山东省济南市济钢高级中学2023学年物理高二第二学期期末考试试题（含解析）

2023学年高二下学期物理期末模拟测试卷注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、图甲为电子电路中的正弦脉冲波的交变电流与时间的变化图象，图乙为用作时钟讯号来准确地触发同步电路的方波的交变电流与时间的变化图象，则正弦脉冲波和方波的交变电流有效值分别为A．0.5A，B．0A，C．，D．，2、光滑斜槽轨道的末端水平，固定在水平桌面上，斜槽末端静止放置一个质量为m2的小球B，在斜槽上某处释放另一质量为m1的小球A，两球在斜槽末端发生弹性正碰后，冲出轨道落于水平地面上的同一位置，求两小球的质量之比m1：m2=（）A．m1：m2=1：3B．m1：m2=2：1C．m1：m2=1：1D．m1：m2=3：13、在国际单位制中，加速度的单位是（）A．m B．s C．m/s D．m/s24、铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为θ，弯道处的圆弧半径为r，若质量为m的火车转弯时速度小于，则（）A．内轨对内侧车轮轮缘有挤压B．外轨对外侧车轮轮缘有挤压C．这时铁轨对火车的作用力等于mgD．这时铁轨对火车的作用力小于mg5、如图所示，两个完全相同的灯泡a、b分别与自感系数很大的线圈L和定值电阻R组成电路（线圈L的直流电阻与定值电阻R的阻值相等），闭合开关S，待电路稳定后两灯均正常发光。下列说法正确的是A．闭合开关瞬间，通过a灯和b灯的电流相等B．闭合开关后，a灯逐渐变亮，b灯立即变亮C．闭合开关，待电路稳定后断开开关，通过b灯的电流方向不变D．闭合开关，待电路稳定后断开开关，a灯逐渐变暗，b灯先闪一下再变暗6、如图所示为一列沿轴负方向传播的简谐横波，实线为时刻的波形图，虚线为时的波形图，波的周期，则：（）A．波的周期为B．波的速度为C．在时，点到达平衡位置D．在时，点到达波峰位置二、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、在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量实验中，哪些因素可导致实验误差（）A．导轨安放不水平 B．小车上挡光板倾斜C．两小车质量不相等 D．两小车碰后连在一起8、下列说法正确的是A．两个物体只要温度相等，那么它们分子热运动的平均动能就相等B．在自然界能的总量是守恒的，所以不存在能源危机C．热力学第一定律也可表述为第一类永动机不可能制成D．热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”E.1kg的0℃的冰比1kg的0℃的水内能小些9、一群处于激发态的氢原子向基态跃迁，发出的光以相同的入射角照射到一块平行玻璃砖A上，经玻璃砖A后又照射到一块金属板B上，如图所示，则下列说法正确的是（）A．入射光经玻璃砖A后会分成相互平行的三束光线，从跃迁到发出的光经玻璃砖A后的出射光线与入射光线间的距离最小B．在同一双缝干涉装置上，从跃迁到发出的光形成的干涉条纹最窄C．经玻璃砖A后有些光子的能量将减小，有些光在玻璃砖的下表面会发生全反射D．若从能级跃迁到能级放出的光子刚好能使金属板B发生光电效应，则从能级跃迁到基态放出的光子一定能使金属板B发生光电效应10、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）某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻。A．待测干电池两节，每节电池电动势约为1.5V，内阻约几欧姆B．直流电压表V1、V2，量程均为3V，内阻约为3kΩC定值电阻R0未知D．滑动变阻器R，最大阻值RmE．导线和开关(1)根据如图甲所示的实物连接图，在图乙方框中画出相应的电路图______。(2)实验之前，需要利用该电路图测出定值电阻R0，方法是先把滑动变阻器R调到最大阻值Rm，再闭合开关，电压表V1和V2的读数分别为U10、U20，则R0=___________(用Um、U10、U20、Rm表示)(3)实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2，描绘出U2-U1图象如图丙所示，图中直线斜率为k，与纵轴的截距为a，则两节干电池的总电动势E=___________，总内阻r=___________(用k、a、R0表示)。12．（12分）实验小组对一未知电源的电动势E和内阻r进行测量，实验器材如下：待测电源：电动势小于2V，内阻小于；灵敏电流计G：满偏电流，内阻直流电压传感器(视为理想电压表)；定值电阻；定值电阻；定值电阻；滑动变阻器；滑动变阻器；开关和导线若干（1）实验电路设计如图所示，实验小组将灵敏电流计G与两个定值电阻组装，改装成一量程为的电流表，并将灵做电流计的表盘刻度进行了合理的标注．请将该电流表的内部电路图补充在虚线框中，并且将所用到的定值电阻的符号标注在图中___________．（2）闭合开关，调节滑动变阻器，得到一系列电流表与电压传感器的数据(见下表)，则实验中，滑动变阻器应该选用______（填滑动变阻器的符号），该电源的电动势E=______V，电源内阻____(小数点后保留两位数字)（3）调节滑动变阻器阻值，当滑动变阻器在该电路中的功率最大时，电压传感器的示数为____V(小数点后保留两位数字)．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）如图所示为一直角三棱镜的截面，∠B=90∘，∠A=60∘，现有一束单色光垂直照射到AC面上，从O点进入，经AB面反射，在①求棱镜对光的折射率；②试证明光在AB面上会发生全反射．14．（16分）的质量为3.016050u，质子的质量为1.007277u，中子的质量为1.008665u.1u相当于931.5MeV.则：(计算结果保留两位有效数字)(1)一个质子和两个中子结合为氚核时，是吸收能量，还是放出能量？吸收或放出的能量又为多少？(2)氚核的结合能和比结合能各为多少?15．（12分）在水平面有一个导热气缸，如图甲所示，活塞与气缸之间密封了一定质量的理想气体，不计活塞与气缸间的摩擦。最初密封气体的温度为23，气柱长10cm；给气体加热后，气柱长变为12cm。已知气缸内截面积为0.001m2，大气压P0=1.0105Pa，g取10m/s2。（1）求加热后气体的温度；（2）若保持加热后气体温度不变，将气缸直立后（如图乙所示）气柱长度变为8cm，求活塞质量。

2023学年模拟测试卷参考答案（含详细解析）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【答案解析】

电功的计算，I要用有效值计算，图甲中，由有效值的定义得：，得；图乙中，取一个周期进行分段，在0-0.1s是恒定电流，则有效值等于，在0.1s-0.2s是恒定电流，则有效值等于。根据焦耳定律即可得一个周期内交变电流产生的热量。由有效值的定义可得，代入数据解得：；。A.0.5A，，与结论不相符，选项A错误；B.0A，，与结论不相符，选项B错误；C.，，与结论不相符，选项C错误；D.，，与结论相符，选项D正确；2、A【答案解析】设小球A与B碰撞前的速度为v1，因为碰撞后做平抛运动，又由于两者落到同一点，所以碰后两者的速度大小相等，方向相反，规定水平向右为正方向，根据动量守恒可得m1v1=(m23、D【答案解析】根据加速度的定义式知，加速度的单位是，故ABC错误，D正确．点睛：加速度的单位是导出单位，可根据物理公式推导出各物理量单位的关系，关键要对涉及加速度的公式要熟悉．4、A【答案解析】

AB．火车的重力和轨道对火车的支持力的合力恰好等于需要的向心力时此时火车的速度正好是由题知，质量为m的火车转弯时速度小于需要的向心力减小，而重力与支持力的合外力不变，所以合外力大于所需要的向心力，内轨就要对火车产生一个向外的力来抵消多余的力，所以此时内轨对内侧车轮轮缘有挤压，故A正确，B错误；CD．当内外轨没有挤压力时，受重力和支持力且当质量为m的火车转弯时速度小于时，内轨对火车的作用力沿着轨道平面，此时支持力与内轨对火车沿斜面的作用力的合力即为铁轨对火车的作用力，由于两力相互垂直，则合力一定大于，故CD错误。故选A。5、B【答案解析】

AB．闭合开关的瞬间，b灯立即正常发光，a灯所在电路上线圈产生自感电动势，阻碍电流的增大，电流只能逐渐增大，a灯逐渐变亮，故A错误，B正确；CD．由于线圈中自感电动势的阻碍，通过a灯的电流小于通过b灯的电流。闭合开关，待电路稳定后断开开关，L中产生自感电动势，相当于电源，a、b两灯串联，同时逐渐变暗，两灯不会闪亮；通过a灯的电流方向不变，通过b灯的电流方向与开始时相反，故C错误，D错误。6、D【答案解析】

A．由题，简谐横波沿x轴负方向传播，波的周期T＞1.6s，则知，得T=1．8s．故A错误；B．由图知，波长λ=8m，则波速v=λ/T=11m/s．故B错误；CD．，波传播的距离为5m，根据波形的平移法得知，t=1时刻x=11m处的波峰传到Q点，Q点到达波峰位置．故C错误，D正确．【答案点睛】本题主要考查了机械波、波长、频率和波速的关系、横波的图象．是难度较大的题目本题运用波形的平移法分析时间与周期的关系，得到周期，并根据时间与周期的关系，分析质点Q的状态．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、AB【答案解析】

导轨不水平，小车速度将受重力的影响，从而导致实验误差，故A正确；挡光板倾斜会导致挡光板宽度不等于挡光阶段小车通过的位移，使计算速度出现误差；故B正确；两小车质量不相等，系统碰撞前后动量仍然守恒，故不会导致实验误差，故C错误；两小车碰后连在一起是完全非弹性碰撞，系统碰撞前后动量仍然守恒，故不会导致实验误差，故D错误；故选AB．8、ACE【答案解析】

A．温度是平均动能的标志，所以两个物体只要温度相等，那么他们分子热运动的平均动能相等，故A正确；B．在自然界能的总量是守恒的，由于存在方向性，所以需要我们节约能源，故B错误；C．根据：△U=Q+W热力学第一定律，也可表述为第一类永动机不可能制成，故C正确；D．热力学第二定律可描述为“在外界做功下，能使热量由低温物体传递到高温物体”，故D错误；E．由于冰化成水需要吸热，所以1kg的0℃的冰比1kg的0℃的水的内能小些，故E正确。故选ACE．【答案点睛】考查热力学基本知识，掌握热力学第一、二定律，知识温度是平均动能的标志，理解能量转化需要方向性，强调要节约能源．9、AD【答案解析】

A．一群处于激发态的氢原子向基态跃迁，发出三种不同频率的光子，光线经过平行玻璃砖折射后，出射光线与入射光线平行。从跃迁到发出的光频率最小，则折射率最小，偏折程度最小，根据几何关系知，出射光线与入射光线间的距离最小，故A正确；B．根据可知，频率最大的光，波长最短，条纹间距最窄，从跃迁到发出的光频率最小，故B错误；C．经玻璃砖A后，光子的频率不变，所以能量不变，在玻璃砖的下表面，根据光的可逆性，知不可能发生全发射，故C错误；D．从能级跃迁到能级放出的光子频率最小，该光子若能发生光电效应，则其它光子也能发生光电效应，故D正确。故选AD。10、AC【答案解析】

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．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、【答案解析】

（1）由实物图可知电路的连接方式，得出的实物图如图所示：（2）由图可知，V2测量R0与R两端的电压，V1测量R两端的电压，则R0两端的电压U20﹣U10；由欧姆定律可知：R0Rm；（3）由闭合电路欧姆定律可知：E＝U2r，变形得：，结合图象有：，，解得;,。12、如图所示：1.800.500.90【答案解析】

（1）实验小组将灵敏电流计G与两个定值电阻组装，改装成一量程为0.6A的电流表，所以先将灵敏电流计G与串联，电压量程为，再与串联，电流量程为，则电路图为（2）根据欧姆定律可知，接在电路中滑动变阻器最大值为，故滑动变阻器应选用；根据，代入其中两组数据得：，，其中，故联立解得：，；（3）调节滑动变阻器阻值，当滑动变阻器的阻值时，在该电路中的功率最大，电压传感器的示数，解得：．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、①3②在AB【答案解析】

①作出光线经AB面反射，在BC面上的折射与反射的光路图，由几何关系可求得光在BC面上的入射角，结合偏向角求得光在BC面上的折射角，从而求得折射率．②光从棱镜进入空气发生全反射的临界角为C时，有sinC=1n，求临界角C，将光在AB【题目详解】①光经AB面反射，在BC面上的折射与反射光路如图所示，由几何关系可知