2023学年北京师大附中高二物理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、如图所示为氢原子能级图，氢原子中的电子从n＝4能级跃迁到n＝1能级可产生a光；从n＝3能级跃迁到n＝1能级可产生b光，a光和b光的波长分别为λa和λb，a、b两光照射逸出功为4.5eV的金属钨表面均可产生光电效应，遏止电压分别为Ua和Ub，则()A．λa>λbB．Ua<UbC．a光的光子能量为12.55eVD．b光照射金属钨产生的光电子的最大初动能Ekb＝7.59eV2、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．，3、如图所示，在理想变压器原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上，测出原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为九分之一，则副线圈两端的电压为（）A．22V B．66V C．88V D．110V4、某发电站用11kV交变电压输电，输送功率一定，输电线的电阻为R．现若用理想变压器将电压升高到220kV送电，下面哪个选项正确A．因I=，所以输电线上的电流增为原来的20倍B．因I=，所以输电线上的电流减为原来的C．因P=，所以输电线上损失的功率增为原来的400倍D．若要使输电线上损失的功率不变，可将输电线的直径减为原来的1/4005、某单色光在真空中的波长为，已知真空中的光速为c，普朗克常量为h，则该单色光每个光子的能量为（）A．hcλB．hλC．hcD．h6、下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是A．甲图中，比结合能越大，核就越稳定，比结合能是原子核稳定程度的量度B．乙图中，电子绕原子运行的轨道半径是任意的C．丙图中，原来有100个氡222经过一个半衰期的时间，一定还剩余50个D．丁图中，链式反应属于重核的裂变，在核裂变过程中减少的质量转化成了能量二、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、某理想气体从a状态经等温过程到达b状态，再经等容过程到达c状态，又经等压过程回到a状态，对应的P-V图像如图甲所示．则图乙中该过程中对应的P-T图像、V-T图像，可能正确的是A． B． C． D．8、氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线Hα、Hβ、Hγ和Hδ，都是氢原子中电子从量子数n>2的能级跃迁到n=2的能级发出的光，它们在真空中的波长由长到短，可以判定A．Hα对应的前后能级之差最小B．同一介质对Hα的折射率最大C．同一介质中Hδ的传播速度最大D．同一介质对Hα的临界角比Hβ的大9、下列说法正确的是（）A．在核反应中，质量数守恒，电荷数守恒B．汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子，并准确测出了电子的电荷量C．天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构D．卢瑟福的原子核式结构模型认为核外电子运行的轨道半径是量子化的10、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x=10C．该波沿x轴负方向传播D．从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30cm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）在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，下列说法正确的是_______A．制作单摆时,应选用密度较大的实心金属小球B．记录摆长时,将摆线长与小球直径相加C．小球摆角应较小,近似满足简谐运动条件D．测出一次摆长和对应的周期,可以得出周期与摆长的关系12．（12分）“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。图乙是某实验小组在白纸上根据实验结果画出的图。（1）本实验采用的科学方法是（___________）A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．建立物理模型法（2）为提高实验结论的可靠性，在重复进行实验时，可以变动结点O的位置吗？（________）A.可以B．不可以四、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）氢原子能级图如图所示，氢原子从n=2的激发态跃迁到基态。①求氢原子辐射的光子能量。②氢原子辐射的光子照射逸出功为1．14eV的锌板时，求逸出光电子的最大初动能。14．（16分）如图所示，质量mA=10kg的小车A静止在光滑水平地面上，其上表面光滑，左端有一固定挡板。可视为质点的小物块B置于A的最右端，B的质量mB=5kg。现对小车A施加一个水平向右的恒力F=20N，作用0.5s后撤去外力，随后固定挡板与小物块（1）碰撞前小车A的速度；（2）碰撞过程中小车A损失的机械能。15．（12分）如图，有一个光滑轨道，其水平部分MN段和圆形部分NPQ平滑连接，圆形轨道的半径R=0.5m；质量为m1=5kg的A球以v0=6m/s的速度沿轨道向右运动，与静止在水平轨道上质量为m2=4kg的B球发生碰撞，两小球碰撞过程相互作用的时为t0=0.02s，碰撞后B小球恰好越过圆形轨道最高点。两球可视为质点，g=10m/s2。求：(1)碰撞后A小球的速度大小。(2)碰撞过程两小球间的平均作用力大小。

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】根据能级跃迁知识得：=E4-E1=-0.85-（-13.6）=12.75eV，=E3-E1=-1.51-（-13.6）=12.09eV，显然a光子的能量大于b光子，即a光子的波长要短，故AC错误，根据光电效应可知，最大初动能：EK=-W0，所以a光照射后的最大初动能为：Eka=12.75-4.5=8.25eV，b光照射后的最大初动能为：Ekb=12.09-4.5=7.59eV．根据截止电压知识可知Ek=Ue，则Ua＞Ub，故B错误，D正确．故选D．点睛：解决本题的关键知道能级间跃迁所满足的规律，以及知道光电效应的条件，掌握光电效应方程是关键．同时当给光电管施加反向电压，恰好使得具有最大初动能的光电子到达正极的速度为零所需要的电压即为反向截止电压．反向截止电压越大，说明光电子的最大初动能越大．2、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；3、B【答案解析】

原线圈回路中的电阻的功率为：P1副线圈回路中的电阻的功率为：P2由题意可知：P1解得：I1因电流之比等于线圈匝数的反比，故n1设副线圈两端的电压为U，则原线圈两端的电压为3U；与原线圈串联的电阻的电压为：UR所以有：U3解得：U=66V。A．U=66V，A错误；B．U=66V，B正确；C．U=66V，C错误；D．U=66V，D错误．4、B【答案解析】根据P=UI得，．输送功率一定，输送电压变为原来的20倍，则输送电流变为原来的．故A错误，B正确．根据P损＝I2R得，输送电流变为原来的．则损失的功率变为原来的．故C错误．根据P损＝I2R得，输送电流变为原来的．要使输电线上的功率不变，电阻变为原来的400倍，根据，直径变为原来的．故D错误．故选B．5、C【答案解析】根据爱因斯坦光子说，1个光子的能量E=hγ，其中γ为光子的频率，而光速c=λγ，故一个光子的能量：E=hcλ，故C正确，ABD6、A【答案解析】

甲图中，比结合能越大，核就越稳定，比结合能是原子核稳定程度的量度，选项A正确；乙图中，电子绕原子运行的轨道半径是一系列不连续的固定值，不是任意的，选项B错误；丙图中，半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少量的原子核衰变不适用，选项C错误；丁图中，链式反应属于重核的裂变，根据爱因斯坦的质能方程E=mc2，不是质量和能量可以相互转化，二者概念根本不同，当发生质量亏损时，质量只是以光子形式发射出去。故D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、AC【答案解析】

AB、根据甲图可知，从a-b是等温变化，在等温变化时压强P是在减小的，b-c过程等容过程压强是增大，c-a等压过程中体积减小温度应该降低，故A对；B错；CD、根据甲图可知，从a-b是等温变化，在等温变化时压强P减小导致体积也减小，b-c过程等容过程压强是增大，则温度也是增大，，c-a等压过程中体积减小温度应该降低，故C对，D错；故选AC8、AD【答案解析】A、根据可知，Hα对应的前后能级之差最小，故A正确；B、根据可知，Hα的频率最小，同一介质对Hα的折射率最小，故B错误；C、根据可知，同一介质对Hα的传播速度最大，同一介质中Hδ的传播速度最小，故C错误；D、根据知，同一介质对Hα的临界角比Hβ的大，故D正确；故选AD．9、AC【答案解析】

A.根据核反应的特点可知，在核反应的过程中质量数与电荷数都守恒；故A正确；B.汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子，密立根准确测出了电子的电荷量。故B错误；C.天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构。故C正确；D.卢瑟福的原子核式结构模型认为核外电子运行的轨道半径是连续的，玻尔的原子模型认为核外电子运行的轨道半径量子化的。故D错误.10、AC【答案解析】

C.由图乙可知，在t=0.10s时，质点Q向下振动，根据微平移法可知波向x轴的负方向传播，故C正确；B.由乙可知振动为A=10cm，周期为T=0.20s，则可得ω＝2πT＝10πrad/s，所以质点Q的振动方程为x=10sin10πt（cm），故BA.根据波的传播方向及振动图象知，在t=0.10s时，质点P正在向上振动，当t=0.25s时，即在t=0.10s开始经过3T/4，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；D.由于P点在t=0.10s时不是在波峰或波谷，或平衡位置，经过0.15s，即经过3T/4，质点经历的路程不等于3A，即不等于30cm，故D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、AC【答案解析】

A．在制作单摆时，摆球直径要尽量远远小于摆线长，摆球质量的选择应远远大于摆线质量，这样才能接近单摆的理想条件，A正确；B．摆长为悬点到球心的距离，即摆长等于摆线长加小球半径，B错误；C．要保证单摆做简谐运动，摆角要小于5º，C正确；D．实验中为减小误差，测周期时一般需要测出单摆完成n次全振动需要的时间t，然后求出周期，故D错误．故选AC．12、BA【答案解析】

（1）[1]合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的等效替代法，故ACD不符合题意B符合题意。（2）[2]同一次实验中，O点的位置不能改变，但重复进行实验时，O点位置是允许变动的。故A符合题意，B不符合题意。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、①2．2eV②3．83eV【答案解析】试题分析：①eV②考点：波尔理论【名师点睛】此题考查了波尔理论；关键是知道辐射光子的能量等于两个能级的能级差；知道光电效应