北京市海淀区中关村中学分校2022-2023学年物理高二下期末统考试题含解析

2022-2023学年高二下物理期末模拟试卷注意事项：1．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，理想变压器的输入端接正弦交流电，副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2；输电线的等效电阻为R，开始时，电键K断开。当K接通时，以下说法中正确的是A．副线圈的两端M、N的输出电压减小B．副线圈输电线等效电阻R上的功率减小C．通过灯泡L1的电流不变D．理想变压器的输入功率增大2、氢原子的能级如图所示，下列说法正确的是()A．处于n＝3能级的氢原子可以吸收任意频率的光子而跃迁B．氢原子从n＝3能级向n＝2能级跃迁时，吸收的光子能量为1.89eVC．大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出3种不同频率的光D．处于n＝1能级的氢原子可能吸收动能为15eV的电子的能量而电离3、如下图甲所示为杂技表演的安全网示意图，网绳的结构为正方格形，O、a、b、c、d…等为网绳的结点．安全网水平张紧后，若质量为m=50kg的运动员从高处落下，并恰好落在O点上．该处下凹至最低点时，网绳dOe、bOg均成120°向上的张角，如下图乙所示，此时O点受到的向下的冲击力大小为F=1200N，则这时O点周围每根网绳承受的力的大小(g=10m/s2)()A．600N B．500N C．1700N D．850N4、下列说法正确的是A．就物质波来说，速度相等的电子和质子，电子的波长长B．原来不带电的一块锌板，被弧光灯照射锌板时，锌板带负电C．红光光子比紫光光子的能量大D．光电效应和康普顿效应均揭示了光具有波动性5、2017年4月22日，“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”空间实验室顺利完成自动交会对接．“天舟一号”发射升空后，进入预定的圆轨道运行，经过变轨后升到“天宫二号”所在的圆轨道运行．变轨前和变轨完成后“天舟一号”做圆周运动的的轨道半径分别为r1、r2，动能分别为、，则等于A． B． C． D．6、如图所示，两个完全相同的小球，用一轻绳拴接。用竖直向上的力F作用在绳的中点，绳间的夹角α＝60°．缓慢增大力F，直到两球刚要沿水平面运动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则关于此过程下列说法正确的是（）A．绳子的拉力逐渐减小B．地面对两球的支持力不变C．球与地面间的最大静摩擦力增大D．球运动前瞬间，所受到的摩擦力最大二、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，从高H处的一点O先后平抛两个小球l和1．球1恰好直接掠过竖直挡板的顶端（未相碰）落到水平地面上的B点，球1则与地面处A点碰撞一次后，也恰好掠过竖直挡板落在B点．设球1与地面碰撞无机械能损失（类似遵循光的反射定律），则下列说法正确的是（）A．球1平抛的初速度为球1的3倍B．球1掠过挡板的时刻恰好是其做平抛运动从O到B的中间时刻C．A点到挡板的距离是B点到挡板距离的D．竖直挡板的高度8、如图所示，从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后在右侧光屏的a、b间形成一条彩色光带。下列说法正确的是（）A．玻璃对a侧光的临界角大于b侧光的临界角B．三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率C．在真空中a侧光的波长大于b侧光的波长D．在三棱镜中a侧光的传播速率小于b侧光的传播速率9、物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展，下列说法符合事实的是()A．赫兹通过一系列实验，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论B．查德威克用α粒子轰击获得反冲核，发现了中子C．贝克勒尔发现天然放射性现象，说明原子核有复杂结构D．卢瑟福通过对阴极射线的研究，提出了原子核式结构模型10、如图所示，两杆光滑且夹角为=30°，均处于水平悬空状态，固定两杆使其保持静止，放置重力均为10N两小球A、B分别穿在两根杆上，用一根轻绳连接两球，现在用力将B球缓慢拉动，直到轻绳被拉直时，测出拉力F=10N，则此时关于两个小球受到的力的说法不正确的是（）A．小球A受到四个力的作用B．绳子张力大小为20NC．小球A受到的杆的弹力大小为20ND．小球B受到杆的弹力大小为20N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）某同学利用图甲所示电路测量一表头的电阻．供选用的器材如下:A．待测表头G1（内阻r1约为300Ω,量程为5.0mA）；B．灵敏电流表G2（内阻r2=300Ω,量程为1.0mA）；C．定值电阻R(R=1200Ω)；D．滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω）；E.滑动变阻器R2（最大阻值为1000Ω）；F.电源E（电动势E=1.5V,内阻不计）;G.开关S,导线若干．（1）请根据图甲所示电路将图乙的实物图补充完整___________．（2）滑动变阻器应选_______（填“R1”或“R2”）．开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应滑动至_______（填"a"或“b"）端．（3）该同学接入定值电阻R的主要目的是_______．（4）实验中某次待测表头G1的示数如图丙所示,示数为__________mA．（5）该同学多次移动滑片P,记录相应的G1、G2示数I1、I2；以I1为纵坐标I2为横坐标，作出相应图线．测得图线的斜率k=4.8,则待测表头内阻r1=_____Ω．12．（12分）利用下图装置研究双缝干涉现象，下列说法正确的是_____A．把双缝的间距规格从“0.2mm”换成“0.25mm”，干涉条纹间距变宽B．将滤光片由红色换成蓝色，干涉条纹间距变宽C．光源后的凸透镜主要起到会聚光线的作用D．减小光源到单缝的距离，干涉条纹间距不变四、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，固定于水平桌面上的金属框架cdef处在竖直向下的磁场，磁场随时间变化的规律为B＝2+0.2t（T）金属棒ab搁在框架上，可无摩擦滑动。此时adeb构成一个边长为l＝0.1m的正方形，棒的电阻为r＝0.8Ω，其余部分电阻不计。求：（1）作用棒上一个外力，让棒不动，则棒中的感应电流大小和方向（2）在上述（1）情况中，始终保持静止，当t＝10s时需加的垂直于棒的水平拉力为多少？14．（16分）如图所示，两条光滑的绝缘导轨，导轨的水平部分足够长并与倾斜部分平滑连接，两导轨间距L=10cm，导轨的倾斜部分气水平面成=53°，其中有一段匀强磁场区域abcd，磁场方向垂直于斜面向上，磁感应强度B=1T，磁场下边界离水平轨道的高度h=0.8m．水平部分导轨间'有竖直方向等距离间隔也为L的匀强磁场和，和的方向相反，大小相等，即．现有一质量m=0.01kg、电阻R=0.5Ω、边长也为L的正方形金属框，由倾斜导轨上某高度处静止释放，金属框离开磁场abcd时恰好做匀速运动，此后金属框在水平导轨上滑行一段时间后进入水平磁场区域，最终线框静止．重力加速度，感应电流的磁场可以忽略不计，sin53°=0.8，cos53°=0.1．求：（l）金属框离开磁场abcd时的速度；（2）在水平导轨上运动过程中金属框内产生的电热；（3）若金属框恰能通过n个完整磁场区域，试写出n与高度h的关系式．15．（12分）如图所示，在平面直角坐标系xOy的第四象限有垂直于纸面向里的匀强磁场，一质量为kg、电何量为C的带电粒子，从静止开始经U=10V的电压加速后，从P点沿图示方向进入磁场，已知OP=30cm（粒子重力不计，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。(1)求粒子到达P点时速度v的大小；(2)若粒子恰好不能进入x轴上方，求磁感应强度B的大小；(3)若磁感应强度B′=2.0T，粒子从x轴上的Q点离开磁场，求OQ的距离。

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、D【解析】

变压器的输入电压和匝数比都不变，根据电压与匝数成正比，可知副线圈的两端M、N的输出电压不变，故A错误；K接通时负载总电阻减小，输出电压又不变，所以副线圈中电流变大，则副线圈输电线等效电阻R上的功率增大，故B错误；电阻R上的电压增大，灯泡L1两端的电压减小，所以通过灯泡L1的电流减小，故C错误；次级电流变大，则次级消耗的功率变大，则理想变压器的输入功率增大，故D正确；2、D【解析】要使n=3能级的氢原子发生跃迁，吸收的光子能量必须等于两能级间的能级差，或大于1.51eV能量的任意频率的光子．故A错误；氢原子由n=3向n=2能级跃迁时辐射的光子能量为△E=E3-E2=-1.51-（-3.4）=1.89eV．故B错误；根据公式＝6，大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种不同频率的光．故C错误；处于n=3能级的氢原子能量为-1.51eV，15eV大于1.51eV，则氢原子可吸收动能为15eV的电子的能量而电离，故D正确．故选D．点睛：解决本题的关键知道光电效应的条件以及知道能级间跃迁时辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差．注意氢原子吸收电子时，只需电子的能量大于能级差即可，吸收光子时，光子的能量必须等于能级差.3、A【解析】

因每根绳的合力应为F/2；而绳受力后成120度角，作出平行四边形可知，由几何关系可知：当合力为F/2时，两分力也为F/2；故每根绳承受的力大小为F/2=600N；故选A．

【点睛】本题应注意绳子张力的特点，同一根绷紧的绳，其上的各部分张力相等；两个大小相等的力若其夹角为120°，则合力与分力大小相等．4、A【解析】

A：物质波波长，速度相等的电子和质子，电子质量较小，则电子的波长长．故A项正确．B：原来不带电的一块锌板，被弧光灯照射锌板时，电子从锌板逸出，锌板带正电．故B项错误．C：红光的频率小于紫光频率，光子能量，则红光光子比紫光光子的能量小．故C项错误．D：光电效应和康普顿效应均揭示了光具有粒子性．故D项错误．5、C【解析】根据万有引力提供向心力得：，可得：

飞船的动能为：，得：，故选项C正确．点睛：根据万有引力提供向心力列式，得到飞船的速度与轨道半径的关系，从而求得动能与轨道半径的关系，再求动能之比．6、D【解析】

A.细线的连接点受三个绳子的拉力而平衡，拉力越大，绳子的拉力也越大，故A错误；B.把两小球看成一个整体，受力分析如图：F+2FN＝2G；由于F不断增大，故FN不断减小。故B错误；CD.对结点受力分析如图：有F＝2Tsin60°，即T=33对小球进行受力分析如图：小球静止时，f＝Tcos60°＝0.5T；故f=36F；在滑动之前f为静摩擦，故F增大，T增大，f增大，故C错误，D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、ABD【解析】A项：球1运动轨迹可分为3段相同的平均轨迹，所以球1第一段一平抛的水平位移为是球1平抛轨迹水平位移的三分之一，即，由于平抛高度h相同，由可知，时间相同，可得两球水平初速度之比为3：1，故A正确；B、C、D项：如图所示，设球1的初速度为v1，球1的初速度为v1，OA间的水平距离为d，由几何关系可知OB间的水平距离为3d，由分运动的等时性可知：球1从O点飞到挡板C点的时间与球1从O点飞到D点的时间相等；由对称性可知球1从O点飞到D点与由C飞到E的时间相等，OE两点间的水平距离为1d．球1从O点飞到C点与球1由C点飞到E点水平方向有：解得：根据竖直方向的自由落体运动规律，连续相等时间内通过的位移之比为1：3，球1下落的时间刚好总时间的一半，故B正确，C错误，D正确．点晴：分析两小球的运动轨迹的特点，找出对称关系、几何关系以及等时关系式，列出式子是求解的关键．从以上的实例分析中我们看到，发现事物的对称性并利用运动的对称性去分析处理问题，可以大大地简化分析处理问题的过程，避开难点或冗长的数学推导，巧解问题．8、BD【解析】

由于玻璃对各色光的折射率不同，导致色散的形成。玻璃对紫光的折射率最大，对红光的最小，可以得a侧为紫光，b侧为红光，红光的波长大于紫光的波长，由v=c【详解】AB．由图可看出三棱镜对a侧光偏折最大，则玻璃对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率，由临界角公式sinC=1n可知玻璃对a侧光的临界角小于b侧光的临界角，故AC．玻璃对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率，则a侧光的频率大于b侧光的频率，由公式c=λf，知在真空中a侧光的波长小于b侧光的波长，故C错误；D．玻璃对紫光的折射率最大，对红光的最小，可以得a侧为紫光，b侧为红光。因红光的折射率小于紫光的，由v=cn可知，在三棱镜中，a侧光的传播速度小于b侧光的传播速度，故【点睛】本题主要考查光的折射定律，较为简单。9、AC【解析】

A、麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了麦克斯韦的电磁理论，选项A正确；B、卢瑟福用α粒子轰击，获得反冲核，发现了质子，选项B错误；C、贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核具有复杂结构，选项C正确；D、卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型，选项D错误．【点睛】此题是对近代物理学史的考查；都是课本上涉及的物理学家的名字及其伟大贡献，只要多看书、多积累即可很容易得分；对物理学史的考查历来都是考试的热点问题，必须要熟练掌握．10、AC【解析】

由题意可知，在水平面内对A、B分别受力分析，水平方向受力如图所示；

A．A球受到重力、杆对A的弹力与绳子的张力共3个力的作用，故A错误，符合题意；

B．对B受力分析，如图所示，根据受力平衡条件，则有绳子张力大小为选项B正确，不符合题意；C．杆对A弹力在水平方向的分力满足NA=T=20N故杆对球的弹力选项C错误，符合题意；

D．根据力的合成，结合力的平行四边形定则可知，小球B水平方向受到杆的弹力大小为故B受杆的弹力大小故D正确，不符合题意。

故选AC。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、如图所示：R1b保护G2，使两表均能达到接近满偏3.40（3.38-3.42）312.5【解析】

第一空．参照图甲电路连线，结果如图所示；第二空、第三空．为方便实验操作，应选择最大阻值较小的滑动变阻R1，滑动变阻器采用分压接法时，为保护电路闭合开关前滑片要置于分压电路分压为零的位置，即滑动变阻器要移到b端；第四空．由于两电流表的内阻相当，但满偏电流相差很大，所以为不致于使指针偏角相差很大，要接入定定值电阻R，其作用是保护G2，使两表均能接近满偏；第五空．从图丙中读出电流I1=3.40mA；第六空．根据欧姆定律和并联电路电压相等的关系有：I1r1=I2（r2+R），那么，结合题意图象的斜率，所以．12、CD【解析】根据可知，把双缝的间距规格从“0.2mm”换成“0.25mm”，干涉条纹间距变窄，选项A错误；蓝光的波长小于红光，则将滤光片由红色换成蓝色，干涉条纹间距变窄，选项B错误；减小光源到单缝的距离，干涉条纹间距不变，选项D正确；光源后的凸透镜主要起到会聚光线的作用，选项C正确；故选CD.点睛：对于光的双缝干涉实验，关键是搞清实验装置各个部分的作用；知道各种色光的波长大小，以及掌握双缝干涉条纹的间距公式．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）0.0025A，方向：由b流向a；（2）0.001N。【解析】

（1）感应电动势：，感应电流：，由楞次定律可知，