2023屆河北省保定市定州市物理高二第二學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：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內相應位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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、如圖所示的區(qū)域內有垂直于紙面的勻強磁場，磁感應強度為B．電阻為R、半徑為L、圓心角為45°的扇形閉合導線框繞垂直于紙面的O軸以角速度ω勻速轉動（O軸位于磁場邊界）．則線框內產(chǎn)生的感應電流的有效值為A． B． C． D．2、如圖所示，在光滑絕緣水平面上，有一鋁質金屬球以一定的初速度通過有界勻強磁場，則從球開始進入磁場到完全穿出磁場過程中(磁場寬度大于金屬球的直徑)，小球()A．整個過程都做勻速運動B．進入磁場過程中球做減速運動，穿出過程中球做加速運動C．整個過程都做勻減速運動D．穿出時的速度一定小于初速度3、圖示是氫原子的能級圖，大量處于n=5的能級的氫原子，在向低能級躍遷的過程中，下列說法正確的是A．輻射的光子頻率最多有5種B．輻射的光子頻率最多有8種C．可能輻射能量為2.86eV的光子D．可能輻射能量為11eV的光子4、如圖所示，銅質金屬環(huán)從條形磁鐵的正上方由靜止開始下落，在下落過程中，下列判斷正確的是()A．金屬環(huán)在下落過程中的機械能守恒B．金屬環(huán)在下落過程中動能的增加量小于其重力勢能的減少量C．金屬環(huán)的機械能先減小后增大D．磁鐵對桌面的壓力等于其自身的重力5、圓筒處于磁感應強度大小為B的勻強磁場中，磁場方向與筒的軸平行，筒的橫截面如圖所示．圖中直徑MN的兩端分別開有小孔，筒繞其中心軸以角速度ω順時針轉動．在該截面內，一帶電粒子從小孔M射入筒內，射入時的運動方向與MN成15°角．當筒轉過90°時，該粒子恰好從小孔N飛出圓筒．不計重力．若粒子在筒內未與筒壁發(fā)生碰撞，則帶電粒子的比荷為（）A． B． C． D．6、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，輻射出光子a；從n=3的能級躍遷到n=2的能級時，輻射出光子b。以下判斷正確的是A．在真空中光子a的波長大于光子b的波長B．光子b可使氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)C．光子a可能使處于n=4能級的氫原子電離D．大量處于n=3能級的氫原子向低能級躍遷時最多輻射2種不同譜線二、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、下列所給的作直線運動物體的位移—時間圖象或速度—時間圖象中，能反映物體從某點開始運動又重新回到初始位置的圖象是A．B．C．D．8、如圖所示，P、Q是兩種透明材料制成的兩塊直角梯形的棱鏡，疊合在一起組成一個長方體.某單色光沿與P的上表面成θ角的方向斜射向P，其折射光線正好垂直通過兩棱鏡的界面，已知材料的折射率分別為、.則A．，從Q的下表面射出的光線與入射到P的上表面的光線平行B．，從Q的下表面射出的光線與入射到P的上表面的光線不平行C．若，從Q的下表面射出的光線與下表面所夾的銳角一定小于θD．若，從Q的下表面射出的光線與下表面所夾的銳角一定大于θ9、如圖所示，一個正方形區(qū)域內有垂直紙面向里的勻強磁場，在磁場內有一邊長為l，阻值為R的正方形線框，線框所在平面與磁場垂直，如果以垂直于線框邊與磁場的速度v將線框從磁場中勻速拉出，下列說法正確的是A．如果將線框水平向右拉出磁場，線框經(jīng)過磁場邊界過程中將產(chǎn)生順時針方向的感應電流B．在紙面內無論沿哪個方向將線框拉出磁場，流過線框某一截面的電荷量都相同C．其他條件不變，將線框水平拉出磁場時產(chǎn)生的焦耳熱Q與速度v成正比D．其他條件不變，將線框水平拉出磁場時產(chǎn)生的焦耳熱Q與速度v2成正比10、帶有(1/4)光滑圓弧軌道、質量為M的滑車靜止置于光滑水平面上，如圖所示．一質量為m的小球以速度v0水平?jīng)_上滑車，當小球上行再返回，并脫離滑車時，以下說法可能正確的是（）A．小球一定沿水平方向向左做平拋運動B．小球可能沿水平方向向左做平拋運動C．小球可能做自由落體運動D．小球可能水平向右做平拋運動三、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）在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中，下列操作正確的有（）A．拉橡皮條時，彈簧測力計、橡皮條、絀繩應貼近木板只與木板平面平行，讀數(shù)時視線要正對彈簧測力計刻度B．兩次拉橡皮條時，需將結點拉至同一位置C．實驗中，先將其中一個彈簧測力計沿某一方向拉到最大量程，然后再調節(jié)另一個彈簧測力計拉力的大小和方向，把結點拉到O點D．兩個彈簧測力計的彈力的方向一定要互相垂直，以便于算出合力大小12．（12分）圖甲是“用伏安法測量金屬絲電阻率ρ”的實驗電路圖．(1)用螺旋測微器測得金屬絲直徑d如圖乙所示，可讀出d=________m.(2)閉合開關，調節(jié)P的位置，讀出MP的長度為x時電壓表和電流表的示數(shù)，算出對應的電阻R，利用多組數(shù)據(jù)繪出如圖所示的R–x圖象，可得該圖線的斜率k=________Ω/m．(3)利用圖線的斜率k、金屬絲的直徑d，得到金屬絲電阻率ρ的表達式為________．(4)圖中的a導線從電流表的“0.6A”接線柱改接于電流表的“–”接線柱上，可以測量電源的電動勢和內阻．閉合開關，調節(jié)P的位置，讀出多組電壓表和電流表的示數(shù)，把實驗得到的數(shù)據(jù)繪成如圖所示的U–I圖象，得出電源的電動勢E=________V；若R0=2.0Ω，則電源的內阻r=______Ω．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，在大氣中有一水平放置的固定圓筒，它由a、b和c三個粗細不同的部分連接而成，各部分的橫截面積分別為2S、和S．已知大氣壓強為P1，溫度為T1．兩活塞A和B用一根長為4l的不可伸長的輕線相連，把溫度為T1的空氣密封在兩活塞之間．此時兩活塞的位置如圖所示．(活塞與圓筒壁之間的摩擦可忽略)(1)現(xiàn)對被密封的氣體緩慢加熱，當活塞B向左移動距離剛好為l時，求封閉氣體的溫度；(2)當氣體溫度緩慢上升到2T1時，求兩活塞之間輕線的拉力大?。?4．（16分）在某電場中的P點，放一帶電量C的檢驗電荷，測得該電荷受到的電場力大小為N，方向水平向右。求：（1）P點的場強大小和方向；（2）在P點放一帶電量為C的檢驗電荷，求受到的電場力F2的大小和方向；（3）P點不放檢驗電荷時的場強大小和方向。15．（12分）圖示為固定在水平桌面上的兩根足夠長、相距為L、的電阻不計的金屬平行軌道P、Q，在軌道左端固定一根導體棒a，軌道上放置另一根質量為m的導體棒b，兩導體棒的電阻均為R，該軌道平面處于磁感應強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中。t=0時刻給b棒一個大小為v、沿軌道向右運動的初速度，在b棒運動的過程中，b棒產(chǎn)生的焦耳熱為Q。求：（1）t=0時刻，b棒兩端的電壓；（2）b棒運動的整個過程中與軌道摩擦所產(chǎn)生的熱量。

參考答案一、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、D【解析】

交流電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應得出的，線框轉動周期為T，而線框轉動一周只有的時間內有感應電流，則有，解得：．故D項正確，ABC三項錯誤．2、D【解析】

小球在進、出磁場過程中穿過小球的磁通量發(fā)生變化，有感應電流產(chǎn)生，小球要受到阻力，球的機械能一部分轉化為電能，再轉化為內能，故進、出磁場過程中均做減速運動，但小球完全進入磁場中運動時，無感應電流產(chǎn)生，小球勻速運動，故A、B、C均錯誤，D正確．3、C【解析】

AB．根據(jù)，所以輻射的光子頻率最多有10種，故AB錯誤；CD．輻射的能量一定等于兩能級差，由圖可知，從n=5躍遷到n=2過程中輻射的能量為2.86eV，故C正確，11eV的能量沒有任何兩個能級差，故D錯誤．故選C。4、B【解析】

A．當環(huán)從靜止下落過程中，由于磁通量變大，導致環(huán)中出現(xiàn)感應電流，受到安培阻力，所以環(huán)的機械能不守恒，故A正確；B．當環(huán)從靜止下落過程中，由于磁通量變大，導致環(huán)中出現(xiàn)感應電流，受到安培阻力，則除了重力作功外，還有安培力做負功，導致下落過程中減小的重力勢能，部分用來增加動能，還有部分用來產(chǎn)生電能，故B正確；C．當環(huán)從靜止下落過程中，由于磁通量變大，導致環(huán)中出現(xiàn)感應電流，受到的安培阻力做負功，所以環(huán)的機械能在減少。故C錯誤；D．當環(huán)從靜止下落過程中，由于磁通量變大，導致環(huán)中出現(xiàn)感應電流，受到向上的安培阻力。由作用力與反作用力關系可得環(huán)對磁鐵有向下的作用力，使得磁鐵對桌面的壓力大于其自身的重力，但環(huán)落到棒中間的時刻感應電流為零，安培力為零，此時刻磁鐵對桌面的壓力等于其自身的重力，故D錯誤；5、B【解析】

粒子在磁場中做勻速圓周運動，其運動軌跡如圖所示：根據(jù)幾何關系，有，所以，即軌跡圓弧所對的圓心角為60°，粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期，粒子在磁場中勻速圓周運動的時間，圓筒轉動90°所用時，粒子勻速圓周運動的時間和圓筒轉動時間相等，代入得：，解得：，故B正確，ACD錯誤．6、A【解析】氫原子從n=4的能級躍遷到n=3的能級的能極差小于從n=3的能級躍遷到n=2的能級時的能極差，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，光子a的波長大于光子b的波長，故A正確；光子b的能量小于基態(tài)與任一激發(fā)態(tài)的能級差，所以不能被基態(tài)的原子吸收，故B錯誤；根據(jù)Em-En=hγ可求光子a的能量小于n=4能級的電離能，所以不能使處于n=4能級的氫原子電離，C錯誤；大量處于n=3能級的氫原子向低能級躍遷時最多輻射3種不同譜線，故D錯誤。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、ACD【解析】分析：s-t圖象中的縱坐標表示物體的位置，v-t圖象中圖象與時間軸圍成的面積表示物體的位移，分析各圖象中的運動過程可得出正確結果．解：A、由圖可知，物體開始和結束時的縱坐標均為0，說明物體又回到了初始位置，故A正確；B、由圖可知，物體一直沿正方向運動，位移增大，故無法回到初始位置，故B錯誤；C、物體第1s內的位移沿正方向，大小為2m，第2s內位移為2m，沿負方向，故2s末物體回到初始位置，故C正確；D、物體做勻變速直線運動，2s末時物體的總位移為零，故物體回到初始位置，故D正確；故選B．8、AC【解析】

如果光線從Q的下表面射出，光路如圖，

根據(jù)折射定律有：，，由幾何知識知，r1=i2，當nP=nQ，則得r2=i1.則根據(jù)幾何知識可知α=θ，從Q的下表面射出的光線與入射到P的上表面的光線平行；當nP＜nQ，則得r2＞i1.根據(jù)幾何知識得：α＜θ，即出射光線與下表面的夾角一定小于θA．描述與分析相符，故A正確.B．描述與分析不符，故B錯誤.C．描述與分析相符，故C正確.D．描述與分析不符，故D錯誤9、ABC【解析】如果將線框水平向右拉出磁場，根據(jù)右手定則可以判斷，線框經(jīng)過磁場邊界過程中將產(chǎn)生順時針方向的感應電流，故A正確；由法拉第電磁感應定律可知，，由閉合電路歐姆定律可知，，則感應電荷量q＝?△t，聯(lián)立解得，可見在紙面內無論沿哪個方向將線框拉出磁場，流過線框某一橫截面的電荷量都相同，故B正確；將線框水平拉出磁場時，安培力，產(chǎn)生的焦耳熱即克服安培力做的功，將線框水平向右拉出磁場時產(chǎn)生的焦耳熱與速度v成正比，故C正確，D錯誤；故選ABC．點睛：本題主要是考查了法拉第電磁感應定律和安培力的計算，對于導體平動切割磁感應線產(chǎn)生的感應電動勢可以根據(jù)E=BLv來計算，知道克服安培力做的功等于回路產(chǎn)生的總的焦耳熱．10、BCD【解析】試題分析：小球滑上滑車，又返回，到離開滑車的整個過程，相當于小球與滑車發(fā)生彈性碰撞的過程．選取小球運動的方向為正方向，由動量守恒定律得：mv0=mv1+Mv2由機械能守恒得：整理得：如果m＜M，小球離開滑車向左做平拋運動；如果m=M，小球離開小車的速度是0，小球將做自由落體運動；如果m＞M，小球離開小車向右做平拋運動．故A錯誤，BCD正確．故選BCD．考點：動量守恒定律；機械能守恒【名師點睛】解決本題的關鍵知道小球和小車組成的系統(tǒng)在水平方向上動量守恒．會根據(jù)動量守恒定律進行分析，然后從能量守恒的角度列出方程可聯(lián)立求解速度.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、AB【解析】

A.作圖時，我們是在白紙中作圖，做出的是水平力的圖示，若拉力傾斜，則作出圖的方向與實際力的方向有較大差別，同時為了減小因摩擦造成的誤差，故應使各力盡量與木板面平行。以及讀彈簧秤示數(shù)時，視線要正對刻度。故A正確；B.實驗中采用等效替代的方法，兩次拉橡皮條時，需將結點拉至同一位置才能保證效果相同，故B正確；C.在實驗中應同時拉動兩彈簧測力計，不能先將其中一個拉至最大量程，故C錯誤；D.實驗采用作圖的方式求合力，故不需要兩力相互垂直，故D錯誤。12、3.95×10–4（3.92×10–4~3.98×10–4）10（9.8~10.2）2.80（2.78~2.82）1.0（0.96~1.04）【解析】

（1）用螺旋測微器測得金屬絲直徑（2）R–x圖象的斜率為：（3）由，得：，即（4）圖中的a導線從電流表的“0.6A”接線柱改接于電流表的“–”接線柱上，則，即U–I圖象的縱軸的截距為電源的電動勢E，斜率大小為(R0+r)，所以E=2.80V，，解得：．【點睛】遇到實驗問題，關鍵是弄清實驗原理和要求，若涉及到圖象問題，則先根據(jù)物理規(guī)律求出表示縱軸與橫軸物理量的表達式，然后根據(jù)截距和斜率的概念求解．四、計算題：本題共2小題，共2