山西省忻州一中、临汾一中、精英中学、鄂尔多斯一中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请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、质谱仪是测量带电粒子的比荷和分析同位素的重要工具．如图所示，带电粒子从容器下方的小孔飘入电势差为的加速电场，其初速度几乎为零，然后经过沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为的匀强磁场中，最后打到照相底片上．现有某种元素的三种同位素的原子核由容器进入质谱仪，最后分别打在底片、、三个位置．不计粒子重力．则打在处的粒子()A．质量最小 B．比荷最小 C．动能最小 D．动量最小2、现有两电源，其电动势分别为E1、E1（E1＜E1），内阻分别为r1、r1．当这两个电源分别和一阻值为R0的电阻连接时，电源的输出功率相等。若将这两个电源分别电阻R连接时，电路中的电流分别为I1和I1．则下列判断正确的是（）A．若R>R0B．若R>R0C．若R<R0D．若R<R03、如图所示，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中，入射方向跟极板平行．整个装置处在真空中，电子的重力不计．在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转位移h变大的是A．U1变大 B．U1变小 C．U2变大 D．U2变小4、水银气压计中混入了一个气泡，上升到水银柱的上方，使水银柱上方不再是真空。当实际大气压相当于768mm高的水银柱产生的压强时，这个水银气压计的读数只有750mm，此时管中的水银面到管顶的距离为80mm。当这个气压计的读数为740mm水银柱时，实际的大气压相当于（设温度保持不变）（）A．755mm高的水银柱产生的压强B．756mm高的水银柱产生的压强C．757mm高的水银柱产生的压强D．758mm高的水银柱产生的压强5、钍核（）具有放射性，它能放出一个新的粒子而变为镤核（），同时伴随有射线产生，其方程为→+X．则x粒子为（）A．电子 B．中子 C．质子 D．粒子6、嵩山异常险峻，为方便游客，景区设置了索道，如图所示倾斜索道与水平面间的夹角为30°，当载人车厢沿钢索匀加速向上运动时，车厢内站立的人对厢底的压力为其体重的2倍，车厢对人的摩擦力大小为其体重的（）A．2倍 B．倍 C．倍 D．倍二、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、如图所示为氢原子的能级示意图．现用能量介于10～12.9eV范围内的光子去照射一群处于基态的氢原子，则下列说法正确的是（

）A．照射光中只有一种频率的光子被吸收

B．照射光中有三种频率的光子被吸收C．氢原子发射出三种不同波长的光

D．氢原子发射出六种不同波长的光8、下列说法正确的是A．沿着电场线方向移动电荷，电场力一定对电荷做功B．沿着磁感线方向移动电荷，磁场力一定对电荷做功C．放入磁场的通电导线受到的安培力可能为零D．穿过闭合电路的磁通量越大，产生的感应电动势越大9、如图所示，产生电磁振荡的电路中线圈的自感系数为L，电容器的电容为C，现在把原来接在1上的开关S接到2上，下列说法正确的是（）A．从此刻起至少历时，回路中的磁场能才能达到最大B．从此刻起至少历时，回路中的电场能才能达到最大C．如果没有能量损失，电磁振荡可以永远持续下去D．要有效地发射电磁波，振荡电路必须要有足够高的振荡频率10、在光滑水平面上，两球沿球心连线以相等速率相向而行，并发生碰撞，下列现象可能的是（）A．若两球质量相同，碰后以某一相等速率互相分开B．若两球质量相同，碰后以某一相等速率同向而行C．若两球质量不同，碰后以某一相等速率互相分开D．若两球质量不同，碰后以某一相等速率同向而行三、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）如图所示为“探究小车速度随时间变化的规律”的实验装置图．(1)按照实验要求应该_______A．先释放小车，再接通电源B．先接通电源，再释放小车C．同时释放小车和接通电源(1)本实验必须________A．要平衡摩擦力B．要求悬挂物的质量远小于小车的质量C．上述两项要求都不需要(3)如图为在“探究小车速度随时间的变化规律”实验中，得到的纸带，从中确定五个计数点，量得d1＝8.00cm，d1＝17.99cm，d3＝30.00cm，d4＝44.01cm．每相邻两个计数点间的时间间隔是0.1s．则打C点时小车的速度vC＝_______m/s，小车的加速度a＝_______m/s1．(结果保留两位有效数字)12．（12分）某同学利用图示装置测定重力加速度的大小，图中、两位置分别固定了两个光电门传感器．实验测得小物体上宽度为的挡光片通过的挡光时间为，通过的挡光时间为，、两位置间的距离为。（1）小物体经过、光电广]时的速度分别为__________，__________；（2）利用题中所涉及的物理量，可得当地的重力加速度表达式为__________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）某小型水电站输出的功率为38kW，输电线的总电阻为2Ω。(1)若采用380V电压输电，输电线路损耗的功率为多少?(2)若改用3800V高压输电，输电线路损耗的功率为多少?若用户使用匝数比为17：1的理想变压器进行降压，用户端的电压为多少?(保留一位小数)14．（16分）如图所示,为两块带等量异种电荷的平行金属板,两板间电压可取从零到最大值之间的各种数值．静止的带正电粒子电荷量为,质量为(不计重力),从紧靠金属板的点经电场加速后,从小孔进入板右侧足够大的匀强磁场区域,磁感应强度大小为,磁场方向垂直于纸面向外．带电粒子在磁场中运动,碰到板或接收板立即被接收.接收板长度为,它可绕过点垂直纸面的轴自由转动,小孔到板的下端的距离为．当两板间电压取间各种数值时,带电粒子从小孔进入磁场的速度为,且足够大．(1)若接收板水平放置时,接收板接收到速度与板垂直的带电粒子,此时两板间电压为多大;(2)若接收板由水平位置向上转动至与水平方向成的位置,有带电粒子在磁场中的运动轨迹恰好与相切,求该带电粒子从进人磁场到与板相切所需时间;(3)若接收板由水平位置向下转动至与水平方向成的位置,求板所接收带电粒子的速度范围?15．（12分）如图甲所示，内径均匀、两端开口的U形管竖直放置，管中装入水银．稳定后，两管中水银面与管口的距离均为L=10cm．现将右侧管口密封，然后从左侧管口处将一活塞缓慢向下推入管中，直到左右两侧水银面高度差h=6cm时为止，如图乙所示．已知大气压强P0=75.8cmHg．求活塞在左管内竖直向下移动的距离．设管中气体温度不变．

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、B【答案解析】

粒子在电场中加速，由动能定理得：

粒子在磁场中做匀速圆运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：；

B、联立解得：，由图示可知：打在处的粒子轨道半径r最大，打在处的粒子比荷最小，故B正确；

A、由于三种粒子是同位素，粒子所带电荷量q相等，比荷越小，质量越大，由此可知，打在处的粒子质量最大，故A错误；

C、三种粒子的电荷量q相同、加速电压U相同，由可知，三种粒子的动能相等，故C错误；

D、粒子的动量：，由于粒子动能相等，打在处的粒子质量最大，则打在处的粒子动量最大，故D错误．【答案点睛】本题考查了粒子在电场与磁场中的运动，分析清楚粒子运动过程是正确解题的关键，应用动能定理与牛顿第二定律可以解题．2、B【答案解析】

电源的U-I图线与电阻的U-I图线的交点就表示了该电阻接在该电源上时的工作状态，此交点的横、纵坐标的乘积为电源的输出功率，即以此交点和坐标原点为两个顶点的长方形的面积表示电源的输出功率，所以对应U-I图象如图；根据闭合电路欧姆定律得U=E-Ir，可知电源的U-I图线的斜率绝对值等于r，所以有r1<r2；若R>R0，由图中可知I1<I2，所以I1r13、B【答案解析】试题分析：设电子的质量是m，电荷量为e，经电势差为的电场加速后，由动能定理可得，经平行金属板射出时，其水平速度和竖直速度分别为，，由此可得,，当l，d一定时，增大或者减小都能使偏转角减小，所以B正确，考点：本题考查了带电粒子在电场中的运动点评：对于力电综合问题仍然要进行受力分析，运动状态分析和过程分析，若物体参与两个方向上的运动，做复杂的曲线运动，则利用动能定理和能量守恒的方式求解4、B【答案解析】

取水银柱上方封闭的空气作为研究对象，1mm水银柱产生的压强为133Pa，令133Pa=

Y

Pa，当实际大气压相当于768mm水银柱产生的压强时，气体的压强为这时气体的（为玻璃管的横截面积），当气压计读数为740mm水银柱时，气体体积由玻意耳定律可求出这时气体的压强此时实际的大气压即相当于756mm水银柱产生的压强。故选B。5、A【答案解析】

元素衰变过程中，质量数守恒，电荷数守恒，故X粒子的核电荷数为-1，质量数为0，则X粒子是电子，属于衰变．故选A。6、B【答案解析】由于人对车厢底的正压力为其重力的2倍，即FN=2mg，在竖直方向上，由牛顿第二定律有：FN-mg=ma上解得：设水平方向上的分加速度为a水，则有：所以有：对人受力分析可知，在水平方向上摩擦力作为合力产生加速度，由牛顿第二定律得：故应选B．点晴：对人受力分析可知，人在水平方向和竖直方向都有分加速度，由牛顿第二定律可以求得竖直方向上的分加速度的大小，进而可以求得水平方向上的加速度的大小，再次由牛顿第二定律可以求得摩擦力的大小．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、BD【答案解析】

因为-13.6+10eV=-3.6eV，-13.6eV+12.9eV=-0.7eV，据-3.6eV＜-3.4eV，-0.7eV＞-0.85eV可知，照射光中有三种频率的光子被吸收，氢原子吸收光子后能跃迁到的最高能级为n=4能级．根据C42=6知，氢原子发射出六种不同波长的光．故BD8、AC【答案解析】A.沿着电场线移动正电荷，电场力一定要做正功，而沿着电场线移动负电荷，电场力一定要做负功．故A正确；B.电荷沿磁感线移动，不受磁场力，故B错误；C.如果放入磁场的通电导线与磁感线平行，则受到的安培力为零，故C正确；D．穿过闭合电路的磁通量大，不一定变化快，产生的感应电动势不一定大，故D错误．故选AC9、CD【答案解析】

AB．振荡电路的振荡周期为根据电磁振荡的变化规律，磁场能最大时至少经历的时间为电场能最大时至少经历的时间为故AB错误；C．如果没有能量损失，电场能与磁场能可以完全相互转化，电磁振荡可以永远持续下去，故C正确；D．要有效地发射电磁波，需要足够高的振荡频率，因为振荡频率越高，发射电磁波的本领就越强，故D正确。故选CD。10、AD【答案解析】若两球质量相等，碰撞前以速率相等相向而行，则系统的总动量为零．若碰撞后以某一相等速率反向而行，总动量也为零，符合动量守恒，所以是可能的．故A正确；若两球质量相等，碰撞前以速率相等相向而行，则系统的总动量为零．若碰后以某一相等速率同向而行，总动量不为零，不满足动量守恒．故B错误；若两球质量不同，碰撞前以速率相等相向而行，系统的总动量与质量较大的物体动量方向相同；若碰后以某一相等速率反向而行，总动量也与质量较大的物体动量方向相同，而此方向与碰撞前相反，动量可能守恒，故C正确；若两球质量不同，碰撞前以速率相等相向而行，系统的总动量与质量较大的物体动量方向相同；若两球质量不同，碰后以某一相等速率同向而行，总动量不可能与碰撞前动量相等，是不可能发生的，故D错误．所以AC正确，BD错误．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、BC1.11.0【答案解析】

第一空．在使用打点计时器的实验中，为了在纸带上打出更多的点，为了打点的稳定，具体操作中要求先启动打点计时器然后释放小车，故AC错误，B正确．第二空．该实验实验目的是“探究小车速度随时间变化的规律”，只要小车能做匀变速直线运动即可，即使不平衡摩擦力，悬挂物的质量没有远小于小车的质量，小车依然做匀变速直线运动，故该二项操作均不需要，故AB错误，C正确．第三空、第四空．匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，因此有：s4−s1＝1a1T1s3−s1＝1a1T1代入数据解得：a=1.0m/s1．12、【答案解析】

（1）[1][2]小物体经过A、B光电门时的速度分别为vA=，vB=（2）[3]根据vB2-vA2=2gh可得【答案点睛】本题考查了实验数据处理，明确实验原理是解题的前提与关键，尤其是知道用极短时间内的平均速度代替瞬时速度的思想；同时注重动手实验，体会实验步骤以及数据处理的过程，加深对实验的理解。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、（1）20kW（2）200W;222.4V【答案解析】

(1)输电线路的电流=100A①输电线路上损耗的功率为=20kW②(2