2023届天津市塘沽滨海中学物理高二下期末检测试题（含解析）.doc

2023学年高二下学期物理期末模拟测试卷 请考生注意： 1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。 2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。 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、如图所示是氢原子的能级图，大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时，一共可以辐射出6种不同频率的光子，其中巴耳末系是指氢原子由高能级向n=2能级跃迁时释放的光子，则 A．6种光子中有3种属于巴耳末系 B．6种光子中频率最小的是n=2激发态跃迁到基态时产生的 C．从n=2能级跃迁到基态所释放的光子频率大于从基态跃迁到n=2能级所吸收的光子频率 D．使n=4能级的氢原子电离至少要0.85eV的能量 2、面积为0.4m2的5匝圆形线圈垂直磁场方向放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度B＝2＋0.5t（T），则 A．线圈有扩张的趋势 B．线圈中磁通量的变化率为1Wb/s C．线圈中的感应电动势为1V D．t＝4s时，线圈中的感应电动势为8V 3、关于速度、速度的变化量、加速度的关系,下列说法中正确的是（ ） A．物体的加速度增大时,速度一定增大 B．物体的速度变化越大,加速度越大 C．物体的速度变化越快,加速度越大 D．物体的加速度不变,速度也不变 4、同位素是指 ( ） A．核子数相同而中子数不同的原子 B．核子数相同而质子数不同的原子 C．中子数相同而质子数不同的原子 D．质子数相同而核子数不同的原子 5、如图，质量为m的导体棒电阻为R，初始时静止于光滑的水平轨道上，平行导轨的间距为L，电源电动势为E，内阻不计匀强磁场的磁感应强度为B，其方向与轨道平面成θ角斜向上方，开关闭合后导体棒开始运动，则 A．导体棒向左运动 B．开关闭合瞬间导体棒MN所受安培力为2 C．开关闭合瞬间导体棒MN所受安培力为 D．开关闭合瞬间导体棒MN的加速度为 6、 “蹦极”是一项刺激的极限运动，运动员将一端固定的长弹性绳绑在踝关节处，从几十米高处跳下。在某次蹦极中，弹性绳弹力F的大小随时间t的变化图象如图所示，其中t2、t4时刻图线的斜率最大。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，弹性绳中弹力与伸长量的关系遵循胡克定律，空气阻力不计。下列说法正确的是 A．t1～t2时间内运动员处于超重状态 B．t2～t4时间内运动员的速度先减小后增大 C．t3时刻运动员的加速度为零 D．t4时刻运动员具有向下的最大速度 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，边长为L、匝数为N，电阻不计的正方形线圈 abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴OO'转动，轴OO'垂直于磁感线，在线圈外接一含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数分别为n1和n1．保持线圈以恒定角速度ω转动，下列判断正确的是（ ） A．当可变电阻R的滑片P向下滑动时，电压表V1的示数变小 B．在图示位置时线框中磁通量为零，感应电动势最大 C．电压表V1示数等于NBωL1 D．变压器的输入与输出功率之比为1：1 8、如图甲为竖直弹簧振子，物体在A、B之间做简谐运动，O点为平衡位置，A点为弹簧的原长位置，从振子经过A点时开始计时，振动图象如图乙所示，下列说法正确的是 A．t=1s时，振子加速度最大 B．t=2s时，弹簧弹性势能最大 C．t=1s和t=2s两个时刻，弹簧弹性势能相等 D．t=3s时，振子经过O点向上运动 E.t=4s时，振子加速度大小为g 9、如图，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，两相同的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上．t=0时，棒ab以初速度v0向右滑动．运动过程中，ab、cd始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别用v1、v2表示，回路中的电流用I表示．下列图像中可能正确的是 A． B． C． D． 10、如图所示，一个正方形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，在磁场内有一边长为l，阻值为R的正方形线框，线框所在平面与磁场垂直，如果以垂直于线框边与磁场的速度v将线框从磁场中匀速拉出，下列说法正确的是 A．如果将线框水平向右拉出磁场，线框经过磁场边界过程中将产生顺时针方向的感应电流 B．在纸面内无论沿哪个方向将线框拉出磁场，流过线框某一截面的电荷量都相同 C．其他条件不变，将线框水平拉出磁场时产生的焦耳热Q与速度v成正比 D．其他条件不变，将线框水平拉出磁场时产生的焦耳热Q与速度v2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．（6分）如图所示，图甲为热敏电阻的R-t图像，图乙为用此热敏电阻和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器的电阻为100Ω．当线圈的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合．为继电器线圈供电的电池的电动势E=9.0V，内阻不计．图中的“电源”是恒温箱加热器的电源． （1）应该把恒温箱内的加热器接在________________（填“A、B”端或“C、D”端）； （2）若恒温箱系统要保持温度为50℃，则需把滑动变阻器调节到____________Ω；为了实现调节滑动变阻器到此阻值进行了下列步骤： ①电路接通前，滑动变阻器调节最大，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值应为_______Ω； ②将单刀双掷开关向______________（填“c”或“d”）端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至继电器的衔铁被吸合． ③保持滑动变阻器的位置不变，将单刀双掷向另一端闭合，恒温箱系统即可正常使用． 12．（12分）如图所示，在“用油膜法估测分子的大小”实验中，下列操作正确的是（ ） A．在量筒中仅滴一滴油酸酒精溶液，测出其体积 B．适量的痱子粉洒在水面后，用玻璃棒轻轻地搅匀 C．先在水面上撒适量的痱子粉，后再滴入一滴油酸酒精溶液 D．计算油膜面积时，舍去不足半格的方格，半格或超过半格计为一格 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）一质量为m的导体棒a从h高处由静止起沿足够长的光滑导电轨道滑下，另一质量也为m的导体棒b静止在宽为L的光滑水平导轨上，在水平轨道区域有垂直于轨道平面向上的匀强磁场磁感应强度为B，如图所示，（a、b导体棒不会相碰）．试求： （1）a、b导体棒的最终速度V （2）回路中最多能产生多少焦耳热Q 14．（16分）如图所示，在倾角为θ=37°的光滑斜面上水平放置一条长为L=0.2m的直导线PQ，两端以很软的轻质导线通入I=5A的电流。当将整个装置放入一个竖直向上的B＝0.6T的匀强磁场中时，PQ恰好平衡，则导线PQ的重力为多少？(sin37° = 0.6，cos37°= 0.8) 15．（12分）如图所示，AOB是某种材料制成的半径为R的四分之一圆柱体的横截面，一细束单色光从OA的中点D垂直，OA面射入圆柱体，光线直接到达AB面时恰好未从AB面射出．光在真空中的速度为c.求： （1）圆柱体对该光的折射率； （2）该光从D点射入到第一次射到OB而所用的时间．(结果可保留根号) 2023学年模拟测试卷参考答案（含详细解析） 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 【答案解析】 巴耳末系是指氢原子由高能级向n=2能级跃迁时释放的光子，6种光子中从n=4→2与n=3→2的属于巴耳末系，即2种，A错误；频率最小的光子对应这能级差最小的跃迁，则从n=4激发态跃迁到n=3时产生光子的能量最小，频率最小，选项B错误；从n=2能级跃迁到基态所释放的光子能量等于n=2和n=1的能级差，而从基态跃迁到n=2能级所吸收的光子能量也等于n=2和n=1的能级差，则从n=2能级跃迁到基态所释放的光子频率等于从基态跃迁到n=2能级所吸收的光子频率，选项C错误；使n=4能级的氢原子电离至少要吸收0-（-0.85）=0.85eV的能量，选项D正确；故选D. 点睛：本题考查了波尔原子理论：从高轨道向低轨道跃迁时减少的能量以光子的形式辐射出去；所有的激发态都是不稳定的，都会继续向基态跃迁，故辐射光子的种类种；判断光子能量与波长的关系．只有入射光子的能量大于金属的逸出功才会发生光电效应．判断是否电离，看处于激发态的氢原子吸收能量后的总能量是否大于等于0，一旦大于等于0，说明发生电离． 2、C 【答案解析】 磁场在增强，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律“增缩减扩”，线框有收缩的趋势，所以A错误．磁通量的变化率，所以B错误．感应电动势为一恒定值．所以C正确，D错误．故选C． 【答案点睛】根据楞次定律判断线圈是否有扩张的趋势；根据计算磁通量的变化率；根据法拉第电磁感应定律计算电动势． 3、C 【答案解析】（1）当物体的加速度与速度同向或者是夹锐角时，速度增大。反向或者是夹钝角速度减小，所以速度是否增大与速度与加速度之间所夹的角度有关，而与加速度的大小无关，A错误。 （2）根据加速度的公式，若物体的速度变化大，但所需时间更长的话，物体速度的变化率可能很小，则加速度就会很小，故B错误。 （3）加速度的物理意义描述的是物体速度变化快慢的物理量，运动物体的速度变化越快，其加速度一定越大，故C正确. （4）物体的加速度不变，则物体做匀变速运动，速度一定变化。D错误。 故本题选C. 4、D 【答案解析】 同位素是质子数相同，而中子数或核子数不同的原子； A．核子数相同而中子数不同的原子，与结论不相符，选项A错误； B．核子数相同而质子数不同的原子，与结论不相符，选项B错误； C．中子数相同而质子数不同的原子，与结论不相符，选项C错误； D．质子数相同而核子数不同的原子，与结论相符，选项D正确； 故选D． 5、D 【答案解析】 A.开关闭合，由左手定则可知，磁感线穿过掌心，则大拇指向为垂直磁感线向右，从而导致导体棒向右运动;故A错误. BC.当开关闭合后，根据安培力公式F=BIL，与可得；故B,C均错误. D.当开关闭合后，安培力的方向与导轨成90°-θ的夹角，再根据力的分解可得，合力大小，再由牛顿第二定律与安培力的大小可知，加速度；故D正确. 6、B 【答案解析】 图线的斜率最大，说明弹力变化最快，由于弹力与长度成正比，说明长度变化最快，即速度最大，根据图象分析清楚运动员的运动过程，分析运动员的受力情况，根据运动员的运动过程与受力情况分析答题。 【题目详解】 A．由弹性绳弹力F的大小随时间t的变化图象可知，0～t1时间内，运动员做自由落体运动，在t2、t4时刻图线的斜率最大，说明弹力变化最快，由于弹力与长度成正比，说明长度变化最快，即速度最大，所以t1～t2时间内运动员做加速度逐渐减小的加速运动，处于失重状态，故A错误； B．t2～t4时间内运动员的速度先减小后增大，故B正确； CD．t3时刻运动员的加速度方向向上，不为零，t4时刻运动员具有向上的最大速度，故C、D错误。 【答案点睛】 本题主要考查了牛顿第二定律与超失重，较为简单。 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、BD 【答案解析】 A.当P位置向下移动，R减小，根据理想变压器的变压原理知：输出电压即电压表V1的示数不变，故A错误；