2023届北京市10区物理高二下期末学业水平测试模拟试题（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．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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、如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽高h处开始下滑，则（）A．在以后的运动过程中，小球和槽的动量始终守恒B．在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功C．小球被弹簧反弹后，小球和槽的机械能不守恒，小球能回到槽高h处D．被弹簧反弹后，小球和槽都做速率不变的直线运动2、下列说法正确的是A．是α衰变B．α粒子散射实验中，极少数α粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据C．核反应方程：中的x为质子D．氡的半衰期为3.8天，若有4个氡原子核，经过3.8天后就一定只剩下2个氡原子核3、如图所示，为观察门外情况，居家防盗门一般都会在门上开一小圆孔.假定门的厚度为a=8cm，孔的直径为d=6cm，孔内安装一块折射率n=1.44的玻璃，厚度可]的厚度相同，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8.则A．如未装玻璃，室内的人通过小孔能看到外界的角度范围为106°B．装人玻璃后，室内的人通过玻璃能看到外界的角度范围约为106°C．装人玻璃的折射率越大，室内的人通过玻鵯能看到外界的角度范围就越小D．若要将视野扩大到180°，需嵌入折射率大于或等于的玻璃4、如图甲所示，用绝缘轻绳将一矩形线框静止悬吊在空中，线框处于竖直平面内，线框正上方有一通电直导线，导线中通入方向向左、大小按图乙所示规律变化的电流，已知通入电流的过程中线框一直处于静止状态，则下列关于轻绳上的拉力的说法正确的是A．0~t1时间内轻绳上的拉力一直等于线框的重力B．0~t1时间内轻绳上的拉力先大于线框的重力后小于线框的重力C．t0~t1时间内轻绳上的拉力小于线框的重力D．0~t0时间内轻绳上的拉力小于线框的重力5、关于原子结构和玻尔理论，下列说法中正确的是（）A．汤姆孙发现电子，表明原子具有核式结构B．玻尔在研究原子结构中提出了电子云的观念C．卢瑟福通过α粒子散射实验，提出原子的核式结构模型D．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量减小6、右图是氧气分子在不同温度(0℃和100℃)下的速率分布，由图可得信息()A．同一温度下，氧气分子呈现出“中间多，两头少”的分布规律B．随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大C．随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例变高D．随着温度的升高，氧气分子的平均速率变小二、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、A、B、C三物体同时、同地、同向出发做直线运动，如图所示是它们运动的位移-时间图象，由图象可知它们在t0时间内（）A．t0时刻A、C相遇B．C．t0时刻之前A一直在B、C的前面D．A、C均做曲线运动，B做直线运动8、下列说法中正确的是A．某放射性原子核经两次α衰变和一次β衰变，核内质子数减少3个B．根据玻尔理论，氢原子从较高的激发态跃迁到较低的激发态时，电子的动能增加，电势能增加，原子的总能量增加C．将放射性元素掺杂到其他稳定元素中并大幅度降低温度，它的半衰期不发生改变D．α射线是原子核发出的一种粒子流，它的电离能力在α、β、γ三种射线中是最弱的9、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10、某日白天的气温是20℃，空气中水蒸气的压强是1.1×103Pa；夜间，空气中水蒸气的压强不变，气温降到10℃，已知20℃时水的饱和汽压为2.3×103Pa，10℃时水的饱和汽压为1.2×103Pa，则我们感觉到的潮湿与干爽情况是A．夜间干爽B．白天潮湿C．白天干爽D．夜间潮湿三、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）为了验证碰撞中的动量守恒，某同学做了如下实验：将一已知质量为m1的滑块A放于足够大的水平面上，将另一已知质量为m2（m2＞m1）的小球B系于绳的一端，绳的另一端固定在A的正上方O点，且绳长刚好等于O到A的距离。现将B拉至与竖直方向成一定角度并将其由静止释放，释放后A、B发生正碰，已知滑块A与水平面间的动摩擦因数为μ（忽略两物体的大小及空气阻力），为了完成实验，则：（1）只需用一个测量仪器即可完成本实验，该仪器为_____。（2）本实验需要直接测量的物理量是_____。（3）表示碰撞中动量守恒的表达式为_____（用题中已知量和（2）中测量的物理量表示）12．（12分）双缝干涉实验装置如图所示．现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和滤光片E等光学元件，要把它们放在下图所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量光的波长．(1)将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、______、A；(2)若实验测得第一条亮纹到第四条亮纹中心间的距离△x=6.930mm，双缝间距d=0.30mm，双缝到屏的距离1=1.000m，则对应的光波波长=______m；（计算结果保留两位有效数字）(3)若分别用红、绿两束单色光做该实验，在距双缝相同距离的屏上分别得到右图所示的干涉图样，由图样可判定______（填“甲”或“乙”）是由红光得到的图样．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）一长木板在水平地面上运动，从木板经过A点时开始计时，在t=1.0s时将一相对于地面静止的小物块轻放到木板上，此后木板运动的v﹣t图线如图所示．己知木板质量为物块质量的2倍，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上，取重力加速度的大小g=10m/s2，求：（1）物块与木板间的动摩擦因数μ1及木板与地面间的动摩擦因数μ2；（2）木板离A点的最终距离；（3）木板的最小长度．14．（16分）一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形如图所示，此时坐标为的质点刚好开始振动，在时，图中质点恰好第二次到达波峰位置，求：(1)这列波的传播速度；(2)从时刻开始，当Q点第一次出现波谷时，原点O通过的路程。15．（12分）如图所示，将一个折射率为的透明长方体放在空气中，矩形ABCD是它的一个截面，一单色细光束入射到P点，入射角为θ．，求：（1）若要使光束进入长方体后能射至AD面上，角θ的最小值；（2）若要此光束在AD面上发生全反射，角θ的范围．

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．小球在槽上运动时，由于小球受重力，故两物体组成的系统外力之和不为零，故动量不守恒；当小球与弹簧接触后，小球受外力，故小球和槽组成的系统动量不守恒，故A错误；B．下滑过程中两物体都有水平方向的位移，而力是垂直于球面的，故力的方向和位移的方向不垂直，故两力均做功，故B错误；CD．小球在光滑弧形槽槽上下滑过程中，小球与槽组成的系统水平方向动量守恒，球与槽的质量相等，球与槽分离后，小球与槽的速度大小相等，小球被反弹后球与槽的速度相等，小球和槽都做速率不变的直线运动，小球不能滑到槽上，不能回到槽高处，故C错误，D正确；故选D。2、B【答案解析】

A.是聚变方程，A错误。B.卢瑟福提出的核式结构模型的依据就是α粒子散射实验的现象，B正确。C.跟据质量数守恒电荷数守恒，可得x为中子，C错误。D.半衰期是对大量样本的统计规律，对4个不适用，D错误。3、D【答案解析】因，则，如未装玻璃，室内的人通过小孔能看到外界的角度范围为74°，选项A错误；装入玻璃后，根据折射定律：，，则，则室内的人通过玻璃能看到外界的角度范围大于106°，选项B错误；装入玻璃的折射率越大，则折射角β越大，则室内的人通过玻璃能看到外界的角度范围就越大，选项C错误；若要将视野扩大到180°，则β=900，则，则需嵌入折射率大于或等于5/3的玻璃，选项D正确；故选D.点睛：对于几何光学，其基础是作出光路图，借助几何知识研究入射角与折射角，再求解折射率．4、D【答案解析】在0～t0内，通过导线的电流非均匀减小，那么穿过线圈的磁通量在非均匀减小，根据安培定则与楞次定律，则有线圈中产生逆时针方向感应电流，根据左手定则，则线圈受到通电导线向上的安培力，那么轻绳的拉力一直小于线框受到的重力；在t0～t1内，通过导线的电流非均匀增大，那么穿过线圈的磁通量在非均匀增大，根据安培定则与楞次定律，则有线圈中产生顺时针方向感应电流，根据左手定则，则线圈受到通电导线向下的安培力，那么轻绳的拉力一直大于线框受到的重力．故ABC错误，D正确．故本题选D【答案点睛】根据穿过线圈的原磁场磁通量的变化情况，结合楞次定律和安培右手螺旋定则，可以判断线圈中感应电流的方向；根据感应电流方向，结合原直导线周围的磁场强弱，根据左手定则，可以判断线圈上下两边在各时间段内受到安培力合力的方向，进而根据线圈的平衡状态，确定绳子拉力和线圈重力的关系．5、C【答案解析】

汤姆孙发现电子，表明原子具有复杂结构，卢瑟福的α粒子散射实验表明了原子的核式结构模型，选项A错误，C正确；玻尔在研究原子结构中运用了量子化观点，并没有提出电子云的观念，选项B错误；按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增加，选项D错误；故选C.6、A【答案解析】

A．由图可知，同一温度下，氧气分子速率都呈现“中间多，两头少”的分布特点，A正确．B．温度是分子热运动平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，对单个的分子没有意义，所以温度越高，平均动能越大，平均速率越大，单不是所有分子运动速率变大，B错误；CD．由图知，随着温度升高，速率较大的分子数增多，所以氧气分子的平均速率变大，氧气分子中速率小的分子所占比例变低，故CD错误。故选A。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．由图象可知，在t0时，A、B、C的位置相同，所以三者相遇，故A正确；B．因三个物体位移相等，时间相同，由可知，三者的平均速度相同，故B错误；C．同图象可知，在t0时刻之前，A的图象一直在B、C的上方，即在同一时刻A一直在B、C之前，故C正确；D．位移-时间图象只能表示直线运动的规律，则知三个物体都做直线运动，故D错误。故选AC.8、AC【答案解析】

A项：一次α衰变，质量数减小4，质子数减小2，而一次β衰变，质量数不变，质子数增加1，所以核内质子数减少2×2-1=3个，故A正确；B项：氢原子从较高的激发态跃迁到较低的激发态时，能量减小，电子的轨道半径减小，根据，知电子的动能增大，所以电势能减小，原子总能量减小，故B错误；C项：半衰期的大小与所处的物理环境和化学状态无关，故C正确；D项：α射线是原子核发出的一种氦核流，在α、β、γ三种射线中电离能力最强，穿透能力最弱，故D错误。9、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．10、CD【答案解析】相对湿度=空气中水汽压饱和水汽压；所以白天20℃时的相对湿度为：1.1×1032.3×103=0.48；夜间10℃时的相对湿度为：1.1×10三、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、毫米刻度尺B球开始下落时距地面的高度h1，碰撞后B上升的高度h2，碰撞后A滑行的距离x【答案解析】

设小球B开始下摆时的高度为h1，碰撞后B上摆的最大高度为h2，小球摆动过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：m2gh1=m2v02，m2gh2=m2vB2，解得；，，碰撞后，对A，由动能定理得：μm1gx=m1vA2解得：，碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：m2v0＝m2vB+m1vA，整理得：；第一空.实验需要测量小球B运动的高度h1、h2与A滑行距离x，需要用毫米刻度尺；第二空.实验需要测量：B球开始下落时距地面的高度h1，碰撞后B上升的高度h2，碰撞后A滑行的距离x；第三空.实验需要验证的表达式为：；12、EDB6.9×10-7甲【答案解析】

(1)为获取单色线光的双缝干涉图样，白光光源后先放滤光片，再放单缝、双缝，最后放毛玻璃片．故答案为EDB．(2)若实验测得第一条亮纹到第四条亮纹中心间的距离△x=6.930mm，则，整理得：(3)红光波长比绿光波长长，在距双缝相同距离的屏上得到红光干涉图样的相邻亮条纹间距大，则图甲是由红光得到的图样．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）0.200.40（2）7.975m（3）1.125m【答案解析】（1）从开始，木板与物块之间的摩擦力使物块加速，使木板减速，此过程一直持续到物块和木板具有共同速度为止。

由图可知，在时，物块和木板具有共同速度，设到时间间隔内，物块和木板的加速度大小分别为和，则有：…①

…②

式中，为木板在时速度的大小。

设物块和木板的质量分别为m、2m，由牛顿第二定律得：

…③…④

联立①②③④式得：，

（2）设到时间间隔内，木板的加速度为，由牛顿第二定律得：…⑤

得：

逆过来看，将木板匀减速过程看作反向匀加速过程，则到时间间隔内木板的位移为：…⑥