2023年北京市西城区第三十一中学物理高二下期末学业水平测试试题含解析

2022-2023学年高二下物理期末模拟试卷注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、下列核反应方程中，表示β衰变的是A．90234TC．12H2、一个矩形线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动产生如图所示的交流电，下列说法中正确的是（）A．交变电流的频率为100HzB．电动势的有效值为220VC．t＝0时，穿过线圈的磁通量为零D．t＝0时，线圈平面与中性面垂直3、下面是列出的一些核反应方程：,，；以下选项中正确的是A．X是质子，Y是中子，Z是正电子 B．X是正电子，Y是质子，Z是中子C．X是中子，Y是正电子，Z是质子 D．X是正电子，Y是中子，Z是质子4、如图所示，ACB是一光滑的、足够长的、固定在竖直平面内的“”形框架，其中CA、CB边与竖直方向的的夹角均为，P、Q两个轻质小环分别套在CA、CB上，两根细绳的一端分别系在P、Q环上，另一端和一绳套系在一起，结点为O，将质量为m的钩码挂在绳套上，OP、OQ两根细绳拉直后的长度分别用表示，若，则两绳受到的拉链之比等于A．4：9 B．2：3 C．3：2 D．1：15、法拉第在1831年发现了“磁生电”现象。如图，他把两个线圈绕在同一个软铁环上，线圈A和电池连接，线圈B用导线连通，导线下面平行放置一个小磁针。实验中可能观察到的现象是()A．线圈A和电池连接瞬间，小磁针会偏转B．线圈A和电池断开瞬间，小磁针不偏转C．线圈B匝数较少时小磁针不偏转，匝数足够多时小磁针会偏转D．用一节电池作电源小磁针不偏转，用十节电池作电源小磁针会偏转6、在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示。则可判断出（）A．甲光的频率大于乙光的频率B．乙光的波长大于丙光的波长C．乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能二、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，绷带的传送带与水平面的夹角为θ，皮带在电动机的带动下，可用来传送货物，已知转轮与皮带之间无相对滑动，转轮不转动时，一个物块从皮带顶端A点由静止释放做匀加速运动下滑到皮带底端B点所用的时间为t，则（）A．当转轮顺时针匀速转动时，物块在传送带上可能先做匀加速运动后做匀速运动B．当转轮顺时针匀速转动时，物块从顶端由静止滑到底端所用时间一定小于tC．当转轮逆时针匀速转动时，物块从顶端由静止滑到底端所用时间等于tD．当转轮顺时针匀速转动时，物块从顶端由静止滑到底端所用时间可能大于t8、如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向．图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则A．a的飞行时间比b的长B．b和c的飞行时间相同C．a的水平速度比b的小D．b的初速度比c的大9、一遥控玩具汽车在平直路上运动的位移一时间图象如图所示,则下列说法正确的是A．前15s内汽车处于静止状态B．前10s内汽车的加速度为3m/s2C．20s末汽车的速度大小为1m/sD．前25s内汽车的平均速度大小为0.8m/s10、下列说法正确的是（）A．第二类永动机违背了热力学第二定律，也违背了热力学第一定律B．在毛细现象中，细管中的液面不一定会上升C．温度高的物体具有的内能一定比温度低的物体具有的内能多D．因为液体表面层分子分布比内部稀疏，因此液体表面有收缩趋势三、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）“探究求合力的方法”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示:（1）某次实验中，拉OC细绳的弹簧秤指针位置如甲图所示，其读数为____N；乙图中的F与F´两力中，方向一定沿AO方向的是____；（2）关于此实验下列说法正确的是____．A．两个分力、的方向一定要垂直B．两个分力、间夹角越小越好C．两次拉橡皮筋时，要将橡皮筋结点拉至同一位置D．拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮筋、细绳可与木板平面不平行12．（12分）如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可以测定重力加速度,也可以验证机械能守恒定律.(1)所需器材有电火花计时器(带导线)、纸带、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需_________(选填字母代号)中的器材.A．直流电源、天平及砝码B．直流电源、毫米刻度尺C．交流电源、天平及砝码D．交流电源、毫米刻度尺(2)实验中,已知电火花计时器所用电源的频率为,某同学选择了一条理想的纸带,用刻度尺测量时各计数点对应刻度尺上的读数如图所示,图中点是计时器打出的第一个点,分别是每两个点取出的计数点.根据以上数据,可知当地的重力加速度___________(保留三位有效数字)(3)实验中,根据纸带算出各点的速度,量出下落距离,则以为纵轴,以为横轴,满足机械能守恒时画出的图线应是下图中的（_____）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，当开关S断开时，用光子能量为2.51eV的一束光照射光电管的阴极P，发现电流表的读数不为零．合上开关，调节滑动变阻器，发现当电压表的读数小于1.61V时，电流表的读数仍不为零；当电压表的读数大于或等于1.61V时，电流表的读数为零．求：(1)光电子的最大初动能Ek；(2)该阴极材料的逸出功W1．14．（16分）一活塞将一定质量的理想气体封闭在水平固定放置的气缸内，开始时气体体积为V0，温度为270C．在活塞上施加压力，将气体体积压缩到V0，温度升高到570C．设大气压强p0＝l.0×105pa，活塞与气缸壁摩擦不计．（1）求此时气体的压强；（2）保持温度不变，缓慢减小施加在活塞上的压力使气体体积恢复到VO，求此时气体的压强．15．（12分）如图所示，两物块A、B套在水平粗糙的CD杆上，并用不可伸长的轻绳连接，整个装置能绕过CD中点的轴OO'转动，已知两物块质量均为m，杆CD与物块A、B的动摩擦力均为μ，开始时绳子处于自然长度（绳子恰好伸直但无弹力），物块A到OO'轴的距离为R且为物块B到OO'轴距离的两倍，现让该装置绕OO'转动，求：（1）当ω1=时，绳子拉力T和B所受的摩擦力大小；（2）当ω2至少为多少时，A、B会在CD上发生滑动．

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、A【解析】β衰变生成电子，新原子核的质量数不变，而核电荷数增加1个；由此分析可知，A是β衰变，B有α粒子产生，是α衰变，C是核聚变方程，D是核裂变方程，故A正确，BCD错误。2、B【解析】

A.由图知，交变电流的周期T＝0.02s，则频率为f=1T=50Hz，故B.电动势的最大值为Em=2202V，则电动势的有效值为E=ECD.t＝0时，感应电动势为0，则线圈平面与中性面重合，穿过线圈的磁通量最大，故CD错误。3、D【解析】

核反应方程是遵循质量数守恒、电荷数守恒，由此规律可得，X质量数是0，电荷数是+1，X是正电子，Y质量数是1，电荷数是0，Y是中子，Z质量数是1，电荷数是+1，Z是质子，故D正确，ABC错误。4、D【解析】

先对PQ环受力分析，它们只受两个力，根据二力平衡条件可知，绳子的拉力都是垂直于杆子的，这是解决此题的关键．再对结点O受力分析，再根据三力平衡判断F1=F1．【详解】对P、Q小环分析，小环受光滑杆的支持力和绳子的拉力，根据平衡条件，这两个力是一对平衡力，支持力是垂直于杆子向上的，故绳子的拉力也是垂直于杆子的．对结点O受力分析如图所示．根据平衡条件可知，FP和FQ的合力与FT等值反向，如图所示．

几何关系可知，α=β．故FP=FQ．即F1：F1=1：1;故选D．【点睛】此题关键是要对物体正确的受力分析，并且能熟练运用几何知识分析力的关系．属于基础题．5、A【解析】

电磁感应现象发生的条件是：闭合导体回路，磁通量发生改变，据此分析．【详解】线圈A和电池连接瞬间，A中电流从无到有，电流发生变化，则在B线圈中感应出感应电流，从而产生感应磁场，小磁针偏转，同理线圈A和电池断开瞬间，小磁针也会偏转，故A正确，B错误。线圈中有无感生电流，与线圈匝数的多少无关，故C错误；小磁针能否偏转，与是否有感应电流有关，与电池的节数无关，故D错误；故选A。6、B【解析】

A．根据入射光的频率越高，对应的截止电压越大。甲光、乙光的截止电压相等，所以甲光、乙光的频率相等；故A错误；B．丙光的截止电压大于乙光的截止电压，所以乙光的频率小于丙光的频率，乙光的波长大于丙光的波长，故B正确；C．同一金属，截止频率是相同的，故C错误；D．甲光的截止电压小于丙光的截止电压，所以甲光对应的光电子最大初动能小于丙光的光电子最大初动能。故D错误。故选B。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【解析】

物体在传送带上运动时受重力、滑动摩擦力及支持力的作用，因重力、支持力不变，故分析摩擦力的变化即可比较下滑时间的关系．【详解】ABD、传送带不动物体下滑时，物体受到的滑动摩擦力沿斜面向上，故加速度为：a=g（sinθ﹣μcosθ）；当转轮顺时针匀速转动时，开始时物块受到沿斜面向下的摩擦力，加速度为：a′=g（sinθ+μcosθ）＞a，物块先做匀加速运动。速度增加到与传送带相同时，由于mgsinθ＞μmgcosθ，物块继续向下做匀加速运动，加速度为：a=g（sinθ﹣μcosθ）；由于位移不变，故由A滑到B的时间小于t，故AD错误，B正确；C、当转轮逆时针匀速转动时，物块的受力情况与皮带静止时相同，运动情况也相同，所以物块从顶端由静止滑到底端所用时间等于t，故C正确。故选：BC。【点睛】本题判断摩擦力的方向是重点，应能注意根据物体与传送带间的相对运动关系确定物体受摩擦力的方向，来分析物体的运动情况8、BD【解析】

AB．b、c的高度相同，大于a的高度，根据h=gt2，得，知b、c的运动时间相同，a的飞行时间小于b的时间．故A错误,B正确；C．因为a的飞行时间短，但是水平位移大，根据x=v0t知，a的水平速度大于b的水平速度．故C错误；D．b、c的运动时间相同，b的水平位移大于c的水平位移，则b的初速度大于c的初速度．故D正确．【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移.9、CD【解析】

AB．根据位移-时间图象的斜率等于物体的速度，知前10s内汽车做匀速直线运动，加速度为0，10-15s内汽车静止．故AB错误．C．20s末汽车的速度大小等于15-25s内图象的斜率大小，为：，速度的大小为1m/s．故C正确．D．前25s内汽车的位移为：△x=20m-0=20m，平均速度大小为：．故D正确．10、BD【解析】A项：第二类永动机仍然遵循能量守恒定律，所以不违反热力学第一定律，但能量的转化和转移具有一定的方向性，它违反了热力学第二定律，故A错误；B项：因为毛细现象，是液体表面对固体表面的吸引力．毛细管插入浸润液体中，管内液面上升，高于管外，毛细管插入不浸润液体中，管内液体下降，低于管外的现象，故B正确；C项：对不同物体来说，内能大小还与物体的质量有关，温度高的物体具有的内能不一定比温度低的物体具有的内能多，故C错误；D项：因液体分子表面层分子分布比内部稀疏，故分子间作用力表现为引力，液体表面有收缩趋势，故D正确．点晴：内能是指物体内所有做无规则运动的分子的动能和分子势能的总和．内能的大小跟物体的温度和物体的质量大小有关．同一物体温度升高，物体的内能增大；对不同物体来说，内能大小还与物体的质量有关．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、2.8F´C【解析】

（1）［1］弹簧秤最小刻度为0.2N，图示其读数为2.8N［2］F是通过作图的方法得到合力的理论值，而F′是通过一个弹簧秤沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到同样的结点O点，使得一个弹簧秤的拉力与两个弹簧秤的拉力效果相同，测量出的合力，F´方向一定沿AO方向．

（2）［3］A.两个分力、的方向不一定要垂直，原则上两个分力可以成任意角度，故A错误；B.两个分力、间夹角不是越小越好，为了保证实验的准确性，两个分力之间的夹角要适当，太小或者太大都会增大实验的误差，故B错误；C.本实验采用的是等效替代法，所以两次拉橡皮筋时，要将橡皮筋结点拉至同一位置，保证用F′拉的作用效果与用两个力、拉的效果相同，故C正确；D.拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮筋、细绳一定要与木板平面平行，如果不平行，拉力在垂直木板方向就会产生分力，增大实验的误差，故D错误．12、D9.69C【解析】（1）实验时要测h和速度v，根据原理分析需要的实验器材，除列出的器材外，还要打点计时器的电源，即低压交流电源，和测高度需要的毫米刻度尺，故选D．（2）从图中可知相邻点间的位移差为，故根据可得；（3）若机械能守恒，则有，图像的斜率，恒定，故C正确．【点睛】实验时要测h和速度v，根据实验的原理确定需要测量的物理量，从而确定测量的器材；根据机械能守恒定律得出v2-h的关系式，从而确定图线斜率的意义，即可求解