2023学年上海市曹扬第二中学物理高二下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、下列说法不正确的是（）A．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点B．空气中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果C．干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果D．由于液体表面分子间的距离大于液体内部分子间的距离，液面分子之间只有引力，没有斥力，所以液体表面具有收缩的趋势2、下列关于热力学第二定律的说法中正确的是A．所有符合能量守恒定律的宏观过程都能真的发生B．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的C．机械能可以全部转化为内能，内能也可以全部用来做功而转化成机械能D．气体向真空的自由膨胀是可逆的3、一个电阻为100Ω、匝数为1000匝的线圈，在0.5s内通过它的磁通量从0.02Wb均匀增加到0.09Wb，把一个电阻为900Ω的电热器连接在它的两端则电热器消耗的电功率为A．40W B．19.6WC．17.6W D．14W4、关于光电效应，下列说法正确的是A．极限频率越大的金属材料逸出功越小B．光电子的最大初动能与入射光频率成正比C．入射光的频率低于金属的极限频率就不能发生光电效应D．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多5、如图所示为氢原子能级图，已知可见光的能量范围为1.62eV～3.11eV，下列说法正确的是A．氢原子从高能级跃迁到第二能级，辐射的光子均为可见光B．处于基态的氢原子可吸收能量较强的可见光跃迁到高能级C．处于第四能级的大量氢原子，向基态跃迁时只能释放出3种不同频率的光子D．处于第三能级的氢原子可以吸收可见光的能量被电离6、如图是一辆汽车做直线运动的s-t图像，对线段OA，AB，BC，CD所表示的运动，下列说法中正确的是A．AB段做匀速直线运动B．OA段与BC段运动的速度不相同C．CD段表示的运动方向与OA段的运动方向相反D．汽车在4h内的位移大小为60km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，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器的滑片向b端移动时，则A．电压表读数减小B．电流表读数增大C．质点P将向上运动D．上消耗的功率逐渐增大8、一定质量的理想气体经历一个等压变化从状态1变化到状态1．在这两个状态下,各速率区间的气体分子数占总分子数的百分比与分子速率之间的关系分别如图中1、1所示．下列说法中正确的是（）A．气体在状态1时温度较高B．气体经历的是等压膨胀过程C．在此过程中外界对气体做正功D．在此过程中气体从外界吸热9、对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是（）A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大B．外界对物体做功，物体内能一定增加C．当分子间的距离增大时，分子间作用力可能增大D．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大10、如图甲所示，在变压器输入端加上如图乙所示的交变电压，在副线圈的输出端串接上一只理想整流二极管D和滑动变阻器R，则A．当滑片P上移时，原线圈中的电流I1变大B．当滑片P上移时，原线圈的输入功率变小C．当拿掉二极管后，副线圈中的交流电周期与原来相同D．保持滑片P不动，R上电流有效值是无二极管时的三、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）某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，步骤如下：(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲,由图可知其长度为________mm；用螺旋测微器测量其直径如图乙，由图可知其直径为________mm；用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图丙，则该电阻的阻值约为_______Ω．(2)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：A．待测圆柱体电阻RB．电流表A1，（量程0～4mA，内阻约为50Ω）C．电流表A2，（量程0～10mA，内阻约为30Ω）D．电压表V1，（量程0～3V，内阻约为10kΩ）E.电压表V2，（量程0～15V，内阻约为25kΩ）F．滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）G．滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）H．直流电源E（电动势4V，内阻不计）I．开关S、导线若干为使实验误差较小，要求便于调节且测得多组数据进行分析，所选电流表_____，电压表______，滑动变阻器_____（填所选器材的符号），并在虚线框中画出测量的电路图，并标明所用器材的代号．(3)若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等，由此可估算此圆柱体材料的电阻率约为ρ=________Ω·m．(保留2位有效数字)12．（12分）如图甲所示为在温度为10℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R1＝20kΩ，R2＝10kΩ，R3＝40kΩ，Rt为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示．当a、b端电压Uab＜0时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高；当Uab＞0时，电压鉴别器会令开关S断开，停止加热，恒温箱内的温度恒定在________℃．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）如图甲所示，一电阻不计且足够长的固定平行金属导轨MV、PQ间距L=1m,上端接有阻值R=0.2Ω的电阻，导轨平面与水平面间的夹角θ=37。。在导轨平面上ab、cd间有垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁场的宽度也为L=lm,磁感应强度B1随时间的变化规律如图乙所示，导轨cd以下有垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B2=0.08T,一质量m=0.1Kg、阻值r=0.1Ω的金属棒垂直导轨静止在磁场昆B2区域内，sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2o求：(1)金属棒与导轨间的最小动摩擦因数μ;(2)10s内电阻R产生的焦耳热；(3)把导轨换成光滑导轨，其他条件不变，金属棒运动的最大速度.14．（16分）如图所示，两个足够长且相互垂直的光滑绝缘斜面固定在水平面上，左侧斜面的倾角为θ＝53°，质量不计的轻质柔软裸金属导线cd、bf置于其上，间距为L＝0.50m，两导线的右端b、c连接一质量为m＝0.20kg的导体棒，其电阻R＝1.0Ω．左侧斜面固定有两个垂直斜面的绝缘立柱，其上搁置金属棒PQ（导线间电阻为R），金属棒与导线始终接触良好，且无摩擦。两斜面的底边及斜面的拼接线MN，导体棒bc、金属棒PQ均相互平行。在整个空间存在垂直于右侧斜面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B＝1T．在t＝0时，一平行于斜面向下的拉力F＝kt垂直作用在导体棒bc上，使导体棒bc连同两导线一起由静止开始做匀加速直线运动，拉力作用1.6s后撤去。导体棒PQ始终处于静止状态。已知重力加速度g＝10m/s2，求：（可以用F﹣x图象下的“面积”的43倍代表拉力F做的功，sin53°＝0.8）（1）导体棒bc的加速度a及系数k的大小；（2）从开始到撤去拉力过程中，通过金属棒PQ的电量q；（3）当导体棒bc向下的位移s＝10m时，金属棒PQ上产生的焦耳热Q？15．（12分）如图所示，在直角坐标系x0y平面的一、四个象限内各有一个边长为L的正方向区域，二三像限区域内各有一个高L，宽2L的匀强磁场，其中在第二象限内有垂直坐标平面向外的匀强磁场，第一、三、四象限内有垂直坐标平面向内的匀强磁场，各磁场的磁感应强度大小均相等，第一象限的x<L，L<y<2L的区域内，有沿y轴正方向的匀强电场．现有一质量为四电荷量为q的带负电粒子从坐标(L，3L/2)处以初速度沿x轴负方向射入电场，射出电场时通过坐标(0，L)点，不计粒子重力．(1)求电场强度大小E；(2)为使粒子进入磁场后途经坐标原点0到达坐标(-L，0)点，求匀强磁场的磁感应强度大小B；(3)求第(2)问中粒子从进入磁场到坐标(-L，0)点所用的时间．

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、D【答案解析】A、液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故A正确；B、空气的小雨滴呈球形是由于水的表面存在表面张力，使雨滴表面有收缩的趋势的结果，故B正确；C、干湿温度计下端包有湿纱布，湿纱布上的水分要蒸发，蒸发是一种汽化现象，汽化要吸热，所以干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，故C正确；D、由于液体表面分子间的距离大于液体内部分子间的距离，液面分子之间引力和斥力同时存在，但引力比斥力大，分子力表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势，故D错误；不正确的故选D．【答案点睛】液晶具有各向异性的特点；液体表面存在表面张力，能使空气的小雨滴呈球形；湿温度计下端包有湿纱布，湿纱布上的水分要蒸发，蒸发是一种汽化现象，汽化要吸热，所以湿温度计的示数较低；分子间引力和斥力同时存在．结合这些知识分析．2、B【答案解析】

A.根据热力学第二定律，所有符合能量守恒定律的宏观过程不一定都能真的发生，选项A错误；B.一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，选项B正确；C.机械能可以全部转化为内能，但是内能不可以全部用来做功而转化成机械能，选项C错误；D.气体向真空的自由膨胀是不可逆的，选项D错误；故选B.3、C【答案解析】由法拉第电磁感应定律可知，线圈中产生的电动势为，由闭合电路欧姆定律可知，回路中的电流为所以电热器的电功率为故C正确．4、C【答案解析】根据爱因斯坦光电效应方程Ekm=hγ-W，可知hγ0=W，故金属的极限频率越大，金属材料的逸出功越大，故A错误；根据光电效应方程Ekm=hv-W0知，光电子的最大初动能与入射光的频率不是正比关系，故B错误；当入射光的频率低于极限频率时，不能发生光电效应，与入射光的强度大小无关，故C正确；在光电效应中，光电子数目与光强有关，入射光的光强一定时，当频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越少，故D错误。所以C正确，ABD错误。5、D【答案解析】

A.氢原子从无穷远处向n=2能级跃迁时发出的光子能量为3.4eV，则从高能级跃迁到第二能级时，辐射的光子的能量的大于3.11eV，不是均为可见光，选项A错误；B.处于基态的氢原子至少要吸收10.2eV的光子才能跃迁到高能级，则处于基态的氢原子不能吸收能量较强的3.11eV的可见光跃迁到高能级，选项B错误；C.处于第四能级的大量氢原子，向基态跃迁时只能释放出C42=6D.处于第三能级的氢原子的只要至少吸收1.51eV的光子就能电离，则处于第三能级的氢原子可以吸收可见光的能量被电离，选项D正确.6、C【答案解析】

A.AB段物体的位移不随时间而变化，速度为零，物体处于静止状态，故A错误；B.根据速度公式：对于OA段：对于BC段：即速度相同，故选项B错误；C.OA段物体沿正方向运动，CD段物体沿负方向运动，所以CD段的运动方向与OA段的运动方向相反，故C正确；D.运动4h汽车的位移大小为故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、AB【答案解析】

由图可知，R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联后，再由R1串连接在电源两端；电容器与R3并联；当滑片向b移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；路端电压减小，同时R1两端的电压也增大；故并联部分的电压减小；由欧姆定律可知流过R3的电流减小，则流过并联部分的电流增大，故电流表示数增大；故B正确；因并联部分电压减小，而R2中电压增大，故电压表示数减小；故A正确；因电容器两端电压减小，故电荷受到的向上电场力减小，则重力大于电场力，电荷向下运动，故C错误；因R3两端的电压减小，由公式可知，R3上消耗的功率减小．故D错误．综上所述，故选AB．【点晴】本题考查闭合电路的欧姆定律，一般可以先将分析电路结构，电容器看作开路；再按部分-整体-部分的分析思路进行分析．8、BD【答案解析】

A．由图知气体在状态1时分子平均速率较小，则知气体在状态1时温度较低，A错误；B．气体发生等压变化，温度升高，由气态方程，知气体的体积增大，即气体经历的是等压膨胀过程，B正确；C．气体膨胀时对外界做功，C错误；D．温度升高，理想气体的内能增大，气体对外界做功，根据热力学第一定律可知气体从外界吸热，D正确．故选BD.【答案点睛】根据温度是分子平均动能的标志，分析温度的变化，由气态方程分析体积的变化．由热力学第一定律分析热量的变化．9、ACD【答案解析】A.物体的内能由物体的体积，温度和物质的量共同决定，故温度高的物体内能不一定大．温度是分子平均动能的标志，温度高的物体分子平均动能一定大，故A正确；B.改变内能的方式有做功和热传递，物体对外界做功，同时物体吸热，则物体内能不一定增加；故B错误；C.分子作用力随距离增大先减小后增大，故C正确；D.当分子间作用力表现为斥力时，随分子间距离的减小分子力做负功，分子势能增大，故D正确．故选ACD.10、BCD【答案解析】

A项：由于原线圈两端电压不变，副线圈两端电压不变，当滑片P上移时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，所以副线圈中的电流变小，则原线圈中的电流变小，故A错误；B项：由于原线圈中的电流变小，电压不变，所以功率变小，故B正确；C项：有二极管存在时，副线圈中交变电流一个周期内只有半个周期有电流，但周期不变，拿掉二极管后，副线圈中交变电流的周期不变，故C正确；D项：设副线圈两端电压为U0，有二极管时，根据电流的热效应得：R两端的电压为，解得：，无二极管时，R两端的电压为：，根据可得：保持滑片P不动，R上电流有效值是无二极管时的，故D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、（1）50.15mm；（2）4.700mm；（3）220Ω；（4）如图所示【答案解析】试题分析：（1）由图甲，游标卡尺的读数为50mm+3×0.05mm=50.15mm；由图乙，螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读，螺旋测微器的读数为4mm+0.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm；由图丙，用欧姆表测电阻的读数为指针示数乘以倍率，当指针指在中央附近时测量值较准确，欧姆表表盘的示数为22.0×10Ω=220Ω．（2）电源电动势为4V，故电压表应选V1，待测电阻中最大电流约为，则电流表应选A2；滑动变阻器选择小量程的，便于调节，故选R1；因待测电阻值远小于电压表内阻，电流表应选外接法；又滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻值，故变阻器应用分压式接法，电路图如图所示：（3）根据电阻定律、，代入数据解得：考点：本题考查了测定金属的电阻率和螺旋测微器及游标卡尺的读数．12、32【答案解析】由题意得：当Uab=0时，恒温箱保持稳定，根据串并联电路电压与电阻的关系可知：R1：R2=2：1只有R3：R4也为2：1的时候，Uab=0，此时电桥平衡．所以可知Rt电阻为20kΩ，从图乙可以看出，电阻为20kΩ时，温度为35摄氏度．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）0.8（2）0.5J（3）30m/s【答案解析】

（1）感应电动势①感应电流②安培力③对导体棒受力分析有④联立解得⑤（2）电阻R产生的焦耳热⑥解得⑦（3）金属棒最终匀速运动，受力分析有⑧，，⑨联立解得14、（1）6m/s2，0.75N/s；（2）1.92C；（3）4.464J。【答案解析】

(1)导体棒受到的安培力：安培，对由牛顿第二定律得：由题意可知时，、代入数据解得：，此后导体棒做匀加速运动速度：，因此：代入数据解得：(2)撤去拉力时，导体棒的速度