深圳市第二高级中学2023年物理高二下期末学业水平测试试题含解析

2022-2023学年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、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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、下列有关近代物理内容的叙述正确的是A．一束光射到某种金属上未发生光电效应，改用波长较长的光照射则可能发生光电效应B．氡222的半衰期为3.8天，意味着氡222经过7.6天就完全衰变成其他元素C．卢瑟福α粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子组成的D．重核裂变会放出能量，是由于中等质量的核的比结合能比重核的大2、假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常数为G，则地球的密度为：A． B． C． D．3、下列对理想气体的理解，正确的是（）A．实际气体任何情况下都可以视作理想气体B．理想气体实际上并不存在，只是一种理想模型C．理想气体的热力学温度T与分子的平均动能成反比D．一定质量的某种理想气体，体积减小时，分子的密集程度也将减小4、关于近代物理知识，下列说法正确的是A．放射性元素的半衰期随温度升高而减小B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应C．在黑体辐射中，随着温度的升高，辐射强度的极大值向频率较大的方向移动D．原子核的结合能越大，原子核越稳定5、一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示．已知发电机线圈内阻为5.0Ω，现外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如图乙所示，则()A．电压表的示数为220VB．电路中的电流方向每秒钟改变50次C．灯泡实际消耗的功率为484WD．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J6、一个人从长沙去上海看“世博”，他若选择不同的交通方式（）A．其位置变化一定是相同的B．其运动轨迹的长度一定是一样的C．所涉及的物理量之一是位移，它为标量D．所涉及的物理量之二是路程，它为矢量二、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，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h8、如图所示，导体棒ab可以无摩擦地在足够长的竖直轨道上滑动，整个装置处于匀强磁场中，除R外其他电阻均不计，则导体棒ab下落过程中（）A．ab棒的机械能守恒B．ab棒达到稳定速度以前，其减少的重力势能全部转化为电阻R增加的内能C．ab棒达到稳定速度以前，其减少的重力势能全部转化为棒增加的动能和电阻R增加的内能D．ab棒达到稳定速度以后，其减少的重力势能全部转化为电阻R增加的内能9、如图所示，垂直于纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场以虚线为界，虚线左侧磁场范围足够大，单匝矩形线圈中的轴线与磁场边界重合，线圈以恒定的角速度ω绕中轴线转动，线圈所围面积为S，线圈导线的总电阻为R。t=0时刻线圈平面与纸面重合，以下说法正确的是()A．时刻t线圈中电流的瞬时值i=sinωtB．线圈中电流的有效值I=C．线圈中电流的有效值I=D．线圈消耗的电功率P=10、下列说法正确的是_______．A．饱和汽压随温度的升高而减小B．若一定质量的理想气体等压膨胀，则气体一定吸热C．0℃冰的分子平均动能小于0℃水的分子平均动能D．在水中的花粉小颗粒做布朗运动，水的温度越高，布朗运动越剧烈E.当两个分子间的作用力表现为斥力时，分子间的距离越小，分子间的作用力一定越大三、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）在测量电源电动势和内电阻的实验中，电动势的测量值用E测表示，内电阻的测量值用r测表示。某同学用如图甲所示的电路进行正确操作，调节电阻箱，记录了其阻值R及对应的电流表读数I多组数据。合理处理数据，得到了如图乙所示的线形图象。在乙图中横轴表示_____（填“”或“R”）；若图象的斜率为k，横轴上的截距为m，则E测=_____；r测=_____。12．（12分）如图甲所示，为了观察双缝干涉图样，在暗室中做光的干涉实验，打开激光器，让一束黄色的激光通过双缝．（1）在光屏上观察到的图案应该是图乙中的______（选填“a”或“b”）；（2）为了让光屏上观察到的条纹间距变大，下列做法可行的是______．A．其它条件不变，只将光源换为红色激光光源B．其它条件不变，只将光源换为蓝色激光光源C．其它条件不变，只换一个双缝间距较小的双缝D．其它条件不变，只减小双缝与光屏的距离四、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，一等腰直角三棱镜放在真空中，斜边BC长度为d，一束单色光以60°的入射角从AB侧面的中点D入射，折射后从侧面AC射出，不考虑光在AC面的反射。已知三棱镜的折射率n=62，单色光在真空中的光速为（1）画出单色光通过三棱镜的光路图；（2）单色光通过三棱镜的时间。14．（16分）为探测宇宙中的带电粒子，某科研小组设计将宽度为2D的稀疏的带电粒子汇聚到宽度为2d的较小的区域范围内，带电粒子质量为m，带电量为q，在一D≤y≤D范围内以速度v从远处平行于x轴向右运动，经过有界磁场，使带电粒子在y轴左侧磁场中均做半径为D的匀速圆周运动，且这些粒子都通过，不计带电粒子间的相互作用力，不计带电粒子重力，求(1)y轴左侧磁场的磁感应强度大小;(2)所有粒子中通过磁场时的最长时间;(3)xOy平面内所有磁场的最小总面积15．（12分）如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨、相距，导轨平面与水平面夹角，导轨电阻不计．磁感应强度的匀强磁场垂直导轨平面向上，质量、电阻的金属棒垂直、放置在导轨上．两金属导轨上端连接如图电路，其中电阻，，为滑动变阻器．现将金属棒由静止释放，重力加速度取．（1）当时，求金属棒下滑的最大速度；（2）在（1）问的条件下，金属棒由静止开始下滑已达最大速度，求此过程整个电路产生的电热；（3）改变的阻值，当金属棒匀速下滑时，消耗的功率随之改变，求最大时的阻值和消耗的最大功率．

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】A、当入射光的波长大于金属的极限波长，不会发生光电效应，可知一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太长，当改用波长较长的光照射，更不可能发生光电效应，故A错误；

B、氡222的半衰期为3.8天，意味着氡222经过7.6天有四分之三的衰变成其他元素，故B错误；

C、原子的核式结构学说，是由卢瑟福通过α粒子散射实验提出来的，故C错误；

D、重核裂变时释放能量，会出现质量亏损，因生成物的质量小于反应前的质量，即中等质量的核的比结合能比重核的大，故D正确。点睛：本题考查了核式结构模型、半衰期、光电效应、质量亏损等基础知识点，关键要熟悉教材，牢记教材中的基本概念和基本规律。2、B【解析】试题分析：由万有引力定律可知：，在地球的赤道上：，地球的质量：，联立三式可得:，选项B正确；考点：万有引力定律及牛顿定律的应用。3、B【解析】

AB．忽略气体分子的自身体积，将分子看成是有质量的几何点；假设分子间没有相互吸引和排斥，分子之间及分子与器壁之间发生的碰撞是完全弹性的，不造成动能损失．这种气体称为理想气体，理想气体实际上并不存在，只是一种理想模型，A错误B正确；C．理想气体的热力学温度T与分子的平均动能成正比，C错误；D．体积减小时，分子的密集程度增大，D错误．故选B.4、C【解析】A.放射性元素的半衰期只与原子核本身有关，与温度的高低没有关系，故A错误；B．太阳内部发生的核反应是核聚变反应，即热核反应，故B错误；C．在黑体辐射中，随着温度的升高，辐射强度的极大值向频率较高的方向移动，故C正确；D.原子核的比结合能越大，原子核越稳定，故D错误；故选C.5、D【解析】

A．线框有内阻，所以电压表示数小于220V，A错误；B．交流电频率50Hz，则电路中的电流方向每秒钟改变100次，B错误；C．灯泡实际消耗的功率为：=459.8W，小于484W，C错误；D．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为=24.2J，D正确．6、A【解析】

A.位移矢量，方向由初位置指向末位置．故A符合题意．B.运动轨迹的长度即路程是标量，选择不同的交通方式路程大小不一定相等．故B不符合题意．CD.位移为矢量，路程为标量．故CD不符合题意二、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】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．8、CD【解析】】A、ab棒下落时，切割磁感线产生感应电流，受到向上的安培力，安培力方向与棒的速度方向相反，对棒做负功，根据功能关系可知棒的机械能必定减小，故A错误；BC、棒达到稳定速度以前，根据能量守恒定律，减少的重力势能全部转化为棒增加的动能和电阻R增加的内能，故B错误，C正确；D、棒达到稳定速度以后，动能不变，减少的重力势能全部转化为电阻R增加的内能，故D正确；故选CD。【点睛】机械能守恒的条件是只有重力做功；ab棒速度稳定以前，棒做加速度减小的变加速运动，稳定后棒做匀速直线运动，根据能量转化和守恒定律分析能量如何转化。9、AC【解析】

A.如果整个空间都有磁场，时刻t线圈中感应电动势为：e=BSωsinωt，由于磁场只有一半，故实际感应电动势为：e=BSωsinωt，故时刻t线圈中电流的瞬时值i=sinωt，选项A正确；BC.电流的最大值为：Im＝，故有效值为：，故B错误，C正确；D.线圈消耗的电功率为：，故D错误。10、BDE【解析】

对于同一种液体，饱和汽压随温度升高而增大，故A错误；一定质量的理想气体等压膨胀，则压强不变，体积增大，根据理想气体状态方程可知，温度升高，内能增加，气体对外做功，一定吸热，故B正确；温度是分子平均动能的标志，O℃的冰和水分子平均动能相等，故C错误；布朗运动随着水温的升高，运动越剧烈，故D正确；分子力表现为斥力时，间距减小，分子间作用力变大，故E正确．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、kkm【解析】

第一空．由闭合电路欧姆定律可知：，R和I不是线形关系，变形得：①，与R成线形关系，纵轴截距为正值，与乙图负值不符，②，R与成线形关系，纵轴截距显然为负，与乙图负值符合，故线形图象的函数式应为②，横轴表示，纵轴表示R；第二空．由对应关系得；第三空．将坐标（m，0）代入②式，得。12、（1）b（2）AC【解析】

（1）根据双缝干涉条纹的特点确定哪个图案是双缝干涉条纹．

（2）根据△x＝λ判断使条纹间距变大的方案．【详解】（1）双缝干涉条纹等间距、等宽，可知在光屏上观察到的图案应该是图乙中的b．

（2）双缝干涉条纹的间距△x＝λ，只将光源换为红色激光光源，光的波长变大，则条纹间距变大，故A正确．只将光源换为蓝色激光光源，光的波长变小，则条纹间距变小，故B错误．只换一个双缝间距较小的双缝，即d变小，则条纹间距变大，故C正确．只减小双缝与光屏的距离，即L减小，则条纹间距变小，故D错误．故选AC．【点睛】解决本题的关键知道双缝干涉条纹的特点，掌握双缝干涉条纹间距公式，知道影响条纹间距的因素．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、（1）（2）6d【解析】试题分析：单色光在AB面上发生折射，光路图如图，根据折射定律得：n=sinisinDE∥BC，而且DE=12BC=所以此单色光通过三棱镜的时间为：t=考点：考查了光的折射【名师点睛】在分析几何光学时，一般步骤是，先画出光的传播路径，然后根据几何知识，结合光的折射定律，全反射定律，列式求解14、(1)(2)(3)【解析】

(1)带电粒子在y轴左侧磁场中均做半径为D的匀速圆周运动r=D，由可得(2)由题意，所加磁场的形状如图；通过磁场区域时间最长的是沿磁场边缘运动的粒子在左边磁场中的时间为在右边磁场中的时间为总时间为：(3)磁场的最小面积：15、(1)(2)(