2023学年湖北省省实验学校、武汉一中等六校物理高二下期末考试试题（含解析）

2023学年高二下学期物理期末模拟测试卷注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、如图所示为氢原子的能级图，一群氢原子处于n＝4能级，向低能级跃迁时要辐射光，用这些光照射钠。已知钠的逸出功为2.29eV，电子的电荷量为1.60×10﹣19C，普朗克常量为6.63×10﹣34J•S．则下列说法正确的是（）A．产生的光电子的最大初动能为12.75eVB．有4种辐射光能使钠发生光电效应C．从能级n＝4跃迁到n＝1的辐射光波长最长D．从能级n＝4跃迁到n＝1的辐射光照射钠，产生的光电流最强2、如图所示，一物体在粗糙水平地面上受到斜向上的恒定拉力F作用而做匀速直线运动，则下列说法正确的是()A．物体一定受四个力 B．物体可能受三个力作用C．物体可能受两个力作用 D．物体可能不受摩擦力作用3、天然放射现象是1896年法国物理学家贝克勒耳发现的，该研究使人们认识到原子核具有复杂的结构.关于天然放射性，下列说法正确的是A．所有元素都具有天然放射性B．放射性元素的半衰期与外界温度无关C．放射性元素与别的元素形成化合物后不再具有放射性D．、和三种射线中，射线的穿透能力最强4、将两个质量均为m的小球a、b用细线相连后，再用细线悬挂于O点，如图所示。用力F拉小球b，使两个小球都处于静止状态，且细线Oa与竖直方向的夹角保持θ＝30°，则F达到最小值时Oa绳上的拉力为（）A． B．mg C． D．5、图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示．一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是()A．向上 B．向下 C．向左 D．向右6、一个质点做简谐运动的图象如图所示，下述正确的是（）A．质点振动周期为4s．B．在10s内质点经过的路程是10cmC．在5s末，速度最大，加速度最大D．t=1.5s时质点的位移大小是2cm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、下列五幅图中关于机械振动和机械波的说法正确的是_____A．粗糙斜面上的金属球m在弹簧的作用下运动，该运动是简谐运动B．单摆的摆长为L，摆球的质量为m、位移为x，此时回复力为F=-mgC．实线为t1=0时刻的波形图，虚线为t2=0.25s时刻的波形图，该波的周期大于0.25s，则这列波可能沿x轴向右传播，波速为2m/sD．一列水波经过孔时可以发生衍射，若增大AB，则衍射现象会更明显E.两列振幅均为1cm的相干水波某时刻的波峰和波谷位置（实线表示波峰，虚线表示波谷）如图，图示时刻A、B两点的竖直高度差为4cm8、如图是氢原子的能级图，a、b、c为原子跃迁时所发出的三种光。当用c光照射某种金属时恰能发生光电效应，下列说法正确的是A．c光的频率小于b光的频率B．a光的频率大于b光的频率C．换成a光照射该种金属，一定会发生光电效应D．换成b光照射该种金属，可能会发生光电效应9、如图，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，这就是大家熟悉的惯性演示实验．若砝码和纸板的质量分别为M和m，各接触面间的动摩擦因数均为μ，砝码与纸板左端的距离及桌面右端的距离均为d．现用水平向右的恒定拉力F拉动纸板，下列说法正确的是A．纸板相对砝码运动时，纸板所受摩擦力的大小为B．要使纸板相对砝码运动，F一定大于C．若砝码与纸板分离时的速度小于，砝码不会从桌面上掉下D．当时，砝码恰好到达桌面边缘10、如图所示，质量为的物块A以速度沿粗糙水平面滑向静止在水平面上质量为的物块B，物块A和物块B碰撞时间极短，碰后两物块粘在一起。已知物块A和物块B均可视为质点，两物块间的初始距离，两物块与水平面间的动摩擦因数均为，重力加速度，则（）A．两物块碰撞前的瞬间，物块A的速度为1B．两物块碰撞前的过程中，物块A与水平面间产生的热量为

C．两物块碰撞过程中，物块A对物块B的冲量为D．两物块碰撞过程中，系统损失的机械能为3J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）在测量一节干电池的电动势和内电阻的实验中，实验电路图如图所示．（1）实验过程中，应选用哪个电流表和滑动变阻器（请填写选项前对应的字母）A．电流表A1（量程1．6A，内阻约1．8Ω）B．电流表A2（量程3A，内阻约1．5Ω）C．滑动变阻器R1（1～11Ω）D．滑动变阻器R2（1～2111Ω）（2）实验中要求电流表测量通过电池的电流，电压表测量电池两极的电压．根据图示的电路，电流表测量值真实值（选填“大于”或“小于”）．（3）若测量的是新干电池，其内电阻比较小．在较大范围内调节滑动变阻器，电压表读数变化（选填“明显”或“不明显”）．（4）闭合开关，调节滑动变阻器，读取电压表和电流表的示数．用同样方法测量多组数据，将实验测得的数据标在如图所示的坐标图中，请作出U­I图线，由此求得待测电池的电动势E=V，内电阻r=Ω（结果均保留两位有效数字）．所得内阻的测量值与真实值相比（填“偏大”、“偏小”或“相等”）．12．（12分）“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好玻璃砖，aa＇和bb＇分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图所示．在玻璃砖的一侧插上两枚大头针Pl和P2，用“+”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针P3和P1．在插P3和P1时，应使_________（选填选项前的字母）．A．P3只挡住Pl的像B．P1只挡住P2的像C．P3同时挡住Pl、P2的像D．P1同时挡住Pl、P2、P3的像四、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，足够长的圆柱形气缸竖直放置，其横截面积为S＝1×10－3m1，气缸内有质量m＝1kg的活塞，活塞与气缸壁封闭良好，不计摩擦．开始时活塞被销子K固定于如图位置，离缸底L1＝11cm，此时气缸内被封闭气体的压强为p1＝1.5×105Pa，温度为T1＝300K．外界大气压为p0＝1.0×105Pa，g＝10m/s1．(1)现对密闭气体加热，当温度升到T1＝400K，其压强p1多大？(1)若在此时拔去销子K，活塞开始向上运动，当它最后静止在某一位置时，气缸内气体的温度降为T3＝360K，则这时活塞离缸底的距离L3为多少？(3)保持气体温度为360K不变，让气缸和活塞一起在竖直方向做匀变速直线运动，为使活塞能停留在离缸底L4＝16cm处，则求气缸和活塞应做匀加速直线运动的加速度a大小及方向．14．（16分）如图所示是在竖直方向上振动并沿水平方向传播的简谐横波，实线是t=0时刻的波形图，虚线是t=0.2s时刻的波形图．①若波沿x轴负方向传播，求它传播的速度．②若波沿x轴正方向传播，求它的最大周期．③若波速是25m/s，求t=0时刻P点的运动方向．15．（12分）在水平面有一个导热气缸，如图甲所示，活塞与气缸之间密封了一定质量的理想气体，不计活塞与气缸间的摩擦。最初密封气体的温度为23，气柱长10cm；给气体加热后，气柱长变为12cm。已知气缸内截面积为0.001m2，大气压P0=1.0105Pa，g取10m/s2。（1）求加热后气体的温度；（2）若保持加热后气体温度不变，将气缸直立后（如图乙所示）气柱长度变为8cm，求活塞质量。

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.从n＝4能级向基态跃迁时发出的光子的能量值最大，为：E41＝E4﹣E1＝﹣0.85﹣（﹣13.6）eV=12.75eV发生光电效应时，产生的光电子的最大初动能：Ekm＝E41﹣W0＝12.75﹣2.29＝10.46ev故A不符合题意；B.n＝4跃迁到n＝3辐射的光子能量为0.66eV；n＝3跃迁到n＝2辐射的光子能量为1.89eV，均小于逸出功，不能发生光电效应；n＝4跃迁到n＝2辐射的光子能量为2.55eV，大于逸出功，能发生光电效应，同理其余3种（n＝4跃迁到n＝1；n＝3跃迁到n＝2；n＝2跃迁到n＝1）光子能量均大于2.29eV，所以这群氢原子辐射的光中有4种频率的光子能使钠发生光电效应。故B符合题意；C.从n＝4能级向基态跃迁时发出的光子的能量值最大，频率最大，波长最短。故C不符合题意；D.光电流的大小与入射光的频率无关，与入射光的强度有关。故D不符合题意；2、A【答案解析】

ABC．物体一定受到重力和力F的作用，在水平方向由受力平衡得，物体还受摩擦力作用而与力F的水平分力平衡，有摩擦力必有支持力，故物体还受支持力作用。物体一定受到四个力作用，故A正确，B错误，C错误。D．物体一定受摩擦力作用，故D错误3、B【答案解析】

A．有些原子核不稳定，可以自发地衰变，但不是所有元素都可能发生衰变，故A错误；B．放射性元素的半衰期由原子核决定，与外界的温度无关，故B正确；C．放射性元素的放射性与核外电子无关，故放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性，故C错误；D．α、β和γ三种射线，γ射线的穿透力最强，电离能力最弱，故D错误；4、A【答案解析】

将a、b两小球视为整体受力分析，根据力的合成：可知当外力垂直绳子时有最小值，则Oa绳子的拉力：A正确，BCD错误。故选A。5、B【答案解析】试题分析：带电粒子在磁场中受洛伦兹力，磁场为4根长直导线在O点产生的合磁场，根据右手定则，a在O点产生的磁场方向为水平向左，b在O点产生磁场方向为竖直向上，c在O点产生的磁场方向为水平向左，d在O点产生的磁场方向竖直向下，所以合场方向水平向左．根据左手定则，带正电粒子在合磁场中洛伦兹力方向向下．故选B．考点：洛伦兹力方向判定（左手定则）和直导线周围磁场的判定（右手螺旋定则）．6、A【答案解析】由图象知，质点振动周期为4s，故A正确．10s=2.5T，则在10s内质点经过的路程是2.5×4A=10A=20cm，选项B错误；在5s末，质点位移最大，则速度为零，加速度最大，故C错误．t=1.5s时质点不在位移最大的位置，则位移大小小于2cm，选项D错误；故选A.点睛：质点做简谐运动时通过的路程，一般根据时间与周期的关系，求出路程是多少倍的振幅．质点在任意时刻的位移，可由振动方程求解．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、BCE【答案解析】

A．小球运动过程中收到摩擦力作用，回复力不满足F=-kx，A错误B．当摆角较小的时候，回复力F=-mgsinθ=-mgxC．如果波向右传播，则满足14T=0.25，T=1s，波长为2m，波速为2m/s；如果波向左传播，则满足34T=0.25，T=D．障碍物尺寸相对于波长越小，衍射现象越明显，D错误E．A为波峰和波峰叠加点，B为波谷和波谷叠加点，水波的振幅为1cm，所以图示时刻A、B两点的竖直高度差为4cm，E正确8、BC【答案解析】因为Em-En=hv，则Ea＞EC＞Eb，依据E=hγ，可知，γa＞γc＞γb，可知a光的频率最高，b光的频率最低，故A错误，B正确；因为a光的能量大于c光的能量，所以能发生光电效应，故C正确；因为b光的能量小于c光的能量，所以不能发生光电效应，故D错误。所以BC正确，AD错误。9、BC【答案解析】

A、对纸板分析，当纸板相对砝码运动时，所受的摩擦力μ（M+m）g+μMg，故A错误；B、设砝码的加速度为a1，纸板的加速度为a2，则有：f1=Ma1，，发生相对运动需要，代入数据解得：，故B正确；C、若砝码与纸板分离时的速度小于，砝码匀加速运动的位移小于，匀减速运动的位移小于，则总位移小于d，不会从桌面掉下，故C正确；D、当时，砝码未脱离时的加速度，纸板的加速度，根据，解得，则此时砝码的速度，砝码脱离纸板后做匀减速运动，匀减速运动的加速度大小，则匀减速运动的位移，而匀加速运动的位移，可知砝码离开桌面，故D错误．故选BC．10、BD【答案解析】

A．物块A运动到和物块B碰撞前，根据动能定理得：解得：v=3m/s故A项错误；B．两物块碰撞前的过程中，物块A与水平面间产生的热量故B项正确；C．以物块A和物块B为系统，根据动量守恒得：以物块B为研究对象，根据动量定理得：解得：故C项错误；D．以物块A和物块B为系统，根据能量守恒得，系统损失的机械能故D项正确。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、（2）AC；（2）小于；（3不明显；（4）U­I图线（图略）；2．5V；2．9Ω；偏小【答案解析】试题分析：（2）一节干电池的电动势约为2．5V，内阻为几欧姆，所以电流表选择量程2．6A的，因为干电池的内阻较小，为了方便条件选择最大阻值较小的滑动变阻器，所以选择滑动变阻器R2（2～22Ω）；故选AC（2）图中电流表测量的是通过滑动变阻器的电流，而通过电池的电流等于通过滑动变阻器的电流加上通过电压表的电流，所以图示的电路电流表测量值小于真实值；（3）作出电源的U-I图象，根据闭合电路欧姆定律分析可知，图象的斜率等于电源的内阻，如图，图线2的斜率小于图线2的斜率，则对应的电源的内阻图线2的较小，由图可以看出，图线2电压随电流变化较慢，所以电源内阻很小时，电压表读数变化不明显．（4）根据坐标系内描出的点作出电源的U-I图象，图象如图所示，由图示电源U-I图象可知，图象与纵轴交点坐标值为2．5，电源电动势E=2．5V，电源内阻：．相对于电源来说，电流表采用内接法，电流表的测量值小于通过电源的电流，电动势和内阻的测量值均小于真实值．考点：测量电源的电动势及内阻【名师点睛】本题考查了实验器材的选择、连接实物电路图、求电源电动势与内阻、判断电池的新旧，知道实验原理、掌握实验器材的选择原则、会应用图象法处理实验数据即可正确解题．12、CD;【答案解析】

根据实验的原理，连接P1、P2表示入射光线，连接P3、P1表示出射光线，连接两光线与玻璃砖的交点，即为折射光线．实验的过程中，要先在白纸上放好玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在玻璃砖另一侧观察，调整视线使P1的像被P2的像挡住，接着在眼睛所在一侧相继又插上两枚大头针P3、P1，使P3挡住P1、P2的像，使P1挡住P3和P1、P2的像．A．P3只挡住Pl的像，与结论不相符，选项A错误；B．P1只挡住P2的像，与结论不相符，选项B错误；C．P3同时挡住Pl、P2的像，与结论相符，选项C正确；D．P1同时挡住Pl、P2、P3的像，与结论相符，选项D正确；故选CD．【答案点睛】用插针法测定玻璃砖折射率时，要知道实验的原理及实验的步骤，同时要使得大头针间的距离和入射角都应适当大些，可减小角度引起的相对误差，提高精