江苏省常州市常州高级中学分校2023学年物理高二下期末学业质量监测模拟试题（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、某理想变压器原、副线圈匝数比为2∶1,原线圈所接电源电压按图示规律变化,副线圈接一负载,并用交流电压表测其两端电压．下列判断正确的是（）A．交流电压表的测量值为110VB．原、副线圈中电流之比为2∶1C．变压器输入、输出功率之比为2∶1D．交流电压有效值为220

V,频率为50Hz2、如图，用能量为12.09eV的光子照射一群处于基态的氢原子，则氢原子A．不能跃迁到其他能级B．只能跃迁到n=3的能级C．跃迁后只能辐射一种频率的光子D．跃迁后不能再辐射出能量为12.09eV的光子3、如图所示，把一块不带电的锌板用导线连接在验电器上，当用某频率的紫外线照射锌板时，发现验电器指针偏转一定角度，下列说法正确的是（）A．验电器带正电，锌板带负电B．验电器带负电，锌板也带负电C．若改用红光照射锌板，验电器的指针一定也会偏转D．若改用同等强度频率更高的紫外线照射锌板，验电器的指针也会偏转4、万有引力的数学表达式为，下列说法正确的是A．表达式中G是一个没有单位的常量B．当两物体之间的距离趋近于零时，万有引力趋于无穷大C．两物体之间的万有引力大小与它们的质量、距离及运动状态都有关D．两物体间的引力大小总是大小相等方向相反，与两物体质量是否相等无关5、下列关于原子和原子核的说法正确的是（）A．粒子散对实验现象中，绝大多数粒子不偏转，说明原子内几乎是“空”的B．核聚变反应方程中，表示质子C．放射性元素的半衰期随温度的升高而变短D．衰变现象说明粒子是原子核的组成部分6、一单色光从空气中射到直角棱镜一个面上P点，以入射角射入棱镜，经折射后射到另一面的Q点，恰好发生全反射，如图所示，则棱镜的折射率是A． B． C． D．2二、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、甲、乙两列波在同一介质中沿x轴相向传播，它们的频率相同，振动方向相同，甲的振幅为A，乙的振幅为A2，某时刻的波形图如图所示，x=4m的质点再过1sA．两列波的频率均为0.25HzB．再过4s两波相遇C．两列波相遇后，x=6m的质点振动加强，x=7m的质点振动减弱D．稳定干涉后，x=4m的质点振幅为A8、用双缝干涉测光的波长的实验装置如图所示，实验装置使光屏上能观察到清晰的干涉条纹。关于该实验，下列说法正确的是()A．取下滤光片，光屏上将只见到白光B．若光屏与双缝间距增大，光屏上相邻两条亮纹中心的距离增大C．若将双缝间的距离d增大，光屏上相邻两条暗纹中心的距离减小D．测出n条亮条纹间的距离a，则相邻两条亮条纹间距为△x=a／(n+1)E.若将滤光片由红色换成绿色，光屏上相邻两条暗纹中心的距离减小9、关于热力学现象和热力学规律，下列说法正确的是A．自然界中符合能量守恒定律的宏观过程不一定能自然发生B．用活塞压缩气缸内空气，对空气做功2.0×105J，同时空气内能增加了1.5×105J，则空气从外界吸收热量0.5×105JC．物体温度为0℃，分子平均动能为0D．一定质量气体保持温度不变，压强随体积增大而减小，微观原因是单位体积内的分子数减小10、质量为M的带有光滑圆弧轨道的小车静止置于光滑水平面上，如图所示，一质量为m的小球以速度v0水平冲上小车，到达某一高度后，小球又返回小车的左端，若M=2m，则A．小球以后将向左做平抛运动B．小球将做自由落体运动C．此过程小球对小车做的功为D．小球在弧形槽上上升的最大高度为三、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）（1）某同学用图甲所示的装置做“用双缝干涉测量光的波长”的实验，他采用了蓝色灯作为光源，在测量头目镜中观察到如图乙所示的蓝色条纹。在不改变其他实验条件的情况下，观察到目镜中的条纹如图丙所示，则可能的原因是_____A．单缝宽度变小了B．双缝间距变小了C．光源与单缝间的距离变大了D．光源的发光强度变大了（2）干涉条纹除了可以通过双缝干涉观察到外，把一个凸透镜压在一块平面玻璃上（图甲），让单色光从上方射入（示意图如图乙，其中R为凸透镜的半径），从上往下看凸透镜，也可以观察到由干涉造成图丙所示的环状条纹，这些条纹叫做牛顿环。如果改用波长更长的单色光照射，观察到的圆环半径将_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）；如果换一个半径更大的凸透镜，观察到的圆环半径将_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）。（3）采用波长为690nm的红色激光作为单色入射光，牛顿环的两条相邻亮条纹位置所对应的空气膜的厚度差约为_____A．345nmB．690nmC．几微米D．几毫米12．（12分）将的油酸溶于酒精，制成的油酸酒精溶液．已知溶液有50滴，现取1滴油酸酒精溶液滴到水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子层，已测出这一薄层的面积为．由此可估测油酸分子的直径为___________________m．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）半径为R的玻璃半圆柱体，横截面如图所示，圆心为O.两条平行单色红光沿截面射向圆柱面方向且与底面垂直．光线1的入射点A为圆柱面的顶点，光线2的入射点为B，∠AOB＝60°，已知该玻璃对红光的折射率n＝.求：(1)两条光线经柱面和底面折射后出射光线的交点与O点的距离d；(2)若入射的是单色蓝光，则距离d将比上面求得的结果大还是小？(定性分析，不需要计算)14．（16分）在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一个质量为m=1kg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ=450角的不可伸长的轻绳一端相连，如图所示，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零，当剪断轻绳的瞬间，取g=10m/s2，求：（1）此时轻弹簧的弹力大小（2）小球的加速度大小和方向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、A【答案解析】A.原线圈所接交流电源电压按图示规律变化，原线圈输出电压的最大值是220V，所以有效值为200V，变压器原、副线圈匝数比为2:1，变压器的输入和输出电压之比等于原副线圈匝数比，所以副线圈输出电压的有效值为110V，所以交流电压表的测量值为110V，故A正确；B.变压器的输入和输出电压之比等于原副线圈匝数比，电流之比等于原副线圈匝数的反比，所以原、副线圈中电流之比为1:2，故B错误；C.变压器只能改变交流电的电压，而不能改变频率和功率，即对于理想变压器的输入功率和输出功率相等，故C错误；D.交流电源有效值为220V，周期T=0.02s，所以频率为50Hz，故D错误；故选A.2、B【答案解析】

AB.若用能量为12.09eV的光子去照射一群处于基态的氢原子，原子能量为E=-13.6+12.09eV=-1.51eV，依据氢原子的能级图可知处于基态的氢原子能发生跃迁到n=3的能级，故B正确，A错误；CD.从n=3向低能级跃迁，能辐射出3种不同频率的光子，其中从n=3到n=1的跃迁能辐射出12.09eV的光子，选项CD错误。3、D【答案解析】

AB.锌板在紫外线的照射下发生光电效应，射出带负电的光电子，这样锌板本身带的正电荷就会多于负电荷，所以锌板带正电；验电器通过导线和锌板连在一起，所以验电器自然也就带上了正电荷，故选项A、B错误；CD.光电效应发生的条件是照射光的频率大于金属板的极限频率，照射光的频率越高，金属板越容易发生光电效应，红光的频率低于紫外线的频率，所以改用红光照射锌板时，不一定发生光电效应，验电器的指针不一定会偏转；若改用同等强度频率更高的紫外线照射锌板，验电器的指针一定会偏转，故选项D正确，C错误。4、D【答案解析】

A.G为万有引力常量，由卡文迪许利用扭秤实验测出，其单位是Nm2/kg2，故A错误．B.万有引力定律公式只适合于两个可以看做质点的物体，而当距离无穷小时，相邻的两个物体不再适用万有引力公式，故B错误．C.F只与质量m1、m2和两质点间的距离r有关，与运动状态无关，故C错误．D.m1、m2之间万有引力是一对作用力和反作用力，遵守牛顿第三定律，总是大小相等，方向相反，与m1、m2的质量是否相等无关，故D正确．5、A【答案解析】A、卢瑟福的α粒子散射实验现象中，绝大多数粒子不偏转，说明原子内绝大部分空间都是“空”的，故A正确；B、根据核反应过程中质量数、电荷数守恒，则核聚变反应方程中，x表示中子，故B错误；C、元素的半衰期由元素本身决定，与外界的物理、化学环境无关，故C错误；D、衰变现象说明原子核内部还有复杂的结构，故D错误．故选A．6、A【答案解析】作出光路图如图所示：光线在P点发生了折射，则有：，根据题意知光线在Q点恰好发生了全反射，入射角等于临界角C，由几何知识有：，所以可得：，即得，又，则，联立可得：，解得：，故A正确，BCD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】

A、图示时刻，x=4m的质点正向下振动，据题有：T4=1s，得周期T=4s，频率为f=1T=0.25Hz，两列波的频率均为0.25Hz，故B、两波的波速为v=λT=44m/s=1m/s，设经过t时间两波相遇，则有：2vt=4m，得t=2s，即再过2s两波相遇，故C、两列波相遇后，x=6m处是两波的波峰或波谷相遇处，该处质点振动加强。x=7m处是两波的波峰与波谷相遇处，该处的质点振动减弱，故C正确。D、稳定干涉后，x=4m的质点振动减弱，振幅为A-A2=A2，故8、BCE【答案解析】

根据双缝干涉条纹间距公式，结合色光波长、双缝间距以及双缝到光屏距离的变化，判断条纹中心间距的变化。【题目详解】A．取下滤光片，不同的色光干涉，在光屏上将出现彩色的干涉条纹，故A错误；B．根据知，将光屏与双缝间距L增大，则光屏上相邻两条暗纹中心的距离增大，故B正确；C．根据知，将双缝的距离d增大，则光屏.上相邻两条暗纹中心的距离减小，故C正确；D．测出n条亮条纹间的距离a,则相邻两条亮条纹间距为，故D错误；E．若将滤光片由红色换成绿色，光的波长减小，根据知，光屏上相邻两条暗纹中心的距离减小，故E正确。【答案点睛】本题主要考查用双缝干涉测光的波长的实验的应用，较为简单。9、AD【答案解析】

A、根据热力学第二定律可知，一切与热现象有关的实际宏观过程都由一定的方向性，符合能量守恒定律的宏观过程不一定能自然发生．故A正确；B、用活塞压缩气缸内空气，对空气做功，同时空气内能增加了，根据热力学第一定律：．则空气向外界放出热量．故B错误；C、分子的运动是永不停息的．所以物体温度为1℃，分子平均动能不为1．故C错误；D、气体压强的大小与气体的温度、单位体积内的分子数有关，一定质量气体保持温度不变，压强随体积增大而减小的微观原因是单位体积内的分子数减小．故D正确．故选AD．【答案点睛】热力学第二定律的实质：一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的；根据热力学第一定律分析物体的内能的变化；分子的运动是永不停息的．10、AC【答案解析】小球滑上滑车，又返回，到离开滑车的整个过程中，系统水平方向动量守恒．选取向右为正方向，由动量守恒定律得：mv0=mv1+Mv2，由机械能守恒定律得：mv02=mv12+Mv22，由题意可知：M=2m，解得：v1=-v0，v2=v0，所以小球以后将向左做平抛运动，故A正确，B错误．对小车，运用动能定理得：小球对小车做的功W=Mv22-0=，故C正确．当小球与小车的速度相同时，小球上升到最大高度，设共同速度为v．规定向右为正方向，运用动量守恒定律得：mv0=（m+M）v，根据能量守恒定律得，有：mv02-（m+M）v2=mgh，已知：M=2m，解得：h=，故D错误；故选AC．点睛：本题考查了动量守恒定律和能量守恒定律的综合，要知道当小球与小车的速度相等时，小球上升到最大高度．明确系统遵守水平动量守恒和机械能守恒这两大规律．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、B变大变大A【答案解析】

(1)根据条纹间距可知，当双缝间距减小时，条纹间距增大，故选项B正确，A、C、D错误；(2)当光程差为波长的整数倍时是亮条纹，当光程差为半个波长的奇数倍时是暗条纹；用波长变长的光照射，则出现亮条纹的这一厚度需向远离中心，则圆环的半径变大；换一个表面曲率半径更大的凸透镜，出现亮条纹的这一厚度偏移中心，知圆环的半径变大；(3)由题意知相邻亮条纹对应的空气层的厚度差为半个波长，故为345nm，故选项A正确，B、C、D错误。12、【答案解析】

一滴油酸的体积为：；油酸分子的直径为：．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）小【答案解析】

（1）光线1通过玻璃砖后不偏折，如图所示：光线2在圆柱面上的入射角，由折射定律得：

得到得由几何知识得

又由折射定律得：

代入解得由于是等腰三角形，则所以；

（2）若入射的单色蓝光，光线1仍不偏折，由于介质对蓝光的折射率大于介质对红光的折射率，光线2偏折得更厉害，更大，d更小14、（1）10N（2）8【答案解析】试题分析：（1）水平面对小球的弹力为零，小球在绳没有断时受到绳的拉力F、重力mg和弹簧的弹力T作用而处于平衡状态，由平衡条件得：竖直方向：（1分）水平方向：（