高二物理下学期期末考试模拟测试卷02【高效培优，测试范围：人教版2019必修第三册全册+选择性必修第二册全册+选择性必修第三册全册】

**基本信息** 以荷叶水滴（表面张力）、太阳能电池（光电效应）等真实情境为载体，覆盖电磁学、热学、原子物理等模块，通过选择、实验、计算梯度设计，考查物理观念建构与科学推理能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|12/48|表面张力、速度选择器、光电效应、理想气体状态方程|第8题结合磁感应强度分布与简谐运动周期公式，考查模型建构| |实验题|2/18|光敏电阻测量（替代法）、气体等温变化规律|第13题通过照度-电阻曲线设计自动控制电路，体现科学探究| |计算题|3/34|电场中运动、气体实验定律、电磁感应综合|第17题动态磁场设计，要求推导B-t关系，突出质疑创新|

………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 高二物理下学期期末考试模拟测试卷02（考试版） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版（2019）： 必修第三册全册、选择性必修第二册全册、第三册全册。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1．如图，雨后的荷叶上聚集了一些的水滴，看上去圆滚滚、亮晶晶的，下列说法正确的是（　　） A．由于荷叶对水有弹力作用，所以水滴圆滚滚的 B．水滴与空气接触的表面层中，水分子间的作用力表现为斥力 C．水滴与荷叶表面是浸润的 D．水滴看上去亮晶晶的，主要是因为环境光在水滴下表面发生了全反射 2．如图所示为速度选择器装置，场强为E的匀强电场与磁感应强度为B的匀强磁场互相垂直，一带电量为+q，质量为m的粒子（不计重力）以速度v水平向右射入，粒子恰沿直线穿过，下列说法正确的是 A．若带电粒子带电量为+2q，粒子将向下偏转 B．若带电粒子带电量为-2q，粒子仍能沿直线穿过 C．若带电粒子速度为2v，粒子将向下偏转 D．若带电粒子从右侧水平射入，粒子仍能沿直线穿过 3．太阳能电池是利用太阳光产生电能的装置，它通常由一层薄膜组成，在太阳光照射下，薄膜内的硅原子会受到光照射而产生电子，这些电子可以通过导电体被收集起来，从而产生电能．现用如图甲所示的电路研究太阳能电池的工作原理，依次用太阳光中的七种颜色的光照射相同的阴极K，并根据电流表和电压表测得的示数，研究电流和电压的关系，其中黄光的电流与电压的关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是（    ） A．太阳能电池的发电原理是康普顿效应 B．若要测量的大小，电源的左边为电源的正极 C．若使饱和光电流增大，必须改用频率更大的光照射 D．用黄光照射某金属时能够产生光电效应，则用红光照射该金属一定能够产生光电效应 4．如图所示，大量程电压表、电流表都是由灵敏电流表G和变阻箱R改装而成。已知灵敏电流表G的满偏电流为，内阻为，变阻箱R接入电路的阻值为。下列说法正确的是（　　） A．甲表是电流表，R减小时量程减小 B．乙表是电压表，R增大时量程减小 C．丙电路图表示欧姆表，表笔A是黑表笔 D．在乙图中，若改装成的电压表的量程为3V，则 5．如图所示，闭合开关，三个灯泡均正常发光，某时刻灯泡A的接线柱突然发生断路，则下列说法正确的是（     ） A．流过灯泡B的电流增大，其灯丝可能被烧断 B．流过灯泡C的电流增大，其灯丝可能被烧断 C．流过灯泡B、C的电流均增大，两灯灯丝均可能被烧断 D．流过灯泡B、C的电流均减小，两灯灯丝均不可能被烧断 6．一定质量的理想气体从状态开始，经历变化过程到达状态的关系图像如图所示。已知气体在状态时的压强为，图线、cd的延长线均过坐标原点，下列说法正确的是（     ） A．理想气体在状态时的压强为 B．过程气体的温度升高，所有分子的速率都增大 C．理想气体在状态时的温度为 D．变化过程气体从外界吸收的热量大于内能的增加量 7．如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比，灯泡两端的电压随时间变化的图像如图乙所示，灯泡的电阻为，此时灯泡恰好正常发光，下列说法正确的是（　　） A．灯泡的额定功率为 B．电源电压的最大值为 C．变压器的输入功率为 D．原线圈中电流的频率为 8．一间距为l的金属导轨固定在水平面上，一导体杆在x轴的原点O处垂直导轨静止放置，杆的左侧连接能提供电流大小为I的恒流源，电流方向如图中箭头所示；杆的右侧存在只随x变化的磁场，磁感应强度大小满足。已知导体杆的质量为m，电阻阻值为r，与导轨间的动摩擦因数为。简谐运动的周期，m为振子的质量，k为回复力与位移大小比值的绝对值。某时刻闭合电键S，下列说法正确的是（    ） A．当杆运动到时，速度大小为 B．杆运动到过程所需时间 C．杆运动到过程，回路磁通量的变化量为 D．杆运动到过程，杆上产生的焦耳热为 9．（多选）氢原子能级示意图如图所示，下列说法正确的是（　　） A．氢原子从能级跃迁到能级，该氢原子的能量减少 B．氢原子从能级跃迁到能级，该氢原子向外辐射光子 C．大量处于能级的氢原子向基态跃迁过程中最多可辐射出3种频率的光子 D．处于基态的氢原子电离时将向外辐射的能量 10．（多选）下列四幅图分别是等离子体发电机、质谱仪、回旋加速器、霍尔元件的示意图，进入装置的带电粒子重力均不计，下列说法正确的是（     ） A．图甲中上极板A板是电源的正极 B．图乙中粒子打在照相底片D上的位置越靠近，粒子的比荷越大 C．图丙中若增大回旋加速器的加速电压，粒子获得的最大动能不变 D．图丁中若导体中的载流子是质子，则导体左右两侧电势φN<φM 11．（多选）用电动机提升重物的简化电路如图所示，其中定值电阻，电压表、电流表均为理想电表。闭合开关S，发现电动机被卡死，此时电压表的示数为5V，电流表的示数为2A。故障修复后，再次闭合开关S，稳定后电动机正常工作，此时电压表的示数为7V，电流表的示数为1A。下列说法正确的是（　　） A．电动机的内阻为 B．电源电动势，电源内阻 C．电动机正常工作时的输出功率为4W D．电动机正常工作时的效率为90% 12．（多选）如图所示，固定在水平面上的斜面体由左、右两个足够长的斜面组成，左侧斜面倾角θ=37°，右侧斜面光滑，倾角α=30°。左侧斜面上固定有平行斜面的足够长平行U形光滑金属导轨。导轨宽度L=1 m，下端连接一个阻值R=2Ω的定值电阻。导轨上一质量m=3 kg、长度也为L的导体棒垂直导轨放置，整个装置处于磁感应强度B=5T、方向竖直向上的匀强磁场中。一根不可伸长的绝缘轻绳绕过光滑定滑轮，一端与导体棒中心相连，另一端连接一质量M=10 kg的重物，重物置于右侧斜面上，滑轮两侧的轻绳均与斜面平行。导体棒与导轨始终接触良好，导体棒和导轨电阻均不计，重力加速度g=10 m/s2.现由静止释放重物，下列说法正确的是（     ） A．释放重物瞬间导体棒的加速度大小为 B．导体棒最终以4 m/s的速度匀速运动 C．导体棒的速度刚到达最大时，其位移x（m）与运动时间t（s）满足关系式 D．导体棒速度最大时对导轨的压力为零 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题（共2小题,每空2分，共18分） 13．某兴趣小组为了研究一光敏电阻的阻值随光的照度（表示光的强弱，单位为“”）变化的规律，进行了下列实验。 (1)为了精确测量一定照度下此光敏电阻的阻值，按图甲连接好电路进行测量，请把下列实验步骤补充完整。 ①闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑到_____（填“”或“”）端； ②用一定照度的光源照射光敏电阻，开关合向1，调节滑动变阻器，记录电流表的示数，断开开关； ③保持滑动变阻器的阻值不变，将开关由“1”拨到“2”，闭合开关，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数仍为，记录电阻箱的阻值为，断开开关； ④由此测得在该照度条件下，光敏电阻的阻值_____。 (2)用上述方法，该小组继续测得多组不同照度下该光敏电阻的阻值，并描绘出其阻值随照度变化的曲线，如图乙所示。小组利用该光敏电阻、直流电源（电动势为，内阻不计）、定值电阻（，， ，限选其中之一）、开关S及导线若干，设计一自动控制照明电路（天暗后启动照明），如图丙所示，当1、2两端所加电压等于或大于2V时，控制开关将自动启动照明系统，电路中1、2两端应接在_____（填“”或“”）两端；若要求照度降低至时启动照明系统，定值电阻应选用_____（填“”“”或“”）。 14．某实验小组用如图甲所示的DIS装置探究气体等温变化的规律。用活塞在注射器内封闭一定质量的空气。压强传感器通过细管与注射器相连，测得的压强值在计算机屏幕上可以实时显示。气体的体积由注射器壁上的刻度读取。 (1)下列说法或操作正确的是_________（选填正确答案标号）。 A．为了保证气体质量一定，需在注射器活塞上涂抹润滑油 B．为了稳定操作，应用手握紧注射器筒的空气柱部分推拉活塞 C．计算机做出图像若为曲线，即可说明、成反比关系 (2)实验时缓慢推动活塞，注射器内空气体积逐渐减小，若温度逐渐升高，则实验得到的图像应是_________，图像中的表示_________的体积。 A． B． (3)实验小组用此装置测量一粒大豆的体积。将大豆装入注射器内，保持温度不变，缓慢推动活塞，得到如图乙所示的图像，其纵轴截距为，则大豆的体积为__________（用图中的字母表示）。 三．计算题（本题共3小题，共34分） 15．一质量为、电荷量为的带正电小球悬浮在空间范围足够大的匀强电场中。时刻，电场强度突然增加到原来的3倍，场强方向保持不变，经过时间再将该电场方向改为水平向右，场强大小保持不变。重力加速度为，求： (1)带电小球悬浮时的电场强度的大小和方向； (2)时刻带电小球的速度大小； (3)带电小球运动到最高点时的动能。 16．如图所示，竖直放置的U形玻璃管由截面积为和截面积为的两段玻璃管连接而成，其左管上端封闭，右管上端开口，管内有一段水银柱，左右两管中液面高度差为，右管中水银液面恰好到粗玻璃管下端，左管中封闭的理想气体气柱长为，环境温度为，大气压强为，现缓慢升高环境温度使左右两管中液面相平，右管足够长，求： (1)缓慢升高环境温度使左右两管中液面相平时左侧液面下降的高度； (2)升高后的温度； (3)若温度升高后保持不变，再往右管中缓慢倒入水银，使左管中气柱的长变为，求倒入的水银体积。 17．如图间距足够长平行导轨，与水平面间的夹角，、间连接有一个阻值的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上，磁感应强度为。将一根质量为的金属棒紧靠放置在导轨上，且与导轨接触良好。现由静止释放金属棒，当金属棒滑行至处时达到稳定速度。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数，金属棒从运动到过程中，通过电阻的电荷量为，金属棒沿导轨下滑过程中始终与平行，不计金属棒和导轨的电阻（，，）。求： (1)金属棒到达处的速度大小； (2)金属棒从运动到过程中电阻产生的焦耳热。 (3)若将金属棒滑行到处的时刻计作，从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，为使金属棒中不产生感应电流，则磁感应强度应该怎样随时间变化（写出与的关系式）。 试题 第3页（共6页） 试题 第4页（共6页） 试题 第1页（共6页） 试题 第2页（共6页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理下学期期末考试模拟测试卷02（考试版） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版（2019）： 必修第三册全册、选择性必修第二册全册、第三册全册。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1．如图，雨后的荷叶上聚集了一些的水滴，看上去圆滚滚、亮晶晶的，下列说法正确的是（　　） A．由于荷叶对水有弹力作用，所以水滴圆滚滚的 B．水滴与空气接触的表面层中，水分子间的作用力表现为斥力 C．水滴与荷叶表面是浸润的 D．水滴看上去亮晶晶的，主要是因为环境光在水滴下表面发生了全反射 2．如图所示为速度选择器装置，场强为E的匀强电场与磁感应强度为B的匀强磁场互相垂直，一带电量为+q，质量为m的粒子（不计重力）以速度v水平向右射入，粒子恰沿直线穿过，下列说法正确的是（　　） A．若带电粒子带电量为+2q，粒子将向下偏转 B．若带电粒子带电量为-2q，粒子仍能沿直线穿过 C．若带电粒子速度为2v，粒子将向下偏转 D．若带电粒子从右侧水平射入，粒子仍能沿直线穿过 3．太阳能电池是利用太阳光产生电能的装置，它通常由一层薄膜组成，在太阳光照射下，薄膜内的硅原子会受到光照射而产生电子，这些电子可以通过导电体被收集起来，从而产生电能．现用如图甲所示的电路研究太阳能电池的工作原理，依次用太阳光中的七种颜色的光照射相同的阴极K，并根据电流表和电压表测得的示数，研究电流和电压的关系，其中黄光的电流与电压的关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是（    ） A．太阳能电池的发电原理是康普顿效应 B．若要测量的大小，电源的左边为电源的正极 C．若使饱和光电流增大，必须改用频率更大的光照射 D．用黄光照射某金属时能够产生光电效应，则用红光照射该金属一定能够产生光电效应 4．如图所示，大量程电压表、电流表都是由灵敏电流表G和变阻箱R改装而成。已知灵敏电流表G的满偏电流为，内阻为，变阻箱R接入电路的阻值为。下列说法正确的是（　　） A．甲表是电流表，R减小时量程减小 B．乙表是电压表，R增大时量程减小 C．丙电路图表示欧姆表，表笔A是黑表笔 D．在乙图中，若改装成的电压表的量程为3V，则 5．如图所示，闭合开关，三个灯泡均正常发光，某时刻灯泡A的接线柱突然发生断路，则下列说法正确的是（     ） A．流过灯泡B的电流增大，其灯丝可能被烧断 B．流过灯泡C的电流增大，其灯丝可能被烧断 C．流过灯泡B、C的电流均增大，两灯灯丝均可能被烧断 D．流过灯泡B、C的电流均减小，两灯灯丝均不可能被烧断 6．一定质量的理想气体从状态开始，经历变化过程到达状态的关系图像如图所示。已知气体在状态时的压强为，图线、cd的延长线均过坐标原点，下列说法正确的是（     ） A．理想气体在状态时的压强为 B．过程气体的温度升高，所有分子的速率都增大 C．理想气体在状态时的温度为 D．变化过程气体从外界吸收的热量大于内能的增加量 7．如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比，灯泡两端的电压随时间变化的图像如图乙所示，灯泡的电阻为，此时灯泡恰好正常发光，下列说法正确的是（　　） A．灯泡的额定功率为 B．电源电压的最大值为 C．变压器的输入功率为 D．原线圈中电流的频率为 8．一间距为l的金属导轨固定在水平面上，一导体杆在x轴的原点O处垂直导轨静止放置，杆的左侧连接能提供电流大小为I的恒流源，电流方向如图中箭头所示；杆的右侧存在只随x变化的磁场，磁感应强度大小满足。已知导体杆的质量为m，电阻阻值为r，与导轨间的动摩擦因数为。简谐运动的周期，m为振子的质量，k为回复力与位移大小比值的绝对值。某时刻闭合电键S，下列说法正确的是（    ） A．当杆运动到时，速度大小为 B．杆运动到过程所需时间 C．杆运动到过程，回路磁通量的变化量为 D．杆运动到过程，杆上产生的焦耳热为 9．（多选）氢原子能级示意图如图所示，下列说法正确的是（　　） A．氢原子从能级跃迁到能级，该氢原子的能量减少 B．氢原子从能级跃迁到能级，该氢原子向外辐射光子 C．大量处于能级的氢原子向基态跃迁过程中最多可辐射出3种频率的光子 D．处于基态的氢原子电离时将向外辐射的能量 10．（多选）下列四幅图分别是等离子体发电机、质谱仪、回旋加速器、霍尔元件的示意图，进入装置的带电粒子重力均不计，下列说法正确的是（     ） A．图甲中上极板A板是电源的正极 B．图乙中粒子打在照相底片D上的位置越靠近，粒子的比荷越大 C．图丙中若增大回旋加速器的加速电压，粒子获得的最大动能不变 D．图丁中若导体中的载流子是质子，则导体左右两侧电势φN<φM 11．（多选）用电动机提升重物的简化电路如图所示，其中定值电阻，电压表、电流表均为理想电表。闭合开关S，发现电动机被卡死，此时电压表的示数为5V，电流表的示数为2A。故障修复后，再次闭合开关S，稳定后电动机正常工作，此时电压表的示数为7V，电流表的示数为1A。下列说法正确的是（　　） A．电动机的内阻为 B．电源电动势，电源内阻 C．电动机正常工作时的输出功率为4W D．电动机正常工作时的效率为90% 12．（多选）如图所示，固定在水平面上的斜面体由左、右两个足够长的斜面组成，左侧斜面倾角θ=37°，右侧斜面光滑，倾角α=30°。左侧斜面上固定有平行斜面的足够长平行U形光滑金属导轨。导轨宽度L=1 m，下端连接一个阻值R=2Ω的定值电阻。导轨上一质量m=3 kg、长度也为L的导体棒垂直导轨放置，整个装置处于磁感应强度B=5T、方向竖直向上的匀强磁场中。一根不可伸长的绝缘轻绳绕过光滑定滑轮，一端与导体棒中心相连，另一端连接一质量M=10 kg的重物，重物置于右侧斜面上，滑轮两侧的轻绳均与斜面平行。导体棒与导轨始终接触良好，导体棒和导轨电阻均不计，重力加速度g=10 m/s2.现由静止释放重物，下列说法正确的是（     ） A．释放重物瞬间导体棒的加速度大小为 B．导体棒最终以4 m/s的速度匀速运动 C．导体棒的速度刚到达最大时，其位移x（m）与运动时间t（s）满足关系式 D．导体棒速度最大时对导轨的压力为零 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题（共2小题,每空2分，共18分） 13．某兴趣小组为了研究一光敏电阻的阻值随光的照度（表示光的强弱，单位为“”）变化的规律，进行了下列实验。 (1)为了精确测量一定照度下此光敏电阻的阻值，按图甲连接好电路进行测量，请把下列实验步骤补充完整。 ①闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑到_____（填“”或“”）端； ②用一定照度的光源照射光敏电阻，开关合向1，调节滑动变阻器，记录电流表的示数，断开开关； ③保持滑动变阻器的阻值不变，将开关由“1”拨到“2”，闭合开关，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数仍为，记录电阻箱的阻值为，断开开关； ④由此测得在该照度条件下，光敏电阻的阻值_____。 (2)用上述方法，该小组继续测得多组不同照度下该光敏电阻的阻值，并描绘出其阻值随照度变化的曲线，如图乙所示。小组利用该光敏电阻、直流电源（电动势为，内阻不计）、定值电阻（，， ，限选其中之一）、开关S及导线若干，设计一自动控制照明电路（天暗后启动照明），如图丙所示，当1、2两端所加电压等于或大于2V时，控制开关将自动启动照明系统，电路中1、2两端应接在_____（填“”或“”）两端；若要求照度降低至时启动照明系统，定值电阻应选用_____（填“”“”或“”）。 14．某实验小组用如图甲所示的DIS装置探究气体等温变化的规律。用活塞在注射器内封闭一定质量的空气。压强传感器通过细管与注射器相连，测得的压强值在计算机屏幕上可以实时显示。气体的体积由注射器壁上的刻度读取。 (1)下列说法或操作正确的是_________（选填正确答案标号）。 A．为了保证气体质量一定，需在注射器活塞上涂抹润滑油 B．为了稳定操作，应用手握紧注射器筒的空气柱部分推拉活塞 C．计算机做出图像若为曲线，即可说明、成反比关系 (2)实验时缓慢推动活塞，注射器内空气体积逐渐减小，若温度逐渐升高，则实验得到的图像应是_________，图像中的表示_________的体积。 A． B． (3)实验小组用此装置测量一粒大豆的体积。将大豆装入注射器内，保持温度不变，缓慢推动活塞，得到如图乙所示的图像，其纵轴截距为，则大豆的体积为__________（用图中的字母表示）。 三．计算题（本题共3小题，共34分） 15．一质量为、电荷量为的带正电小球悬浮在空间范围足够大的匀强电场中。时刻，电场强度突然增加到原来的3倍，场强方向保持不变，经过时间再将该电场方向改为水平向右，场强大小保持不变。重力加速度为，求： (1)带电小球悬浮时的电场强度的大小和方向； (2)时刻带电小球的速度大小； (3)带电小球运动到最高点时的动能。 16．如图所示，竖直放置的U形玻璃管由截面积为和截面积为的两段玻璃管连接而成，其左管上端封闭，右管上端开口，管内有一段水银柱，左右两管中液面高度差为，右管中水银液面恰好到粗玻璃管下端，左管中封闭的理想气体气柱长为，环境温度为，大气压强为，现缓慢升高环境温度使左右两管中液面相平，右管足够长，求： (1)缓慢升高环境温度使左右两管中液面相平时左侧液面下降的高度； (2)升高后的温度； (3)若温度升高后保持不变，再往右管中缓慢倒入水银，使左管中气柱的长变为，求倒入的水银体积。 17．如图间距足够长平行导轨，与水平面间的夹角，、间连接有一个阻值的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上，磁感应强度为。将一根质量为的金属棒紧靠放置在导轨上，且与导轨接触良好。现由静止释放金属棒，当金属棒滑行至处时达到稳定速度。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数，金属棒从运动到过程中，通过电阻的电荷量为，金属棒沿导轨下滑过程中始终与平行，不计金属棒和导轨的电阻（，，）。求： (1)金属棒到达处的速度大小； (2)金属棒从运动到过程中电阻产生的焦耳热。 (3)若将金属棒滑行到处的时刻计作，从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，为使金属棒中不产生感应电流，则磁感应强度应该怎样随时间变化（写出与的关系式）。 学科网（北京）股份有限公1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理下学期期末考试模拟测试卷02（解析版） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版（2019）： 必修第三册全册、选择性必修第二册全册、第三册全册。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1．如图，雨后的荷叶上聚集了一些的水滴，看上去圆滚滚、亮晶晶的，下列说法正确的是（　　） A．由于荷叶对水有弹力作用，所以水滴圆滚滚的 B．水滴与空气接触的表面层中，水分子间的作用力表现为斥力 C．水滴与荷叶表面是浸润的 D．水滴看上去亮晶晶的，主要是因为环境光在水滴下表面发生了全反射 【答案】D 【详解】A．水珠表面宏观上形成表面张力，所以水滴有收缩趋势，形状趋于球形，故为圆滚滚的，故A错误； B．因为水滴的表面层中分子间距较大，分子力表现为引力，故B错误； C．水滴与荷叶表面不浸润，故C错误； D．从侧上面观察水滴，环境光进入水滴后在水滴下表面形成全反射效果，所以看上去亮晶晶的，故D正确。 故选D。 2．如图所示为速度选择器装置，场强为E的匀强电场与磁感应强度为B的匀强磁场互相垂直，一带电量为+q，质量为m的粒子（不计重力）以速度v水平向右射入，粒子恰沿直线穿过，下列说法正确的是（　　） A．若带电粒子带电量为+2q，粒子将向下偏转 B．若带电粒子带电量为-2q，粒子仍能沿直线穿过 C．若带电粒子速度为2v，粒子将向下偏转 D．若带电粒子从右侧水平射入，粒子仍能沿直线穿过 【答案】B 【详解】A．若粒子带电量为，平衡条件变为，仍然满足平衡，粒子不偏转，A错误； B．若粒子带电量为，电场力和洛伦兹力的方向同时反向，大小仍然满足，依然平衡，粒子仍沿直线穿过，B正确； C．若速度为，洛伦兹力，原正粒子洛伦兹力向上，粒子向上偏转，C错误； D．若粒子从右侧水平射入，电场力和洛伦兹力方向相同，合力不为零，粒子会偏转，不能沿直线穿过，D错误。 故选 B。 3．太阳能电池是利用太阳光产生电能的装置，它通常由一层薄膜组成，在太阳光照射下，薄膜内的硅原子会受到光照射而产生电子，这些电子可以通过导电体被收集起来，从而产生电能．现用如图甲所示的电路研究太阳能电池的工作原理，依次用太阳光中的七种颜色的光照射相同的阴极K，并根据电流表和电压表测得的示数，研究电流和电压的关系，其中黄光的电流与电压的关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是（    ） A．太阳能电池的发电原理是康普顿效应 B．若要测量的大小，电源的左边为电源的正极 C．若使饱和光电流增大，必须改用频率更大的光照射 D．用黄光照射某金属时能够产生光电效应，则用红光照射该金属一定能够产生光电效应 【答案】B 【详解】A．在太阳光照射下，薄膜内的硅原子会受到光照射而产生电子，这是利用的光电效应，故A错误； B．为遏止电压，为测量其大小，应接反向电压，让电子减速，故电源的左边为电源的正极，故B正确； C．饱和光电流的大小只与入射光的强度有关，与入射光的频率无关。若使饱和光电流增大，应增加入射光的强度，故C错误； D．用黄光照射某金属时能够产生光电效应，可知黄光的频率大于金属的极限频率，因为红光的频率小于黄光频率，所以用红光照射不一定能产生光电效应，故D错误。 故选B。 4．如图所示，大量程电压表、电流表都是由灵敏电流表G和变阻箱R改装而成。已知灵敏电流表G的满偏电流为，内阻为，变阻箱R接入电路的阻值为。下列说法正确的是（　　） A．甲表是电流表，R减小时量程减小 B．乙表是电压表，R增大时量程减小 C．丙电路图表示欧姆表，表笔A是黑表笔 D．在乙图中，若改装成的电压表的量程为3V，则 【答案】D 【详解】A．图甲可知R与G并联，可知甲表是电流表，R减小时R分流变大，故改装表量程增大，故A错误； B．图乙可知R与G串联，可知乙表是电压表，R增大时R分压变大，故改装表量程增大，故B错误； C．丙电路图表示欧姆表，表笔A接的是表内电源的负极，即电流从表笔A流进欧姆表，故表笔A是红表笔，故C错误； D．在乙图中，若改装成的电压表的量程为3V，则有 代入数据，解得，故D正确。 故选D。 5．如图所示，闭合开关，三个灯泡均正常发光，某时刻灯泡A的接线柱突然发生断路，则下列说法正确的是（     ） A．流过灯泡B的电流增大，其灯丝可能被烧断 B．流过灯泡C的电流增大，其灯丝可能被烧断 C．流过灯泡B、C的电流均增大，两灯灯丝均可能被烧断 D．流过灯泡B、C的电流均减小，两灯灯丝均不可能被烧断 【答案】A 【详解】A．由电路图可知，闭合开关且三个灯泡均正常发光时，灯泡 与灯泡并联后再与灯泡串联。灯泡的接线柱突然断路后，并联支路中只剩灯泡，并联部分的等效电阻增大，电路总电阻增大，总电流减小，灯泡 两端电压减小，并联部分两端电压增大，灯泡两端电压增大，所以通过灯泡 的电流增大，其灯丝可能被烧断，故A正确； B．灯泡 的接线柱突然断路后，电路总电阻增大，总电流减小，所以通过灯泡 的电流减小，其灯丝不易被烧断，故B错误； C．由上述分析可知，通过灯泡 的电流增大，通过灯泡 的电流减小，并非二者电流均增大，故C错误； D．由上述分析可知，通过灯泡 的电流增大，通过灯泡的电流减小，并非二者电流均减小，且灯泡 的灯丝可能被烧断，故D错误。 故选A。 6．一定质量的理想气体从状态开始，经历变化过程到达状态的关系图像如图所示。已知气体在状态时的压强为，图线、cd的延长线均过坐标原点，下列说法正确的是（     ） A．理想气体在状态时的压强为 B．过程气体的温度升高，所有分子的速率都增大 C．理想气体在状态时的温度为 D．变化过程气体从外界吸收的热量大于内能的增加量 【答案】A 【详解】A．根据理想气体状态方程 可知在图像中过原点的倾斜直线反映的是理想气体等压变化的规律，即， 过程为等容变化过程，根据 可知理想气体在状态时的压强为，故A正确； B．过程气体的温度升高，分子运动的平均速率增大，但不是所有分子的速率都增大，故B错误； C．过程为等压变化过程，根据 可知理想气体在状态时的温度为，故C错误； D．变化过程，外界对气体做的总功为 根据热力学第一定律 可知变化过程气体从外界吸收的热量等于内能的增加量，故D错误。 故选A。 7．如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比，灯泡两端的电压随时间变化的图像如图乙所示，灯泡的电阻为，此时灯泡恰好正常发光，下列说法正确的是（　　） A．灯泡的额定功率为 B．电源电压的最大值为 C．变压器的输入功率为 D．原线圈中电流的频率为 【答案】C 【详解】A．由图乙副线圈电压，有效值 灯泡正常发光，则灯泡的额定功率，故A错误； B．由变压器变压比，可得，故B错误； C．理想变压器输入功率等于输出功率，即灯泡额定功率，故，故C正确； D．变压器不改变频率，原线圈频率等于副线圈频率，因此频率，故D错误； 故选C。 8．一间距为l的金属导轨固定在水平面上，一导体杆在x轴的原点O处垂直导轨静止放置，杆的左侧连接能提供电流大小为I的恒流源，电流方向如图中箭头所示；杆的右侧存在只随x变化的磁场，磁感应强度大小满足。已知导体杆的质量为m，电阻阻值为r，与导轨间的动摩擦因数为。简谐运动的周期，m为振子的质量，k为回复力与位移大小比值的绝对值。某时刻闭合电键S，下列说法正确的是（    ） A．当杆运动到时，速度大小为 B．杆运动到过程所需时间 C．杆运动到过程，回路磁通量的变化量为 D．杆运动到过程，杆上产生的焦耳热为 【答案】B 【详解】A．向右运动过程中， 即 为平衡位置， 导体杆向右做简谐运动。振幅A即为 由 得，A错误； B．，B正确； C． ，C错误； D．，D错误。 故选B。 9．（多选）氢原子能级示意图如图所示，下列说法正确的是（　　） A．氢原子从能级跃迁到能级，该氢原子的能量减少 B．氢原子从能级跃迁到能级，该氢原子向外辐射光子 C．大量处于能级的氢原子向基态跃迁过程中最多可辐射出3种频率的光子 D．处于基态的氢原子电离时将向外辐射的能量 【答案】AC 【详解】A．氢原子从能级跃迁到能级时，该氢原子要向外辐射光子，释放能量，故该氢原子的能量减小，故A正确； B．氢原子从能级跃迁到能级，该氢原子需要吸收光子，从而实现从低能级跃迁到高能级，故B错误； C．大量处于能级的氢原子向基态跃迁过程中最多可辐射出种不同频率的光子，故C正确； D．处于基态的氢原子电离时至少需要吸收13.6eV的能量，故D错误。 故选AC。 10．（多选）下列四幅图分别是等离子体发电机、质谱仪、回旋加速器、霍尔元件的示意图，进入装置的带电粒子重力均不计，下列说法正确的是（     ） A．图甲中上极板A板是电源的正极 B．图乙中粒子打在照相底片D上的位置越靠近，粒子的比荷越大 C．图丙中若增大回旋加速器的加速电压，粒子获得的最大动能不变 D．图丁中若导体中的载流子是质子，则导体左右两侧电势φN<φM 【答案】BC 【详解】A．根据左手定则，等离子体中的正电荷受洛伦兹力向下偏转，下极板B带正电，是电源正极，上极板A带负电，故A错误； B．粒子在电场中，根据动能定理 在磁场中，根据牛顿第二定律可得 粒子打在照相底片 D上的位置与的距离为 联立解得 打在底片上越靠近，粒子比荷越大，故B正确； C．设回旋加速器D形盒半径为，粒子获得最大的速度为，根据牛顿第二定律可得 粒子获得的最大动能 由上式可知粒子获得的最大速度与加速电压无关，所以无法通过增大加速电压使带电粒子获得的最大动能增大，故C正确； D．载流子是质子，根据左手定则，正电荷受洛伦兹力向N侧偏转，N侧积累正电荷，电势，故D错误。 故选BC。 11．（多选）用电动机提升重物的简化电路如图所示，其中定值电阻，电压表、电流表均为理想电表。闭合开关S，发现电动机被卡死，此时电压表的示数为5V，电流表的示数为2A。故障修复后，再次闭合开关S，稳定后电动机正常工作，此时电压表的示数为7V，电流表的示数为1A。下列说法正确的是（　　） A．电动机的内阻为 B．电源电动势，电源内阻 C．电动机正常工作时的输出功率为4W D．电动机正常工作时的效率为90% 【答案】AD 【详解】A．电动机被卡死时，电路是纯电阻电路，电压表的示数为，电流表的示数为，电阻，根据欧姆定律，得 解得电动机的内阻为，故A正确； B．电动机被卡死时，根据闭合电路欧姆定律，得 电动机正常工作时，电压表的示数为，电流表的示数为，根据闭合电路欧姆定律，得 联立解得电源电动势，电源内阻，故B错误； C．电动机正常工作时的电压为 电动机消耗的电功率为 由焦耳定律可知，电动机发热的功率为 根据能量守恒定律，电动机的输出功率为，故C错误； D．电动机正常工作时的效率为，故D正确。 故选AD。 12．（多选）如图所示，固定在水平面上的斜面体由左、右两个足够长的斜面组成，左侧斜面倾角θ=37°，右侧斜面光滑，倾角α=30°。左侧斜面上固定有平行斜面的足够长平行U形光滑金属导轨。导轨宽度L=1 m，下端连接一个阻值R=2Ω的定值电阻。导轨上一质量m=3 kg、长度也为L的导体棒垂直导轨放置，整个装置处于磁感应强度B=5T、方向竖直向上的匀强磁场中。一根不可伸长的绝缘轻绳绕过光滑定滑轮，一端与导体棒中心相连，另一端连接一质量M=10 kg的重物，重物置于右侧斜面上，滑轮两侧的轻绳均与斜面平行。导体棒与导轨始终接触良好，导体棒和导轨电阻均不计，重力加速度g=10 m/s2.现由静止释放重物，下列说法正确的是（     ） A．释放重物瞬间导体棒的加速度大小为 B．导体棒最终以4 m/s的速度匀速运动 C．导体棒的速度刚到达最大时，其位移x（m）与运动时间t（s）满足关系式 D．导体棒速度最大时对导轨的压力为零 【答案】ABD 【详解】A．释放重物瞬间，导体棒速度为零，感应电动势为零，安培力为零。对导体棒和重物组成的系统，根据牛顿第二定律有 代入数据解得，故A正确； B．导体棒最终匀速运动时，加速度为零，系统受力平衡。此时导体棒切割磁感线产生感应电动势 感应电流 安培力 方向水平向左。对系统由平衡条件得 代入数据解得，故B正确； C．在导体棒加速运动过程中，对系统应用动量定理 其中 整理得 当速度刚到达最大时，代入得，故C错误； D．导体棒速度最大时，，此时安培力大小 对导体棒在垂直斜面方向受力分析，支持力、重力分力和安培力分力 ，有 代入数据解得 根据牛顿第三定律，导体棒对导轨的压力为零，故D正确。 故选ABD。 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题（共2小题,每空2分，共18分） 13．某兴趣小组为了研究一光敏电阻的阻值随光的照度（表示光的强弱，单位为“”）变化的规律，进行了下列实验。 (1)为了精确测量一定照度下此光敏电阻的阻值，按图甲连接好电路进行测量，请把下列实验步骤补充完整。 ①闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑到_____（填“”或“”）端； ②用一定照度的光源照射光敏电阻，开关合向1，调节滑动变阻器，记录电流表的示数，断开开关； ③保持滑动变阻器的阻值不变，将开关由“1”拨到“2”，闭合开关，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数仍为，记录电阻箱的阻值为，断开开关； ④由此测得在该照度条件下，光敏电阻的阻值_____。 (2)用上述方法，该小组继续测得多组不同照度下该光敏电阻的阻值，并描绘出其阻值随照度变化的曲线，如图乙所示。小组利用该光敏电阻、直流电源（电动势为，内阻不计）、定值电阻（，， ，限选其中之一）、开关S及导线若干，设计一自动控制照明电路（天暗后启动照明），如图丙所示，当1、2两端所加电压等于或大于2V时，控制开关将自动启动照明系统，电路中1、2两端应接在_____（填“”或“”）两端；若要求照度降低至时启动照明系统，定值电阻应选用_____（填“”“”或“”）。 【答案】(1) b (2) 【详解】（1）①[1]由图甲所示电路图可知，滑动变阻器采用限流接法，为保护电路，闭合开关S1前，应将滑动变阻器RP的滑片滑到b端。 ④[2]由实验步骤可知，实验过程电路电流保持不变，由闭合电路的欧姆定律可知，电路总电阻不变，由于滑动变阻器接入电路的阻值不变，则光敏电阻的阻值RG等于电阻箱接入电路的阻值，即 （2）[1]由图乙所示图像可知，随照度减小光敏电阻阻值增大；要求天暗后启动照明，天暗后照度减小光敏电阻阻值增大，由图丙所示电路图可知，两电阻串联，光敏电阻阻值增大，光敏电阻分压增大，可以启动照明系统，因此电路中1、2两端应接在光敏电阻两端； [2]由图乙所示图像可知，照度为0.6lx时光敏电阻的阻值约为，电源电动势为3V，光敏电阻启动时两端电压为2V，则定值电阻两端电压为1V，由串联电路特点可知，光敏电阻阻值为定值电阻阻值的2倍，则定值电阻阻值为，则定值电阻应选择。 14．某实验小组用如图甲所示的DIS装置探究气体等温变化的规律。用活塞在注射器内封闭一定质量的空气。压强传感器通过细管与注射器相连，测得的压强值在计算机屏幕上可以实时显示。气体的体积由注射器壁上的刻度读取。 (1)下列说法或操作正确的是_________（选填正确答案标号）。 A．为了保证气体质量一定，需在注射器活塞上涂抹润滑油 B．为了稳定操作，应用手握紧注射器筒的空气柱部分推拉活塞 C．计算机做出图像若为曲线，即可说明、成反比关系 (2)实验时缓慢推动活塞，注射器内空气体积逐渐减小，若温度逐渐升高，则实验得到的图像应是_________，图像中的表示_________的体积。 A． B． (3)实验小组用此装置测量一粒大豆的体积。将大豆装入注射器内，保持温度不变，缓慢推动活塞，得到如图乙所示的图像，其纵轴截距为，则大豆的体积为__________（用图中的字母表示）。 【答案】(1)A (2) A 细管内气体 (3) 【详解】（1）A．实验中要保持气体质量不变，活塞上均匀涂抹润滑油目的是为了让气体密封良好，故A正确； B．实验中要保持气体温度不变，因此不能用手握住注射器，同时需要缓慢推拉活塞，故B错误； C．计算机做出图像若为曲线，不能直接证明、成反比关系，必须要证明和成正比，才可说明、成反比关系，故C错误。 故选A。 （2）[1] 如图所示，若温度逐渐升高，根据，可知、的乘积变大，（或根据等温变化的等温线来判断，、的乘积越大，对应气体的温度越高）故选A。 [2]设细管内气体的体积为，根据等温变化 ，整理得 根据数学知识可知，该点数值表示细管内气体的体积。 （3）设大豆的体积，根据等温变化，整理得，即，故大豆的体积为 三．计算题（本题共3小题，共34分） 15．一质量为、电荷量为的带正电小球悬浮在空间范围足够大的匀强电场中。时刻，电场强度突然增加到原来的3倍，场强方向保持不变，经过时间再将该电场方向改为水平向右，场强大小保持不变。重力加速度为，求： (1)带电小球悬浮时的电场强度的大小和方向； (2)时刻带电小球的速度大小； (3)带电小球运动到最高点时的动能。 【详解】（1）带正电小球悬浮在匀强电场中处于平衡状态，根据平衡条件得 解得 方向竖直向上 （2）当电场强度增加到原来的3倍时，电场力大于重力，小球开始向上做匀加速直线运动，设经过时间后速度为，根据牛顿第二定律，得 根据运动学公式得 联立解得， （3）电场方向改为水平向右后，带电小球在竖直方向做匀减速直线运动，水平方向做匀加速直线运动。设带电小球运动到最高点所用的时间为，在水平方向上的加速度为。 在竖直方向上，有 解得 在水平方向上，有 解得 此时带电小球的速度 带电小球运动到最高点时的动能 16．如图所示，竖直放置的U形玻璃管由截面积为和截面积为的两段玻璃管连接而成，其左管上端封闭，右管上端开口，管内有一段水银柱，左右两管中液面高度差为，右管中水银液面恰好到粗玻璃管下端，左管中封闭的理想气体气柱长为，环境温度为，大气压强为，现缓慢升高环境温度使左右两管中液面相平，右管足够长，求： (1)缓慢升高环境温度使左右两管中液面相平时左侧液面下降的高度； (2)升高后的温度； (3)若温度升高后保持不变，再往右管中缓慢倒入水银，使左管中气柱的长变为，求倒入的水银体积。 【详解】（1）设左管中水银面下降，右管中水银面上升，由于水银体积不变，有 联立解得， （2）初态时，左管封闭气体的压强 体积 当左右两管液面相平时，左管中封闭气体的压强 此时左管封闭气体的体积 根据理想气体状态方程 解得 （3）温度升高后保持不变，再往右管中倒入水银，此过程为等温过程，此时左管封闭气体的体积 根据玻意耳定律，左管空气压强满足 解得 倒入水银后，左管中水银面上升 在右管不计入倒入水银时，右管下降 由于，所以右管倒入的水银都在截面S2的玻璃管中，设倒入的水银柱长度为，则有 解得 倒入水银的体积 17．如图间距足够长平行导轨，与水平面间的夹角，、间连接有一个阻值的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上，磁感应强度为。将一根质量为的金属棒紧靠放置在导轨上，且与导轨接触良好。现由静止释放金属棒，当金属棒滑行至处时达到稳定速度。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数，金属棒从运动到过程中，通过电阻的电荷量为，金属棒沿导轨下滑过程中始终与平行，不计金属棒和导轨的电阻（，，）。求： (1)金属棒到达处的速度大小； (2)金属棒从运动到过程中电阻产生的焦耳热。 (3)若将金属棒滑行到处的时刻计作，从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，为使金属棒中不产生感应电流，则磁感应强度应该怎样随时间变化（写出与的关系式）。 【详解】（1）设金属棒到达cd处的速度大小为v，当金属棒做匀速运动时，产生的感应电动势E=B0Lv 根据闭合电路的欧姆定律可得 金属棒受到的安培力大小为F=B0IL 对金属棒，根据平衡条件可得F+μmgcosθ=mgsinθ 代入数据解得v=4m/s （2）金属棒从NQ运动到cd过程中，通过电阻的电荷量为 解得x=5m 则由能量关系 解得Q=1J （3）当回路中的磁通量不变时，金属棒中不产生感应电流。此时金属棒将沿导轨做匀加速运动，由牛顿第二定律可得mgsinθ-μmgcosθ=ma 解得a=g（sinθ-μcosθ)=10×（0.6-0.5×0.8）m/s2=2m/s2 根据磁通量不变，可得B0Lx=BL（x+vt+at2） 解得 学科网（北京）股份有限公1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理下学期期末考试模拟测试卷02 参考答案 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 D B B D A A C B AC BC AD ABD 二、实验题（共2小题,每空2分，共18分） 13．(1)b (2) 14．(1)A (2)A 细管内气体 (3) 三．计算题（本题共3小题，共34分） 15．（1）带正电小球悬浮在匀强电场中处于平衡状态，根据平衡条件得 解得 方向竖直向上 （2）当电场强度增加到原来的3倍时，电场力大于重力，小球开始向上做匀加速直线运动，设经过时间后速度为，根据牛顿第二定律，得 根据运动学公式得 联立解得， （3）电场方向改为水平向右后，带电小球在竖直方向做匀减速直线运动，水平方向做匀加速直线运动。设带电小球运动到最高点所用的时间为，在水平方向上的加速度为。 在竖直方向上，有 解得 在水平方向上，有 解得 此时带电小球的速度 带电小球运动到最高点时的动能 16．（1）设左管中水银面下降，右管中水银面上升，由于水银体积不变，有 联立解得， （2）初态时，左管封闭气体的压强 体积 当左右两管液面相平时，左管中封闭气体的压强 此时左管封闭气体的体积 根据理想气体状态方程 解得 （3）温度升高后保持不变，再往右管中倒入水银，此过程为等温过程，此时左管封闭气体的体积 根据玻意耳定律，左管空气压强满足 解得 倒入水银后，左管中水银面上升 在右管不计入倒入水银时，右管下降 由于，所以右管倒入的水银都在截面S2的玻璃管中，设倒入的水银柱长度为，则有 解得 倒入水银的体积 17．（1）设金属棒到达cd处的速度大小为v，当金属棒做匀速运动时，产生的感应电动势E=B0Lv 根据闭合电路的欧姆定律可得 金属棒受到的安培力大小为F=B0IL 对金属棒，根据平衡条件可得F+μmgcosθ=mgsinθ 代入数据解得v=4m/s （2）金属棒从NQ运动到cd过程中，通过电阻的电荷量为 解得x=5m 则由能量关系 解得Q=1J （3）当回路中的磁通量不变时，金属棒中不产生感应电流。此时金属棒将沿导轨做匀加速运动，由牛顿第二定律可得mgsinθ-μmgcosθ=ma 解得a=g（sinθ-μcosθ)=10×（0.6-0.5×0.8）m/s2=2m/s2 根据磁通量不变，可得B0Lx=BL（x+vt+at2） 解得 学科网（北京）股份有限公1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $