江苏省常州市田家炳中学2023年物理高二下期末统考试题含解析

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、如图（a），线圈ab、cd绕在同一软铁芯上，在ab线圈中通以变化的电流，测得cd间的的电压如图（b）所示，已知线圈内部的磁场与流经的电流成正比，则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是：A．B．C．D．2、图为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于以n=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光．关于这些光下列说法正确的是A．最容易表现出衍射现象的光是由，n=4能级跃迁到n=1能级产生的B．频率最小的光是由n=2能级跃迁到n=1能级产生的C．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光D．用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应3、在机场和火车站可以看到对行李进行安全检查用的水平传送带如图所示，当旅客把行李放在正在匀速运动的传送带上后，传送带和行李之间的滑动摩擦力使行李开始运动，随后它们保持相对静止，行李随传送带一起匀速通过检测仪器接受检查，设某机场的传送带匀速前进的速度为0.4m/s，某行李箱的质量为5kg，行李箱与传送带之间的动摩擦因数为0.2，当旅客把这个行李箱小心地放在传送带上，通过安全检查的过程中，g取10m/s2，则下列说法不正确的是（）A．开始时行李的加速度为2m/s2B．行李到达B点时间为2sC．传送带对行李做的功为0.4JD．传送带上将留下一段摩擦痕迹，该痕迹的长度是0.04m4、一块足够长的白板，位于水平桌面上，处于静止状态。一石墨块（可视为质点）静止在白板上，石墨块与白板间有摩擦，滑动摩擦系数为μ。突然，使白板以恒定的速度v0做匀速直线运动，石墨块将在板上划下黑色痕迹。经过某段时间t，令白板突然停下，以后不再运动。在最后石墨块也不再运动时，白板上黑色痕迹的长度可能是（已知重力加速度为g，不计石墨与板摩擦划痕过程中损失的质量）：①v022μg、②v02μg、③v0t-12μgt2、A．①③ B．①④. C．②③ D．②④5、下列关于原子核相关知识的说法，正确的是A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的链式反应B．人类对原子核变化规律的认识是从α粒子散射实验开始的C．中等质量核的平均结合能比重核的平均结合能大，所以重核裂变要释放能量D．钚(239)94239Pu可由铀239(92239U)经过1次α6、下列叙述中不正确的是（）A．光的粒子性被光电效应和康普顿效应所证实B．玻尔建立了量子理论，成功解释了所有原子发光现象C．在光的干涉现象中，干涉亮条纹部分是光子到达几率大的地方D．宏观物体的物质波波长非常小，不易观察到它的波动性二、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，ABCDEFGH为长方体空间的八个顶点，BC=BF=a,BA=2a,等量同种点电荷（Q>0）)分别固定在空间的A点和G点，一检验负电荷仅在电场力作用下从空间B点由静止开始运动，下列说法正确的是A．E点和C点的电势相等B．E点和C点的电场强度相同C．检验电荷能运动到H点D．检验电荷一直做加速运动8、如图所示为一列简谐横波在某时刻的波形图，P是平衡位置为x1=1m处的质点，Q是平衡位置为x2=4m处的质点，若质点Q相继出现两个波峰的时间间隔为t=4s，则下列说法正确的是A．该波的传播速度v=2m/sB．从图示时刻开始计时，若P点比Q先到达波峰，则波的传播方向沿x轴正向C．若波沿x轴负向传播，从图示时刻开始计时，至少再经过0.5s，P质点到达波峰D．若波沿x轴正向传播，从图示时刻开始计时，至少再经过3.5s，P质点到达波峰E.若波沿x轴负向传播，从图示时刻开始计时，至少再经过1.5s，Q质点到达波峰9、如图所示远距离交流输电的简化电路图．发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1．在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I2．则（）A．用户端的电压为B．理想变压器的输入功率为C．输电线路上损失的电功率为D．当用户消耗的功率增大时，输电效率将下降10、如图所示，闭合小金属环从高h的光滑曲面上端无初速度滚下，又沿曲面的另一侧上升，则()A．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于hB．若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于hC．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于hD．若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于h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）如图为“碰撞实验器”，它可以探究动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．(1)实验中必须要求的条件是______．A．斜槽轨道尽量光滑以减少误差B．斜槽轨道末端的切线必须水平C．入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同D．入射球每次必须从轨道的同一位置由静止释放(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP，然后，把被碰小球m2静置于小平轨道的末端，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并重复多次．本实验还需要完成的必要步骤是________(填选项前的符号)．A．用天平测量两个小球的质量m1、m2B．测量抛出点距地面的高度HC．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、ND．测量平抛射程OM、ON(3)某次实验中得出的落点情况如图所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球的质量m1和被碰小球的质量m2之比为________．12．（12分）为了测定一节旧干电池的电动势和内阻（内阻偏大），配备的器材有：A．电流表A（量程为0.6A）B．电压表V（量程为1V，内阻为1.2kΩ）C．滑动变阻器R1（0-10Ω，1A）D．电阻箱R2（0-9999.9Ω）某实验小组设计了如图所示的电路．（1）实验中将量程为1V电压表量程扩大为2V，电阻箱R2的取值应为____kΩ．（2）利用上述实验电路进行实验，测出多组改装后的电压表读数UV与对应的电流表读数IA，利用UV–IA的图象如图所示．由图象可知，电源的电动势E=________V，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）有一种测量压力的电子秤，其原理图如图所示．E是内阻不计、电动势为6V的电源．R0是一个阻值为300Ω的限流电阻．G是由理想电流表改装成的指针式测力显示器．R是一个压敏电阻，其阻值可随压力大小变化而改变，其关系如下表所示．C是一个用来保护显示器的电容器．秤台的重力忽略不计，试分析：(1)利用表中的数据归纳出电阻R随压力F变化的函数式R＝________Ω；(2)若电容器的耐压值为5V，该电子秤的最大称量值为________N；(3)如果把电流表中电流的刻度变换成压力刻度，则该测力显示器的刻度________．(选填“均匀”或“不均匀”)14．（16分）如图所示，质量为m的物体A经一轻质弹簧与地面上的质量为4m的物体B相连，弹簧的劲度系数为k，一条不可伸长的轻绳绕过定滑轮，一端连物体A，另一端连一质量为2m的物体C，物体A、B、C都处于静止状态．已知重力加速度为g，忽略一切摩擦．（1）请你画出A物体的受力分析示意图；（2）求物体B对地面的压力；（3）把物体C的质量改为5m，这时C缓慢下降，经过一段时间系统达到新的平衡状态，这时B仍没离开地面，且C只受重力和绳的拉力作用，求此过程中物体A上升的高度．15．（12分）导热良好的圆柱形汽缸置于水平地面上，用质量为、横截而积为的光滑活塞密封一定质量的理想气体．开始时汽缸平放，被封气体的体积为．如图甲所示：现将汽缸开口向上竖直放置，如图乙所示．已知外界大气压强为，环境的热力学温度为，重力加速度大小为．①求活塞相对于缸底移动的距离；②若环境温度缓慢升高，求被封气体的体积再次为时环境的热力学温度．

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、C【解析】

试题分析：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势即cd线圈中的电压，由于磁场是线圈ab中的感应电流产生的，所以，综上可得，即电压大小与线圈中电流的变化率成正比，根据图（b）可判断和电流的变化率大小相等，方向相反，即图象斜率大小相等，方向相反，对照选项C对．考点：电磁感应定律2、D【解析】

A．波长越长衍射现象越明显，能级差越大频率越高波长越短，A错误；B．频率最小的光应是由n=4能级跃到n=3能级产生的，B错误；C．由可知，这些氢原子总共可辐射出六种不同频率的光子，能极差越大频率越高，可得C错误；D．用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光能量为10.2eV，大于逸出功，能发生光电效应.D正确。3、B【解析】

A．行李开始运动时，由牛顿第二定律有

解得，故A正确；B．行李匀加速运动的时间由于传送带的长度未知，故不能求出运动的时间，故B不正确；C．行李最后和传送带最终一起匀速运动，根据动能定理知，传送带对行李做的功为故C正确；

D．行李和传送带相对滑动的时间为t=0.2s，则在传送带上留下的痕迹长度为故D正确。故选B。4、A【解析】

在时间t内，石墨可能一直匀加速，也可能先加速后匀速；石墨加速时，根据牛顿第二定律，有：μmg=ma，解得：a=μg；经过时间t后，白板静止后，石墨做减速运动，加速度大小不变，原来石墨相对白板向后运动，白板停后，石墨相对白板向前运动，即石墨相对白板沿原路返回，因石墨相对白板向后运动的距离不小于石墨相对白板向前运动的距离，故白板上黑色痕迹的长度等于石墨加速时相对白板的位移。

（1）如果时间t内石墨一直加速，加速的位移为x1=12μgt2，加速时相对白板的位移为∆x1=v0t-x1=v0t-12(μg)t2。

（2）如果时间t内石墨先加速，后匀速，石墨的位移为x2=v022μg++v0(t-v0μg)=v0t-v022μg，加速时石墨相对白板的位移为∆x（3）如果时间t内石墨加速的末速度恰好等于v0，石墨的位移x3=12v0t，石墨加速时相对白板的位移为∆x3=v0t-x3=12v0t。故A正确，5、C【解析】

A.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应，即聚变反应，选项A错误；B.人类对原子结构的认识是从α粒子散射实验开始的，选项B错误；C.中等质量核的平均结合能比重核的平均结合能大，所以重核裂变要释放能量，选项C正确；D.钚(239)94239Pu可由铀239(92239U)经过26、B【解析】

A．光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性，故A正确；B．玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域，成功地解释了氢原子光谱的分列特征，并没有成功解释了各种原子发光现象，故B错误；C．根据波粒二象性可知，干涉条纹亮的地方就是光子到达概率大的地方，故C正确；D．根据，可知宏观物体的物质波波长非常小，不易观察到它的波动性，故D正确；不正确的故选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.根据等量同种点电荷产生的电场的对称性，可知E点和C点的电势相等，故A正确。B.根据电场的叠加，可知E点和C点的电场强度大小相等，方向相反，故B错误。CD.由电场分布可知，带负电的检验电荷从静止开始从B点沿直线运动到H点，先加速后减速，恰能到达H点，故C正确，D错误。8、ACD【解析】从图中可知，因为Q点相继出现两个波峰的时间为4s，，即，故波速，A正确；若波沿x轴正方向传播，根据走坡法可知此时P质点向下振动，到达波峰的时间大于，而Q质点正向上振动，到达波峰的时间为，故B错误；若波沿x轴负方向传播，则在图示时刻质点P正向上振动，若质点P到达波峰，则相当于后面的波峰传到了x=1m处，故经历时间，当n=0时所需时间最短，最短为0.5s，故C正确；若波沿x轴正方向运动，则在图示时刻质点P正向下振动，根据平移法可得经历时间，当n=0时所需时间最短，最短为3.5s，故D正确；若波沿x轴负方向传播，Q还需时间到达波峰，E错误．9、AD【解析】

由于输电线与用户间连有一理想变压器，设用户端的电压是，则，得，A正确；理想变压器的输入功率为线路上消耗的电功率与用户消耗功率之和，故为，B错误；发电厂的输出电压是U，末端间的电压为U1，输电线路上损失的电功率是：I1（U-U1），故C错误；当用户消耗的功率增大时，用户端的电流增大，根据可知输送电线上的电流增大，电厂的输出功率增大，则：，发电厂的输出电压不变，输电线上的电阻不变，所以输电线上损耗的功率占总功率的比例随着发电厂输出功率的增大而增大；输电效率随着发电厂输出功率的增大而减小，故D正确。故选AD。【点睛】正确解答本题需要掌握：理想变压器的输入功率由输出功率决定，输出电压由输入电压决定；明确远距离输电过程中的功率、电压的损失与哪些因素有关，明确整个过程中的功率、电压关系．理想变压器电压和匝数关系．10、AC【解析】若是匀强磁场，穿过小球的磁通量不变，没有感应电流产生，机械能守恒，高度不变，则环在左侧滚上的高度等于h．故A正确，B错误．若是非匀强磁场，闭合小金属球中由于电磁感应产生涡流，机械能减小转化为内能，高度减小，则环在左侧滚上的高度小于h，故C正确，D错误．故选AC．点睛：本题关键根据产生感应电流的条件，分析能否产感应电流，注意从能量的角度分析高度的变化．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）BD（2）ACD（3）4:1【解析】试题分析：（1）A、只要小球离开轨道时的水平速度相等即可，不需要要求轨道光滑，故A错误；为了保证小球做平抛运动，斜槽末端必须水平；故B正确；为防止入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，故C错误；为保证小球每次平抛的速度均相同；故应入射小球每次从同一点由静止释放；故D正确；（2）实验时，先让入射球ml多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP．然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球ml从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复．测量平均落点的位置，找到平抛运动的水平位移，因此步骤中CD是必须的，而且C要在D之前．至于用天平秤质量先后均可以．所以答案是ACD；（3）由图2所示可知，OP=1．5cm，OM=2．5cm，ON=3．0cm，如果两球碰撞过程动量守恒，则：，代入数据求得：；考点：验证碰撞中的动量守恒实验【名师点睛】验证碰撞中的动量守恒，入射球质量应大于被碰球的质量；验证动量守恒定律实验中，质量可测