上海市五爱高级中学2023年高二物理第二学期期末检测试题含解析

2022-2023学年高二下物理期末模拟试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、如图所示为一理想变压器，原、副线圈的匝数比为，分别接有定值电阻和，且。原线圈接正弦交流电。电压表为理想交流电压表。则A．电阻和消耗功率之比为1：1B．电压表和的示数之比为5：1C．电压表和的示数之比为6：1D．原副线圈磁通量变化率之比为5：12、已知河水的流速为v1，小船在静水中的速度为v2，且v2＞v1，下面用小箭头表示小船及船头的指向，则能正确反映小船在最短时间内渡河、最短位移渡河的情景图示依次是（）A．①② B．①⑤ C．④⑤ D．②③3、下列关于布朗运动的说法中正确的是（）A．将碳素墨水滴入清水中，观察到的布朗运动是碳分子无规则运动的反映B．布朗运动是否显著与悬浮在液体中的颗粒大小无关C．布朗运动的激烈程度只与温度有关D．微粒布朗运动的无规则性，反映了液体内部分子运动的无规则性4、一质点沿直线Ox方向做变速运动，它离开O点的距离随时间变化的关系为x=（6＋2t3）m。则该质点在t=1s到t=3s内的平均速度大小为A．30m/sB．26m/sC．14m/sD．无法确定5、卢瑟福的粒子散射实验的结果显示了下列哪些情况（）A．原子内存在电子B．原子的大小为mC．原子的正电荷均匀分布在它的全部体积上D．原子的正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里6、如图所示是某质点做简谐运动的振动图象，则下列说法正确的是A．振动周期为4s，振幅为5mB．前2s内质点的路程为0C．t＝1s时，质点位移最大，速度为零D．t＝2s时，质点的振动方向是沿x轴正方向二、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、如图所示是甲、乙两个单摆做简谐运动的图像，则下列说法中正确的是A．甲、乙两摆的振幅之比为2∶1B．时，甲摆的重力势能最小，乙摆的动能为零C．甲、乙两球的摆长之比为4∶1D．甲、乙两摆摆球在最低点时向心加速度大小一定相等8、一群处于n=3激发态的氢原子向基态跃迁，发出的光以相同的入射角照射到一块平行玻璃砖A上，经玻璃砖A后又照射到一块金属板B上，如图所示，则下列说法正确的是()A．入射光经玻璃砖A后会分成相互平行的三束光线，直接跃迁到基态发出的光经玻璃砖A后的出射光线与入射光线间的距离最大B．在同一双缝干涉装置上，从直接跃迁到基态发出的光形成的干涉条纹最窄C．经玻璃砖A后有些光子的能量将减小，有些光在玻璃砖的下表面会发生全反射D．若从能级跃迁到n=2能级放出的光子刚好能使金属板B发生光电效应，则从n=2能级跃迁到基态放出的光子一定能使金属板B发生光电效应9、三个完全相同的灯泡L1、L2、L3连接在如图所示的电路中，图中变压器为理想变压器，电压表为理想电压表。当在a、b端接上适当电压的正弦交流电时，三个灯泡均正常发光，则变压器原、副线圈匝数n1、n2之比及电压表V1、V2的示数U1、U2之比分别为A．n1∶n2=2∶1B．U1∶U2=3∶2C．n1∶n2=1∶2D．U1∶U2=3∶110、以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的有（）A．一个处于第四能级的氢原子向基态跃迁时，将最多向外辐射3种不同频率的光子B．20个U的原子核经过两个半衰期后剩下5个UC．轻核聚变反应方程中，X表示电子D．一个光子与一个静止的电子碰撞而散射，其频率会发生改变三、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）某同学用图1所示电路，测绘标有“3.8V，0.3A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象．除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择：电流表：A1（量程100mA，内阻约2Ω）；A2（量程0.6A，内阻约0.3Ω）；电压表：V1（量程5V，内阻约5kΩ）；V2（量程15V，内阻约15Ω）；电源：E1（电动势为1.5V，内阻为0.2Ω）；E2（电动势为4V，内阻约为0.04Ω）．滑动变阻器：R1（最大阻值约为100Ω），R2（最大阻值约为10Ω），电键S，导线若干．（1）为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表_____，电压表_____，滑动变阻器_____，电源_____．（填器材的符号）（2）根据实验数据，计算并描绘出R﹣U的图象如图2所示．由图象可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为_____；当所加电压为3.00V时，灯丝电阻为_____，灯泡实际消耗的电功率为_____．（3）根据R﹣U图象，可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系．符合该关系的示意图是下列图中的_____．12．（12分）用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示．(1)以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有_______．a.摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些b.摆球尽量选择质量大些、体积小些的c.为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度d.拉开摆球，使摆线偏离平衡位置大于5度，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔Δt即为单摆周期Te.拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5度，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间Δt，则单摆周期(2)测出悬点O到小球球心的距离(摆长)l及单摆完成n次全振动所用的时间t,则重力加速度g=________(用l、n、t表示)．

(3)用多组实验数据作出T2-l图象,也可以求出重力加速度g．已知三位同学作出的T2-l图线的示意图如图乙中的a、b、c所示,其中a和b平行,b和c都过原点,图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值．则相对于图线b,下列分析正确的是____(选填选项前的字母)．

A．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长lB．出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次C．图线c对应的g值小于图线b对应的g值D．在平衡位置绳子的拉力、向心力、摆球速度最大．摆球的加速度、位移、回复力为0四、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）湖面上有一伸向水面的混凝土观景台，如图所示是其截面图。观景台下表面恰好和水面相平，A为观景台右侧面在湖底的投影，水深h=4m。一位身高1.8m的游客在距离观景台右侧边缘2.4m处，正好看到距离观景台右侧面x=3m处的水面下方的P点，P为一单色点光源。求：（1）该单色光在水中的折射率；（2）若将此光源竖直向上移动到接近水面时，观景台上的B点处再也没有光线射出，求点光源至少需要向上移动多少米？14．（16分）一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的P—V图象如图所示。已知该气体在状态A时的温度为27℃。求：(1)该气体在状态B，C时的温度，分别是多少(2)该气体从状态A到状态B，再变化到状态C的整个过程中是吸热还是放热？传递的热量Q是多少？15．（12分）如图所示，一光电管的阴极用极限波长λ0=5000的钠制成．用波长λ=3000的紫外线照射阴极，光电管阳极A和阴极K之间的电势差U=2.1V，饱和光电流的值（当阴极K发射的电子全部到达阳极A时，电路中的电流达到最大值，称为饱和光电流）I=0.56μA．（1）求每秒钟内由K极发射的光电子数目；（2）求电子到达A极时的最大动能；（3）如果电势差U不变，而照射光的强度增到原值的三倍，此时电子到达A极的最大动能是多大？（普朗克常量h=6.63×10﹣34J•s）

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】

设流过原线圈的电流为，流过副线圈的电流为，因。电阻和消耗功率之比，所以错误。电压表的示数，电压表的示数，所以，因此B错误，C正确。理想变压器原副线圈磁通量变化率相同，所以D错误。综上所述，选项C正确。2、C【解析】根据题意，船的实际速度是和的合速度，与河岸平行，对渡河时间没有影响，所以与河岸垂直即船头指向对岸时，渡河时间最短为，式中d为河宽，此时合速度与河岸成一定夹角，船的实际路线应为所示；最短位移即为d，应使合速度垂直河岸，则应指向河岸上游，实际路线为所示，故C正确，ABD错误．故选C．【点睛】最短时间过河船身应垂直岸，对地轨迹应斜向下游；最短路程过河船身应斜向上游，而船相对岸的轨迹是垂直岸．3、D【解析】

布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的．小颗粒并不是分子，小颗粒无规则运动的轨迹不是分子无规则运动的轨迹，而且微粒越小，液体温度越高，布朗运动越显著．【详解】A．布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，是碳颗粒的运动，而不是碳分子的无规则运动，故A错误；BC．悬浮在液体中的微粒越小，液体温度越高，布朗运动越显著，故BC错误；D．布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的，反映了液体内部分子运动的无规则性，D正确．故选D．【点睛】布朗运动既不颗粒分子的运动，也不是液体分子的运动，而是液体分子无规则运动的反映．4、B【解析】

根据离开O点的距离随时间变化的关系可知t=1s时，距离x=（6＋2）m=8mt=3s时，距离x'=所以平均速度：vA.30m/s与计算结果不符，故A不符合题意。B.26m/s与计算结果相符，故B符合题意。C.14m/s与计算结果不符，故C不符合题意。D.根据以上分析，故D不符合题意。5、D【解析】

根据粒子穿过金箔后沿原来方向前进，少数发生较大的偏转，极少数偏转角超过90°，可知A、C不正确，而实验结果不能判定原子的大小为10-10m，故B错，只有D项才能发生上述实验结果．故应选D．6、C【解析】

A、分析振动图象可知，周期T=4s，振幅A=5cm，故A错误；B、前2s内，即半个周期内，质点运动的路程为2A=10cm，故B错误；C、t=1s时，质点位于正向最大位移处，位移最大，速度为零，故C正确；D、t=2s时，质点振动方向沿x轴负方向，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【解析】

A．由图知甲、乙两摆的振幅分别为2cm、1cm，振幅之比为2：1，故选项A正确；B．t=2s时，甲摆在平衡位置处，则甲单摆的重力势能为零；乙摆在振动的最大位移处，动能为零，故选项B正确；C．由单摆的周期公式得到甲、乙两摆的摆长之比为1：4，故选项C错误；D．因摆球摆动的最大偏角未知，无法判断两单摆摆球在最低点时向心加速度大小关系，故选项D错误。故选AB。8、BD【解析】一群处于n=3激发态的氢原子向基态跃迁，发出三种不同频率的光子，光线经过平行玻璃砖折射后，出射光线与入射光线平行．从n=3直接跃迁到基态发出的光频率最大，则折射率最大，偏折最厉害，根据几何关系知，出射光线与入射光线间的距离最小．故A错误．根据△x＝λ，频率最大的光，波长最短，所以条纹间距最小．故B正确．经玻璃砖A后，光子的频率不变，所以能量不变，在玻璃砖的下表面，根据光的可逆性及对称性可知，光在玻璃砖的下表面不可能发生全反射．故C错误．从n=3能级跃迁到n=2能级放出的光子频率最小，该光子若能发生光电效应，则其它光子也能发生光电效应．故D正确．故选BD．点睛：本题将能级的跃迁与光电效应、光的干涉和折射、全反射等知识联系起来，关键通过频率的大小得出折射率、波长等大小关系：频率越大，折射率越大，波长越小，光子能量越大．9、AD【解析】

AC.设每只灯的额定电流为I，因并联在副线圈两端的两只小灯泡正常发光，所以副线圈中的总电流为2I，原副线圈电流之比为1：2，所以原、副线圈的匝数之比为2：1；选项A正确，C错误；BD.设每盏灯两端电压为U，则次级电压为U，则电压表V2读数为U；原、副线圈两端的电压之比为2：1，初级电压为2U，则电压表V1读数为3U，则U1∶U2=3∶1，故B错误，D正确；10、AD【解析】

(1)根据玻尔理论确定可能释放光子频率的种数；(2)半衰期是大量放射性元素的原子核衰变的统计规律；(3)根据质量数守恒与电荷数守恒判断；(4)光子与电子碰撞后，光子的频率变小，波长变长．【详解】A．一个处于第四能级的氢原子向基态跃迁时，根据玻尔理论，辐射的光子频率最多时，辐射的途径为：n＝4→3→2→1最多将向外辐射3种不同频率的光子；故A正确．B．半衰期是大量放射性元素的原子核衰变的统计规律，对个别的放射性原子没有意义；故B错误．C．根据质量数守恒可知X的质量数：m＝2+3﹣4＝1电荷数：z＝1+1﹣2＝0可知X是中子；故C错误；D．光子与一静止的电子碰撞后光子的动量减小，则光子的能量减小，光子的频率变小，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、A1V1R1E11.511.50.78A【解析】

（1）[1][1][3][4]因小灯泡额定电流为0.3A，额定电压为3.8V，故电流表应选A1，电压表应选V1，又因测伏安特性曲线要求电压与电流调节范围大，故变阻器需用分压式接法，应选阻值小的变阻器，故变阻器应选R1，显然电源应选E1．（1）[5]由R﹣U图象知U＝0时R为1.5Ω；[6][7]U＝3V时R为11.5Ω；由得P＝0.78W．（3）[8]由知，U＝0时P＝0，P随U的增大而增大，故A正确，BCD错误。12、abeBD【解析】

(1)a、实验时摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些，故a正确．b、摆球选择质量大一些，体积小一些的，故b正确．c、为了使单摆做简谐运动，摆角要小些，故c错误．d、e、当摆球经过平衡位置时开始计时，误差较小，测量周期时需测量多次全振动的时间，求出周期，不能测一次全振动的时间，这样误差较大，故d错误，e正确．故选abe．(2)据题意知单摆的周期为，由单摆的周期公式，联立解得重力加速度.(3)根据单摆的周期公式得，根据数学知识可知，T2-l图象的斜率，当地的重力加速度.A、由图2所示图象可知，对图线a，当l为零时T不为零，所测摆长偏小，可能是把摆线长度作为摆长，即把悬点到摆球上端的距离作为摆长，故A错误.B、实验中误将49次全振动记为50次，则周期的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏大，图线的斜率k偏小．故B正确.C、由图可知，图线c对应的斜率k偏小小于图线b对应的斜率，由可知，图线c对应的g值大于图线b对应的g值，故C错误；D、单摆的振动是简谐运动，经过最低点时即为平衡位置，根据简谐运动的特点知拉力、向心力、摆球速度最大，摆球的加速度、位移、回复力为0，故D正确；故选BD．【点睛】简谐运动是一种理想的运动模型，单摆只有在摆角很小，空气阻力影响不计的情况下单摆的振动才可以看成简谐运动，要知道影响实验结论的因素．应用单摆周期公式可以解题；要掌握应用图象法处理实验数据的方法．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）4/3；（2）【解析】

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