北京市101中學(xué)2023年物理高二第二學(xué)期期末考試模擬試題含解析

2022-2023高二下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書(shū)寫(xiě)，字體工整、筆跡清楚。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效；在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、下圖為某質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移－時(shí)間圖像。由此可知A．該質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅為20cmB．該質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期為2sC．0.5s和1.5s兩個(gè)時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)具有相同的位移D．0.5s和1.5s兩個(gè)時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)具有相同的速度2、關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是（）A．布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)B．布朗運(yùn)動(dòng)就是懸浮在液體中的固體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)C．PM2.5是空氣中直徑小于或等于2.5μm的懸浮顆粒物，大氣中懸浮的PM2.5在做布朗運(yùn)動(dòng)．D．懸浮的固體顆粒越大，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯3、設(shè)想探測(cè)火星時(shí)，載著登陸艙的探測(cè)飛船在以火星中心為圓心，半徑為r1的圓軌道上運(yùn)動(dòng)，周期為T(mén)1，登陸艙的探測(cè)飛船的總質(zhì)量為m1。隨后登陸艙脫離飛船，變軌到離星球更近的半徑為r2的圓軌道上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)登陸艙的質(zhì)量為m2。則A．火星的質(zhì)量為M=B．火星表面的重力加速度為'C．登陸艙在r1與r2軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小之比為vD．登陸艙在半徑為r2軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)4、如圖所示為氫原子的能級(jí)示意圖，一群氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)，在向較低能級(jí)躍遷的過(guò)程中向外發(fā)出光子，用這些光照射逸出功為1．12eV的金屬鈉，下列說(shuō)法中正確的是（）A．這群氫原子只能發(fā)出三種頻率不同的光，其中從n=3躍遷到n=1所發(fā)出的光波長(zhǎng)最短B．金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的初動(dòng)能最大值為2．80eVC．金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的初動(dòng)能最大值為3．31eVD．這群氫原子只能發(fā)出兩種頻率不同的光，其中從n=3躍遷到n=1所發(fā)出的光頻率最高5、如圖所示，根據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)，盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，圖中虛線表示原子核所形成的電場(chǎng)的等勢(shì)線，實(shí)線表示一個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡.在粒子從a運(yùn)動(dòng)到b再運(yùn)動(dòng)到c的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是A．動(dòng)能先增大后減小B．電勢(shì)能先減小后增大C．電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功，總功等于零D．加速度先減小后增大6、如圖所示兩半徑為r的圓弧形光滑金屬導(dǎo)軌置于沿圓弧徑向的磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)所在的平面與軌道平面垂直。導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，一端接有電阻R，導(dǎo)軌所在位置處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，將一質(zhì)量為m的金屬導(dǎo)體棒PQ從圖示位置（導(dǎo)軌的半徑與豎直方向的夾角為θ）由靜止釋放，導(dǎo)軌及金屬棒電阻均不計(jì)，下列判斷正確的是（）A．導(dǎo)體棒PQ有可能回到初始位置B．導(dǎo)體棒PQ第一次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)速度最大C．導(dǎo)體棒PQ從靜止到最終達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為mgrD．導(dǎo)體棒PQ由靜止釋放到第一次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，通過(guò)R的電荷量BθrL二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、圖中甲，乙兩圖分明表示兩個(gè)分子之間分子力和分子勢(shì)能隨分子間距離變化的圖象，由圖象判斷以下說(shuō)法中正確的是：A．當(dāng)分子間距離為時(shí)，分子力最小且為零B．當(dāng)分子間距離為時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力C．當(dāng)分子間距離為時(shí)，分子勢(shì)能最小但不一定為零D．當(dāng)分子間距離時(shí)，分子勢(shì)能隨分子間距離的減小而增大8、將一單擺向左拉至水平標(biāo)志線上，從靜止釋放，當(dāng)擺球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，擺線碰到障礙物，擺球繼續(xù)向右擺動(dòng)。用頻閃照相機(jī)拍到如圖所示的單擺運(yùn)動(dòng)過(guò)程的頻閃照片，以下說(shuō)法正確的是A．?dāng)[線碰到障礙物前后的周期之比為3：1．B．?dāng)[線碰到障礙物前后的擺長(zhǎng)之比為3：1C．?dāng)[球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，線速度不變，半徑減小，擺線張力變大D．?dāng)[球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，角速度變大，半徑減小，擺線張力不變9、一個(gè)質(zhì)點(diǎn)沿直線ab在平衡位置O附近做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).若從質(zhì)點(diǎn)經(jīng)O點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)5s質(zhì)點(diǎn)第一次經(jīng)過(guò)M點(diǎn)（如圖所示）；再繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，又經(jīng)過(guò)2s它第二次經(jīng)過(guò)M點(diǎn)；則該質(zhì)點(diǎn)第三次經(jīng)過(guò)M點(diǎn)還需要的時(shí)間是（）A．6s B．4s C．22s D．8s10、利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾組件廣泛應(yīng)用于測(cè)量和自動(dòng)控制等領(lǐng)域.圖是霍爾組件的工作原理示意圖.該霍爾組件的載流子是自由電子，磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直于霍爾組件的工作面向下，通入圖示方向的電流I，C、D兩側(cè)面會(huì)形成電勢(shì)差UCDA．電勢(shì)差UB．電勢(shì)差UC．形成電勢(shì)差UCDD．形成電勢(shì)差UCD三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）如圖甲所示，是雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）圖甲中光具座上標(biāo)注為①②③的儀器依次為_(kāi)____；A．單縫、雙縫、濾光片B．濾光片、單縫、雙縫C．單縫、濾光片、雙縫（2）用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置觀察雙縫干涉圖樣，用的是紅色濾色片，在毛玻璃屏上可以看到紅色干涉條紋，若要增加從目鏡中觀察到的條紋個(gè)數(shù)，可以_____；A．僅將雙縫與光屏之間的距離減小少許B．僅將單縫與雙縫間距增大少許C．僅將雙縫間的距離減小少許D．僅將紅色濾光片換成綠色濾光片（3）某次實(shí)驗(yàn)測(cè)得雙縫間距d＝0.5mm，雙縫與光屏間距離L＝0.500m，用某種單色光照射雙縫得到干涉圖樣如圖乙，分劃板在圖乙中A位置時(shí)游標(biāo)卡尺讀數(shù)為11.1mm，B位置時(shí)游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖丙所示，則圖B位置的游標(biāo)卡尺讀數(shù)為_(kāi)____mm，單色光的波長(zhǎng)為_(kāi)____m．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）.12．（12分）如圖為“碰撞實(shí)驗(yàn)器”，它可以探究動(dòng)量守恒定律，即研究?jī)蓚€(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系．(1)實(shí)驗(yàn)中必須要求的條件是______．A．斜槽軌道盡量光滑以減少誤差B．斜槽軌道末端的切線必須水平C．入射球和被碰球的質(zhì)量必須相等，且大小相同D．入射球每次必須從軌道的同一位置由靜止釋放(2)圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測(cè)量平拋射程O(píng)P，然后，把被碰小球m2靜置于小平軌道的末端，再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并重復(fù)多次．本實(shí)驗(yàn)還需要完成的必要步驟是________(填選項(xiàng)前的符號(hào))．A．用天平測(cè)量?jī)蓚€(gè)小球的質(zhì)量m1、m2B．測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度HC．分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、ND．測(cè)量平拋射程O(píng)M、ON(3)某次實(shí)驗(yàn)中得出的落點(diǎn)情況如圖所示，假設(shè)碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，則入射小球的質(zhì)量m1和被碰小球的質(zhì)量m2之比為_(kāi)_______．四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，某發(fā)電機(jī)輸出功率為30KW，輸出電壓U1=300V，用原、副線圈匝數(shù)比n1:n2=1:5的變壓器升壓后向遠(yuǎn)處用戶(hù)供電，輸電線的總電阻R=10Ω，用戶(hù)端用一降壓變壓器把電壓降為U4=220V。（變壓器均為理想變壓器）求：（1）輸電線上損失的電功率ΔP（2）降壓變壓器的匝數(shù)比n3:n414．（16分）如圖所示，兩端開(kāi)口的U型管粗細(xì)均勻，左右兩管豎直，底部的直管水平，水銀柱的長(zhǎng)度如圖中標(biāo)注所示，水平管內(nèi)兩段空氣柱a、b的長(zhǎng)度分別為10cm、5cm．在左管內(nèi)緩慢注入一定量的水銀，穩(wěn)定后右管的水銀面比原來(lái)高h(yuǎn)=10cm．已知大氣壓強(qiáng)P0=76cmHg，求向左管注入的水銀柱長(zhǎng)度．15．（12分）如圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里，大小隨時(shí)間的變化率，k為負(fù)的常量．用電阻率為ρ，橫截面積為S的硬導(dǎo)線做成一邊長(zhǎng)為l的方框，將方框固定于紙面內(nèi)，其右半部位于磁場(chǎng)區(qū)域中．求：⑴導(dǎo)線中感應(yīng)電流的大??；⑵磁場(chǎng)對(duì)方框的作用力的大小隨時(shí)間的變化率．

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】

A.從圖像可以看出振幅為10cm，A錯(cuò)誤。B.從圖像看出振動(dòng)周期為4s，B錯(cuò)誤。CD.從圖像可以看出0.5s和1.5s兩個(gè)時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)位移相同，但速度方向相反，C正確D錯(cuò)誤。2、C【解析】布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體表面的固體顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的表現(xiàn)，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；PM2.5是空氣中直徑小于或等于2.5μm的懸浮顆粒物，大氣中懸浮的PM2.5在做布朗運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確；懸浮的固體顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C.3、A【解析】A、根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得GMm1r12=mB、由于火星的半徑未知，則無(wú)法求出星球表面的重力加速度，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得GMmr2=mv2r，解得v=GMr，登陸艙在r1與D、根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得GMmr2=m4π2T2r，解得故選A。【點(diǎn)睛】本題主要抓住萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力并由此根據(jù)半徑關(guān)系判定描述圓周運(yùn)動(dòng)物理量的大小關(guān)系，掌握萬(wàn)有引力提供向心力這一理論，并能靈活運(yùn)用。4、B【解析】

一群氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)，在向較低能級(jí)躍遷過(guò)程中，躍遷過(guò)程，和三種方式，所以輻射出三種光子，光子能量等于能級(jí)差，能量分別為：，，，能夠發(fā)生光電效應(yīng)的只有1種，其中光子能量最大的是從輻射的光子，此光子能量最大，頻率最高，波長(zhǎng)最短，從躍遷時(shí)輻射光子能量最大，發(fā)出光電子的最大初動(dòng)能綜上所述，故應(yīng)選B．5、C【解析】

A.粒子及原子核均帶正電，故粒子受到原子核的庫(kù)侖斥力，粒子從a運(yùn)動(dòng)到b，電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能減小，電勢(shì)能增大，從b運(yùn)動(dòng)到c，電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能增大，電勢(shì)能減小。故A錯(cuò)誤，B錯(cuò)誤；C.a、c在同一條等勢(shì)線上，a、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為零，則粒子從a到c的過(guò)程中電場(chǎng)力做的總功等于零，故C正確；D.粒子所受的庫(kù)侖力，b點(diǎn)離原子核最近，所以粒子在b點(diǎn)時(shí)所受的庫(kù)侖力最大，加速度最大，故加速度先增大后減小，故D錯(cuò)誤。6、D【解析】

A.導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不斷克服安培力做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，因此不可能回到初始位置，故A錯(cuò)誤；B.導(dǎo)體棒PQ第一次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)所受合力與速度反向，速度不可能最大，故B錯(cuò)誤；C.導(dǎo)體棒最后一定靜止在最低點(diǎn)，根據(jù)能量守恒定律得電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱等于重力勢(shì)能的減少量，即QR=ΔED.導(dǎo)體棒PQ從靜止釋放到第一次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，通過(guò)R的電荷量為：q=ΔΦR=二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、ACD【解析】

AC.由圖可知，當(dāng)分子間距離為r0時(shí)，分子力和分子勢(shì)能均最小，從圖甲中看，分子力最小為零，從圖乙知分子勢(shì)能最小為負(fù)值，且分子勢(shì)能與零勢(shì)能面的選取有關(guān)；故A，C均正確.B.由圖甲可知分子間距離為r0時(shí)為引力等于斥力的位置，當(dāng)分子間距離r<r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力；故B錯(cuò)誤；D.由圖乙可知，當(dāng)分子間距離為r0時(shí)，分子勢(shì)能均最小，r<r0時(shí)分子間距離減小，分子勢(shì)能增加；故D正確.8、AC【解析】

由單擺的周期公式可知，L∝T1，由于是頻閃照片，圖中相鄰兩小球的影像的時(shí)間間隔是相同的，所以周期之比是9:6=3:1，周期平方比是9：2．則A正確，B錯(cuò)誤。小球在擺動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒，擺線經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，小球線速度不變，由v=ωr可知r減小，角速度變大。由向心力知識(shí)，可知，r減小，擺線張力T變大。故C正確，D錯(cuò)誤。9、AC【解析】若振子開(kāi)始的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橄蜃螅簞t，，故，即，解得T=8s，所以，故，第三次經(jīng)過(guò)M的過(guò)程中；若振子開(kāi)始的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橄蛴?，則，，則，第三次經(jīng)過(guò)M的過(guò)程為，故AC正確．10、BCD【解析】

電流方向?yàn)镋→F,由左手定則知，霍爾元件中的載流子（自由電子）受洛倫茲力作用向側(cè)面C偏轉(zhuǎn)，側(cè)面C聚集負(fù)電荷，因整個(gè)元件是中性的，則側(cè)兩D出現(xiàn)正電荷，所以?xún)蓚€(gè)側(cè)面C、D之間形成由D到C的電場(chǎng)，側(cè)面D的電勢(shì)高于側(cè)面C的電勢(shì).隨著兩側(cè)面電荷的增多，元件中運(yùn)動(dòng)的載流子受到的電場(chǎng)力逐漸增大，當(dāng)載流子受到的電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡時(shí)，兩側(cè)面之間的電勢(shì)差達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài).綜上所述，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B、C、D正確.三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、BAD15.66.43×10﹣7【解析】

第一空.通過(guò)濾光片獲得單色光，通過(guò)單縫獲得線光源，通過(guò)雙縫獲得相干光，故正確順序?yàn)闉V光片、單縫、雙縫，故填B.第二空.根據(jù)干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距Δx=Ldλ可知，要使觀察到的條紋數(shù)目增加，就得使條紋間距△x減小，可以減小波長(zhǎng)或減小雙縫到屏的距離或增大雙縫間的距離，所以選項(xiàng)A、D正確，B第三空.10分度的游標(biāo)卡尺精確度為0.1mm，故讀數(shù)為15mm+6×0.1mm=15.6mm.第四空.根據(jù)條紋間距公式Δx=Ldλ可知，得波長(zhǎng)λ=dLΔx，由題圖丙可直接讀出x2＝15.6mm，故兩條相鄰亮條紋間的距離Δx=15.6-11.1將以上數(shù)據(jù)代入得λ=d12、（1）BD（2）ACD（3）4:1【解析】試題分析：（1）A、只要小球離開(kāi)軌道時(shí)的水平速度相等即可，不需要要求軌道光滑，故A錯(cuò)誤；為了保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，斜槽末端必須水平；故B正確；為防止入射球反彈，入射球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰球的質(zhì)量，故C錯(cuò)誤；為保證小球每次平拋的速度均相同；故應(yīng)入射小球每次從同一點(diǎn)由靜止釋放；故D正確；（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球ml多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測(cè)量平拋射程O(píng)P．然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球ml從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復(fù)．測(cè)量平均落點(diǎn)的位置，找到平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移，因此步驟中CD是必須的，而且C要在D之前．至于用天平秤質(zhì)量先后均可以．所以答案是ACD；（3）由圖2所示可知，OP=1．5cm，OM=2．5cm，ON=3．0cm，