福建華安一中、長泰一中等四校2023學年物理高二下期末綜合測試試題（含解析）

2023學年高二下學期物理期末模擬測試卷注意事項1．考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，L為一自感系數(shù)很大的電感線圈，ab支路和cd支路的電阻相等，則A．剛合上開關S時，電流表A1的示數(shù)大于電流表A2的示數(shù)B．剛合上開關S時，電流表A1的示數(shù)小于電流表A2的示數(shù)C．斷開開關S時，電流表A1的示數(shù)大于電流表A2的示數(shù)D．斷開開關S時，電流表A1的示數(shù)小于電流表A2的示數(shù)2、如圖所示，理想變壓器的原線圈兩端接在u＝220sin100πt（V）的交流電源上，副線圈兩端接R＝55Ω的負載電阻，原、副線圈匝數(shù)之比為2∶1，電流表、電壓表均為理想電表．下列說法正確的是（）A．原線圈中電流表的讀數(shù)為1AB．原線圈中的輸入功率為C．副線圈中電壓表的讀數(shù)為110VD．副線圈中輸出交流電的周期為0.01s3、各種不同頻率范圍的電磁波按頻率由大到小的排列順序是A．γ射線、紫外線、可見光、紅外線B．γ射線、紅外線、紫外線、可見光C．紫外線、可見光、紅外線、γ射線D．紅外線、可見光、紫外線、γ射線4、如圖是氫原子的能級示意圖．當氫原子從n=4的能級躍遷到n=3的能級時，輻射出a光；當氫原子從n=3的能級躍遷到n=2的能級時，輻射出b光．下列判斷正確的是A．b光光子的能量小于a光光子的能量B．真空中b光速小于a光速C．a光的頻率小于b光的頻率D．a光的波長小于b光的波長5、如圖所示是光電管的使用原理圖。已知當有波長為λ0的光照然射到陰極K上時，電路中有光電流，則A．若換用波長為λ1（λ1>λ0）的光照射陰極K時，電路中一定沒有光電流B．若換用波長為λ2(λ2<λ0)的光照射陰極K時，電路中一定有光電流產生C．增加電路中電源兩極電壓，電路中光電流一定增大D．若將電源極性反接，電路中一定沒有光電流6、如圖所示各圖中，A、B兩點電場強度相同的是（）A． B． C． D．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示的理想變壓器，它的原線圈接在交流電源上，副線圈接一個標有“12V，100W”的燈泡，已知變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為18:1，那么小燈泡正常工作時A．原線圈消耗的功率為90WB．電流表的讀數(shù)為0.46AC．原線圈所接電壓最大值為311VD．電壓表的讀數(shù)為216V8、如圖，柔軟輕繩ON的一端O固定，其中間某點M拴一重物，用手拉住繩的另一端N．初始時，OM豎直且MN被拉直，OM與MN之間的夾角為α（）．現(xiàn)將重物向右上方緩慢拉起，并保持夾角α不變．在OM由豎直被拉到水平的過程中()A．MN上的張力逐漸增大B．MN上的張力先增大后減小C．OM上的張力逐漸增大D．OM上的張力先增大后減小9、如圖所示，邊長為L、不可形變的正方形導體框內有半徑為r的圓形磁場區(qū)域，其磁感應強度B隨時間t的變化關系為B＝kt（常量k＞1），磁場方向是垂直紙面向里．回路中滑動變阻器R的最大阻值為R1，滑動片P位于滑動變阻器中央，定值電阻R1＝R1、R2＝R1．閉合開關S，電壓表的示數(shù)為U．則（）A．電容器的b極板帶正電B．正方形導線框中的感應電動勢為kL2C．R1兩端的電壓為D．R1的熱功率為電阻R2的4倍10、關于原子核內部的信息，最早來自天然放射現(xiàn)象。比如釷核（90234Th）就具有放射性，它能放出一個βA．β衰變中的電子來自于原子核內的中子B．釷核衰變時電荷數(shù)和質量數(shù)都守恒C．若釷核的質量為m，則衰變過程中釋放的能量為mc2D．衰變過程中，β粒子和鏷核的動量變化量相同三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）如下圖所示，靜電計與鋅板相連，現(xiàn)用紫外燈照射鋅板，關燈后，指針保持一定的偏角．（1）現(xiàn)用一帶負電的金屬小球與鋅板接觸，則靜電計指計偏角將_____（填“增大”、“減小”或“不變”）（2）使靜電計指針回到零，再用相同強度的鈉燈發(fā)出的黃光照射鋅板，靜電計指針無偏轉．那么，若改用強度更大的紅外燈照射鋅板，可觀察到靜電計指針_____（填“有”或“無”）偏轉．12．（12分）如圖為研究電磁感應現(xiàn)象的實驗裝置，部分導線已連接．(1)用筆畫線代替導線將圖中未完成的電路連接好_________．(2)如果在閉合開關時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么閉合開關后，將原線圈迅速插入副線圈的過程中，電流計的指針將向______偏．四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，兩根等高的四分之一光滑圓弧軌道，半徑為r、間距為L，圖中Oa水平，cO豎直，在軌道頂端連有一阻值為R的電阻，整個裝置處在一豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度為B．現(xiàn)有一根長度稍大于L、質量為m、電阻不計的金屬棒從軌道的頂端ab處由靜止開始下滑，到達軌道底端cd時受到軌道的支持力為2mg.整個過程中金屬棒與導軌接觸良好，軌道電阻不計，求：(1)金屬棒到達軌道底端cd時的速度大小和通過電阻R的電流；(2)金屬棒從ab下滑到cd過程中回路中產生的焦耳熱和通過R的電荷量；(3)若金屬棒在拉力作用下，從cd開始以速度v0向右沿軌道做勻速圓周運動，則在到達ab的過程中拉力做的功為多少？14．（16分）如圖所示，小球被輕質細繩系住斜吊著放在靜止的光滑斜面上，設小球質量為m，斜面傾角α=30°，細繩與豎直方向夾角θ=30°，斜面體的質量M=3m，置于粗糙水平面上．求：（1）當斜面體靜止時，細繩對小球拉力的大小？（2）地面對斜面體的摩擦力的大小和方向？（3）若地面對斜面體的最大靜摩擦力等于地面對斜面體支持力的k倍，為了使整個系統(tǒng)始終處于靜止狀態(tài)，k值必須滿足什么條件？15．（12分）人的眼球可簡化為如圖所示的模型，折射率相同、半徑不同的兩個球體共軸，平行光束寬度為D，對稱地沿軸線方向射入半徑為R的小球，會聚在軸線上的P點。取球體的折射率為2，且，求光線的會聚角示意圖未按比例畫出

2023學年模擬測試卷參考答案（含詳細解析）一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【答案解析】

AB．閉合S瞬間，由于線圈的電流變大，導致其產生自感電動勢，從而阻礙電流的變大，所以電流表A1示數(shù)小于A2示數(shù)，故A錯誤，B正確；CD．斷開S瞬間，線圈電流變小，從而產生自感電動勢，相當于電壓會變小的電源與電阻相串聯(lián)，由于兩電流表串聯(lián)，所以電流表A1示數(shù)等于A2示數(shù)，故C錯誤，D錯誤；2、A【答案解析】

A．原線圈中電壓的有效值為220V，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可得，副線圈中電壓的有效值為110V，因為電阻R=55Ω，故副線圈中的電流為2A，則原線圈中的電流為1A，電流表的示數(shù)為1A，故A正確；B．由輸入功率和輸出功率相等可得原線圈中的輸入功率為P=I2R=（2A）2×55Ω=220W故B錯誤；C．電壓表的讀數(shù)為電壓的有效值，由A的分析可知，副線圈的有效值為110V，所以電壓表的讀數(shù)為110V，故C錯誤；D．原線圈中交流電的周期為則副線圈中輸出交流電的周期也為0.02s，故D錯誤。故選A。3、A【答案解析】在電磁波譜中，各電磁波按照頻率從小到大的排列順序是：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、α射線、γ射線，所以選項A正確．【學科網考點定位】電磁波譜【方法技巧】本題需要記得電磁波譜按照波長或頻率的排列順序，按照這個順序就可以分析出答案．4、C【答案解析】氫原子從n=4的能級躍遷到n=3的能級的能級差小于從n=3的能級躍遷到n=2的能級時的能級差，根據(jù)Em-En=hγ，知，光子a的能量小于光子b的能量．所以a光的頻率小于b光的頻率，a光的波長大于b光的波長，故AD錯誤，C正確．任何頻率的光在真空中的速度都相同，選項B錯誤；故選C.點睛：解決本題的突破口是理解氫原子能級圖，由此比較出光子a和光子b的頻率大小，從而得知光子能量、波長等物理量的關系．5、B【答案解析】

A.用波長為λ0的光照射陰極K，電路中有光電流，說明入射光的頻率大于金屬的極限頻率，換用波長為λ1的光照射陰極K，因為λ1＞λ0，根據(jù)可知，波長為λ1的光的頻率不一定大于金屬的極限頻率，因此不一定不能發(fā)生光電效應現(xiàn)象，故A錯誤；

B.同理可以判斷，若換用波長為λ2（λ2＜λ0）的光照射陰極K時，電路中一定有光電流。故B正確；

C.光電流的大小與入射光的強度有關，在一定頻率與強度的光照射下，光電流大小與電壓大小之間的關系為：開始時，光電流隨電壓U的增加而增大，當U大到一定程度時，光電流達到飽和值，這時即使再增大U，在單位時間內也不可能有更多的光電子定向移動，光電流也就不會再增加，即飽和光電流是在一定頻率與強度的光照射下的最大光電流，增大電源電壓，若光電流達到飽和值，則光電流也不會增大，故C錯誤；

D.將電源極性反接，若光電子的最大初動能大于光電管兩極間電場力做的功，電路中仍有光電流產生，故D錯誤。6、C【答案解析】

電場強度是矢量，電場強度相同，強度大小和方向都相同，所以A中的兩點的電場強度相等，但方向不同，B中的兩點電場方向相同，但電場強度不同，C為平行帶電板，極板間的電場為勻強電場，D中兩點的電場強大大小不同，故選C二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【答案解析】

變壓器原副線圈的功率相同，則小燈泡正常工作時，原線圈消耗的功率為100W，選項A錯誤；燈泡正常發(fā)光說明副線圈輸出電壓、功率：U2=12V，P2=100W；在理想變壓器中：，所以原線圈輸入電壓即電壓表讀數(shù)：；原線圈所接電壓最大值為216V≠311V，選項D正確，C錯誤；由變壓器功率關系可知，變壓器輸入功率：P1=P2=100W，所以電流表讀數(shù)：I1＝=0.46A，選項B正確；故選BD.8、AD【答案解析】

以重物為研究對象，受重力mg，OM繩上拉力F2，MN上拉力F1，由題意知，三個力合力始終為零，矢量三角形如圖所示，在F2轉至水平的過程中，MN上的張力F1逐漸增大，OM上的張力F2先增大后減小，所以A、D正確；B、C錯誤．9、AC【答案解析】A、電路左側的變化磁場在正方形導體內產生逆時針電流，由此可知導體框相當于一個上負下正的電源，所以電容器b極板帶正電，故A正確；B、由法拉第電磁感應得，故B錯誤；C、R2與R是并聯(lián)，并聯(lián)滑動變阻器的阻值為，可知并聯(lián)電阻為，則滑動變阻器所在支路的電阻為，外電路的總電阻為，故R1兩端電壓為，故C正確；D、設干路電流為I，則通過滑動變阻器左半部分的電流為I，通過其右半部分的電流為，由于此部分與R2并聯(lián)切阻值相等，因此通過R2的電流也為，由P=I2R知，R1的熱功率為，R2的熱功率為，所以電阻R1的熱功率為電阻R2的8倍，故D錯誤；故選AC．【答案點睛】電磁感應與電路結合，左側的導體框相當于電源，要先用電磁感應求出產生的感應電動勢，然后由閉合電路歐姆定律來分析電路中電壓，由P=I2R求出熱功率．10、AB【答案解析】

A.β衰變中的電子來自于原子核內的中子衰變成質子，而放出的電子，故A符合題意；B.根據(jù)核反應書寫規(guī)律，則釷核衰變時，滿足電荷數(shù)和質量數(shù)都守恒，故B符合題意；C.根據(jù)質能方程，可知，若衰變過程中，質量虧損為m，則釋放的能量為mc2，而釷核的質量為m，因此釋放的能量小于mc2，故C不符合題意；D.衰變過程中，根據(jù)動量守恒定律，則β粒子和鏷核的動量變化量大小相同，故D不符合題意；三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、減小無【答案解析】

解：(1)在用一紫外線燈照射鋅板，鋅板產生光電效應，光電子射出后，鋅板帶正電，用一帶負電的金屬小球與鋅板接觸，則驗電器指針偏角將減小；(2)用黃光照射鋅板，驗電器指針無偏轉，說明黃光不能使鋅板產生光電效應，紅外線的頻率比黃光低，紅外線不能使鋅板產生光電效應，驗電器指針無偏轉．12、（1）如圖所示；（2）向右偏【答案解析】(1)將電源、電鍵、變阻器、小螺線管串聯(lián)成一個回路，再將電流計與大螺線管串聯(lián)成另一個回路，電路圖如圖所示．(2)閉合開關，穿過副線圈的磁通量增大，靈敏電流表的指針向右偏；將原線圈迅速插入副線圈時，磁場方向不變，穿過副線圈的磁通量增大，靈敏電流計指針將向右偏轉一下．點睛：注意該實驗中有兩個回路，一是電源、電鍵、變阻器、小螺線管串聯(lián)成的回路，二是電流計與大螺線管串聯(lián)成的回路，據(jù)此可正確解答；磁場方向不變，磁通量的變化不變時電流方向不變，電流表指針偏轉方向相同，磁通量的變化相反時，電流表指針方向相反．四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1）gr；BLgrR（2）12mgr；【答案解析】試題分析：（1）到達軌道底端cd時由牛頓定律：解得感應電動勢E=BLv感應電流I=所以I=（2）由能量守恒定律得：Q=mgr-產生的焦耳熱Q=平均感應電動勢E平