2023學年青海省西寧市第二十一中學物理高二下期末復習檢測試題（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．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、在直角坐標系xOy的第一象限內，存在一垂直于xOy平面、磁感應強度大小為2T的勻強磁場，如圖所示，一帶電粒子(重力不計)在x軸上的A點沿著y軸正方向以大小為2m/s的速度射入第一象限，并從y軸上的B點穿出。已知A、B兩點的坐標分別為(8m，0)，(0，4m)，則該粒子的比荷為A．0.1C/kg B．0.2C/kg C．0.3C/kg D．0.4C/kg2、豎直放置的通電直導線，通以如圖所示的恒定電流，在其右側水平放置一小磁針．關于小磁針靜止時N極的指向(不計其他磁場的影響)，下列說法正確的是()A．水平向右B．水平向左C．垂直紙面向里D．垂直紙面向外3、一絕熱隔板將一絕熱長方形容器隔成兩部分，兩邊分別充滿氣體，隔板可無摩擦移動．開始時，左邊的溫度為0℃，右邊的溫度為20℃，當左邊的氣體加熱到20℃，右邊的氣體加熱到40℃時，則達到平衡狀態(tài)時隔板的最終位置()A．保持不動 B．在初始位置右側C．在初始位置左側 D．決定于加熱過程4、如圖所示，彈簧振子在A、B之間做簡諧運動．以平衡位置O為原點，建立Ox軸．向右為x軸的正方向．若振子位于B點時開始計時，則其振動圖像為（）A． B．C． D．5、如圖甲所示，豎直長直導線右側固定的矩形線框與長直導線位于同一平面內，導線中通有向下的電流，當長直導線中的電流i隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示時，關于線框中的感應電流及線框受到的安培力，下列說法正確的是A．感應電流沿逆時針方向且逐漸增大，線框受到的安培力方向向左B．感應電流沿順時針方向且逐漸增大，線框受到的安培力方向向右C．感應電流沿逆時針方向且逐漸減小，線框受到的安培力方向向左D．感應電流沿逆時針方向且逐漸減小，線框受到的安培力方向向右6、如圖所示，質量為4kg的物體在動摩擦因數(shù)為0.5的水平面上向右運動，在運動過程中受到水平向左、大小為10N的拉力作用，則物體所受摩擦力為（g=10N/kg）A．10N，向右 B．10N，向左C．20N，向右 D．20N，向左二、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、已知氫原子的基態(tài)能量為E1，n＝2、3能級所對應的能量分別為E2和E3，大量處于第3能級的氫原子向低能級躍遷放出若干頻率的光子，依據(jù)玻爾理論，下列說法正確的是A．產生的光子的最大頻率為B．當氫原子從能級n＝2躍遷到n＝1時，對應的電子的軌道半徑變小，能量也變小C．若氫原子從能級n＝2躍遷到n＝1時放出的光子恰好能使某金屬發(fā)生光電效應，則當氫原子從能級n＝3躍遷到n＝1時放出的光子照到該金屬表面時，逸出的光電子的最大初動能為E3－E2D．若要使處于能級n＝3的氫原子電離，可以采用兩種方法：一是用能量為－E3的電子撞擊氫原子，二是用能量為－E3的光子照射氫原子8、如圖所示為氫原子能級的示意圖，下列有關說法正確的是（）A．處于基態(tài)的氫原子吸收10.2eV的光子后能躍遷至n＝2能級B．大量處于n＝4能級的氫原子向低能級躍遷時，最多可輻射出3種不同頻率的光C．若用從n＝3能級躍遷到n＝2能級輻射出的光的波長為λ1，從n＝4能級躍遷到n＝3能級輻射出的光的波長為λ2，則λ1＞λ2D．用n＝4能級躍遷到n＝1能級輻射出的光，照射逸出功為6.34eV的金屬鉑產生的光電子的最大初動能為6.4leV9、下列說法正確的是（）A．液體表面層分子的勢能比液體內部分子的勢能大B．所有理想氣體分子速率分布遵循麥克斯韋速率分布律C．廣東的“回南天”很潮濕，因為空氣的絕對濕度大D．第二類永動機不能做成，因為違背了能量守恒定律E.液晶具有流動性和各向異性10、如圖所示，在兩等量異種點電荷的電場中，MN為兩電荷連線的中垂線，a、b、c三點所在直線平行于兩電荷的連線，，且a與c關于MN對稱，b點位于MN上，d點位于兩電荷的連線上．以下判斷正確的是A．b點場強大于d點場強B．b點場強小于d點場強C．a、b兩點的電勢差等于b、c兩點間的電勢差D．試探電荷+q在a點的電勢能小于在c點的電勢能三、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）如圖所示，某同學在做“研究勻變速直線運動”實驗中，由打點計時器得到表示小車運動過程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計數(shù)點之間還有個點未畫出，則相鄰計數(shù)點時間間隔為__________，其中，，，，，，則點處瞬時速度的大小是__________，加速度的大小是__________．（計算結果保留兩位有效數(shù)字）12．（12分）某同學利用圖甲所示的實驗裝置，探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律．物塊在重物的牽引下開始運動，重物落地后，物塊再運動一段距離停在桌面上（尚未到達滑輪處）．從紙帶上便于測量的點開始，每5個點取1個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的距離如圖議所示．打點計時器電源的頻率為50Hz．①通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在相鄰計數(shù)點________和_______之間某時刻開始減速．②計數(shù)點5對應的速度大小為________m/s，計數(shù)點6對應的速度大小為______m/s．（保留三位有效數(shù)字）．③物塊減速運動過程中加速度的大小為=_____m/s2，若用來計算物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)（g為重力加速度），則計算結果比動摩擦因數(shù)的真實值_________（填“偏大”或“偏小”）．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，豎直固定的足夠長的光滑金屬導軌，相距，其電阻不計，完全相同的兩根金屬棒垂直導軌放置，每根金屬棒兩端都與導軌始終良好接觸.已知兩棒的質量均為，電阻均為，棒放置在水平絕緣平臺上，整個裝置處于垂直于導軌平面向里的勻強磁場中，磁感應強度.棒在豎直向上的恒定拉力作用下由靜止開始向上運動，當棒運動時達到最大速度，此時棒對絕緣平臺的壓力恰好為零（取）.求：（1）棒的最大速度；（2）棒由靜止到最大速度過程中通過棒的電荷量；（3）棒由靜止到最大速度過程中回路產生的焦耳熱.14．（16分）一圓柱形汽缸，質量為M，總長度L為30cm，內有一活塞，質量為m，截面積為S，活塞與汽缸壁間摩擦可忽略。但不漏氣（不計氣缸壁與活塞厚度）。當外界大氣壓強為。溫度為時，如果用繩子系住活塞將汽缸懸掛起來，如圖所示。汽缸內氣體柱的高為25cm。求：(1)此時氣缸內氣體的壓強；(2)當溫度升高到多少攝氏度時，活塞與汽缸將分離？15．（12分）如圖，質量M＝5kg的小車靜置于光滑的水平面上，小車的上表面ab段水平，a端靜置一質量m2＝3kg的物塊P，bc段為R＝0.5m的光滑四分之一圓弧形軌道，底端切線水平。輕質細繩一端固定在a端正上方的O點，另一端系著質量m1＝4kg的小球S，用外力拉S至豎直平面內的A點處靜止，A點與a端的豎直高度h＝2.45m?，F(xiàn)撤去外力，S擺動到最低點時恰與P發(fā)生彈性正碰。取重力加速度g＝10m/s2。(1)求碰后瞬間P的速度大小；(2)若ab段粗糙，碰撞后P向右運動恰能上升到最高點c，求P從a運動到c的過程中與小車間因摩擦產生的熱量Q；(3)若ab段光滑，求碰撞后P運動過程中離c的最大高度H.

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】

粒子運動軌跡如圖所示：由幾何知識得：解得：r=5m，粒子在磁場中做圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：，解得：A.0.1C/kg與計算結果不符，故A錯誤。B.0.2C/kg與計算結果相符，故B正確。C.0.3C/kg與計算結果不符，故C錯誤。D.0.4C/kg與計算結果不符，故D錯誤。2、D【答案解析】

當通入如圖所示的電流時，根據(jù)右手螺旋定則可得小磁針的位置的磁場方向是垂直紙面向外，由于小磁針靜止時N極的指向為磁場的方向，所以小磁針的N極將垂直于紙面向外轉動，穩(wěn)定后N極的指向垂直于紙面向外，D正確．3、B【答案解析】

設溫度變化過程中氣體的體積不變，據(jù)查理定律得：，氣體壓強的變化量，因為初狀態(tài)時兩部分氣體壓強P、溫度變化量△T相等，初狀態(tài)時T左＜T右，則△P左＞△P右，隔板應向右移動，故B正確，ACD錯誤。4、A【答案解析】

由題意：設向右為x正方向，振子運動到N點時，振子具有正方向最大位移，所以振子運動到N點時開始計時振動圖象應是余弦曲線，故A正確．5、C【答案解析】

AB.直線電流方向向下，根據(jù)安培定則，知導線右側磁場的方向垂直紙面向外，電流逐漸減小，則磁場逐漸減弱，根據(jù)楞次定律，金屬線框中產生逆時針方向的感應電流。由題目圖象可知，直導線電流的變化率減小，則穿過線圈的磁場變化率也減小，那么感應電動勢也減小，因此感應電流大小會減小，故AB錯誤。CD.根據(jù)左手定則，知金屬框左邊受到的安培力方向水平向左，右邊受到的安培力水平向右，離導線越近，磁場越強，則左邊受到的安培力大于右邊受到的安培力，所以金屬框所受安培力的合力水平向左，故C正確D錯誤。6、D【答案解析】

物體相對地面向右運動，則滑動摩擦力的方向向左，大小為：故選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、BC【答案解析】

A、大量處于第3能級的氫原子向低能級躍遷，產生光子的最大頻率為第3能級到第1能級，則最大頻率為；故A錯誤．B、當氫原子從能級n=1躍遷到n=1時，放出光子，能量減小，軌道半徑也會減小，故B正確．C、若氫原子從能級n1躍遷到n1時放出的光子恰好能使某金屬發(fā)生的光電效應，則當氫原子從能級n3躍遷到n1時放出的光子照到該金屬表面時，逸出的光電子的最大初動能為E3-E1．故C正確．D、電子是有質量的，撞擊氫原子是發(fā)生彈性碰撞，由于電子和氫原子質量不同，故電子不能把-E3的能量完全傳遞給氫原子，因此不能使氫原子完全電離，而光子的能量可以完全被氫原子吸收．故D錯誤．故選BC．【答案點睛】解決本題的關鍵知道輻射或吸收光子的能量等于兩能級間的能級差，即Em-En=hv，并掌握光電效應發(fā)生條件，及注意電離的條件．8、AD【答案解析】

A.處于基態(tài)的氫原子吸收10.2eV的光子后能躍遷至n＝2能級。故A正確；B.大量處于n＝4能級的氫原子，最多可以輻射出C42=6C.從n＝3能級躍遷到n＝2能級輻射出的光的能量值大于從n＝4能級躍遷到n＝3能級輻射出的光的能量值，根據(jù)E=hν=hcλ，可知從n＝3能級躍遷到n＝光的波長小于從n＝4能級躍遷到n＝3能級輻射出的光的波長。故C錯誤；D.處于n＝4能級的氫原子躍遷到n＝1能級輻射出的光的能量為：E＝E4﹣E1＝﹣0.85﹣（﹣13.6）＝12.75eV，根據(jù)光電效應方程，照射逸出功為6.34ev的金屬鉑產生的光電子的最大初動能為：Ekm＝E﹣W＝12.75﹣6.34＝6.41eV，故D正確。9、ABE【答案解析】

A、液體表面層分子較為稀疏，分子間距離大于平衡時的距離r0，表現(xiàn)為引力，分子間距離由平衡時的r0到大于r0變得稀疏的過程中，分子間作用力做負功，分子勢能增大，故液體表面層分子的勢能比液體內部分子的勢能大，故A正確；B、所有理想氣體分子速率分布遵循麥克斯韋速率分布律，故B正確；C、人感覺潮濕，是因為空氣的相對濕度較大，故C錯誤；D、第二類永動機是指從單一熱源吸熱使之完全變?yōu)闄C械功，而不引起外界變化的機器，并不違反能量守恒定律，不能制成的原因是因為違反了熱力學第二定律，故D錯誤；E、液晶同時具有單晶體的各向異性，還具有液體的流動性，故E正確；故選：ABE。【答案點睛】本題考查了液體的表面張力、氣體速率分布規(guī)律、濕度、熱力學定律以及晶體等知識，解題關鍵是對教材選修3﹣3進行全面的掌握，知道分子勢能與分子間作用力做功的關系，知道相對濕度與絕對濕度的概念。掌握兩類永動機不能制成的原因，還要知道什么是液晶以及其性質。10、BC【答案解析】試題分析：在兩等量異號電荷連線上，中間點電場強度最小；在兩等量異號電荷連線的中垂線上，中間點電場強度最大；所以b點場強小于d點場強；由對稱性可知，a、b兩點的電勢差等于b、c兩點間的電勢差，故選項BC正確；因a點的電勢高于c點的電勢，故試探電荷+q在a點的電勢能大于在c點的電勢能，選項D錯誤．考點：電場的疊加、電勢能【名師點睛】常見電場的電場線分布及等勢面的分布要求我們能熟練掌握，并要注意沿電場線的方向電勢是降低的，同時注意等量異號電荷形成電場的對稱性．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、【答案解析】

由于每相鄰兩個計數(shù)點間還有個點沒有畫出，所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上點時小車的瞬時速度大小，，根據(jù)勻變速直線運動的推論公式可以求出加速度的大小，得，，，為了更加準確的求解加速度，我們對三個加速度取平均值得：，即小車運動的加速度計算表達式為：．【答案點睛】根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上C點時小車的瞬時速度大?。?2、671.001.162.00偏大【答案解析】

試題分析：（1）從紙帶上的數(shù)據(jù)分析得知：在點計數(shù)點6之前，兩點之間的位移逐漸增大，是加速運動，在計數(shù)點7之后，兩點之間的位移逐漸減小，是減速運動，所以物塊在相鄰計數(shù)點6和7之間某時刻開始減速（2）根據(jù)某段的平均速度等于中時刻的速度，則有：（3）由紙帶可知，計數(shù)點7往后做減速運動，根據(jù)逐差法得：．在減速階段產生的加速度的力是滑動摩擦力和紙帶受的阻力，所以計算結果比動摩擦因素的真實值偏大．考點：研究勻變速直線運動規(guī)律實驗【答案點睛】做分析勻變速直線運動情況時，其兩個推論能使我們更為方便解決問題，一、在相等時間內走過的位移差是一個定值，即，二、在選定的某一過程中，中間時刻瞬時速度等于該過程中的平均速度四、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）（2）（3）【答案解析】

（1）棒達到最大速度時，對棒有：由閉合電路歐姆定律知：棒切割磁感線產生的感應電動勢：代入數(shù)據(jù)解得：（2）棒由靜止到最大速度過程中