2023学年江苏省无锡市惠山六校联考物理高二第二学期期末学业水平测试试题（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、饱和汽压随温度变化的原因，正确的是A．温度升高，单位时间里从液体表而飞出的分子数减少B．温度降低，单位时间里从液体表面飞出的分子数增多C．温度升高，单位时间里从液体表面飞出的分子数增多，液体继续蒸发,压强增大D．温度降低，单位时间里从液体表面飞出的分子数大于返回液体表面的分子数2、下列关于原子结构和原子核的说法中不正确的是()A．卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型B．天然放射性元素在衰变过程中核电荷数和质量数守恒，其放射线在磁场中不偏转的是γ射线C．由图可知，原子核D和E聚变成原子核F要吸收能量D．由图可知，原子核A裂变成原子核B和C要放出核能3、如图所示，一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b，在此过程中，其压强()A．逐渐增大B．逐渐减小C．始终不变D．先增大后减小4、下列说法正确的是（）A．麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在B．光导纤维传送图象信息利用了光的衍射原理C．光的偏振现象说明光是纵波D．微波能使食物中的水分子热运动加剧从而实现加热的目的5、如图所示，两种情况下变压器灯泡L2、L3的功率均为P，且L1、L2、L3为相同的灯泡，匝数比为n1:n2=3:1，则图（a）中L1的功率和图（bA．P、P B．9P、49P C．49P、9P D．6、下列能正确反映卢瑟福利用α粒子轰击金箔实验结果的示意图是（）A． B． C． D．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，从倾角为的斜面顶点A将一小球以初速度水平抛出，小球落在斜面上B点，重力加速度为g不计空气阻力，则下列说法正确的有（）A．从A到B的运动时间为 B．AB的长度为C．到B点的速度 D．小球在B点时的速度分量满足8、下列关于运动会的各种比赛中，不能将人或物体看做质点的是()A．研究乒乓球比赛中王皓的旋球技术时B．研究刘子歌在200米蝶泳比赛中的手臂动作时C．研究万米冠军在长跑中的位置时D．研究跳水冠军郭晶晶在跳水比赛中的美妙姿态时9、下列说法中正确的是（）A．吹气球很费力，因为分子间存在斥力B．某物质导热性能各向同性，该物质可能是单晶体、多晶体或非晶体C．由于水的表面张力作用，所以荷叶上的水成球形D．一定质量0°C的水变成0°C的冰，体积变大，内能增加10、下列说法符合事实的是（）A．瑞利研究黑体辐射的强度，并提出了能量量子化B．密立根通过著名的“油滴实验”发现电荷是量子化的C．玻尔研究原子结构时认为电子的轨道是量子化的D．卢瑟福研究原子结构时认为原子的能量是量子化的三、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．（6分）如图所示，用“碰撞试验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．①试验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通过仅测量______（单选）A.小球开始释放高度hB.小球抛出点距地面的高度HC.小球做平抛运动的射程②图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP，然后，把被碰小球m2静止于轨道的水平部分，再将入射小球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相撞，并多次重复．椐据图可得两小球质量的大小关系为m1_____m2A.用天平测量两个小球的质量m1、mB.测量小球m1开始释放高度hC.测量抛出点距地面的高度HD.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、E.测量平抛射程OM，ON③若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示______________________（用②中测量的量表示）12．（12分）实验室购买了一捆标称长度为100m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度．该同学首先测得导线横截面积为1.0mm2，查得铜的电阻率为1.7×10－8Ω·m，再利用实验测出铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度，要求尽可能测出多组有关数值．（1）在图中画出你所设计方案的实验电路图，并把所选仪器连成实际测量电路；________，________．（2）调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50A时，电压表示数0.80V，导线实际长度为________m（保留两位有效数字）．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）如图所示为一种运动传感器工作原理示意图．这个系统工作时固定的测速仪向被测物体发出短暂的超声波脉冲，脉冲被运动物体反射后又被测速仪接收根据发射与接收超声波脉冲的时间差可以得到测速仪与运动物体的距离.某次试验时，=0时刻，测速仪发出一个超声波脉冲，脉冲波到达做匀加速直线运动的实验小车上，经过Δ=0.10s测速仪收到反射波；=1s时发出第二个脉冲，此后经过Δ=0.08s收到反射波；=2s时发射第三个脉冲，又经过Δ=0.04s收到反射波已知超声波在空气中传播的速度是v=340m/s，求：(1)实验小车在接收到第一个和第二个脉冲波之间的时间内运动的距离和平均速度大小；(2)实验小车的加速度大小．14．（16分）如图1所示，两根与水平面成θ=30∘角的足够长光滑金属导轨平行放置，导轨间距为L=1m，导轨底端接有阻值为0.5的电阻R，导轨的电阻忽略不计.整个装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度B=1T.现有一质量为m=0.2kg、电阻为0.5的金属棒用细绳通过光滑滑轮与质量为M=0.5kg的物体相连，细绳与导轨平面平行.将金属棒与M由静止释放，棒沿导轨运动了2m后开始做匀速运动.运动过程中，棒与导轨始终保持垂直接触.(取重力加速度（1）金属棒匀速运动时的速度；（2）棒从释放到开始匀速运动的过程中，电阻R上产生的焦耳热；（3）若保持某一大小的磁感应强度B1不变，取不同质量M的物块拉动金属棒，测出金属棒相应的做匀速运动的v值，得到实验图象如图2所示，请根据图中的数据计算出此时的B（4）改变磁感应强度的大小为B2，B2=2B1，其他条件不变，请在坐标图215．（12分）如图所示，一玻璃工件折射率为n，左侧是半径为R的半球体，右侧是长为8R、直径为2R的圆柱体。一细束光线频率为f，沿半球体半径方向射入工件，最终这束光都能到达圆柱体的右端面，忽略光在圆柱体端面的反射，已知光在真空中的传播速度为c。求：（1）光在玻璃工件中的波长；（2）光在工件中传播所需最长时间。

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、C【答案解析】

温度升高，液体分子的平均动能增大，单位时间内从液体飞出的分子数增多，原来的动态平衡要被破坏，液体就要继续蒸发，饱和汽的密度增大，分子运动的平均动能也变大，所以饱和气压增大，故ABD错误，C正确。2、C【答案解析】

A．卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型，故A正确；B．天然放射性元素在衰变过程中电荷数和质量数守恒，其放射线在磁场中不偏转的是γ射线，故B正确；CD．裂变和聚变都要有质量亏损，根据质能方程都放出能量，所以C错误；D正确．3、A【答案解析】试题分析：根据气体状态方程PVT故选A考点：理想气体的状态方程．点评：由图象知气体的体积减小、温度升高，由理想气体状态方程问题立解．视频4、D【答案解析】

A.麦克斯韦提出了电磁波理论，赫兹通过实验进行了验证，故A错误；B.光导纤维传送图象信息利用了光的全反射原理，故B错误；C.光的偏振现象说明了光是横波，故C错误；D.微波与食物中水分子的固有频率接近时，发生共振使热运动加剧从而实现加热的目的，故D正确.5、B【答案解析】

由题意可知，两种情况下变压器输入功率为均为2P．设灯泡L2、L3的电压为U，电流为I，电阻为R，则有P=U2R．根据电压与匝数成正比可知，两种情况下变压器的输入电压均为3U，根据输入功率和输出功率相等可知，变压器输入电流为23I．所以图（a）中Pa=(3U)2R图（b）中L1的功率为Pb=(2I3)2R=4A.P、P与上述计算结果9P、49B.9P、49P与上述计算结果9P、4C.49P、9P与上述计算结果9P、D.94P、9P与上述计算结果9P、6、D【答案解析】

实验结果是：离金原子核远的α粒子偏转角度小，离金原子核近的α粒子偏转角度大，正对金原子核的α粒子被返回，故ABC项与题意不相符，D项与题意相符。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、BC【答案解析】

根据得，物体在空中飞行的时间故A错误；物体的水平位移，所以AB间的距离，故B正确；根据速度与时间关系，则B点竖直方向的速度，那么B点的速度，故C正确；在B点时的速度分量不满足，因为B点的速度与水平夹角不为，而是位移与水平的夹角，故D错误．故选BC．【答案点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，通过位移关系求出运动的时间是解决本题的突破口．8、ABD【答案解析】在研究物体的旋转，动作或姿态时，由于要用到物体的形状和大小，所以不能将其看做质点，故ABD正确；研究万米冠军在长跑中的位置时，运动员的形状和大小是次要因素，可以看做质点，C错误．9、BC【答案解析】

A．吹气球很费力，是由于气球内外的压强差比较大，与分子间有斥力无关，故A错误；B．多晶体和非晶体物理性质表现为各向同性，有些单晶体，导热性能也可能表现为各向同性，故B正确；C．由于水的表面张力作用，荷叶上的水表面积会尽量收缩到最小成球形，故C正确；D．一定质量0℃的水结成0℃的冰，因为温度不变，体积增大，但水要放出热量，所以内能一定减小，故D错误。故选BC.10、BC【答案解析】

A.普朗克研究黑体辐射的强度，并提出了能量量子化，A错误；B.密立根通过著名的油滴实验发现电荷是量子化的，并测出了电子的电量，B正确；C.波尔研究原子结构时认为电子的轨道是量子化的补兵首先将量子化理论引入到原子物理学中，C正确；D.卢瑟福研究原子结构时仅仅是提出来电子绕原子核做圆周运动，没有引入量子化理论，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、（1）C（1）＞；ADE（3）m1OP=m1OM+m1ON；【答案解析】

（1）在做“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，所以要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平．

（1）由动量守恒定律求出需要验证的表达式，根据表达式以及实验过程分析实验中的步骤；

（3）根据（1）的分析确定需要验证的关系式．验证动量守恒定律实验中，质量可测而瞬时速度较难．因此采用了落地高度不变的情况下，水平射程来反映平抛的初速度大小，所以仅测量小球抛出的水平射程来间接测出速度．过程中小球释放高度不需要，小球抛出高度也不要求．最后可通过质量与水平射程乘积来验证动量是否守恒．根据机械能守恒确定验证是否为弹性碰撞的表达式．【题目详解】（1）验证动量守恒定律实验中，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，根据平抛运动规律，若落地高度不变，则运动时间不变，因此可以用水平射程大小来体现速度速度大小，故需要测量水平射程，故AB错误，C正确．故选C

（1）碰撞过程中动量、能量均守恒，因此有：m1v0=m1v1+m1v1，12mv02＝12mv12+12mv22因此有：v1＝m1-m2m1+m2v0，因此要使入射小球m1碰后不被反弹，应该满足m1＞m1．碰撞过程动量守恒，则m1v0=m1v1+m1v1，两边同时乘以时间t得：m1v0t=m1v1t+m【答案点睛】本题考查验证动量守恒定律实验的基本内容；实验的一个重要的技巧是入射球和靶球从同一高度作平抛运动并且落到同一水平面上，故下落的时间相同，所以在实验的过程当中把本来需要测量的速度改为测量平抛过程当中水平方向发生的位移，可见掌握了实验原理才能顺利解决此类题目．12、；；94；【答案解析】(1)根据电阻定律可求出铜导线的电阻约为Rx==1.7×10−8×=1.7Ω，阻值较小，所以采用电流表外接法；实验要求尽可能测出多组有关数值，所以采用分压电路．故电路设计如图所示：根据电路图，实物连接图如图所示：；（2）根据欧姆定律和电阻定律，得，代入数据得L=94m；点睛：首先根据电阻定律估算出铜导线的电阻，结合实验要求尽可能测出多组有关数值，确定实验电路，根据电路连接实物图；根据欧姆定律求出导线的电阻，利用电阻定律求出导线的长度即可．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)(2)3.56m/s2【答案解析】(1)由题意得，实验小车在时刻接收到第一个脉冲，设此时实验小车距测速仪x1，有①实验小车在时刻接收到第二个脉冲，设此时实验小车距测速仪x2，有②设实验小车在接收到第一个和第二个脉冲波之间的时间内运动的距离为Δx1，则有Δx1=x1－x2③由①②③式可得实验小车在接收到第一个和第二个脉冲波之间的时间内运动的距离Δx1=3.4m④设实验小车在接收到第一个和第二个脉冲波之间的时间间隔为Δt，有⑤设这段时间内的平均速度为，则有⑥由④⑤⑥式可得这段时间内的平均速度为⑦(2)依第(1)问同理可得实验小车在接收到第三个脉冲波时实验小车距测速仪为⑧