2022-2023学年北京市西城区第四十四中学高二物理第二学期期末达标检测试题含解析

2022-2023学年高二下物理期末模拟试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、如图所示，a、b、c、O位于同一直线上，ab＝bc.在O点固定一点电荷Q，已知b点电势低于c点电势.一电子仅在电场力作用下先从c点运动到b点，再从b点运动到a点，经历两个运动过程.下列说法正确的是（）A．点电荷Q带负电B．两个运动过程，电场力做的功相等C．两个运动过程，电子运动的加速度相等D．整个运动过程，电子的动能不断减小2、要有效地发送低频电信号，必须把低频电信号附加在高频载波上，这个过程在电磁波的发射过程中叫做A．调谐 B．解调 C．调制 D．检波3、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4、用同一光管研究a、b、c三种单色光产生的光电效应规律，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图所示．则这三种光（）A．a光的频率大于b的频率B．b光的频率大于c的频率C．a光的光强等于c光的光强D．a光打出的光电子的初动能小于b光打出的光电子的初动能5、如图所示，a、b和c表示电场中的三个等势面，a和c的电势分别为5V和1V，a、b的电势差等于b、c的电势差．一带电粒子从等势面a上某处以速度v释放后，仅受电场力作用而运动，经过等势面c时的速率为2v，则它经过等势面b时的速率为（）A． B． C． D．1.5v6、鱼在水中沿直线斜向上匀速游动过程中，水对鱼的作用力方向合理的是A． B． C． D．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，T为理想变压器，电流表A、电压表V均为理想交流电表，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，L为电感线圈，A、B两点间接正弦交流电，则（）A．只将滑片P1下移时，电流表A示数变小B．只将滑片P2下移时，电压表V示数变大C．只增大交流电的电压时，电流表A示数变大D．只增大交流电的频率时，电压表V示数不变8、下列说法正确的是（）A．氢原子光谱是连续光谱B．示踪原子一般选用半衰期比较短的放射性元素C．动能相同的电子和质子显微镜，电子显微镜的分辨本领更强D．温度升高，黑体辐射电磁波强度的极大值向频率大的方向移动9、回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用，其原理如图所示，和是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为、周期为的交流电源上，位于圆心处的粒子源能不断产生粒子（初速度可以忽略），它们在两盒之间被电场加速，当粒子被加速到最大动能后，再将它们引出，忽略粒子在电场中的运动时间，则下列说法正确的是（）A．粒子第次被加速前、后的轨道半径比为B．若只增大交变电压，则粒子在回旋加速器中运行的时间会变短C．若不改变交流电压的周期，仍可用此装置加速氘核D．若是增大交变电压，则粒子的最大动能会变大10、如图所示，粗糙绝緣的水平面附近存在一个平行于水平面的电场，其中某区域的电场线与轴平行，在轴上的电势与坐标的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点的切线。现有一质量为，电荷量为的滑块（可视作质点），从处由静止释放，其与水平面的动摩擦因数为。取重力加速度。则下列说法正确的是（）A．滑块运动的加速度先逐渐成小后逐渐增大B．处滑块运动的动能最大约为C．滑块运动过程中电势能先减小后增大D．滑块整个运动过程中克服摩擦力做功三、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）可将光能转换为电能的硅光电池已经得到了广泛的应用．某同学利用如图甲所示的器材探究在一定光照强度下硅光电池的路端电压U与总电流I的关系．电表视为理想电表．(1)在图甲中实物图上用笔画线代替导线进行连接___________；(2)用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U-I图象如图乙所示，由此可知在该光照强度下，硅光电池内阻________(填“是”或“不是”)常数，短路电流为________mA，电动势为________V．(结果保留三位有效数字)(3)若将R=10kΩ的电阻接在该硅光电池两极上，用同样强度的光照射该硅光电池，则该电阻消耗的功率为________W，此时该硅光电池的内阻为________kΩ.(结果保留两位有效数字)12．（12分）在探究“加速度与力和质量的关系”实验时，某老师对传统实验进行了改进，其实验操作如下：①如图1所示，先将沙和沙桶通过滑轮悬挂于小车一端，调节平板的倾角θ，使小车沿斜面向下做匀速直线运动，测出沙和沙桶的总质量m；②保持平板倾角θ不变，去掉沙和沙桶，小车即在平板上沿斜面向下做匀加速直线运动，通过纸带测量其加速度a；③保持小车质量M不变，多次改变沙和沙桶的总质量m，每次重复①②两步操作，得到小车加速度与合力的关系；④多次改变小车的质量，进行适当的操作，得到小车加速度和质量的关系．(1)在上述实验操作过程中，以下说法正确的是_____A．可以用电池盒给打点计时器供电B．应在小车开始运动后再接通打点计时器的电源C．要保持细绳与平板平行D．应让小车从靠近定滑轮处开始运动(2)在操作①中若打了一条如图2所示的纸带，已知纸带左端为连接小车处，则应将平板的倾角适当_____(选填“增大”或“减小”)些；(3)在操作②中，小车所受的合力大小等于_____（用题中所给定的字母以及重力加速度g表示）；(4)在本实验中_____(选填“需要”或“不需要”)满足沙和沙桶的质量远小于小车的总质量；在操作④中，每次改变小车质量后，_____（选填“需要”或“不需要”）重新调节平板的倾角．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）一列简谐横波在x轴上传播，如图所示，实线是这列波在t1＝0.1s时刻的波形，虚线是这列波在t2＝0.2s时刻的波形，求：(ⅰ)如果此波沿x轴正方向传播，波速的最小值；(ⅱ)如果此波沿x轴负方向传播，波速的可能值。14．（16分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形如图甲所示，A、B、P和Q是介质中的四个质点：t＝0时刻波刚好传播到B点，质点A的振动图象如图乙所示，求：（1）该波的传播速度；（2）从t＝0到t＝1.6s，质点P通过的路程；（3）经过多长时间质点Q第二次到达波谷．15．（12分）如图所示，质量m＝1.0×10－4kg、电荷量q＝1.0×10－6C的带正电微粒静止在空间范围足够大的电场强度为E1的匀强电场中．取g＝10m/s1．(1)求匀强电场的电场强度E1的大小和方向；(1)在t＝0时刻，匀强电场强度大小突然变为E1＝4.0×103N/C，且方向不变．求在t＝0.10s时间内电场力做的功；(3)在t＝0.10s时刻突然撤掉第(1)问中的电场，求带电微粒回到出发点时的动能．

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项：根据沿电场线方向电势越来越低，且b点电势低于c点电势可知，点电荷Q带正电，故A错误；B项：根据W=qU可知，由于ab=bc且ab两点间平均场强小于bc两点间平均场强，所以ab两点间的电势差小于bc两点间的电势差，所以两个过程中，电场力做功不相等，故B错误；C项：由公式可知，离点电荷越远场强越小，电场力越小，加速度越小，故C错误；D项：电子仅在电场力作用下运动，电场力做负功，电势能增大，动能减小，故D正确．2、C【解析】

要有效地发送低频电信号，必须把低频电信号附加在高频载波上，此过程叫做调制，有调频与调幅之分；逆过程叫做解调；故选C．3、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。4、B【解析】a的遏制电压大于b，根据Ekm=eUc知，a光照射后产生的光电子最大初动能较小，a光子的频率较小，选项A错误；b的遏制电压大于c，根据Ekm=eUc知，b光照射后产生的光电子最大初动能较大，b光子的频率较大，选项B正确；a、c两光照射后遏止电压相同，知产生的光电子最大初动能相等，可知a、c两光的频率相等，光子能量相等，由于a光的饱和电流较大，则a光的强度较大，故C错误；a光子的频率比b光较小，则a光打出的光电子的最大初动能小于b光打出的光电子的最大初动能，并非a光打出的光电子的初动能都小于b光打出的光电子的初动能，选项D错误；故选B.点睛：解决本题的关键掌握截止电压、截止频率，以及理解光电效应方程eU截=mvm2=hv-W0，同时知道饱和光电流的大小与光强有关．并能区别光电子的初动能和最大初动能的不同.5、C【解析】由动能定理知从a到c：=1.5mv2=0.8qU，设在等势面b时的速率为vb，则：，Uab=0.4U，联立可得：，B正确．故选B.6、B【解析】

鱼在水中沿直线斜向上匀速游动过程中，受竖直向下的重力和水对鱼的竖直向上的作用力而平衡，则选项B正确.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、只将滑片P1下移时，输出电压减小，输出功率减小，输入功率也减小，电流表A示数变小，A正确；B、只将滑片P2下移时，R3及其与R2的并联电阻减小，电压表V示数变小，B错误；C、只增大交流电的电压时，输出电压增大，输出功率增大，输入功率也增大，电流表A示数变大，C正确；D、只增大交流电的频率时，电感L的感抗增大，电压表V示数变大，D错误．故选AC．8、BD【解析】

A．氢原子只能够发出或吸收特定频率的光，所以氢原子光谱是线状谱。故A错误；B．选择半衰期短的放射性同位素，因为这样才能保证人体只受短时间的放射性影响，而不致长时间受放射性辐射的困扰。故B正确；C．布罗意波长短的分辨率高，根据λ＝，p＝，电子和质子动能相同，质子的质量大，动量也大，所以质子的德布罗意波长短，分辨率高。故C错误；D．随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加，辐射强度的极大值向波长频率大的方向移动。故D正确；9、ABC【解析】

A．根据洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，则有：，解得：所以质子第n次被加速前后的轨道半径之比为，故A正确；B．若只增大交变电压U，则质子在回旋加速器中加速次数会减小，导致运行时间变短，故B正确；C．交流电压的周期与粒子在磁场中运动的周期相同，即则粒子的周期为假设该装置也能加速氘核（），则其周期为即粒子的周期相同，故不用改变交流电压的周期，也能加速氘核，故C正确；D．根据洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，则有：，解得：与加速电压无关，故D错误；故选ABC。【点睛】回旋加速器是通过电场进行加速，磁场进行偏转来加速带电粒子。带电粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同，根据比较周期。当粒子最后离开回旋加速器时的速度最大，根据求出粒子的最大速度，从而得出最大动能的大小关系。10、AB【解析】

A．电势与位移x图线切线的斜率表示电场强度，则x=0.15m处的场强此时的电场力为滑动摩擦力大小为在x=0.15m前，电场力大于摩擦力，做加速运动，加速度逐渐减小，x=0.15m后电场力小于摩擦力，做减速运动，加速度逐渐增大，故A正确；B．在x=0.15m时，电场力等于摩擦力，速度最大，动能最大，根据动能定理得解得故B正确；C．由图可知，电势降低，故正电荷的电势能减少，则电场力一直做正功，故C错误；D．由数据图像可得，电势与x成反比关系，即，当x=0.45m时，电势，代入上述公式，得到，故沿x轴的电势与x的函数关系表达式，滑块运动的全部过程中，只有电场力和摩擦力做功，当速度为零时，滑块将停止运动，设滑块停止的位置为，根据动能定理得即可解得则滑块克服摩擦力做功为故D错误。故选AB。【点睛】电势与位移x图线的斜率表示电场强度，根据斜率判断电场强度的变化，从而判断出电场力的变化，根据牛顿第二定律判断出加速度的变化，根据加速度方向与速度方向的关系，判断出速度的变化，从而知道何时速度最大。根据图像求出电势与位移x的表达式，当滑块停止运动时，摩擦力做功最大，根据动能定理求出滑动的位移，再根据摩擦力做功的公式求解即可。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、不是0.295(0.293～0.297)2.68(2.66～2.69)3.0×10－4(2.9×10－4～3.1×10－4)5.4(4.9～5.6)【解析】

（1）[1]本实验中测量电源的电动势和内电阻，故采用限流接法，而电流表采用相对电源的外接法；连接实物电路图，如图所示．

（2）[2][3][4]因图象的斜率是变化的，所以电池的内阻不是定值；在硅光电池的U-I图象，图象与横轴的交点表示短路电流，由图可知，短路电流为295μA=0.295mA；当I=0，U=E，图线斜率的绝对值表示内阻．由图线a可知E=2.68V；

（3）[5][6]在图乙中作出电阻的伏安特性曲线如图所示，与电源的伏安特性曲线的交点表示电压和电流，由图可知，I=175μA，U=1.7V；故电源的输出功率P=UI=1.7×175×10-6=3.0×10-4W；根据闭合电路欧姆定律可得：12、CD减小mg不需要需要【解析】（1）打点计时器必须要用交流电源供电，故不可以用电池盒给打点计时器供电。选项A错误；应在接通打点计时器的电源后再让小车开始运动，选项B错误；要保持细绳与平板平行，选项C正确；应让小车从靠近定滑轮处开始运动，选项D正确；故选CD.（2）由纸带可看出，小车做加速运动，说明木板倾角过大，故应该减小木板倾角；（3）在操作②中，因开始时小车拖着砂和砂桶运动运动，故去掉砂桶后，小车所受的合力大小等于砂和砂桶的重力mg；（4）在本实验中，因小车加速下滑时不带砂和砂桶，故不需要满足沙和沙桶的质量远小于小车的总质量；因平衡摩擦力时要调节砂和砂桶的重力，故在操作④中，每次改变小车质量后，需要重新调节平板的倾角．点睛：此题是课本实验的改进实验，很有新意，关键是搞清实验的原理；在理解老实验的基础上对新实验改进方法进行理解.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、(ⅰ)30m/s(ⅱ)v＝(80k＋50)m/s(k＝0，1，2，3，…)【解析】解(ⅰ)由波形图知波长λ=8m波沿x轴正方向传播时，传播距离Δx满足Δx=kλ+由v=ΔxΔt知，当k＝0