2023年福建省龙岩市武平一中、长汀一中、漳平一中等六校高二物理第二学期期末统考试题含解析

2022-2023高二下物理期末模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、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2、下面的四个图显示了磁场对通电直导线的作用力，其中正确的是()A．B．C．D．3、在水平地面上方有正交的匀强电场和匀强磁场,匀强电场方向竖直向下、匀强磁场方向水平向里。现将一个带正电的金属小球从M点以初速度水平抛出,小球着地时的速度为在空中的飞行时间为若将磁场撤除，其它条件均不变,那么小球着地时的度为在空中飞行的时间为小球所受空气阻力可忽略不计,则关于和A和的大小比较,以下判断正确的是A．v1>v2，t1>t2 B．C． D．4、美国罗切斯大学的科学家说，他们利用量子力学与激光技术制造的一种“简单”计算机比目前用的电脑运算速度快10亿倍．该大学的研究人员指出，新型计算机是基于光的干涉原理，运算处理用的是光子而不是电子．那么就现代生产技术而言，下列哪些技术也利用了光的干涉原理（）A．光导纤维通信技术B．立体电影拍摄技术C．检测工件表面平整度D．对金属元件进行探伤5、变化的磁场在其周围空间激发的电场叫涡旋电场，即感生电场｡图中虚线为一圆柱状均匀磁场区的横截面，其磁感应强度B随时间均匀变化，感生电场的电场线是涡旋状的同心圆，同一个圆上的各点电场强度大小相等，方向沿圆周的切向｡图中实线为其中的一条电场线，半径为r，场强大小为E｡若电荷量为+q的粒子沿该电场线逆时针运动一周，电场力做的功为W，忽略粒子运动产生的磁场，则以下说法正确的是A．磁感应强度均匀减小，W=0B．磁感应强度均匀增大，W=0C．磁感应强度均匀减小，W=2qEπrD．磁感应强度均匀减大，W=2qEπr6、如图是太阳系行星分布示意图，若将行星的运动都看成是匀速圆周运动，且已知地球的轨道半径为R，公转周期为T，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，则下列说法正确的是()A．由题中数据可以求出地球的质量为B．由题中数据可知，太阳的质量为C．由图可知，木星的轨道半径大于R，公转速度也大于D．由图可知，八大行星中，海王星轨道半径最大，公转周期最大，向心加速度也最大二、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，一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分为各种单色光，射在竖直放置的光屏上，取其中M、N、P三种单色光，下列说法正确的是（）A．M、N、P三种单色光中，P光的频率最大B．M、N、P三种单色光中，P光在玻璃中的传播速度最大C．分别让三种单色光通过同一双缝装置，M光形成的干涉条纹间距最大D．若N光能使某种金属发生光电效应，M光一定不能使该金属发生光电效应8、图甲为磁控健身车，图乙为其车轮处结构示意图，在金属飞轮的外侧有磁铁与飞轮不接触，人用力蹬车带动飞轮旋转时，需要克服磁铁对飞轮产生的阻碍，通过调节旋钮拉线可以实现不同强度的健身需求（当拉紧旋钮拉线时可以减少磁铁与飞轮间的距离），下列说法正确的是A．飞轮受到的阻力主要来源于磁铁对它的安培力B．人蹬车频率一定时，拉紧旋钮拉线，飞轮受到的阻力越小C．控制旋钮拉线不动时，飞轮转速越大，受到的阻力越小D．控制旋钮拉线不动时，飞轮转速越大，内部的涡流越强9、如图所示，边长为L的正方形单匝线圈abcd，电阻为r，外电路的电阻为R，a、b的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始，以角速度ω绕轴OO′匀速转动，则以下判断正确的是A．电阻R两端电压的最大值为UB．闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e=C．线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为q=D．线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为Q=10、关于分子动理论，下列说法中正确的是（）A．花粉颗粒的布朗运动反映了花粉分子在永不停息地做无规则运动B．悬浮颗粒越大，同一时刻与它碰撞的液体分子越多，布朗运动越不明显C．物体的温度越高，分子平均动能越大D．一定质量的0℃冰变成同温度的水，内能一定增加E.当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的增大而增大三、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“测玻璃的折射率”实验中(1)甲同学用正确的操作方法完成了实验，但在量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，OA为半径画圆，交OO’延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线分别交法线于B点和D点，如图所示，若他测得AB=7.00cm，CD=4.00cm，则可求出玻璃的折射率n=_________(2)甲同学做完实验后，突然想起以前在小河里螳水时发现河水看起来的深度总比实际的浅．现在学习了折射率，他猜想这应该是和折射率有关．于是他做了如下的探究性实验：①在(1)中甲同学实验的图中的0点竖直插上一根大头针．②把玻璃砖紧靠O点的大头针重新按甲同学(1)中实验时的位置放好．③在玻璃砖的上表面沿着法线BOD贴上一块适当大小的白纸④沿着DOB的方向透过玻璃砖前后表面观察大头针的像⑤在大头针的像的上方玻璃砖上表面的白纸上用铅笔细尖点一个点，并用刻度尺测量这一点到玻璃砖前侧面（观察者的这一侧）的距离为h，即视深h．⑥用刻度尺测量玻璃砖的前后两面的宽度为d．那么，你认为玻璃砖的宽度d、玻璃砖的折射率n、视深h的关系应是h=_____________12．（12分）利用如图1所示的实验装置来验证由滑块和钩码组成的系统机械能是否守恒．气垫导轨上安装有光电门,细线的一端与滑块连接,另一端跨过定滑轮挂上钩码．(1)实验步骤如下：a.实验前需要调整导轨底座使之水平,检验方法是:接通气源,将滑块(未挂钩码)置于气垫导轨上，如果_____________________，则说明导轨是水平的．b.测出滑块的质量,钩码的质量,已知重力加速度为．c.用20分度的游标卡尺测得遮光条的宽度,如图2所示,则其数值为_______．d.实验时挂上钩码,将滑块从图1所示初始位置由静止释放,从气垫导轨上直接读出滑块释放点到光电门之间的距离,由数字计时器读出遮光条通过光电门的遮光时间．e.改变滑块释放点到光电门之间的距离,重复实验．(2)为提高实验效果,对两个变量和利用图象来进行处理,如图3所示,得到一条过原点的直线．其纵坐标表示的是以下四个选项中的_________．A．B．C．D．(3)如果图3中的直线斜率近似为____________(用已知量符号表示),则在误差允许的范围内,滑块和钩码组成的系统机械能守恒．(4)下列对于本实验认识正确的是_____________．A．可以不测量滑块的质量B．安装遮光条时必须保证遮光条竖直C．释放滑块的同时打开气垫导轨的气源D．为提高实验的精确度,必须满足所挂钩码的质量远小于滑块的质量四、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，一个截面是三角形的物体P平放在水平地面上，它的两个斜面与水平的夹角分别为α、β，且α<β，P的顶端装有一定滑轮，一轻质细绳跨过定滑轮后连接A、B二个质量相等的滑块，连接后细绳与各自的斜面平行，所有接触面都不计摩擦，重力加速度大小为g.(1)若P固定不动，求A、B的加速度大小．(2)若P向右做匀加速运动，加速度多大时能使A、B与斜面不发生相对滑动．14．（16分）如图所示，一边长为l的正方形线圈abcd绕对称轴OO＇在匀强磁场中转动，转速为n=120转/分，若已知边长l=20cm，匝数N=20，磁感应强度B=0.2T，线圈电阻为r=2Ω，引出线的两端分别与相互绝缘的两个半圆形铜环M和N相连．M和N又通过固定的电刷P和Q与电阻R=8Ω相连．在线圈转动过程中，求：（1）从图示位置开始计时的电动势瞬时值表达式；（2）从图所示位置转过90°过程中的平均电流；（3）电阻R的热功率．15．（12分）均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd质量为m，每边长为L，将其置于垂直纸面向里且磁感强度为B的匀强磁场上方h处，匀强磁场的上下边界处于水平方向并平行，且上下边界宽度恰好也为L，如题图所示。线框由静止自由下落（忽略空气阻力），线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁场边界平行。当cd边刚进入磁场时，线框的加速度恰好为零。求：（1）cd边刚进入磁场时，cd两点间的电势差大小；（2）线框的电阻为多少；（3）线框穿过磁场区域过程中产生的焦耳热。

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】

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。2、C【解析】

考查了左手定则的应用．根据左手定则的内容，直接判断即可，比较简单．【详解】A．磁场向上，电流向里，根据左手定则可得，安培力的方向水平向右，所以A错误；B．磁场向左，电流向外，根据左手定则可得，安培力的方向向下，所以B错误；C．磁场向里，电流向左，根据左手定则可得，安培力的方向向下，所以C正确；D．磁场向外，电流向外，它们的方向相同，不受安培力的作用，所以D错误．【点睛】要注意与右手定则的区别，注意磁场方向、电流方向以及安培力的方向之间的关系．3、C【解析】

未撤除磁场时，小球受到重力、电场力和洛伦兹力，但洛伦兹力不做功．根据动能定理分析速度大小关系．分析洛伦兹力对小球运动影响，分析时间关系【详解】因为洛伦兹力对粒子永远不做功，则根据动能定理，磁场存在与否，重力和电场力对小球做功相同，则小球着地时的速率都应该是相等的，即v1=v1。存在磁场时，小球就要受到向右上方的洛伦兹力，有竖直向上的分力，使得小球在竖直方向的加速度小于没有磁场时的加速度，在空中飞行的时间要更长些。即t1＞t1．故C正确，ABD错误。故选C。【点睛】本题中小球在复合场中运动，关键要抓住洛伦兹力不做功，不改变速度大小的特点进行分析．4、C【解析】

A.光纤通信是利用了光的全反射原理，A错误；B.立体电影是利用了光的偏振原理，B错误；C.干涉法检查平面的平整度应用了薄膜干涉原理，C正确；D.对金属元件进行探伤使用射线的穿透性，D错误；5、D【解析】由题意可知，正电荷受到的电场力逆时针方向，则电场线方向也是逆时针方向，由楞次定律，当磁场的磁感应强度均匀增大，才会产生如图所示的电场线；由电场力做功则有：，故D正确，A、B、C错误；故选D．【点睛】根据电场力做功表达式W=qEx，即可求解W；再由楞次定律，即可求解磁场如何变化．6、B【解析】A．设地球的半径为r，在地球表面，万有引力等于重力，，则地球的质量为，故A错误；B．地球绕太阳做圆周运动，根据万有引力提供向心力，，太阳的质量为，故B正确；C．对于围绕太阳运行的行星，根据万有引力提供向心力，，则，半径越大，公转速度越小，地球的公转速度等于，木星的轨道半径大于R，公转速度小于，故C错误；D．对于围绕太阳运行的行星，根据万有引力提供向心力，，则，八大行星中，海王星轨道半径最大，向心加速度最小，故D错误．故选B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、AC【解析】

A．通过三棱镜后，M光的偏折程度最小，P光的偏折程度最大，M光的波长最长，P光的波长最短，P光的折射率最大，频率最大，故A符合题意．B．根据可知，P光的折射率最大，则在玻璃中的传播速度最小，故B不符合题意；C．根据条纹间距公式可知：波长越长，条纹间距越大，所以M光的条纹间距最大，故C符合题意；D．根据以上分析可知M的频率小于N光，N光可使金属发生光电效应，如M光的频率大于金属的极限频率也可以使金属发生光电效应，故D不符合题意；8、AD【解析】A、飞轮在磁场中做切割磁感线的运动，会产生感应电动势和感应电流，根据楞次定律可知，磁场会对运动的飞轮产生阻力，以阻碍飞轮与磁场之间的相对运动，所以飞轮受到的阻力主要来源于磁铁对它的安培力，故A正确；B、拉紧旋钮拉线，磁铁越靠近飞轮，飞轮处于的磁感应强度越强，所以在飞轮转速一定时，磁铁越靠近飞轮，飞轮上产生的感应电动势和感应电流越大；飞轮受到的阻力越大，故B错误；CD、控制旋钮拉线不动时，则有磁铁和飞轮间的距离一定，飞轮转速越大，根据法拉第电磁感应定律可知，飞轮上产生的感应电动势和感应电流越大，飞轮受到的阻力越大，内部的涡流越强，故D正确，C错误；故选AD。【点睛】金属飞轮在磁场中运动的过程中产生感应电流，与磁场之间产生相互作用的电磁阻力，由此分析即。9、BCD【解析】

A.回路中最大感应电动势E电阻R两端电压的最大值为U故A错误；B.若线圈从图示位置开始，也就是从中性面开始计时，闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e=故B正确；C.线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为q=故C正确；D.电动势的有效值E=通过电阻R的电流的有效值I=线圈转动一周的过程中时间T=线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为Q=故D正确。10、BCD【解析】

A.花粉颗粒的布朗运动反映了液体分子在永不停息地做无规则运动，选项A错误；B.悬浮颗粒越大，同一时刻与它碰撞的液体分子越多，液体分子对悬浮微粒撞击的冲力趋于平衡，布朗运动越不明显，选项B正确；C.温度是分子平均动能的标志，物体的温度越高，分子平均动能越大，选项C正确；D.一定质量的0℃冰变成同温度的水，要吸收热量，则内能一定增加，选项D正确；E.当分子间作用力表现为斥力时，分子距离变大，则分子力做正功，分子势能减小，即分子势能随分子间距离的增大而减小，选项E错误.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、7/4或1.75h=d/n【解析】

（1）图中P1P2作为入射光线，OO′是折射光线，设光线在玻璃砖上表面的入射角为i，折射角为r，则由几何知识得到：sini=，sinr=，又AO=OC，则折射率．（2）画出光路图如图；由折射率公式，当入射角较小时，可认为PS≈AS=d，PS′≈AS′=h，则，即．【点睛】本题是插针法测定玻璃砖的折射率，实验原理是折射定律，采用单位圆法处理数据；第2问关键是画出光路图，几何折射率公式和数学知识计算．12、滑块能静止在气垫导轨上的任意位置(或轻推滑块,滑块能做匀速直线运动)0.575DB【解析】

(1)a.考生需要对气垫导轨熟悉,接通气源,滑块与导轨间没有阻力,若导轨水平,可知滑块保持静止状态或匀速直线运动状态；c.游标卡尺读数等于主尺读数+游标对齐刻线值乘以精度，即．(2)当滑块前进s，钩码的重力势能减少了mgs，系统动能增加了，如果系统机械能守恒，则有，整理得，可知与滑块释放点到光电门之间的距离s成成比例，故纵坐标表示，故D正确，ABC错误。(3)由，的斜率，则在误差允许的范围内，滑块和钩码组成的系统机械能守恒。(4)要判断斜率是否为，就要求测出滑块的质量M，故A错误；滑块水平运动,遮光条必须竖直，否则由求出的速度偏