河北省沧州市肃宁一中2023年物理高二下期末学业水平测试模拟试题含解析

2022-2023高二下物理期末模拟试卷注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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、一列横波在某一时刻的波形图如图所示，已知波向左传播，则下列叙述正确的是（）A．经过一定时间，E点将运动到C点处B．M点和P点的振动情况相同C．P点比M点先到达最低位置D．B、D两点的加速度相同2、十九世纪末到二十世纪初，一些物理学家对某些物理现象的研究直接促进了“近代原子物理学”的建立和发展，关于以下4幅图中涉及物理知识说法正确的是A．图1是黑体辐射实验规律，爱因斯坦为了解释此实验规律，首次提出了“能量子”概念B．强激光的出现使一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，这已被实验证实。如图2所示，若用波长为λ的光照射锌板，验电器指针不偏转；则换用波长也为λ的强激光照射锌板，验电器指针可能偏转C．如图3所示，一个处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁，最多可以放出10种不同频率的光D．图4为天然放射现象中产生的三种射线在电场中偏转情况，其中③线代表的β射线3、如图所示，理想变压器原、副线圈接有三个完全相同的灯泡，其额定电压均为U，且三个灯泡均能正常发光．下列说法正确中的是A．原、副线圈匝数比为3:1 B．原、副线圈匝数比为1:3C．AB端的输入电压为3U D．AB端的输入电压为4U4、如图所示，半径为R的1/4圆形区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场的左边垂直x轴放置一线型粒子发射装置，能在0≤y≤R的区间内各处沿x轴正方向同时发射出速度相同、带正电的同种粒子，粒子质量为m，电荷量为q，不计粒子的重力及粒子间的相互作用力，若某时刻粒子被装置发射出后，经过磁场偏转击中y轴上的同一位置，则下列说法中正确的是（）A．粒子都击中在O点处B．粒子的初速度为C．粒子在磁场中运动的最长时间为D．粒子到达y轴上的最大时间差为5、一列简谐横波某时刻的波形如图（甲）所示，甲图中x=15m处质点A从该时刻开始计时的振动图像如图（乙）所示。则()A．这列波的波速是20m/sB．这列波沿x轴负方向传播C．再过0.2s质点Ａ将迁移到x=20m处D．质点A在任意的1s内所通过的路程都是0.4m6、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1，电阻R=55.0Ω，原线圈两端接一正弦式交变电流，电压u随时间t变化的规律为，时间t的单位是s，那么，通过电阻R的电流有效值和频率分别为（）A．1.0A，20HzB．A，20HzC．1.0A，10HzD．A，10Hz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,一定质量的理想气体从状态a开始,经历过程①、②、③、④到达状态e,对此气体,下列说法正确的是（ ）A．过程①中气体的压强逐渐减小B．过程②中气体对外界做正功C．过程④中气体从外界吸收了热量D．状态c、d的内能相等8、如图所示，用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O，并用第三根细线连接A、B两小球，然后用某个力F作用在小球A上，使三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态.则该力可能为图中的（）A．F1B．F2C．F3D．F49、空气能热水器采用“逆卡诺”原理，工作过程与空调相反，能将空气中免费热量搬到水中进行制热，即使在南极也有良好表现，高效节能。如图，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程。该循环过程中，下列说法正确的是()A．A→B过程中，气体对外界做功B．D→A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化C．C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多D．B→C过程中，气体分子的平均动能增大E.A→B过程中，气体从外界空气吸收大量热能10、如图所示，A、B两物体从同一点开始运动，从A、B两物体的位移图象可知下述说法中正确的是()A．A、B两物体同时自同一位置向同一方向运动B．A、B两物体自同一位置向同一方向运动，B比A晚出发2sC．A、B两物体速度大小均为10m/sD．A、B两物体在A出发后4s时距原点40m处相遇三、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）采用验证玻马定律实验的主要器材针管及其附件来测定大气压强的值，实验步骤如下：a.将针管水平固定，拔下橡皮帽，向右将活塞从针管中抽出；b.用天平称出活塞与固定在其上的支架的总质量为；c.用卡尺测出活塞直径d；d.再将活塞插入针管中，保持针管中有一定质量的气体，并盖上橡皮帽，此时，从针管上可读出气柱体积为，如图丙所示；e.将弹簧秤挂钩钩在活塞支架上，向右水平缓慢拉动活塞到一定位置，此时弹簧秤的示数为，气柱体积为.试用以上测量的数据，写出大气压强的表达式______________，本实验中_____________步骤是多余的。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，从热金属丝射出的电子，经电场加速后，以的速度水平射人偏转电场．已知电子质量为，电荷量为，两水平正对极板长度为，相距为，极板间的电压为，求电子射出偏转电场时竖直偏移的距离和偏转的角度的正切值．14．（16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．15．（12分）中微子是一种非常小的基本粒子，广泛存在于宇宙中，共有电子中微子、μ中微子和τ中微子三种形态，其中只有前两者能被观测到．中微子的质量远小于质子的质量，且不带电，它可以自由穿过地球，不与任何物质发生作用，因而难以捕捉和探测，被称为宇宙间的“隐身人”．中微子研究是当前物理研究的一大热点．雷蒙德·戴维斯因研究来自太阳的电子中微子（υe）而获得了2002年度诺贝尔物理学奖．他探测中微子所用的探测器的主体是一个贮满615t四氯乙烯（C2Cl4）溶液的巨桶．电子中微子可以将一个氯核转变为一个氩核，其核反应方程为：νe＋1737Cl→1837A①在这个核反应过程中动量守恒定律还成立吗？②已知1737Cl核的质量为36.95658u，1837Ar核的质量为36.95691u，-10

参考答案一、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、C【解析】

A、波传播质点不会随着迁移，故A错误；B、M点和P点只是目前偏离平衡位置的距离一致，他们间距不是波长的整数倍，振动情况不一样，故B错误；C、波向左传播，因此P点运动方向为y轴负方向，M点运动方向为y轴正方向，故P点比M点先到最低位置，故C正确；D、回复力始终指向平衡位置，B、D两点的加速度大小相等方向相反，故D错误；2、B【解析】

A.黑体辐射实验规律，普朗克为了解释此实验规律，首次提出了“能量子”概念，故A错误；B.强激光的出现使一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，若用波长为λ的光照射锌板，验电器指针不偏转；则换用波长也为λ的强激光照射锌板，能吸收多个光子，从而可能发生光电效应，验电器指针可能偏转，故B正确；C.一个处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可能发出4种不同频率的光，即n=5能级到n=4能级，n=4能级到n=3能级，n=3能级到n=2能级，n=2能级到n=1能级，故C错误；D.天然放射现象中产生的三种射线在电场中偏转情况，其中①线带负电，则其代表的β射线，故D错误。3、C【解析】

设灯泡正常发光时，流过它的电流为，则该变压器原线圈电流，副线圈中电流，则原副线圈匝数比；所以原线圈两端的电压为，则AB端输入电压为3，则ABD错，C正确．故本题选C【点睛】根据理想变压器原、副线圈电流比和匝数成反比的规律，利用三灯泡正常发光的电流，可以求出匝数比；利用匝数比可求得原线圈两端的电压，进而可以求出AB端的输入总电压．4、D【解析】

由题意，某时刻发出的粒子都击中的点是y轴上同一点，由最高点射出的只能击中(0，R)，则击中的同一点就是(0，R)，A错误；从最低点射出的也击中(0，R)，那么粒子做匀速圆周运动的半径为R，由洛伦兹力提供向心力得，则速度，B错误；偏转角最大的时间最长，显然从最低点射出的粒子偏转90°，时间最长，时间，C错误；从最高点直接射向(0，R)的粒子时间最短，则最长与最短的时间差为，D正确．【点睛】看起来情况比较复杂，但涉及的问题却是常规问题，本题的关键点是粒子源发出的粒子是速度大小和方向均相同，则其做匀速圆周运动的半径相同，在从最低点的特殊情况就能知道相同的半径就是圆弧的半径，再结合周期公式能求出最长和最短时间．5、B【解析】由图甲读出波长为λ=20m，由振动图象乙读出波的周期为T=0.8s，则波速为v==25m/s，故A错误．由振动图象乙知t=0时刻质点A向上振动，则根据波形平移法可知该波沿x轴负方向传播．故B正确．简谐横波沿x轴负方向传播，质点A只上下振动，不向前迁移，故C错误．质点在一个周期内通过的路程为四个振幅，周期T=0.8s，则△t=1s=1T，若质点A初始位置在平衡位置或最大位移处，则它在1s内的路程应为S=1.25×4A=5×8cm=40cm=0.4m．若质点A初始位置不在平衡位置或最大位移处，1s内所通过的路程不是0.4m，故D错误．故选B．6、C【解析】根据得，根据欧姆定律得：，即通过电阻R的电流有效值为1A；通过电阻R的频率，故C正确，ABD错误；故选C．【点睛】掌握输入电压和输出电压之比等于原副线圈的匝数比是解决此类问题的关键．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、BD【解析】

过程①中气体作等容变化，根据查理定律分析压强的变化．过程②中气体对外界做正功．过程④中气体作等容变化，根据温度的变化分析气体内能的变化，由热力学第一定律分析吸放热情况．一定质量的理想气体的内能只跟温度有关．根据气态方程分析状态d与b的压强关系．【详解】过程①中气体作等容变化，温度升高，根据查理定律P/T=c知气体的压强逐渐增大，故A错误．过程②中气体的体积增大，气体对外界做正功，故B正确．过程④中气体作等容变化，气体不做功，温度降低，气体的内能减少，根据热力学第一定律△U=W+Q知气体向外界放出了热量，故C错误．状态c、d的温度相等，根据一定质量的理想气体的内能只跟温度有关，可知，状态c、d的内能相等．故D正确．故选BD.【点睛】本题主要考查了理想气体的状态方程和热力学第一定律，要能够根据温度判断气体内能的变化；在应用热力学第一定律时一定要注意各量符号的意义；△U为正表示内能变大，Q为正表示物体吸热；W为正表示外界对物体做功．8、BC【解析】

首先对B球受力分析，合力为零．故B球受重力和OB绳子的向上的拉力，由于B球保持静止，受力平衡，故AB绳子的拉力为零；再对A球受力分析，受重力，OA绳子的拉力和一个题中需要求解的力，根据三力平衡条件，可以知道，任意两个力的合力必定与第三个力等值、反向、共线，由于重力和OA绳子的拉力的合力必定在AO方向和竖直方向之间，故只有与符合，故BC正确，AD错误．9、ACE【解析】

理想气体的内能只与温度有关，根据图象选择合适的气体定律，判断温度变化，根据热力学第一定律判断吸放热;温度是分子平均动能的标志。【详解】A．A→B过程为等温过程，气体压强减小体积增大，气体对外界做功，故A正确；B．D→A过程中，体积减小，外界对气体做功，绝热过程，根据热力学第一定律可知内能增大，故温度升高，故气体分子速度分布曲线发生变化，故B错误；C．C→D过程为等温过程，压强增大体积减小，分子密集程度增大，即单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，故C正确；D．B→C过程为绝热过程，气体体积增大对外做功，气体内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，故D错误；E．A→B过程为等温过程，气体内能不变，由于压强减小，气体的体积增大，对外做功，根据热力学第一定律气体吸收的热量等于气体对外所做的功，故E正确。【点睛】本题考查热力学中的理想气体状态方程的应用，较为简单。10、AB【解析】

通过图像可知A先运动，B在A运动了2s后开始运动，两者发生的位移都是正方向并且在增大，所以朝着同一方向运动，故A错误，B正确；位移图象x-t图像的斜率可表示速度的大小，所以两条直线的斜率不同，所以速度不同，C错误；位移图象两只线相交，说明位移相同，所以A、B两物体在A出发后4s在距原点20m处相遇，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【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、b【解析】

第一空.开始时气体的