合肥市重点中学2023学年高二物理第二学期期末学业质量监测试题（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，一束光线从空气射向折射率为的玻璃内，在界面上的入射角为45°，下面四个光路图中，正确的是（）A． B． C． D．2、氢原子的能级图如图所示．用某种单色光照射容器中大量处于n=2能级的氢原子，氢原子吸收这种光子后，能发出波长分别为λ1、λ2、λ3的三种光子（λ1>λ2>λ3）．则照射光光子的波长为（）A．λ1 B．λ3 C．λ1-λ2 D．λ2+λ33、如图所示，白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P和Q，A点位于P、Q之间，B点位于Q右侧。旋转偏振片P，A、B两点光的强度变化情况是：（）A．A、B均不变B．A、B均有变化C．A不变，B有变化D．A有变化，B不变4、因“光纤之父”高锟的杰出贡献，早在1996年中国科学院紫金山天文台就将一颗于1981年12月3日发现的国际编号为“3463”的小行星命名为“高锟星”。假设高锟星为均匀的球体，其质量为地球质量的倍，半径为地球半径的倍，则“高锟星”表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的（）A．倍 B．倍 C．倍 D．倍5、氢原子第n能级的能量为En＝(n＝l，2，3…），若一个处于第n1能级的氢原子跃迁过程中发射能量为2.55eV的光子后处于比基态能量高出10.2eV的第n2能级．下列说法中正确的是A．n1＝5B．n2＝3C．用能量为l0.2eV的光子照射氢原子，就可以使处于基态的氢原子电离D．一个处于第n1能级的氢原子向低能级跃迁过程中最多可能辐射出3种不同频率的光子6、一物体作匀加速直线运动，通过一段位移所用的时间为，紧接着通过下一段位移所用时间为．则物体运动的加速度为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、如图甲所示是由透明材料制成的半圆柱体，一束单色细光束由真空沿着径向与成角射入，对射出的折射光线的强度随角的变化进行记录，得到的关系如图乙所示．图丙是这种材料制成的透明体，左侧是半径为的半圆柱体，右侧是长为,高为的长方体，一束该单色光从左侧点沿半径方向，且与长方体的长边成角射入透明体．已知光在真空中的传播速度为,以下说法中正确的是（）A．该透明材料的临界角是B．该透明材料的临界角是C．光线在透明长方体中运动的总时间为D．该透明材料的折射率为8、下列说法中正确的是（）A．偏振光可以是横波，也可以是纵波B．声源与观察者相互靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率C．相对论认为时间和空间与物质的运动状态有关D．雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的折射现象E.光学镜头上的增透膜利用了光的干涉现象9、下列说法正确的是（）A．马路积水上的油膜呈现彩色图样是光的干涉现象B．全息照相利用了激光相干性好的特性C．光的偏振现象说明光是纵波D．X射线比无线电波更容易发生衍射现象E.双缝干涉实验时入射光由红光变为紫光相邻亮条纹的间距变窄10、如图，两根完全相同的光滑圆孤金属导轨平行固定放置，水平间距为L、半径为r，其上端cd间外接一阻值为R的定值电阻。abcd所围成的区域处在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一金属杆以水平速度从导轨最低点ab处滑入，并在外力作用下沿导轨故匀速圆周运动到达cd位置，运动过程中金属杆始终与导轨垂直并接触良好，不计导轨和金属杆的电阻，则在该过程中A．通过R的电流大小逐渐减小B．金属杆刚滑入时R的电功率为C．通过R的电量为D．R产生的热量为三、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）“验证力的平行四边形定则”实验中(1)部分实验步骤如下，请完成有关内容：A．将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端绑上两根细线．B．在其中一根细线挂上5个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图甲所示，记录：________、________、________.C．将步骤B中的钩码取下，分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码，用两光滑硬棒B、C使两细线互成角度，如图乙所示，小心调整B、C的位置，使________________________________________________________________________，记录__________________________________________________________________．(2)如果“力的平行四边形定则”得到验证，那么图乙中cosα12．（12分）某实验小组为验证动量守恒定律，将一轻弹簧压缩并用细线拴住置于水平光滑桌面上，紧挨着压缩后的轻弹簧两端分别放置大小相等、质量不等的小球a和b，系统处于静止状态，如题11图所示．将细线烧断，球被弹出，两小球飞离桌面前都已离开弹簧．(1)若只需验证动量守恒定律，请你在以下操作中选出最简单有效的操作步骤________（只填写操作步骤前的字母代号）A．用螺旋测微器测量出小球的直径d；B．用刻度尺测量出桌面离水平地面的竖直高度h；C．用天平分别测量出a、b两小球的质量ma和mb；D．用重锤线分别悬于小球a和b飞离桌子边缘的位置，待其静止时记下重锤在地面上的投影点O1、O2；E．烧断细线，记下两小球a和b第一次落地时的位置M点和N点；F．用刻度尺分别测量O1M的长度Sa和O2N的长度Sb；G．利用h、g（重力加速度）计算时间，再用Sa和Sb计算出两球水平飞出速度va、vb．(2)请你写出验证动量守恒最简单有效的关系式____________（选用d、h、ma、mb、g、Sa、Sb表示）．(3)若实验小组还需测定烧断细线前，压缩弹簧储存的弹性势能．则弹性势能的表达式EP=________（选用d、h、ma、mb、g、Sa、Sb表示）．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）声波在空气中的传播速度为340m/s，在钢铁中的传播速度为4900m/s。一平直桥由钢铁制成，某同学用锤子敲击一下桥的一端发出声音，分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00s。桥的长度为______m.若该声波在空气中的波长为λ，则它在钢铁中的波长为λ的______倍。14．（16分）人的眼球可简化为如图所示的模型，折射率相同、半径不同的两个球体共轴，平行光束宽度为D，对称地沿轴线方向射入半径为R的小球，会聚在轴线上的P点。取球体的折射率为2，且，求光线的会聚角示意图未按比例画出15．（12分）如图所示,斜面倾角为37°,物体A的质量为2kg,与斜面间的动摩擦因数为0.1．若要使A在斜面上静止,物体B质量的最大值和最小值分别是多少?(g取10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力)

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】

光由空气射向玻璃，一部分反射回空气，反射角等于入射角；一部分折射进入玻璃，因玻璃是光密介质，则折射角小于入射角，故B正确；故选B。点睛：光由光疏介质射向光密介质不可能发生全反射，即在界面同时发生折射和反射。若是从玻璃射向空气则要考虑是否发生全反射然后确定光路图。2、A【答案解析】处于激发态的氢原子并不稳定，能够自发向低能级跃迁并发射光子，氢原子只发出三种不同频率的色光，知氢原子处于n=3能级．所以某种单色光照射容器中大量处于n=2能级的氢原子，跃迁到氢原子处于n=3能级．氢原子吸收这种光子后，能发出波长分别为λ1、λ2、λ3，的三种光子，（λ1＞λ2＞λ3）．根据光子频率得光子波长越小，频率越大．显然从n=3直接跃迁到n=2能级时辐射光子的能量等于入射光子的能量，故入射光子的能量E=hv1，所以照射光光子的波长为λ1．故选A．3、C【答案解析】

白炽灯的光线沿各个方向的都有，旋转偏振片P，A点光的强度不会变化；而偏振片对入射光具有遮蔽和透过的功能，可使纵向光或横向光一种透过，一种遮蔽，旋转偏振片P，PQ放置的方向不同，通过P的光线有一部分不能通过Q，所以通过Q的光线在B点强度会发生变化。选项C正确，ABD错误。故选C。4、C【答案解析】

根据，得，，因为高锟星的质量为地球质量的，半径为地球半径的，则“高锟星”表面的重力加速度是地球表面的重力加速度的，故C正确，ABD错误．5、D【答案解析】

AB、基态的能量为-13.6eV，根据氢原子发射能量为2.55eV的光子后处于比基态能量高出l0.2eV的激发态，得出氢原子发射光子前后所具有的能量，再依据氢原子第n能级的能量为：（n=l，2，3…），则有：，，联立解得：n1=4；n1=2；故AB错误。

C、用能量为l3.6eV的光子照射氢原子，才可以使处于基态的氢原子电离，故C错误；

D、一个处于n=4能级的氢原子，跃迁到基态的过程中，释放出的光子光子最多由3种，分别是从n=4→3→2→1放出的，故D正确。

故选D。6、A【答案解析】试题分析：物体作匀加速直线运动在前一段所用的时间为，平均速度为：，即为时刻的瞬时速度；物体在后一段所用的时间为，平均速度为：，即为时刻的瞬时速度．速度由变化到的时间为：，所以加速度为：，A正确；考点：考查了匀变速直线运动规律的应用【名师点睛】本题若设初速度和加速度，结合位移时间公式列方程组求解，可以得出加速度的大小，但是计算较复杂，没有运用匀变速直线运动的推论解决简捷．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】由图乙可知，时，折射光线开始出现，说明此时对应的入射角应是发生全反射的临界角C，即得：．故A错误，B正确．根据全反射临界角公式：，得该透明材料的折射率：，故D错误．因为临界角是，光线在玻璃砖中刚好发生3次全反射，光路图如图所示则光程为：L=10R，光在该透明材料中的传播速度为：，光线在透明长方体中运动的总时间：，故C正确；故选BC．【答案点睛】由图象能读出此透明材料的临界角，根据全反射临界角公式求解折射率n；根据光路图，结合光的全反射，确定光程，并根据与求解光线在透明长方体中运动的总时间．8、BCE【答案解析】

A、偏振现象是横波所特有的，因此偏振光一定是横波，故A错误；B、根据多普勒效应可知，声源与观察者相互靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率，故B正确；C、相对论认为：空间和时间与物质的运动快慢有关，故C正确；D、雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的干涉现象，故D错误；E、光学镜头上的增透膜，膜的上表面与玻璃表面反射的光发生干涉，利用了光的干涉现象，故E正确；故选BCE．9、ABE【答案解析】

A．油膜上呈现彩色条纹，由内外薄膜光的相互叠加而产生，这是光的干涉，故A正确；B．全息照相利用了激光相干性好的特性，故B正确；C．光的偏振现象说明光是横波，不是纵波，故C错误；D．X射线比无线电波的波长短，更不容易发生衍射现象，故D错误；E．光的双缝干涉实验中，光的双缝干涉条纹间距，若仅将入射光从红光改为紫光，由于红光波长大于紫光，则相邻亮条纹间距变小，故E正确。故选ABE。【答案点睛】考查光的偏振、光的干涉与衍射的应用，注意激光的其它特点，理解影响干涉条纹间距的因素，掌握干涉与衍射的区别．10、ABD【答案解析】

A.金属棒从轨道最低位置cd运动到ab处的过程中，水平分速度逐渐减小，则切割磁感线的速度减小，感应电动势减小，通过R的电流大小逐渐减小，故A正确；B.金属杆刚滑入时的感应电动势：E=BLv0，金属杆刚滑入时R的电功率：，故B正确；C.通过R的电量：，故C错误；D.金属棒做匀速圆周运动，切割磁感线的速度为v0cosθ，则回路中产生正弦式交变电流，可得产生的感应电动势的最大值为Em=BLv0，有效值为，由焦耳定律可知，R上产生的热量：，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)B.钩码个数(或细线拉力)橡皮筋与细线结点的位置O细线的方向(说明：能反映细线方向的其他记录也可以)C．橡皮筋与细线结点的位置与步骤B中结点位置重合钩码个数和对应的细线方向(2)从图中可得：3【答案解析】试题分析：（1）本题中是通过钩码的个数测量力的大小的，故需要记录钩码的个数，以及拉力的方向，即细线的方向使用两个力拉动时，需要将绳子的接点拉到相同的位置，即橡皮筋与细线结点的位置与步骤B中结点位置重合，记录两个力的方向，钩码的个数(2)从图中可得cosα=F14mg，cosβ=F考点：本题考查力的平行四边形定则．点评：本实验中的几个重点：(1)等效性：合力和分力的效果要相同，所以在实验中橡皮筋结点每一次都到同一位置．(2)记录合力的大小和方向．本实验通过钩码个数计算力的大小，力的方向由橡皮筋上取两点连线．12、CDEFmaSa【答案解析】

(1)(2)球离开桌面后做平抛运动，取A的初速度方向为正方向，两球质量和平抛初速度分别为：ma、mb、va、vb，平抛运动的水平位移分别为Sa、Sb，平抛运动的时间为t，需要验证的方程：0=mava(3)平抛运动竖直方向h=12gt2，得到t=2hg，对系统根据能