北京市西城区第十五中学2023学年高二物理第二学期期末调研模拟试题（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、如图所示，一束单色光从空气入射到棱镜的AB面上，经AB和AC两个面折射后从AC面进入空气．当出射角和入射角i相等时，出射光线相对于入射光线偏转的角度为．已知棱镜顶角为α，则计算棱镜对该色光的折射率表达式为A． B． C． D．2、如图所示，MN是一根固定的通电长直导线，电流方向向上，今将一金属线框abcd放在导线上，让线框的位置偏向导线左边，两者彼此绝缘．当导线中的电流突然增大时，线框整体受力情况为()A．受力向右B．受力向左C．受力向上D．受力为零3、下列关于物理学史、物理概念及方法的说法中，正确的是（）A．库仑在利用扭秤装置研究得到库仑定律的实验探究中，既用到了放大的思想也用到了控制变量法B．法拉第首先提出场的概念，安培利用电场线、磁感线形象的描绘了电场和磁场C．电动势表征了电源其他形式的能转化为电能的本领，在大小上等于非静电力把的正电荷在电源内从正极搬运到负极所做的功D．在研究电场磁场时，我们常引人“试探电荷”、“试探电流元”，目的是不影响原电场的强弱及分布情况，这里应用了假设法4、如图所示，长L＝34cm的粗细均匀的长直玻璃管竖直放置，上端开口，用长h=15cm的水银将一定质量的气体封闭在管的下端，稳定后气体长度l=10cm。已知外界大气压p0=75cmHg，现保持温度不变的情况下从管的上端开口处缓慢加入水银，则加入水银的最大长度为A．9cmB．10cmC．14cmD．15cm5、如图所示，一个质量为m1=50kg的人抓在一只大气球下方，气球下面有一根长绳。气球和长绳的总质量为mA．5mB．3.6mC．2.6mD．8m6、如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三条等势线，相邻等势线之间的电势差相等，即Uab=Ubc。实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，A．带电质点在P点的加速度比在Q点的加速度小B．带电质点在P点的电势能比在Q点的小C．带电质点的运动方向一定是从P到QD．带电质点在P点的动能小于在Q点的动能二、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、下列说法正确的是（）A．教室内的空气绝对湿度大，则空气的相对湿度一定大B．上午十时，教室内空气中的水蒸气分子和氧气的分子平均动能是相同的C．下雨时，观察教室屋檐滴下的水滴，发现水滴在下落过程中呈椭球形，这是表面张力使液面收缩的结果D．水中的水分子总是在永不停息地做杂乱无章的运动，当两个水分子运动到适当的位置使分子力为零时，它们具有的分子势能一定最小E.一定质量的水蒸气发生等温膨胀时，可能会向外放热8、2011年5月4日上午9点10分左右,国航的CA1585航班、东航的MU5263航班和邮政的YZ207航班相继准备在烟台机场降落，由于空中飘来气球，导致三个航班在空中足足等待了约20分钟，三航班燃料损失超2万元，后来用望远镜观察发现，这些气球可能是孩子玩的那种充氮气的气球，图为机场监控截图，若氮气的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则有关氮分子的质量m和体积V0的关系表示为(

)A． B． C． D．9、下列关于光谱的说法正确的是()A．炽热固体、液体和高压气体发出的光谱是连续光谱B．太阳光谱中的暗线说明太阳上缺少与这些暗线相对应的元素C．连续光谱是不能用来作光谱分析的D．我们能通过月光的光谱分析鉴别月球的物质成份10、如图所示,表面粗糙程度相同的绝缘细杆倾斜固定放置,顶端点处固定一点电荷，一带电小圆环套在绝缘细杆上,从细杆上点处由静止释放,沿细杆下滑到点时静止.带电小圆环可视为点电荷,则（）A．点的电势可能高于点的电势B．小圆环下滑过程中,电势能减小C．小圆环所带电荷和顶端固定的电荷一定是同种电荷D．小圆环下滑过程中,机械能的损失量一定等于克服摩擦力做的功三、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）某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系。使用的器材有：斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器。实验步骤如下：①如图（a），将光电门固定在斜面下端附近；将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；②当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间∆t；③用∆s表示挡光片沿运动方向的长度，如图（b）所示，v表示滑块在挡光片遮住光线的∆t时间内的平均速度大小，求出v；④将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与①中的位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复步骤②、③；⑤多次重复步骤④；⑥利用实验中得到的数据作出v–∆t图，如图（c）所示。完成下列填空：（1）用a表示滑块下滑的加速度大小，用vA表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，则v与vA、a和∆t的关系式为v=____________。（2）由图（c）可求得，vA=_______cm/s，a=_______cm/s2。（结果保留3位有效数字）12．（12分）利用图（a）所示的电路测量电源的电动势和内阻。图（a）中的电流传感器和电压传感器均相当于理想电表，Rx为阻值未知的定值电阻。调节滑动变阻器R的滑动端到某个位置，闭合开关S1，再将开关S2分别接通电路中的c、d两点，由传感器采集电流、电压；重复以上过程，采集多组电流、电压数值，通过计算机绘制出两条图象如图（b）所示。回答下列问题：（1）图（a）中，开关闭合前，滑动变阻器R的滑动端应置于______端（选填“a”或“b”）。（2）根据图（b）可得电源的电动势E=________V，内阻r=________Ω，定值电阻的阻值Rx=_____________Ω（均保留2位有效数字）。（3）两图线交点的纵、横坐标之积可以表示______________。（填正确答案标号）A．电源的输出功率B．滑动变阻器R消耗的电功率C．定值电阻Rx消耗的电功率D．电源内阻消耗的电功率四、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）一小型发电站通过升压、降压变压器把电能输给用户，已知发电机的输出功率为500kW，路端电压为500V，升压变压器原、副线圈的匝数比为1∶5，两变压器间输电线的总电阻为1.5Ω，降压变压器的输出电压为220V，不计变压器能量损耗，求：(1)升压变压器的副线圈两端电压；(2)输电导线上的功率损失；(3)降压变压器原、副线圈的匝数比；(4)用户得到的功率．14．（16分）如图所示，一球体光学器件是用折射率为的某种玻璃制成的，其半径为R，现用一细光束垂直球体的轴线以i=45°的入射角从真空中射入球体，不考虑光线在球体内的反射．①求该光线从球体中射出时，出射光线偏离原方向的角度；②若入射角i可以改变，求球体上有光线射出的面积．15．（12分）在光滑水平地面上有一凹槽A，中央放一小物块B．物块与左右两边槽壁的距离如图所示，L为1.0m，凹槽与物块的质量均为m，两者之间的动摩擦因数μ为0.05.开始时物块静止，凹槽以v0＝5m/s初速度向右运动，设物块与凹槽槽壁碰撞过程中没有能量损失，且碰撞时间不计，g取10m/s2.求：(1)物块与凹槽相对静止时的共同速度；(2)从凹槽开始运动到两者相对静止，物块与槽的相对路程以及物块与右侧槽壁碰撞的次数；(3)从凹槽开始运动到两者刚相对静止所经历的时间．

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、A【答案解析】

由折射定律可知，因入射角和出射角相等，即故由几何关系可知，故折射率A正确。2、A【答案解析】MN导线两端的磁场对称，所以线框中总磁通量方向垂直纸面向外，当导线中的电流突然增大时，磁场增强，根据楞次定律，线框要阻碍增强，有向右运动的趋势，B正确．3、A【答案解析】

A．库仑利用扭秤装置探究决定电荷间的相互作用力大小的因素有电荷电量的大小和电荷之间的距离，研究一个变量与多个变量之间的关系时，应用控制变量法，同时为便于测量还应用了放大思想，故A正确；B．法拉第首先提出了“场”的概念，并利用电场线、磁感线形象地描述了电场和磁场，故B错误；C．电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，在大小上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极送到正极所做的功，故C错误；D．在研究电场磁场时，我们常引人“试探电荷”、“试探电流元”，目的是不影响原电场的强弱及分布情况，这里应用了理想模型法，故D错误；故选A．【答案点睛】本题主要考查了物理方法和物理学史，掌握各物理学家的主要贡献和各种实验方法，即可求解．4、B【答案解析】

设水银柱的最大长度为x，此时气体的压强p2=(p0+x)cmHg；气体的体积为V2=（L-x）S；开始时：p1=p0+h=90cmHg；气体的体积：V1=lS；由玻意耳定律可知：p1V1=p2V2，解得x=25cm；则加入水银的最大长度为：25-15=10cm；A.9cm，与结论不相符，选项A错误；B.10cm，与结论相符，选项B正确；C.14cm，与结论不相符，选项C错误；D.15cm，与结论不相符，选项D错误；5、B【答案解析】

设人的速度v1，气球的速度v2，根据人和气球动量守恒得：m1v1=m2v2，所以v1=25v2，气球和人运动的路程之和为h=5m，则s16、D【答案解析】

A．粒子在P点的加速度比Q点大，故A错误；BD．负电荷做曲线运动，电场力垂直于等势线指向轨迹曲线的内侧；作出电场线，根据轨迹弯曲的方向和负电荷可知，电场线向上。故c的电势最高，负电荷在电势高处电势能小，在电势低处电势能大，知道P点电势能大，故选项B错误，根据能量守恒，带电质点在P点电势能大动能小，故B错误，D正确；C．由已知条件不能判断带电质点是从P到Q还是从Q到P，故C错误。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、BCD【答案解析】

A.空气的相对湿度等于空气的绝对湿度与同温度下水的饱和汽压的比值，绝对湿度大时，同温度下的水的饱和汽压也可能大，所以相对湿度不一定大，故A错误；B.温度是分子的平均动能的标志，上午十时教室内空气中的水蒸气和氧气的温度相同，分子平均动能相同，故B正确；C.液体的表面张力使液体表面有收缩的趋势，下雨时，下落的水滴呈椭圆球形，这是表面张力使其收缩的结果，故C正确；D.假设有两个水分子为a和b，分子a从无穷远处靠近固定不动的分子b，分子间距大于时分子力表现为引力，没有达到平衡位置过程中，分子力做正功，则分子势能减小；子间距小于时，分子力表现为斥力，距离再减小的过程中分子力做负功，分子势能增大，所以当a、b间分子力为零时，它们具有的分子势能一定最小，故D正确；E.一定质量的理想气体等温膨胀，气体对外做功，而内能不变，根据热力学第一定律，气体一定从外界吸热，故E错误；故选BCD。8、BC【答案解析】

AD．气体分子间有较大间距，所以分子的摩尔体积并不是实际分子所占空间的体积，故摩尔体积V与比值也不是实际单个分子的体积，故选项AD错误；BC．单个分子的质量是气体的摩尔质量与阿伏伽德罗常数的比值，即由于，故故选项BC正确．

故选BC。点睛：本题主要考查气体阿伏伽德罗常数的相关计算，注意气体分子体积的计算方法．9、AC【答案解析】

光谱是复色光经过色散系统（如棱镜、光栅）分光后，被色散开的单色光按波长（或频率）大小而依次排列的图案，发射光谱物体发光直接产生的光谱叫做发射光谱；发射光谱有两种类型：连续光谱和明线光谱，连续分布的包含有从红光到紫光各种色光的光谱叫做连续光谱；【题目详解】A．炽热的固体、液体和高压气体发出的光谱是连续光谱，故A正确；

B．太阳光谱是吸收光谱，其中的暗线，说明太阳中存在与这些暗线相对应的元素，故B错误；C.连续光谱是不能用来作光谱分析的，故选项C正确；D、光谱分析要使用明线谱或吸收光谱，而月亮的光是反射的太阳光，故D错误；【答案点睛】本题是考查光谱与光谱分析，要求学生理解与掌握即可。10、ABC【答案解析】

C．小圆环能由P点开始下滑，有沿杆向下的加速度，表明库仑力、重力沿杆分力两力的合力大于滑动摩擦力．滑到Q点时又能静止，表明在静止前有沿杆向上的加速度，库仑力、重力沿杆分力两力的合力小于滑动摩擦力．而库仑力随环远离而减小，可以判定环受到的库仑力沿杆向下为斥力，小圆环所带电荷和顶端固定的电荷一定是同种电荷，故C正确B．小圆环下滑过程中，库仑斥力做正功，电势能减小，故B正确；A．无法判断是P、Q带正电还是带负电，如带正电，沿电场线电势降低，点的电势高于点的电势，故A正确；D．小圆环下滑过程中，除重力外，摩擦力做负功，库仑力做正功，机械能的损失量等于克服摩擦力做的功和库仑力做功之和，故D错误．故选：ABC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）vA【答案解析】（1）设挡光片末端到达光电门的速度为v，则由速度时间关系可知：v=vA联立解得：v=（2）由图（c）可求得vA=52.1cm/s，12a=53.6-52.1180×10【名师点睛】此题主要考查学生对匀变速直线运动的基本规律的运用能力；解题时要搞清实验的原理，能通过运动公式找到图象的函数关系，结合图象的截距和斜率求解未知量。12、a6.0(5.8-6.2均正确)0.50(0.40-0.60均正确)(4.4-4.6均正确)BC【答案解析】

（1）[1]为了电路安全，开关闭合前，滑动变阻器R的滑动端应置于电阻最大处，也就是a端。[2][3][4]S2接d端时是测知的定值电阻Rx的电路，其U-I图像是一个过原点的倾斜直线，斜率是电阻Rx，所以RS2接c端时是一个测电源电动势和内阻的电路，由闭合电路欧姆定律得：U=E-I(所以其U-I图中与纵轴的截距是电势电动势，如图所示，可知电源电动势E=6.0V斜率的大小k=(r+内阻r=k-Rx=0.40Ω[6]两图线交点的纵、横坐标是滑动变阻器和定值电阻两端电压和通过电流，所以两图线交点的纵、横坐标之积可以表示滑动变阻器R消耗的电功率和值电阻Rx消耗的电功率，故BC正确；纵坐标不是路端电压，也不是内电压，所以两图线交点的纵、横坐标之积不能表示电源的输出功率和电源内阻消耗的电功率，故AD错误。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)2500V(2)60kW(3)10:1(4)440kW【答案解析】（1）升压变压器的副线圈两端电压U2=U1=5×500V=2500V

（2）输电导线上的电流：输电导线上的功率损失：△P=I2R=2002×1.5=60000W

（3）输电线上的电压损耗：△U=IR=200×1.5=300V

降压变压器原线圈的电压：U3=U2-U=2500-300=2200V

降压变压器原、副线圈的匝数比：

（4）用户得到的功率：P4=P1-△P