不平行C．若，从Q的下表面射出的光线与下表面所夹的锐角一定小于θD．若，从Q的下表面射出的光线与下表面所夹的锐角一定大于θ9、如图所示，一个正方形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，在磁场内有一边长为l，阻值为R的正方形线框，线框所在平面与磁场垂直，如果以垂直于线框边与磁场的速度v将线框从磁场中匀速拉出，下列说法正确的是A．如果将线框水平向右拉出磁场，线框经过磁场边界过程中将产生顺时针方向的感应电流B．在纸面内无论沿哪个方向将线框拉出磁场，流过线框某一截面的电荷量都相同C．其他条件不变，将线框水平拉出磁场时产生的焦耳热Q与速度v成正比D．其他条件不变，将线框水平拉出磁场时产生的焦耳热Q与速度v2成正比10、带有(1/4)光滑圆弧轨道、质量为M的滑车静止置于光滑水平面上，如图所示．一质量为m的小球以速度v0水平冲上滑车，当小球上行再返回，并脱离滑车时，以下说法可能正确的是（）A．小球一定沿水平方向向左做平抛运动B．小球可能沿水平方向向左做平抛运动C．小球可能做自由落体运动D．小球可能水平向右做平抛运动三、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．（6分）在“验证力的平行四边形定则”实验中，下列操作正确的有（）A．拉橡皮条时，弹簧测力计、橡皮条、绌绳应贴近木板只与木板平面平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度B．两次拉橡皮条时，需将结点拉至同一位置C．实验中，先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程，然后再调节另一个弹簧测力计拉力的大小和方向，把结点拉到O点D．两个弹簧测力计的弹力的方向一定要互相垂直，以便于算出合力大小12．（12分）图甲是“用伏安法测量金属丝电阻率ρ”的实验电路图．(1)用螺旋测微器测得金属丝直径d如图乙所示，可读出d=________m.(2)闭合开关，调节P的位置，读出MP的长度为x时电压表和电流表的示数，算出对应的电阻R，利用多组数据绘出如图所示的R–x图象，可得该图线的斜率k=________Ω/m．(3)利用图线的斜率k、金属丝的直径d，得到金属丝电阻率ρ的表达式为________．(4)图中的a导线从电流表的“0.6A”接线柱改接于电流表的“–”接线柱上，可以测量电源的电动势和内阻．闭合开关，调节P的位置，读出多组电压表和电流表的示数，把实验得到的数据绘成如图所示的U–I图象，得出电源的电动势E=________V；若R0=2.0Ω，则电源的内阻r=______Ω．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，在大气中有一水平放置的固定圆筒，它由a、b和c三个粗细不同的部分连接而成，各部分的横截面积分别为2S、和S．已知大气压强为P1，温度为T1．两活塞A和B用一根长为4l的不可伸长的轻线相连，把温度为T1的空气密封在两活塞之间．此时两活塞的位置如图所示．(活塞与圆筒壁之间的摩擦可忽略)(1)现对被密封的气体缓慢加热，当活塞B向左移动距离刚好为l时，求封闭气体的温度；(2)当气体温度缓慢上升到2T1时，求两活塞之间轻线的拉力大小．14．（16分）在某电场中的P点，放一带电量C的检验电荷，测得该电荷受到的电场力大小为N，方向水平向右。求：（1）P点的场强大小和方向；（2）在P点放一带电量为C的检验电荷，求受到的电场力F2的大小和方向；（3）P点不放检验电荷时的场强大小和方向。15．（12分）图示为固定在水平桌面上的两根足够长、相距为L、的电阻不计的金属平行轨道P、Q，在轨道左端固定一根导体棒a，轨道上放置另一根质量为m的导体棒b，两导体棒的电阻均为R，该轨道平面处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。t=0时刻给b棒一个大小为v、沿轨道向右运动的初速度，在b棒运动的过程中，b棒产生的焦耳热为Q。求：（1）t=0时刻，b棒两端的电压；（2）b棒运动的整个过程中与轨道摩擦所产生的热量。

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】

交流电流的有效值是根据电流的热效应得出的，线框转动周期为T，而线框转动一周只有的时间内有感应电流，则有，解得：．故D项正确，ABC三项错误．2、D【解析】

小球在进、出磁场过程中穿过小球的磁通量发生变化，有感应电流产生，小球要受到阻力，球的机械能一部分转化为电能，再转化为内能，故进、出磁场过程中均做减速运动，但小球完全进入磁场中运动时，无感应电流产生，小球匀速运动，故A、B、C均错误，D正确．3、C【解析】

AB．根据，所以辐射的光子频率最多有10种，故AB错误；CD．辐射的能量一定等于两能级差，由图可知，从n=5跃迁到n=2过程中辐射的能量为2.86eV，故C正确，11eV的能量没有任何两个能级差，故D错误．故选C。4、B【解析】

A．当环从静止下落过程中，由于磁通量变大，导致环中出现感应电流，受到安培阻力，所以环的机械能不守恒，故A正确；B．当环从静止下落过程中，由于磁通量变大，导致环中出现感应电流，受到安培阻力，则除了重力作功外，还有安培力做负功，导致下落过程中减小的重力势能，部分用来增加动能，还有部分用来产生电能，故B正确；C．当环从静止下落过程中，由于磁通量变大，导致环中出现感应电流，受到的安培阻力做负功，所以环的机械能在减少。故C错误；D．当环从静止下落过程中，由于磁通量变大，导致环中出现感应电流，受到向上的安培阻力。由作用力与反作用力关系可得环对磁铁有向下的作用力，使得磁铁对桌面的压力大于其自身的重力，但环落到棒中间的时刻感应电流为零，安培力为零，此时刻磁铁对桌面的压力等于其自身的重力，故D错误；5、B【解析】

粒子在磁场中做匀速圆周运动，其运动轨迹如图所示：根据几何关系，有，所以，即轨迹圆弧所对的圆心角为60°，粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期，粒子在磁场中匀速圆周运动的时间，圆筒转动90°所用时，粒子匀速圆周运动的时间和圆筒转动时间相等，代入得：，解得：，故B正确，ACD错误．6、A【解析】氢原子从n=4的能级跃迁到n=3的能级的能极差小于从n=3的能级跃迁到n=2的能级时的能极差，根据Em-En=hγ知，光子a的能量小于光子b的能量，所以a光的频率小于b光的频率，光子a的波长大于光子b的波长，故A正确；光子b的能量小于基态与任一激发态的能级差，所以不能被基态的原子吸收，故B错误；根据Em-En=hγ可求光子a的能量小于n=4能级的电离能，所以不能使处于n=4能级的氢原子电离，C错误；大量处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时最多辐射3种不同谱线，故D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、ACD【解析】分析：s-t图象中的纵坐标表示物体的位置，v-t图象中图象与时间轴围成的面积表示物体的位移，分析各图象中的运动过程可得出正确结果．解：A、由图可知，物体开始和结束时的纵坐标均为0，说明物体又回到了初始位置，故A正确；B、由图可知，物体一直沿正方向运动，位移增大，故无法回到初始位置，故B错误；C、物体第1s内的位移沿正方向，大小为2m，第2s内位移为2m，沿负方向，故2s末物体回到初始位置，故C正确；D、物体做匀变速直线运动，2s末时物体的总位移为零，故物体回到初始位置，故D正确；故选B．8、AC【解析】

如果光线从Q的下表面射出，光路如图，

根据折射定律有：，，由几何知识知，r1=i2，当nP=nQ，则得r2=i1.则根据几何知识可知α=θ，从Q的下表面射出的光线与入射到P的上表面的光线平行；当nP＜nQ，则得r2＞i1.根据几何知识得：α＜θ，即出射光线与下表面的夹角一定小于θA．描述与分析相符，故A正确.B．描述与分析不符，故B错误.C．描述与分析相符，故C正确.D．描述与分析不符，故D错误9、ABC【解析】如果将线框水平向右拉出磁场，根据右手定则可以判断，线框经过磁场边界过程中将产生顺时针方向的感应电流，故A正确；由法拉第电磁感应定律可知，，由闭合电路欧姆定律可知，，则感应电荷量q＝•△t，联立解得，可见在纸面内无论沿哪个方向将线框拉出磁场，流过线框某一横截面的电荷量都相同，故B正确；将线框水平拉出磁场时，安培力，产生的焦耳热即克服安培力做的功，将线框水平向右拉出磁场时产生的焦耳热与速度v成正比，故C正确，D错误；故选ABC．点睛：本题主要是考查了法拉第电磁感应定律和安培力的计算，对于导体平动切割磁感应线产生的感应电动势可以根据E=BLv来计算，知道克服安培力做的功等于回路产生的总的焦耳热．10、BCD【解析】试题分析：小球滑上滑车，又返回，到离开滑车的整个过程，相当于小球与滑车发生弹性碰撞的过程．选取小球运动的方向为正方向，由动量守恒定律得：mv0=mv1+Mv2由机械能守恒得：整理得：如果m＜M，小球离开滑车向左做平抛运动；如果m=M，小球离开小车的速度是0，小球将做自由落体运动；如果m＞M，小球离开小车向右做平抛运动．故A错误，BCD正确．故选BCD．考点：动量守恒定律；机械能守恒【名师点睛】解决本题的关键知道小球和小车组成的系统在水平方向上动量守恒．会根据动量守恒定律进行分析，然后从能量守恒的角度列出方程可联立求解速度.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、AB【解析】

A.作图时，我们是在白纸中作图，做出的是水平力的图示，若拉力倾斜，则作出图的方向与实际力的方向有较大差别，同时为了减小因摩擦造成的误差，故应使各力尽量与木板面平行。以及读弹簧秤示数时，视线要正对刻度。故A正确；B.实验中采用等效替代的方法，两次拉橡皮条时，需将结点拉至同一位置才能保证效果相同，故B正确；C.在实验中应同时拉动两弹簧测力计，不能先将其中一个拉至最大量程，故C错误；D.实验采用作图的方式求合力，故不需要两力相互垂直，故D错误。12、3.95×10–4（3.92×10–4~3.98×10–4）10（9.8~10.2）2.80（2.78~2.82）1.0（0.96~1.04）【解析】

（1）用螺旋测微器测得金属丝直径（2）R–x图象的斜率为：（3）由，得：，即（4）图中的a导线从电流表的“0.6A”接线柱改接于电流表的“–”接线柱上，则，即U–I图象的纵轴的截距为电源的电动势E，斜率大小为(R0+r)，所以E=2.80V，，解得：．【点睛】遇到实验问题，关键是弄清实验原理和要求，若涉及到图象问题，则先根据物理规律求出表示纵轴与横轴物理量的表达式，然后根据截距和斜率的概念求解．四、计算题：本题共2小题，共2