北京东城区北京汇文中学2023年物理高二下期末学业水平测试试题含解析

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、一个含有理想变压器的电路如图所示，其中为定值电阻，为滑动变阻器，电表为理想电表，为正弦交流电源，其电压有效值恒定，当滑片从左向右滑动的过程，下列说法正确的是（）A．理想变压器输出功率减小B．电流表示数减小C．电容器所带电荷量始终不变D．电压表示数不变2、如图，平行板电容器的两极板竖直放置并分别与电源的正负极相连，一带电小球经绝缘轻绳悬挂于两极板之间，处于静止状态现保持右极板不动，将左极板向左缓慢移动关于小球所受的电场力大小F和绳子的拉力大小T，下列判断正确的是A．F逐渐减小，T逐渐减小B．F逐渐增大，T逐渐减小C．F逐渐减小，T逐渐增大D．F逐渐增大，T逐渐增大3、下列叙述中符合物理学史的有()A．汤姆生通过研究阴极射线实验，发现了电子和质子的存在B．卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，证实了原子是可以再分的C．美国物理学家密立根测出元电荷e的电荷量，即著名的“密立根油滴实验”。D．玻尔提出的原子模型，彻底否定了卢瑟福的原子核式结构学说4、关于电磁波的发射与接收，下列说法中正确的是()A．调频与调幅都是用高频载波发送信号，原理相同，无本质区别B．解调是将低频信号加载到高频电磁波上进行发射传送的过程C．手持移动电话与其他用户通话时，要靠较大的固定的无线电台转送D．调谐就是将接收电路的振幅调至与电磁载波的振幅相同5、如图所示，在一根张紧的绳子上挂几个摆，其中A、B的摆长相等．先让A摆振动起来，B、C、D三个摆随后也跟着振动起来，则稳定时A．三个摆振动的振幅大小相等B．三个摆的振幅大小不同，B摆的振幅最大C．B摆的振动周期最大，D摆的振动周期最小D．D摆的振动周期最大，C摆的振动周期最小6、如图是一辆汽车做直线运动的s-t图像，对线段OA，AB，BC，CD所表示的运动，下列说法中正确的是A．AB段做匀速直线运动B．OA段与BC段运动的速度不相同C．CD段表示的运动方向与OA段的运动方向相反D．汽车在4h内的位移大小为60km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、下列说法正确的是（）A．核力是短程强引力B．铀块体积对链式反应的发生有影响C．普朗克的能量子假说成功解释了黑体辐射的强度按波长分布的规律D．炎热的夏天就要到来，人们可以进入“冷气开放”标志（如图所示）的场所降温消热8、根据玻尔原子结构理论，氢原子的能级图如图所示。则对氢原子而言（）A．电子运行轨道半径不是任意的，电子的轨道是量子化的B．电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氢核的距离远C．当大量氢原子处在n=4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线共有4条D．用n=2激发态跃迁到基态的光照射一光电管，能够产生光电流，欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增大，可改用n=3激发态跃迁到基态的光照射9、如图为一列沿x轴正方向传播的简谐横波的部分波形图,若该波波速v=40m/s,在t=0时刻波刚好传播到x=13m处,下列关于波在t=0.45s时的运动情况分析,其中正确的是（ ）A．该波x=9m处的质点的位移为-5cmB．该波x=11m处的质点的位移为5cmC．该波x=7m处的质点速度方向沿y轴负向D．该波刚好传播到x=31m处10、如图所示,理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P处于图示位置时，灯泡L能发光．要使灯泡变亮，可以采取的方法有A．向下滑动PB．增大交流电源的电压C．增大交流电源的频率D．减小电容器C的电容三、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）用如图1所示的实验装置验证ml、m1及地球组成的系统机械能守恒．m1从高处由静止开始下落，ml下面拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．如图1给出的是实验中获取的一条纸带：0是刚开始运动时打下的点，每相邻两计数点间还有4个计时点（图中未标出）．已知ml=100g、m1=300g，取g=9.8m/s1．（结果保留三位有效数字）（1）在纸带上打下记数点5时的速度v=______m/s；（1）从0点到第5个计数点的过程中系统动能的增加量△EK=______J，系统重力势能的减少量△EP=______J；（3）通过（1）中的数据能够得出的结论是______12．（12分）某同学设计了一个用刻度尺测半圆形玻璃砖折射率的实验，如图所示，他进行的主要步骤是：A．用刻度尺测玻璃砖的直径AB的大小d；B．先把白纸固定在木板上，将玻璃砖水平放置在白纸上，用笔描出玻璃砖的边界，将玻璃砖移走，标出玻璃砖的圆心O、直径AB以及AB的法线OC；C．将玻璃砖放回白纸的原处，长直尺MN紧靠A点并与直径AB垂直放置；D．调节激光器，使PO光线从玻璃砖圆弧面沿半径方向射向圆心O，并使长直尺MN的左右两端均出现亮点，记下左侧亮点到A点距离s1，右侧亮点到A点的距离s1．则：（1）该同学利用实验数据计算玻璃折射率的表达式为n＝______________．（1）该同学在实验过程中，发现直尺MN上只出现一个亮点，他应该采取措施是____________________________________________________________．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）现有一三棱柱工件，由折射率为n=的透明玻璃材料组成．如图所示，其截面ABC为直角三角形，∠ACB=30°．现有一条光线沿着截面从AC边上的O点以45°的入射角射入工件，折射后到达BC边．求：(1)光线射入工件时的折射角；(2)光线第一次射出工件时与界面的夹角14．（16分）一放射性元素的原子核A静止在真空中，某瞬间发生α衰变后变成质量为m1的新原子核B，释放出来的α粒子的质量为m1．己知此核反应中的质量亏损为m，且释放的能量全部变为原子核B和α粒子的动能，光在真空中的传播速度为c．(1)原子核A的质量大小；(1)新原子核B的动能．15．（12分）电视机显像管原理如图所示，初速度不计的电子经电势差为U的电场加速后，沿水平方向进入有边界的磁感应强度为B匀强磁场中．已知电子电量为e、质量为m．若要求电子束的偏转角为α，求：磁场有限边界的宽度L．

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】

AB、滑片P从左向右滑动的过程，总电阻增大，总电流I2减小，根据变压器原理可知电流表示数减小，理想变压器输入功率等于输出功率，则P=U1I1=（U-I1R1）I1=UI1-I12R1，P是关于I1的二次函数，当I1减小，P有可能先增大后减小，也有可能一直减小，故A错误，B正确；

C、因为副线圈电流I2减小，R3两端的电压减小，即电容器的电压减小，由Q=CU可知，电容器C所带电荷量减小，故C错误；

D、设原线圈电流为I1，原线圈的电压为U1=U-I1R1，I1减小，则U1增大，根据电压与匝数成正比可得输出电压有效值增大，则电压表的示数增大，故D错误。

故选B．2、A【解析】

电容器与电源相连，所以两端间电势差不变，将左极板向左缓慢移动过程中，两板间距离增大，由可知，电场强度减小，电场力减小，小球处于平衡状态，受重力、拉力与电场力的作用，受力如图所示，根据力的合成法得：由于重力不变，电场力减小，故拉力减小；A.逐渐减小，逐渐减小与分析相符，故A正确；B.逐渐增大，逐渐减小与分析不符，故B错误；C.逐渐减小，逐渐增大与分析不符，故C错误；D.逐渐增大，逐渐增大与分析不符，故D错误。3、C【解析】汤姆生通过研究阴极射线实验，发现了电子；卢瑟福发现了质子，选项A错误；卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，得到了原子的核式结构理论，选项B错误；美国物理学家密立根测出元电荷e的电荷量，即著名的“密立根油滴实验”，选项C正确；玻尔建立了量子理论，成功解释了氢原子光谱；但其是建立在卢瑟福的原子核式结构学说之上得出的结论，故D错误。故选C.4、C【解析】

调频与调幅都是用高频载波发送信号，但是原理不同．故A错误．解调是接收电磁波过程中的步骤，是将低频信号从高频载波信号中分离出来的过程．故B错误．手持移动电话与其他用户通话时，要靠较大的固定的无线电台转送．故C正确．调谐是将接收电路的频率调至与电磁波的频率相同．故D错误．故选C．【点睛】解决本题的关键知道电磁波发射和接收的过程，对调制、调谐、解调等步骤不能混淆．5、B【解析】

AB、由A摆摆动从而带动其它3个单摆做受迫振动，受迫振动中，当固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象，振幅达到最大，由于B摆的固有频率与A摆的相同，故B摆发生共振，振幅最大，故A错误，B正确；CD、受迫振动的频率等于驱动力的频率，故其它各摆振动周期跟A摆相同，CD错误．6、C【解析】

A.AB段物体的位移不随时间而变化，速度为零，物体处于静止状态，故A错误；B.根据速度公式：对于OA段：对于BC段：即速度相同，故选项B错误；C.OA段物体沿正方向运动，CD段物体沿负方向运动，所以CD段的运动方向与OA段的运动方向相反，故C正确；D.运动4h汽车的位移大小为故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、ABC【解析】

A.根据核力的特点可知，核力是短程强相互作用力．故A正确；B.铀块体积需达到临界体积才能发生链式反应，所以铀块体积对链式反应的发生有影响．故B正确；C.普朗克引入能量子的概念，得出黑体辐射的强度按波长分布的公式，与实验符合得非常好，并由此开创了物理学的新纪元．故C正确；D.图中所示是核辐射的标志，不是“冷气开放”的标志．故D错误.8、AD【解析】

A．根据波尔理论，电子运行轨道半径不是任意的，电子的轨道是量子化的，选项A正确；B．原子处的能级越高，电子的轨道半径越大，则电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氢核的距离近，选项B错误；C．当大量氢原子处在n=4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线共有条，选项C错误；D．n=3激发态跃迁到基态辐射的光子能量大于从n=2激发态跃迁到基态辐射的光子的能量，则用n=2激发态跃迁到基态的光照射一光电管，能够产生光电流，欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增大，可改用n=3激发态跃迁到基态的光照射，选项D正确。故选AD。9、AD【解析】

A.由图可知,波长为8m,波速为v=40m/s,由T=λ/v=8/40s=0.2s,则t=0.45s时,波向前传播了214波形，所以x=9m处的质点，此时处于波谷，则质点的位移为−5cm，故B.由图可知,波长为8m,波速为v=40m/s,由T=λ/v=8/40s=0.2s,则t=0.45s时,波向前传播了214波形，所以x=11m处的质点处于平衡位置沿y轴负方向运动，则的位移0，故BC.由图可知,波长为8m,波速为v=40m/s,由T=λ/v=8/40s=0.2s,则t=0.45s时,波向前传播了214波形，所以x=7m处的质点处于平衡位置沿yD.由图可知,波长为8m,波速为v=40m/s,由T=λ/v=8/40s=0.2s,因在t=0时刻刚好传播到x=13m处,则t=0.45s时,波向前传播了214波形，所以波向前传播的距离为18m，因此该波刚好传播到x=31m处，故故选：AD10、BC【解析】

向下滑动P，副线圈匝数减少，电压减小，A错误；增大交流电源的电压，副线圈两端电压也增大，B正确；增大交流电源的频率通过电容器的电流更大，C正确；减小电容器C的电容，增加了容抗，通过灯泡的电流减小，灯泡变暗，D错误；故选BC．【点睛】本题考查了变压器的变压原理和电容器对交流电的影响，要知道电容器对交流电的作用是：通高频阻低频．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）；（1），（3）在误差允许的范围内，系统机械能守恒【解析】(1)计数点5的瞬时速度(1)系统增加的动能;系统重力势能的减小量△Ep=(m1+m1)gh=0.1×9.8×(0.384+0.116)J=0.588J≈0.59J．由此可知，在误差允许的范围内，m1、m1组成的系统机械能守恒．【点睛】根据物体的初末动能大小可以求出动能的增加量，根据物体重力做功和重力势能之间的关系可以求出系统重力势能的减小量，比较动能增加量和重力势能减小