北京市西城区北京市第四中学2023学年物理高二第二学期期末预测试题（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、已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz和5.44×1014Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的（ ） A．波长 B．频率 C．能量 D．动量 2、某单色光照射到一逸出功为W的光电材料表面，所产生的光电子在垂直于磁感应强度为B的匀强磁场中做圆周运动的最大半径为r，设电子的质量为m，带电量为e，普朗克常量为h，则该光波的频率为（ ） A． B． C．- D．+ 3、下面有关机械能和内能的说法中正确的是(　　) A．机械能大的物体，内能一定也大 B．物体做加速运动时，其运动速度越来越大，物体内分子平均动能必增大 C．物体降温时，其机械能必减少 D．摩擦生热是机械能向内能的转化 4、在如图所示的四种磁场情况中能产生恒定的感生电场的是(　　) A． B． C． D． 5、法拉第在1831年发现了“磁生电”现象。如图，他把两个线圈绕在同一个软铁环上，线圈A和电池连接，线圈B用导线连通，导线下面平行放置一个小磁针。实验中可能观察到的现象是 (　　) A．线圈A和电池连接瞬间，小磁针会偏转 B．线圈A和电池断开瞬间，小磁针不偏转 C．线圈B匝数较少时小磁针不偏转，匝数足够多时小磁针会偏转 D．用一节电池作电源小磁针不偏转，用十节电池作电源小磁针会偏转 6、如图所示，一绝缘光滑固定斜面处于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于斜面向上，通有电流I的金属细杆水平静止在斜面上。若电流变为0. 5I，磁感应强度大小变为2B，电流和磁场的方向均不变，则金属细杆将（ ） A．沿斜面加速上滑 B．沿斜面加速下滑 C．沿斜面匀速上滑 D．仍静止在斜面上 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，开关S闭合后，当A、B两点间输入有效值为UAB的交流电压时，电阻值恒定的六个相同灯泡发光亮度相同（即通过电流相等），已知变压器为理想变压器，原、副线圈匝数分别为m1、m2，UAB保持不变，副线圈两端电压用UCD表示，开关S闭合或断开，六个灯泡都不损坏，则下列说法正确的是（　　） A．m1：m2=1：4 B．若开关S闭合，UAB：UCD=6：1 C．若开关S断开，UAB：UCD=8：3 D．开关S断开后，灯泡L1的亮度比S闭合时暗 8、如图所示是某金属在光的照射下，光电子的最大初动能Ek与入射光的波长的倒数()的关系图象，由图象可知(　　) A．图象中的0是产生光电效应的最小波长 B．普朗克常量和光速的乘积hc=E0 C．该金属的逸出功等于-E D．若入射光的波长为，产生的光电子的最大初动能为2E 9、一群处于激发态的氢原子向基态跃迁，发出的光以相同的入射角照射到一块平行玻璃砖A上，经玻璃砖A后又照射到一块金属板B上，如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．入射光经玻璃砖A后会分成相互平行的三束光线，从跃迁到发出的光经玻璃砖A后的出射光线与入射光线间的距离最小 B．在同一双缝干涉装置上，从跃迁到发出的光形成的干涉条纹最窄 C．经玻璃砖A后有些光子的能量将减小，有些光在玻璃砖的下表面会发生全反射 D．若从能级跃迁到能级放出的光子刚好能使金属板B发生光电效应，则从能级跃迁到基态放出的光子一定能使金属板B发生光电效应 10、下列说法正确的是(  ) A．温度相同的氢气和氧气，氢气分子和氧气分子的平均速率相同 B．在完全失重的情况下,密闭容器内的气体对器壁也有压强 C．晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化 D．气体若失去了容器的约束就会散开,这是因为气体分子之间存在斥力的缘故 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）在“用双缝干涉测光的波长”实验中。 （1）某同学在光具座上放置的光学元件如图甲所示，其中光学元件A是_____，B是_____（填光学元件名称）。 （2）转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹，手轮的读数如图乙所示，x1＝_____mm：继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第8条亮纹，手轮的读数如图丙所示，x2＝_____mm。 （3）若已知双缝间距d＝2.0×10﹣4m，双缝到屏的距离l＝1.0m，则待测光的波长为_____m（结果保留三位有效数字）。 12．（12分）小明用如图所示的装置测量弹簧的劲度系数．其中，直角三角架底面水平，斜面可视为光滑，待测轻弹簧固定在斜面顶端．现在弹簧下端分别挂1个、1个、3个相同的钩码，静止时，弹簧分别伸长了．已知每个钩码的质量为50g，重力加速度g=l0m／s1．所测数据如下表所示(单位：cm)． (1)挂一个钩码时弹簧受到的拉力为___________N． (1)由表中数据得，弹簧的劲度系数k=___________N／m(保留3位有效数字)． 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）如图所示，一导热性能良好开口向下的横截面积为S的气缸，气缸固定不动，缸内活塞质量为m，可无摩擦地自由滑动且不漏气，气缸内封有一定质量的理想气体．活塞下挂一个质量不计的小沙桶，桶中装满质量为M的沙子，活塞恰好静止，与缸底距离为L，缸内气体热力学温度为T，外界大气压为P1． （1）现在沙桶的底部钻一个小孔，使沙子缓慢流出，求沙子全部流出后活塞与缸底的距离； （2）沙子全部流出后给气缸加热，使活塞回到初始位置，求此时缸内气体温度． 14．（16分）春节放假期间，全国高速公路免费通行，小轿车可以不停车通过收费站，但要求小轿车通过收费站窗口前x0=9m区间的速度不超过v0=6m/s．现有甲、乙两小轿车在收费站前平直公路上分别以v甲=20m/s和v乙=34m/s的速度匀速行驶，甲车在前，乙车在后．甲车司机发现正前方收费站，开始以大小为a甲=2m/s2的加速度匀减速刹车． (1)甲车司机需在离收费站窗口至少多远处开始刹车才不违章； (2)若甲车司机经刹车到达离收费站窗口前9m处的速度恰好为6m/s并以这一速度开始匀速通过收费站窗口，乙车司机在发现甲车刹车时经t0=0.5s的反应时间后开始以大小为a乙=4m/s2的加速度匀减速刹车．为避免两车相撞，且乙车在收费站窗口前9m区不超速，则在甲车司机开始刹车时，甲、乙两车至少相距多远？ 15．（12分）如图所示,有一匀强电场,电场强度为,电场方向水平向右,现让电荷量的负点电荷沿电场方向从点移到点, 间的距离为.试求： (1)电荷从点移到点电势能的变化； (2) 两点间的电势差. 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、A 【答案解析】 解：根据爱因斯坦光电效应方程得： Ek=hγ﹣W0， 又 W0=hγc 联立得：Ek=hγ﹣hγc， 据题：钙的截止频率比钾的截止频率大，由上式可知：从钙表面逸出的光电子最大初动能较小，由P=，可知该光电子的动量较小，根据λ=可知，波长较大，则频率较小．故A正确，BCD错误． 故选A． 【点评】解决本题的关键要掌握光电效应方程，明确光电子的动量与动能的关系、物质波的波长与动量的关系λ=． 2、D 【答案解析】 试题分析：根据光电效应方程得，EKm=hν-W1．根据洛伦兹力提供向心力，有：evB＝，最大初动能EKm＝mv2 该光波的频率：v＝+,D正确． 3、D 【答案解析】 A项：物体的机械能取决于速度、相对参考平面的高度，质量，内能取决于物质的量，温度和体积，所以机械能大的物体，内能不一定大，故A错误； B项：分子平均动能取决于温度，与物体的速度无关，故B错误； C项：物体的机械能取决于速度、相对参考平面的高度，质量，所以物体降温时，其机械能不一定减小，故C错误； D项：摩擦生热是由机械能转化为内能，故D正确． 4、C 【答案解析】 根据=，知磁场线性变化才会产生恒定的感生电场，选项C对． 5、A 【答案解析】 电磁感应现象发生的条件是：闭合导体回路，磁通量发生改变，据此分析． 【题目详解】 线圈A和电池连接瞬间，A中电流从无到有，电流发生变化，则在B线圈中感应出感应电流，从而产生感应磁场，小磁针偏转，同理线圈A和电池断开瞬间，小磁针也会偏转，故A正确，B错误。线圈中有无感生电流，与线圈匝数的多少无关，故C错误；小磁针能否偏转，与是否有感应电流有关，与电池的节数无关，故D错误；故选A。 6、D 【答案解析】 初始时，金属细杆保持静止，受力平衡，有： 若电流变为0. 5I，磁感应强度大小变为2B，电流和磁场的方向均不变，则安培力： 即安培力不变，还是受力平衡，仍静止在斜面上，D正确。 故选D。 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．因为开关闭合后六个灯泡发光亮度相同 设每个灯泡的电流为I，电压为U。电阻为R，则原线圈中电流为I1＝I，副线圈中的为I2＝4I．有 则．故A错误。 B．开关闭合时，由， 所以原线圈两端为，，即开关闭合时，故B正确。 C．开关断开后，设L3、L4、L5三灯电流均为，副线圈干路电流为，两端电压为，由电流比关系和电压比关系得原线圈与L1中电流为，原线圈两端电压为。则有，此时副线圈两端，可知UAB：UCD＝11：2，故C错误。 D．由前面的计算可知，开关K闭合时L1两端电压为，K断开时L1两端电压为，L1电压变小灯变暗，故D正确。 8、BD 【答案解析】 A.图象中的λ0是产生光电效应的最大波长，选项A错误； B.根据爱因斯坦光电效应方程，光电子的最大初动能Ek与入射光的波长的倒数的关系图象对应的函数关系式为Ek＝hc－W，由图象可知Ek＝0时，hc＝Eλ0，选项B正确； C.由Ek＝hc－W，并结合关系图象可得该金属的逸出功W＝E，选项C错误； D.若入射光的波长为，由Ek＝hc－W，解得Ek＝hc－W＝3E－E＝2E，即产生的光电子的最大初动能为2E，选项D正确。 9、AD 【答案解析】 A．一群处于激发态的氢原子向基态跃迁，发出三种不同频率的光子，光线经过平行玻璃砖折射后，出射光线与入射光线平行。从跃迁到发出的光频率最小，则折射率最小，偏折程度最小，根据几何关系知，出射光线与入射光线间的距离最小，故A正确； B．根据 可知，频率最大的光，波长最短，条纹间距最窄，从跃迁到发出的光频率最小，故B错误； C．经玻璃砖A后，光子的频率不变，所以能量不变，在玻璃砖的下表面，根据光的可逆性，知不可能发生全发射，故C错误； D．从能级跃迁到能级放出的光子频率最小，该光子若能发生光电效应，则其它光子也能发生光电效应，故D正确。 故选AD。 10、BC 【答案解析】 温度相同的氢气和氧气，氢气分子和氧气分子的平均动能相同，因为氢和氧的分子质量不同，则分子速率不同，选项A错误；气体的压强产生是由于大量分子对容器的器壁的频繁的碰撞而