北京三中2023学年物理高二第二学期期末统考试题（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．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、电磁学的成就极大地推动了人类社会的进步．下列说法错误的是()A．甲图中，这是录音机的录音电路原理图，当录音机录音时，由于话筒的声电转换，线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场B．乙图电路中，开关断开瞬间，灯泡会突然闪亮一下，并在开关处产生电火花C．丙图中，在真空冶炼中，可以利用高频电流产生的涡流冶炼出高质量的合金D．丁图中，钳形电流表是利用电磁感应原理制成的，它的优点是不需要切断导线，就可以方便地测出通过导线中交变电流的大小2、如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则下列说法正确的是（）A．带电油滴将沿竖直方向向上运动B．P点的电势将升高C．油滴带正电D．电容器的电容减小，极板带电量将减小3、在一斜面顶端，将质量相等的甲乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上．甲球落至斜面时的动能与乙球落至斜面时的动能之比为（）A．2：1 B．4：1 C．6：1 D．8：14、如图甲所示为发电机构造示意图，产生的电动势随时间变化图象如图乙所示．发电机线圈的内阻为1Ω，外接电阻的阻值为99Ω，下列说法正确的是A．电压表示数为220VB．电流表示数为2.2AC．时，穿过线圈的磁通量最大D．电流方向每秒变化50次5、在如图所示的电路中,若仅减小交变电流的频率,3盏电灯亮度的变化是（）A．将变亮B．将变暗C．将变暗D．将都变亮6、图甲为一列简谐波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x=1.0m处的质点，Q是平衡位置为x=4.0m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则（）A．在t=0.25s时，质点P的速度方向为y轴正方向B．质点Q简谐运动的表达式为C．从t=0.10s到t=0.20s，该波沿x轴正方向传播了4mD．从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30cm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，在光滑水平面内建立一直角坐标系xoy，一质量m=1kg的小球以1m/s的初速度沿x轴正向做匀速直线运动。小球经过坐标原点O时（此时t=0）,撤去沿y轴负方向，大小F=1N的恒力，保持其他力不变。在t=0时刻之后，关于小球的运动，下列说法正确的是A．做匀变速曲线运动B．在任意相等的时间内，小球的速度变化相同C．经过x、y坐标相同位置时所用的时间为1sD．在t=1s时，小球的动能为1J8、图示为金属A和B的遏止电压Uc和入射光频率υ的关系图象，由图可知()A．金属A的逸出功大于金属B的逸出功B．金属A的截止频率小于金属B的截止频率C．图像的斜率为普朗克常量D．如果用频率为5.5×1014Hz的入射光照射两种金属，从金属A逸出光电子的最大初动能较大9、一列简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到P点，t＋0.6s时刻，这列波刚好传到Q点，波形如图中的虚线所示，a、b、c、P、Q是介质中的质点，则以下说法正确的是A．这列波的波速为16.7m/sB．这列波的周期为0.8sC．质点c在这段时间内通过的路程一定等于30cmD．从t时刻开始计时，质点a第一次到达平衡位置时，恰好是t＋13s10、振动周期为T，振幅为A，位于x=0点的被波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐运动，该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播，波速为v，传播过程中无能量损失，一段时间后，该振动传播至某质点P，关于质点P振动的说法正确的是（）A．振幅一定为AB．周期一定为TC．速度的最大值一定为vD．开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于他离波源的距离E.若P点与波源距离s=vT，则质点P的位移与波源的相同三、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）为了验证碰撞中动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞(碰撞过程中没有机械能损失)，某同学选取了两个体积相同、质量不相等的小球，按下述步骤做了如下实验:(1)用天平测出两个小球的质量(分别为m1和m2，且m1＞m2)．(2)按照如图所示的那样，安装好实验装置．将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端点的切线水平．将一斜面BC连接在斜槽末端．(3)先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置．(4)将小球m2放在斜槽前端边缘处，让小球m1从斜槽顶端A处滚下，使它们发生碰撞，记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置．(5)用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离．图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到B点距离分别为L0、L1、L2根据该同学的实验，回答下列问题：(1)小球m1与m2发生碰撞后，m1的落点是图中的_________点，m2的落点是图中的_________点．(2)用测得的物理量来表示，只要满足关系式____________，则说明碰撞中动量是守恒的．(3)用测得的物理量来表示，只要再满足关系式__________，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞．12．（12分）为探究感应电动势产生的条件，某实验小组设计了如图（a）的实验，通过调节电源可在原线圈中产生变化的电流，用磁传感器可记录原线圈中产生的磁场B的变化情况，用电压传感器可记录副线圈中感应电动势E的变化情况，二者的变化情况可同时显示在计算机显示屏上．某次实验中得到的B-t、E-t图象如图（b）所示．(1)分析图（b）两组图象可知副线圈中产生恒定感应电动势的条件是___________(2)感应电动势的大小与B的变化有关，为进一步确定两者之间的定量关系，可以根据图（b）的信息，做图象进行研究，则应做________A．E-B图象B．E-△B图象C．E-图象D．E-图象(3)若(2)中所作图象为直线，其斜率为k，副线圈匝数为n，则副线圈面积为_______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）一个静止的钚核Pu自发衰变成一个铀核U和另一个原子核X，并释放出一定的能量．其核衰变方程为：。(1)方程中的“X”为?(2)钚核的质量为239.0522u，铀核的质量为235.0439u，X核的质量为4.0026u，已知1u相当于931MeV，则：①该衰变过程放出的能量是多少MeV？②假设钚核衰变释放出的能量全部转变为铀核和X核的动能，则X核的动能约为多少MeV？14．（16分）如图所示为测定肺活量(人在大气压下一次呼出气体的体积)的装置示意图，图中A为倒扣在水中的开口薄壁圆筒，测量前已排尽其中的空气．测量时被测者尽力吸足空气，再通过B将空气呼出，呼出的空气通过气管进入A内(温度可认为不变)，使A浮起(忽略管道的影响)，已知圆筒A的质量为m、横截面积为S、大气压强为，水的密度为ρ，重力加速度为g，圆筒浮出水面的高度为h．则被测者的肺活量有多大？15．（12分）如图所示，将一个折射率为的透明长方体放在空气中，矩形ABCD是它的一个截面，一单色细光束入射到P点，入射角为θ．，求：（1）若要使光束进入长方体后能射至AD面上，角θ的最小值；（2）若要此光束在AD面上发生全反射，角θ的范围．

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】

A．A图中，将声音信号转变为磁信号，是录音机的原理，当录音机录音时，声音信号变成电信号，线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场，使磁带的磁粉磁化，故A正确，不符合题意；B．B图电路中，开关断开瞬间，灯泡立即熄灭，开关处电压等于电源的电动势加上自感电动势，开关处会产生电火花，故B错误，符合题意；C．C图中，在真空冶炼炉中，高频交变电流产生的涡流，电能转化为内能，来冶炼出高质量的合金，故C正确，不符合题意；D．D图中，钳形电流表是利用电磁感应原理制成的，相当于变压器，不需要切断导线，故D正确，不符合题意。故选B．2、D【答案解析】

A．将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据E=Ud得知板间场强减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动。故B．场强E减小，而P点与下极板间的距离不变，则由公式U=Ed分析可知，P点与下极板间电势差将减小，而P点的电势高于下极板的电势，则知P点的电势将降低。故B错误；C．由带电油滴原来处于平衡状态可知，受电场力向上，而上极板带正电，故说明油滴带负电，故C错误；D．由C=εS4πkd可知电容C减小，根据Q=CU，由于电势差不变，电容器的电容减小，故带电量减小，故3、B【答案解析】

根据平抛运动的推论tanθ=2tanα得到甲、乙两个小球落在斜面上时速度偏向角相等，根据运动的合成与分解求出末速度即可解题．【题目详解】设斜面倾角为α，小球落在斜面上速度方向偏向角为θ，甲球以速度v抛出，落在斜面上，如图所示：

根据平抛运动的推论可得tanθ=2tanα，所以甲乙两个小球落在斜面上时速度偏向角相等；对甲有：，对乙有：，联立可得：．由于甲乙两球质量相等．所以动能之比等于速度之比的平方，故B正确，ACD错误．【答案点睛】本题主要是考查了平抛运动的规律，知道平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动．4、B【答案解析】

B.交流电的有效值为，则电流的有效值为，则电流表示数为2.2A，选项B正确；A.电压表示数为U=IR=2.2×99V=217.8V，选项A错误；C.时，感应电动势最大，此时穿过线圈的磁通量为零，选项C错误；D.交流电的频率为，则电流方向每秒变化100次，选项D错误.5、B【答案解析】

感抗为XL=2πfL，容抗为xC=.当频率f减小时，感抗XL变小，容抗XC变大．C．感抗XL变小，对交流电的阻碍作用变小，所以L3变亮，故C错误；B．容抗XC变大，对交流电的阻碍作用变大，所以L2变暗，故B正确；A．电阻器对交流电的阻碍作用不随频率改变，所以L1亮度不变，故A错误，D．所以L1变亮、L2变暗、L3不变，故D错误。故选B。6、A【答案解析】

由振动图象知，t=0.10s时，Q处于平衡位置向下振动，根据上下坡法知，波沿x轴负方向传播，当t=0.25s时，即在t=0.10s开始经过T，质点P在平衡位置以下向上振动，即速度方向沿y轴正方向，故A正确。，则质点Q简谐运动的表达式为y=10sin10πt（cm），故B错误。根据图象可以看出波在向左传播，故C错误。由于P点不是在波峰或波谷，或平衡位置，经过0.15s，即经过3/4个周期，质点经历的路程不等于3A，即30cm，故D错误。故选A。【答案点睛】本题的关键是会根据振动情况来判断波的传播方向，抓住振动图象和波动图象之间的内在联系．要知道质点做简谐运动时，在一个周期通过的路程是4A，半个周期内通过的路程是2A，但时间内通过的路程不能类推，要根据起点位置分析．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、ABD【答案解析】

撤去沿y轴负方向，大小F=1N的恒力，保持其他力不变，可知小球所受的合力沿y轴正向且合力恒定，小球的加速度恒定不变，且与初速度垂直，可知小球做匀变速曲线运动，选项A正确；因加速度不变，则根据∆v=at可知在任意相等的时间内，小球的速度变化相同，选项B正确；小球沿y轴正向的加速度为，则，x方向：x=v0t，则当x=y时解得t=2s，选项C错误；在t=1s时，vy=at=1m/s，则此时小球的速度，则小球的动能为，选项D正确.8、BD【答案解析】B．根据爱因斯坦光电效应方程Ekm=hν−W0及能量守恒定律方程：eUC=Ekm，得：.当Uc=0时，对应的频率为截止频率，由图知，金属A的截止频率小于金属B的截止频率，故B正确；A．截止频率对应的光子能量等于金属的逸出功，金属的逸出功为W0=hγc，γC是截止频率．所以金属A的逸出功小于金属B的逸出功，故A错误；C．根据，斜率为，故C错误；D．根据爱因斯坦光电效应方程Ekm=hγ-W0，由于A的逸出功较小，从金属A逸出光电子的最大初动能较大，故D正确；故选：BD9、BD【答案解析】试题分析：由题图知，PQ间的距离△x=91m-61m=31m，则波速为v=ΔxΔt=300.6=50m/s，故A错误；波形传播到c位置的时间t1=1050s=0.2s考点：机械波的传播10、ABE【答案解析】

ABD．在波传播过程中，各振动质点的振动周期、振幅、起振方向都和波源质点相同，故AB正确，D错误；C．质点的振动速度大小跟波速无关，故C错误；E．根据s=vT可知s等于一个波长，即P点与波源质点相位相同，振动情况总相同，位移总相同，故E正确。故选ABE．【点评】本题考查了波动和振动的区别和联系，质点振动的速度是呈周期性变化的．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、DF【答案解析】

考查验证碰撞中动量守恒。【题目详解】（1）小球m1和小球m2相撞后，小球m2的速度增大，小球m1的速度减小，都做平抛运动，所以碰撞后m1球的落地点是D点，m2球的落地点是F点；

（2）碰撞前，小于m1落在图中的E点，设其水平初速度为v1．小球m1和m2发生碰撞后，m1的落点在图中的D点，设其水平初速度为v1′，m2的落点是图中的F点，设其水平初速度为v2．设斜面BC与水平面的倾角为α，

由平抛运动规律得：解得：