河北省张家口市尚义县第一中学2022-2023学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、在光滑的绝缘水平面上，有一个正三角形abc，顶点a、b、c处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示，D点为正三角形外接圆的圆心，E、G、H点分别为ab、ac、bc的中点，F点为E点关于c电荷的对称点，不计空气阻力．下列说法中正确的是（）A．D点的电场强度为零、电势为零B．E、F两点的电场强度等大反向、电势相等C．E、G、H三点的电场强度和电势均相同D．若释放c电荷，c电荷将一直做加速运动2、关于光电效应，下列说法正确的是A．极限频率越大的金属材料逸出功越大B．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应C．入射光的频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多D．入射光的光强越大，逸出的光电子的最大初动能越大3、如图，在光滑绝缘斜面上放一通电直导线，通电电流为I，要使导线静止在斜面上，第一次加水平向左的磁感应强度为的匀强磁场，第二次加竖直向下的磁感应强度为的匀强磁场，已知斜面的倾斜角300，则和的比值为（）A． B． C． D．4、如图所示电路中，R1、R2是两个阻值相等的定值电阻，L是一个自感系数很大，直流电阻为零的理想线圈，设A、B两点电势分别为φA、φB，下列分析正确的是()A．开关S闭合瞬间φB．开关S闭合后，电路达到稳定时φC．当开关S从闭合状态断开瞬间φD．只要线圈中有电流通过，φA就不可能等于5、下列说法正确的是A．运动电荷在磁场中所受的磁场力方向一定与磁场的方向垂直B．电荷在电场中的受力方向一定与电场的方向相同C．感应电流的磁场方向总与引起感应电流的磁场方向相反D．若物体在运动过程中受到的合力为0，则机械能一定守恒6、如图所示，两端开口的U型均匀玻璃管开口向上竖直放置，由两段水银封闭了一段空气柱，稳定后，空气柱的长度L=12cm,a、b两水银面的高度差h=19cm.现从U型管左端再注入一段长为19cm的水银柱，并保持空气柱温度不变，再次稳定后，空气柱的长度为（已知外界大气压相当于76cm高水银柱产生的压强，U型管内水银不会溢出）A．8cm B．10cmC．12cm D．14.4cm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、三种不同的入射光A、B、C分别射在三种不同的金属a、b、c表面，均恰能使金属中逸出光电子，若三种入射光的波长λA＞λB＞λC，则（）A．用入射光A照射金属b和c，金属b和c均可发生光电效应现象B．用入射光A和B照射金属c，均可使金属c发生光电效应现象C．用入射光C照射金属a与b，金属a、b均可发生光电效应现象D．用入射光B和C照射金属a，均可使金属a发生光电效应现象8、a、b是两种单色光，其频率分别为νa、νbA．a、b光子动量之比为pB．若a、b光射到同一干涉装置上，则相邻条纹的间距之比为ΔC．若a、b都能使某种金属发生光电效应，则光子的最大初动能之差ED．若a、b是处于同一激发态的原子跃迁到A态和B态产生的，则A、B两态的能级之差E9、物体沿一直线做匀加速直线运动，已知它在第2s内的位移为4.0m，第3s内的位移为6.0m，则下列判断中正确的是（）A．它的加速度大小是2.0m/s2B．它在前7s内的位移是56mC．它的初速度为零D．它在第2s末的速度为5.0m/s10、如图，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平，两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，与极板距离相等．现同时释放a、b，它们由静止开始运动，在随后的某时刻t，a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，a、b间的相互作用和重力可忽略．下列说法正确的是（）A．a的质量比b的大B．在t时刻，a的动能比b的大C．在t时刻，a和b的电势能相等D．在t时刻，a和b的动量大小相等三、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）一个电压表VA的内阻RA＝1000Ω，量程为1.0V，现要利用电阻箱扩大它的量程，改装成量程为3.0V的电压表.改装后，再用一量程为3.0V的精确的电压表VB对改装后的电压表的所有刻度进行校准.除了这两个电压表VA、VB外，还有下列一些器材：电源E（电动势约为6V，内阻较小）变阻器R（总电阻约10Ω）电阻箱R0（1－9999Ω）电键K导线若干（1）下面是以上器材和两个电压表VA、VB的实物示意图.试在图中画出连线，连成进行校准时的实验电路________.（2）图中电阻箱的取值等于______Ω.12．（12分）有两组同学利用假期分别去参观北京大学和南京大学的物理实验室，各自利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系．”（1）以下对实验的几点建议中，有利于提高测量结果精确度的是_____．A．实验中适当加长摆线B．单摆偏离平衡位置的角度大一些C．当单摆经过最大位移处开始计时D．测量多组周期T和摆长L，作关系图象来处理数据（2）他们交换了实验数据，并由计算机绘制了图象，如图甲所示，去北京大学的同学所测实验结果对应的图线是_____（选填“A”或“B”）．（3）在南京大学做探究的同学还利用计算机绘制了当地两种单摆的振动图象（如图乙），由图可知，两单摆摆长之比=_____．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，开口向上的汽缸C静置于水平桌面上，用一横截面积S=50cm2的轻质活塞封闭了一定质量的理想气体，一轻绳一-端系在活塞上，另一端跨过两个定滑轮连着一劲度系数k=1400N/m的竖直轻弹簧A，A下端系有一质量m=14kg的物块B。开始时，缸内气体的温度t=27°C，活塞到缸底的距离L1=120cm，弹簧恰好处于原长状态。已知外界大气压强恒为p=1.0×105Pa，取重力加速度g=10m/s2，不计一切摩擦。现使缸内气体缓慢冷却，求:(1)当B刚要离开桌面时汽缸内封闭气体的温度(2)气体的温度冷却到-93°C时离桌面的高度H14．（16分）发电机的端电压为220V，输出功率为44kW，输电导线的电阻为0.2Ω，如果用原、副线圈匝数之比为1:10的升压变压器升压，经输电线路后，再用原、副线圈匝数比为10:1的降压变压器降压供给用户.（1）画出全过程的线路图；（2）求用户得到的电压和功率；（3）若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的功率和电压.15．（12分）如图所示，左端封闭、内径相同的U形细玻璃管竖直放置，左管中封闭有长为L=20cm、温度为t=270的空气柱，两管水银面相平，水银柱足够长．已知大气压强为p0=75cmHg．若将图中的阀门S打开，缓慢流出部分水银，然后关闭阀门S，右管水银面下降了H=35cm，求：（1）左管水银面下降的高度；（2）对左管封闭气体加热，使左右两管水银面相平时气体的温度．

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】试题分析：由于D点为三角形外接圆的圆心，即到三个点电荷的距离相等，故任意两点电荷在D点产生的合场强与一个点电荷在D点产生的电场强度大小等大反向，故D点的电场强度为零，由于电势具有相对性，D点电势可能为零，故A对；由c点电荷在E、F两点产生的电场强度等大反向，但a、b两个点电荷在E、F两点产生的电场强度却不相等，即E、F两点的电场强度不相等，故B错；E、G、H三点分别为ab、ac、bc的中点，故E的场强仅由电荷c决定，同理G点的场强仅由电荷b决定，H点的场强仅由电荷a决定，故三点的场强大小相同，但方向不同，故C错误；若释放电荷c，则a、b在C点的合场强水平向右，a、b始终对c有斥力作用，故c电荷将一直做加速运动，D正确．所以本题选择AD．考点：电场强度、点电荷的场强、电场的叠加、电势2、A【解析】A：金属材料逸出功与极限频率关系为，则极限频率越大的金属材料逸出功越大．故A项正确．B：入射光的频率小于金属极限频率时，无论光照射的时间多长，金属都不能产生光电效应．故B项错误．CD：入射光的频率越高，逸出的光电子的最大初动能越大；入射光的光强越大，单位时间内逸出的光电子数就越多．故CD两项错误．3、A【解析】当加水平向左的磁场时，受到的安培力方向竖直向上，故满足；当加竖直向下的磁场时，受到的安培力方向水平向左，受力分析如图所示，故满足，联立两式可得，A正确．4、C【解析】开关闭合瞬间电流由A指向B增大，自感线圈阻碍电流增加，故φA<φB，A错误；电路稳定后，自感线圈相当于导线；φA=φB，BD错误；当开关S5、A【解析】

A．根据“左手定则”可知，运动电荷在磁场中所受的磁场力方向一定与磁场的方向垂直，故A正确；B．如果为负电荷，则受的电场力方向与电场方向相反，故B错误；C．根据“楞次定律”可知，感应电流的磁场方向总是阻碍引起感应电流磁场的磁通量的变化，当磁通量增大，感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反，反之则相同，故C错误；D．如匀速上升的物体，合外力为零，但动能不变，重力势能增大，所以机械能增大，故D错误．故选A。6、C【解析】

由于空气柱温度不变为等温变化，又由于玻璃管两端开口，可得气体压强不变，而由知，V不变化，故空气柱的长度仍为12cm，故选C.【点睛】对于封闭气体来讲，做等温变化，由于玻璃管两端开口，故无论注入多少水银，只要管子足够长，气体压强不变，故体积亦不变二、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、CD【解析】

恰能使金属逸出光电子说明入射光的频率恰好等于金属的极限频率，由题意知入射光的频率fAA的频率最小，照射金属b和c，金属b和c均不能发生光电效应现象，A错误；AB光的频率都小于C的极限频率，所以用入射光A和B照射金属c，金属c不能发生光电效应现象，B错误；C光的频率最大，所以用入射光C照射金属a与b，金属a、b均可发生光电效应现象，C正确；BC光的频率大于A光的频率，所以用入射光B和C照射金属a，均可使金属a发生光电效应现象,D正确；故选CD【点睛】本题的关键是知道光电效应产生的条件是入射光的频率大于等于金属的极限频率，波长越大频率越小．8、ACD【解析】A、根据P=hλ=hvc可知，a、bB、根据Δx=Ldλ，λ=cv可知Δx=LcC、根据Ek=hv-W0可知，a、b都能使某种金属发生光电效应，则光子的最大初动能之差D、根据E=hv可知，a、b是处于同一激发态的原子跃迁到A态和B态产生的，则A、B两态的能级之差Ea-E故选ACD。9、ABD【解析】

由匀变速运动的规律代入数据可得，A正确由时间中点的速度等于全程的平均速度可知2s末的速度为，故物体的初速度为，因此物体7s内的位移为，代入数据解得，B正确C错误D正确10、BD【解析】试题分析本题考查电容器、带电微粒在电场中的运动、牛顿运动定律、电势能、动量定理及其相关的知识点．解析根据题述可知，微粒a向下加速运动，微粒b向上加速运动，根据a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，可知a的加速度大小大于b的加速度大小，即aa>ab．对微粒a，由牛顿第二定律，qE=maaa，对微粒b，由牛顿第二定律，qE=mbab，联立解得：>，由此式可以得出a的质量比b小，选项A错误；在a、b两微粒运动过程中，a微粒所受合外力等于b微粒，a微粒的位移大于b微粒，根据动能定理，在t时刻，a的动能比b大，选项B正确；由于在t时刻两微粒经过同一水平面，电势相等，电荷量大小相等，符号相反，所以在t时刻，a和b的电势能不等，选项C错误；由于a微粒受到的电场力（合外力）等于b微粒受到的电场力（合外力），根据动量定理，在t时刻，a微粒的动量等于b微粒，选项D正确．点睛若此题考虑微粒的重力，你还能够得出a的质量比b小吗？在t时刻力微粒的动量还相等吗？在t时间内的运动过程中，微粒的电势能变化相同吗？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）（2）2000【解析】

（1）因为改装后的电压表需要校对先必须将电压表V1与电压表V2并联，以保证两表的读数始终相等，则电压表VA的读数必须从零开始，故变阻器应采用分压接法．实物图如图所示：

（2）串联电路的分压规律可求出串联电阻的阴值：即

R0＝(n−1)RA＝(−1)RA＝2000Ω12、ADB16:9【解析】

第一空：A.实验中适当加长摆线，增大单摆的振动周期，以利用减小周期的测量误差，A正确；B.单摆的振动周期与振幅无关，增大单摆偏离平衡位置的角度，不能提高测量结果精确度，B错误．C.当单摆经过最大位移处开始计时，摆球速度较慢，周期测量误差较大，应从单摆经过平衡位置时开始计时，C错误．D.测量多组周期T和摆长L，作关系图象来处理数据，可减小误差，提高精确度，D正确．第二空：由得，知图象的斜率越大，则重力加速度越小，因为南京当地的重力加速度小于北京，去北大的同学所测实验结果对应的图线的斜率小，应该是B图线．第三空：由振动图线知，两单摆的周期比为，由得两单摆摆长之比．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