2023届天津大学附属中学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．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、氧气分子在不同温度下的速率分布规律如图所示，横坐标表示速率，纵坐标表示某一速率内的分子数占总分子数的百分比，由图可知()A．随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例增大B．随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大C．①状态的温度比②状态的温度高D．同一温度下，氧气分子呈现“中间多，两头少”的分布规律2、下列说法中正确的是（）A．作受迫振动的物体的频率由它的固有频率来决定B．产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化C．在干涉图样中，振动加强点上质点的位移可能小于振动减弱点质点的位移D．在干涉图样中的振动加强点上各质点的振动位移总是最大3、A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，mA=1kg，mB=2kg，vA=6m/s，vB=2m/s，当A追上B并发生碰撞后，A、B两球速度的可能值是()A．vA′=5m/s，vB′=2.5m/sB．vA′=2m/s，vB′=4m/sC．vA′=－4m/s，vB′=7m/sD．vA′=7m/s，vB′=1.5m/s4、如图所示，在竖直墙壁间有质量分别是m和2m的半圆球A和圆球B，其中B球球面光滑，半球A与左侧墙壁之间存在摩擦．两球心之间连线与水平方向成30°的夹角，两球恰好不下滑，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力(g为重力加速度)，则半球A与左侧墙壁之间的动摩擦因数为()A． B． C． D．5、下列说法正确的是()A．自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性B．物体的温度为0℃时，分子的平均动能为零C．用活塞压缩气缸里的空气，对空气做功4.5×105J，同时空气的内能增加了3.5×105J，则空气从外界吸收热量1×105JD．第一类永动机违反了热传导的方向性6、如图，篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升的最大高度为H。上升第一个所用的时间为t1，第四个所用的时间为t2。不计空气阻力，则满足A．5< B．<1C．3<<4 D．4<<5二、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、一小球竖直向上抛出，先后经过抛出点的上方h=5m处的时间间隔t=2s，则下列说法正确的是A．小球的初速度v0为B．小球的初速度v0为10m/sC．小球从抛出到返回原处所经历的时间是2sD．小球从抛出到返回原处所经历的时间是s8、下列说法中正确的是_______．A．一定质量的理想气体的内能随着温度升高一定增大B．第一类永动机和第二类永动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律C．当分子间距时，分子间的引力随着分子间距的增大而增大，分子间的斥力随着分子间距的增大而减小，所以分子力表现为引力D．大雾天气学生感觉到教室潮湿，说明教室内的相对湿度较大E.一定质量的单晶体在熔化过程中分子势能一定是增大的9、如图所示，几位同学在学校的操场上做“摇绳发电”实验：把一条较长电线的两端连在一个灵敏电流计上的两个接线柱上，形成闭合回路．两个同学分别沿东西方向站立，女生站在西侧，男生站在东侧，他们沿竖直方向迅速上下摇动这根电线．假设图中所在位置地磁场方向与地面平行，由南指向北．下列说法正确的是A．当电线到最高点时，感应电流最大B．当电线向下运动时，B点电势高于A点电势C．当电线向下运动时，通过灵敏电流计的电流是从B流向AD．两个同学沿南北方向站立时，电路中能产生更大的感应电流10、一质点做简谐运动，其位移x与时间t的关系曲线如图所示，由图可知（）A．质点振动频率是4HzB．t＝2s时，质点的加速度最大C．质点的振幅为2cmD．t＝3s时，质点所受的合外力最大三、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）利用如图所示的电路测定一节干电池的电动势和内电阻，要求尽量减小实验误差．供选择的器材有：A．电流表A（0~0.6A）B．电压表V1（0~3V）C．电压表V2（0~15V）D．滑动变阻器R1（0~15Ω）E．滑动变阻器R2（0~100Ω）G．定值电阻R0=1ΩH．开关一个，导线若干（1）实验中电压表应选用__________，滑动变阻器应选用___________（选填相应器材前的字母）．（2）实验小组根据图甲中电路图已连接了部分器材，请用笔画线当导线，将乙图中实物连接图补充完整___________．（3）实验时，某位同学记录了5组数据，对应的点已经标在坐标纸上，请在坐标纸上画出U–I图线___________，并根据所画图线可得出干电池的电动E=________，内电阻r=________Ω．（计算结果小数点后保留两位数字）12．（12分）某小组做了“测定玻璃的折射率”实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸．(1)该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示，其中实验操作正确的是___________．ABCD(2)该小组选取了操作正确的实验记录，在自纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示，则玻璃的折射率n=____________．（用图中线段的字母表示）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）为响应国家“精准扶贫，产业扶贫”的战略，进一步优化能源消费结构，光伏发电成为精准扶贫的新途径，贫困户家多了一份固定收益的绿色环保存折，光伏发电将照亮“脱贫路”。如图12是所建光伏发电项目。若光伏发电机总输出功率为36KW，输出电压为500V，先后经过升压变压器和降压变压器传输到用户。设输电线的总电阻为10Ω，要求输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，用户需要的电压为220V，不计变压器的能量损耗。试求：(1)升压变压器的输出电压；(2)升压变压器和降压变压器原副线圈的匝数比。14．（16分）在实验室做了一个这样的光学实验，即在一个密闭的暗箱里依次放上小灯泡（紧靠暗箱的左内壁）、烟熏黑的玻璃、狭缝、针尖、感光胶片（紧靠暗箱的右内壁），整个装置如图所示．小灯泡发出的光通过熏黑的玻璃后变得十分微弱，经过三个月的曝光，在感光胶片上针尖影子周围才出现非常清晰的衍射条纹．对感光胶片进行了光能量测量，得出每秒到达感光胶片的光能量是5×10－13J．假如起作用的光波波长约为500nm，且当时实验测得暗箱的长度为1．2m，若光子依次通过狭缝，普朗克常量h＝2．23×10－34J·s，求：（1）每秒钟到达感光胶片的光子数目．（2）光束中相邻两光子到达感光胶片相隔的时间和相邻两光子之间的平均距离．（3）根据第（2）问的计算结果，能否找到支持光是概率波的证据？请简要说明理由．15．（12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．

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】

A、随着温度的升高，氧气分子中速率大的分子所占的比例增大，从而使分子平均动能增大；故A错误．B、温度升高使得氧气分子的平均速率增大，不一定每一个氧气分子的速率都增大；故B错误．C、由图可知，②中速率大分子占据的比例较大，则说明②对应的平均动能较大，故②对应的温度较高；故C错误．D、同一温度下，中等速率大的氧气分子数所占的比例大，即氧气分子呈现“中间多，两头少”的分布规律；故D正确．故选D．【点睛】本题考查了分子运动速率的统计分布规律，记住图象的特点，会分析温度与图象的关系，知道温度越高，分子的平均速率增大．2、C【解析】

作受迫振动的物体的频率由驱动力的频率来决定，与它的固有频率无关，选项A错误；产生多普勒效应的原因是观察者接收到的波源的频率发生了变化，而波源频率并没有发生变化，选项B错误；在干涉图样中，振动加强点上质点的振幅大于振动减弱点质点的振幅，但是振动加强点上质点的位移可能小于振动减弱点质点的位移，选项C正确；在干涉图样中的振动加强点上各质点的振幅最大，但是振动位移并不是总最大，选项D错误；故选C.【点睛】解答本题时要注意：频率相同的波在叠加时．当加强点时，质点的振幅最大，但质点的位置不是始终处于最大位置处，是随着时间不断变化．3、B【解析】

考虑实际情况，碰撞后A球速度不大于B球的速度；因而AD错误，BC满足；两球碰撞过程，系统不受外力，故碰撞过程系统总动量守恒；A追上B并发生碰撞前的总动量是：mAvA+mBvB=1kg×6m/s+2kg×2m/s=10kg∙m/s；B选项：1kg×2m/s+2kg×4m/s=10kg•m/s，C选项：1kg×(-4m/s)+2kg×7m/s=10kg•m/s，则BC均满足．根据能量守恒定律，碰撞后的系统总动能应该小于或等于碰撞前的系统总动能，碰撞前总动能为×1×62+×2×22=22J；B选项碰撞后总动能为×1×22+×2×42=18J，C选项碰撞后总动能为×1×42+×2×72=57J，故B满足，C不满足；故选B．4、A【解析】

隔离光滑均匀圆球B，对B受力分析，根据平衡条件列式求解FN，对两球组成的整体进行受力分析，根据平衡条件列式求解即可．【详解】隔离光滑均匀圆球B，对B受力分析如图所示，可得：FN=Fcosθ2mg-Fsinθ=0解得：对两球组成的整体有：3mg-μFN=0联立解得：故应选：A．【点睛】解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解，掌握整体法和隔离法的运用．5、A【解析】

A、根据热力学第二定律知：热量可以自发地从较热的物体传递到较冷的物体，但不可能自发地从较冷的物体传递到较热的物，即涉及热现象的宏观过程都具有方向性，A正确．B、分子处于永不停息的无规则运动之中，物体的温度为0℃时，其分子平均动能不为零；B错误．C、根据热力学第一定律公式△U=W+Q知，W=+4.5×105J，△U=+3.5×105J，解得Q=-1.0×105J，即空气向外界放出热量1.0×105J，C错误．D、第一类永动机违反了能量的转化与守恒，不可能实现，第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律，D错误．故选A．【点睛】本题考查了热力学定律、内能、布朗运动等基础知识点，关键要熟悉教材，牢记这些基础知识点即可解答．6、C【解析】

离地后重心上升的过程，可以看作逆向的自由落体运动，根据初速度为零的匀加速直线运动中，通过连续相等位移的时间比为，可得，故，故C正确，ABD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、BC【解析】建立物理模型如图所示：小球先后经过A点的时间间隔为：△t=2

s，则上升过程中的时间为：小球在A点处的速度为：vA=gt1=10

m/s；在OA段根据公式有：vA2-v02=-2gs解得：小球从O点上抛到A点的时间为：根据对称性，小球从抛出到返回原处所经历的总时间为：．点晴：本题要注意应用全程进行分析，因为小球的往返过程中加速度保持不变，故可以看作是同一个运动．8、ADE【解析】一定质量的理想气体的内能只与温度有关，温度越高，内能越大，A正确；第一类水动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律，而第二类永动机研制失败的原因并不是违背了能量守恒定律，而是违背了热力学第二定律，B错误；当分子间距时，分子间的引力和斥力都随着分子间距的增大而减小，而且斥力减小更快，所以分子力表现为引力，C错误；相对湿度为某一被测蒸气压与相同温度下的饱和蒸气压的比值的百分数，大气中相对湿度越大，水气蒸发也就越慢，人就感受到越潮湿，故大雾天气学生感觉到教室潮湿，说明教室内的相对湿度较大，D正确；一定质量的单晶体在熔化过程中温度不变，分子的平均动能不变，所吸收的热量全部用来增大分子势能，E正确．9、BC【解析】

A.当“绳”摇到最高点时，绳的速度为零，根据感应电动势E=BLv，感应电动势为零，感应电流为零，故A错误；B.当“绳”向下运动时，地磁场向北，根据右手定则判断可知，“绳”中电流从A流向B，所以B点电势高于A点电势，故B正确；C.根据以上分析，当电线向下运动时，通过灵敏电流计的电流是从B流向A，故C正确；D.当两个同学沿南北方向站立时，电线上下运动时，不切割磁感线，不产生感应电流，故D错误．故选BC10、BC【解析】

A.由图读出周期T=4s则频率A错误；B.t=2s时，质点的位移最大，则由知加速度最大，B正确；C.由图读出质点的振幅等于x的最大值，为2cm，C正确；D.t=3s时，质点位于平衡位置，位移x=0，则由知加速度为零，则回复力为零，D错误。故选BC。【点睛】质点的振幅等于振子的位移最大值，由图直接读出振幅和周期，由公式求出频率。根据给定时刻以后质点位移的变化，分析速度的方向，由简谐运动的特征分析加速度的大小。根据牛顿第二定律回复力的大小与加速度大小成正比。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、BD1.48(1.47-1.49范围内均可）0.60（0.57-0.63范围内均可）【解析】

（1）[1]一节干电池电动势约为1.5V，则电压表应选B；[2]为方便实验操作，电表示数有明显变化，滑动变阻器应选D；（2）[3]实物连接图如图所示：（3）[4]U–I图线如图所示：[5]据可得，图线与U轴的交点等于电动势，则电动势为1.48V；[6]图线斜率的绝对值为1.60，大小等于内阻与定值电阻R0之和，则内阻为0.60Ω．12、B【解析】

(1)[1]因玻璃的折射率较大，故在玻璃中的折射角一定小于入射角；实验作出的入射角一定大于折射角；并且光线从玻璃中出来后，应与入射光平行A．与分析不符，故A项不符合题意；B．与分析相符，故B项符合题意；C．与分析不符，故C项不符合题意；D．与分析不符，故D项不符合题意．(2)[2]折射率为：其中：解得：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)升压变压器的输出电压为：U2=3000V(2)升压变压器原副线圈的匝数比为：n【解析】(1)损失的功率：ΔP=4%P=1440W设输电线上的电流为I2，根据ΔP=I22升压变压器的输出电压为：U2(2)升压变压器原副线圈的匝数比为：n1输电线上损失的电压为：ΔU=I降压变压器原线圈两端的电压为：U3升压变压器原副线圈的匝数比为：n点睛：此题考查远距离输电问题，此类问题主要是明确两个关系：升压变压器次级与降压变压器初级电压的关系及功率的关系；导线上的功率损失与电压损失间的关系.14、（1）1．44×104个（4）3．9×10－3s4．4×104m（3）见解析【解析】

根据光子能量为与每秒达到感光