2023学年江苏省海头高中物理高二下期末考试试题（含解析）

2023学年高二下学期物理期末模拟测试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、分别用波长为和的单色光照射同一金属板，逸出的光电子的最大初动能之比为1:2，以表示普朗克常量，表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为()A．B．C．D．2、运送人造地球卫星的火箭开始工作后，火箭做加速运动的原因是()A．燃料燃烧推动空气，空气反作用力推动火箭B．火箭吸入空气，然后向后排出，空气对火箭的反作用力推动火箭C．火箭发动机用力将燃料燃烧产生的气体向后推出，气体的反作用力推动火箭D．火箭燃料燃烧发热，加热周围空气，空气膨胀推动火箭3、如图所示，具有一定质量的小球A固定在轻杆一端，另一端挂在小车支架的O点．用手将小球拉至水平，此时小车静止于光滑水平面上，放手让小球摆下与B处固定的橡皮泥碰击后粘在一起，则在此过程中小车将()A．向右运动B．向左运动C．静止不动D．小球下摆时，车向左运动后又静止4、变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度．图是某一变速车齿轮转动结构示意图，图中A轮有48齿，B轮有42齿，C轮有18齿，D轮有12齿，则下列正确的是A．当B轮与C轮组合时，两轮的线速度之比VB:VC=7:3B．当B轮与C轮组合时，两轮的周期之比TB:TC=3:7C．当A轮与D轮组合时，两轮的角速度之比ωA:ωD＝1∶4D．当A轮与D轮组合时，两轮角速度之比ωA:ωD＝4∶15、在光滑水平面上，有两个小球A、B沿同一直线同向运动（B在前），已知碰前两球的动量分别为pA=12kg•m/s、pB=13kg•m/s，碰后它们动量的变化分别为△pA、△pB．下列数值可能正确的是（）A．△pA=-3kg•m/s、△pB=3kg•m/sB．△pA=3kg•m/s、△pB=-3kg•m/sC．△pA=-24kg•m/s、△pB=24kg•m/sD．△pA=24kg•m/s、△pB=-24kg•m/s6、如图所示，在光滑水平面上质量分别为mA＝2kg、mB＝4kg，速率分别为vA＝5m/s、vB＝2m/s的A、B两小球沿同一直线相向运动，则下列叙述正确的是()A．它们碰撞前的总动量是18kg·m/s，方向水平向右B．它们碰撞后的总动量是18kg·m/s，方向水平向左C．它们碰撞前的总动量是2kg·m/s，方向水平向右D．它们碰撞后的总动量是2kg·m/s，方向水平向左二、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，轻质弹簧一端固定，另一端与质量为m的圆环相连，圆环套在倾斜的粗糙固定杆上，杆与水平面之间的夹角为α，圆环在A处时弹簧竖直且处于原长。将圆环从A处由静止释放，到达C处时速度为零。若圆环在C处获得沿杆向上的速度v，恰好能回到A。已知AC＝L，B是AC的中点，弹簧始终在弹性限度之内，重力加速度为g，则（）A．下滑过程中，其加速度先减小后增大B．下滑过程中，环与杆摩擦产生的热量为mv2C．从C到A过程，弹簧对环做功为mgLsinα－mv2D．环经过B时，上滑的速度小于下滑的速度8、下列说法中正确的是A．α粒子散射实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据B．根据玻尔理论，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大C．在光电效应的实验中，入射光的强度增大，光电子的最大初动能也增大D．的半衰期是5天，12g经过15天衰变后剩余的质量为1.5g9、下列说法正确的是A．比结合能小的原子核结合成比结合能大的原子核时一定释放核能B．碘131的半衰期约为8天，32个碘131经过40天后只剩下1个C．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子带走能量后，氢原子的电势能，核外电子的动能均减小D．93237Np经过一系列衰变后变成83209Bi，此过程一共发生了7次α衰变和10、质量为M的小车静止于光滑的水平面上，小车的上表面和圆弧的轨道均光滑．如图所示，一个质量为m的小球以速度v0水平冲向小车，当小球返回左端脱离小车时，下列说法中正确的是()A．小球一定沿水平方向向左做平抛运动B．小球可能沿水平方向向左做平抛运动C．小球可能沿水平方向向右做平抛运动D．小球可能做自由落体运动三、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）“用油膜法估测分子的大小”的实验（1）“用油膜法估测分子的大小”实验的科学依据是（______）A．考虑了各油酸分子间的间隙B．不考虑各油酸分子间的间隙C．将油酸形成的膜看成单分子油膜D．将油酸分子看成立方体（2）某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，计算结果偏大，可能是由于（_____）A．油酸未完全散开B．油酸溶液浓度低于实际值C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格D．求每滴体积时1mL的溶液的滴数多记了10滴（3）在“用油膜法估测分子大小”实验中所用的油酸酒精溶液为1000mL溶液中有纯油酸0.6mL，用量筒测得1mL上述溶液为80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形方格的边长为1cm，试求：①．油酸膜的面积是_________cm2.（保留三位有效数字）②．每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_________m3③．实验测出油酸分子的直径是___________m．(结果保留两位有效数字)④．实验中为什么要让油膜尽可能散开______________________________.12．（12分）如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．（1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通过仅测量______（填选项前的符号），间接地解决这个问题．A．小球开始释放高度hB．小球抛出点距地面的高度HC．小球做平抛运动的射程（2）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程．然后，把被碰小球静置于轨道的水平部分，再将入射球从斜轨上S位置静止释放，与小球相碰，并多次重复．接下来要完成的必要步骤是______（填选项前的符号）．A．用天平测量两个小球的质量m1、m2B．测量小球m1开始释放高度hC．测量抛出点距地面的高度HD．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、NE．测量平抛射程OM、ON（3）若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，则m1______m2，r1______r2（填“＞”，“＜”或“=”）（4）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为______（用（2）中测量的量表示）；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为______（用（2）中测量的量表示）．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，在第一象限有一匀强电场，场强大小为E，方向与y轴平行；在x轴下方有一匀强磁场，磁场方向与纸面垂直。一质量为m、电荷量为（）的粒子以平行x轴的速度从y轴上的P点处射入电场，在x轴上的Q点处进入磁场，并从坐标原点O离开磁场。已知OP=L，OQ=2L。不计粒子重力。求：（1）粒子从P点入射的速度的大小；（2）粒子第一次在磁场中运动的时间；（3）匀强磁场的磁感应强度的大小。14．（16分）科技馆有一套儿童喜爱的机械装置，其结构简图如下：传动带AB部分水平，其长度L=1.2m，传送带以3m/s的速度顺时针匀速转动，大皮带轮半径r=0.4m，其下端C点与圆弧轨道DEF的D点在同一水平线上，E点为圆弧轨道的最低点，圆弧EF对应的圆心角且圆弧的半径R=0.5m，F点和倾斜传送带GH的下端G点平滑连接，倾斜传送带GH长为x=4.45m，其倾角．某同学将一质量为0.5kg且可以视为质点的物块静止放在水平传送带左端A处，物块经过B点后恰能无碰撞地从D点进入圆弧轨道部分，当经过F点时，圆弧给物块的摩擦力f=14.5N，然后物块滑上倾斜传送带GH．已知物块与所有的接触面间的动摩擦因数均为，重力加速度，,,，求：（1）物块由A到B所经历的时间；（2）DE弧对应的圆心角为多少；（3）若要物块能被送到H端，倾斜传动带顺时针运转的速度应满足的条件及物块从G到H端所用时间的取值范围．15．（12分）某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升飞机上由静止跳下，跳离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落．他打开降落伞后的速度图象如图所示．已知人和降落伞的总质量m=60kg，g取10m/s1．（1）不计人所受的阻力，求打开降落伞前运动员下落的高度？（1）打开伞后伞所受阻力Ff与速度v成正比，即Ff＝kv，求打开伞瞬间运动员的加速度a的大小和方向？

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】

设此金属的逸出功为W0，根据光电效应方程得如下两式：当用波长为λ的光照射时：Ek1=h-W0

①当用波长为的光照射时：Ek2=h-W0

②又Ek1：Ek2=1：2

③解①②③组成的方程组得：．故选A．【答案点睛】根据光电效应方程，抓住逸出功不变，结合最大初动能的比值求出金属板的逸出功．2、C【答案解析】

由于反冲运动的作用，火箭燃料燃烧产生的气体给火箭一个反作用力使火箭加速运动，这个反作用力并不是空气给的，故C正确，ABD错误。3、D【答案解析】试题分析：水平方向上，系统不受外力，因此在水平方向动量守恒．小球下落过程中，水平方向具有向右的分速度，因此为保证动量守恒，小车要向左运动．当撞到橡皮泥，是完全非弹性碰撞，A球和小车大小相等方向相反的动量恰好抵消掉，小车会静止．故选D．4、C【答案解析】当B轮与C轮组合时，同缘传动边缘点线速度相等，前齿轮的齿数与每秒转动圈数的乘积等于后齿轮齿数与每秒转动圈数的乘积，，解得，故，故AB错误；同理当A轮与D轮组合时，．综故C正确，D错误．5、A【答案解析】

由题意知，碰撞后，两球的动量方向都与原来方向相同，A的动量不可能沿原方向增大，故碰后它们动量的变化分别为ΔpA<0，故BD错误；根据碰撞过程动量守恒，如果ΔpA＝－3kg·m/s、ΔpB＝3kg·m/s，所以碰后两球的动量分别为p′A＝9kg·m/s、p′B＝16kg·m/s，根据碰撞过程总动能不增加，故A正确；根据碰撞过程动量守恒定律，如果ΔpA＝－24kg·m/s、ΔpB＝24kg·m/s，所以碰后两球的动量分别为pA′＝－12kg·m/s、pB′＝37kg·m/s，可以看出，碰撞后A的动能不变，而B的动能增大，违反了能量守恒定律，故C错误。故选A。6、C【答案解析】试题分析：取水平向右方向为正方向，设碰撞后总动量为P．则碰撞前，A、B的速度分别为：vA=5m/s、vB=-2m/s．根据动量守恒定律得：P=mAvA+mBvB=2×5+4×（-2）=2（kg•m/s），P＞0，说明碰撞后总动量方向水平向右．则碰撞前总动量方向也水平向右．故选C．考点：动量守恒定律二、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、AC【答案解析】

A．环由A到C，初速度和末速度均为0，环先加速后减速，加速度先减小后增大，选项A正确；BC．环由A到C，有mgLsinα＝EpC＋Q，环由C到A，有EpC－Q－mgLsinα＝－mv2，解得Q＝mv2，EpC＝mgLsinα－mv2，选项C正确，B错误；D．由功能关系可知，圆环由A下滑至B，有mgh′－W′f－W′弹＝mvB2－0，圆环由B上滑至A，有－mgh′－W′f＋W′弹＝0－mvB′2，故可知，环经过B时，上滑的速度大于下滑的速度，选项D错误。8、AD【答案解析】A.

α粒子散射实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据，故A正确；B.根据玻尔理论可知，结合，可知，氢原子辐射出一个光子后，核外电子的运动速度增大，即动能增大，则氢原子的电势能减小，故B错误；C.在光电效应的实验中，入射光的强度增大，频率不变，光电子的最大初动能不变，C错误；D.

12g经过15天后，发生了三次衰变，根据，则还有1.5g未衰变，故D正确；故选AD.．【名师点睛】α粒子散射实验提出卢瑟福建立原子核式结构模型；根据牛顿第二定律，由库仑力提供向心力可知，辐射出一个光子后氢原子的电势能与核外电子的运动速度的变化；光电子的最大初动能；根据半衰期的定义，即可求解．9、AD【答案解析】A、比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时有质量亏损，释放核能，故A正确；B、半衰期是大量放射性元素的原子衰变过程中的统计规律，对个别的粒子没有意义，故B错误；C、根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，电子从高轨道跃迁到低轨道，电子与原子核之间的距离变小，由库仑力提供向心力可得，核外电子的运动速度增大，核外电子的动能增大，故C错误；D、设93237Np经过一系列衰变后变成83209Bi，需要经过x次α衰变和y次β衰变，根据质量数和电荷数守恒则有：93=2x-y+83，4x=237-209，所以解得：故选AD。10、BCD【答案解析】

小球滑上小车，又返回到离开小车的整个过程，取水平向右为正方向，根据系统水平方向动量守恒有：，再根据系统机械能守恒有：，联立解得：，如果，与方向相反，小球离开小车后向左做平抛运动；如果，，小球离开小车后做自由落体运动；如果，与方向相同，小球离开小车向右做平抛运动，BCD正确．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、BCAC1157.5×10-66.5×10-10这样做的目的是为了让油膜在水平面上形成单分子油膜【答案解析】

第一空.在“用油膜法估测分子的大小”实验中，我们的实验依据是：①油膜是呈单分子分布的；②把油酸分子看成球形；③分子之间没有空隙，由此可知AD错误，BC正确。第二空.计算油酸分子直径的公式是d=V/S，V是纯油酸的体积，S是油膜的面积．A．油酸未完全散开，S偏小，故得到的分子直径d将偏大，故A正确；B．如果油酸溶液浓度低于实际值，则油酸的实际体积偏小，则直径将偏小，故B错误；C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S将偏小，故得到的分子直径将偏大，故C正确；D．求每滴体积时，lmL的溶液的滴数误多记了10滴，由V0=V/n可知，纯油酸的体积将偏小，则计算得到的分子直径将偏小，故D错误；第三空.由图示可知，由于每格边长为1cm，则每一格就是1cm2，估算油膜面积以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出115格．则油酸薄膜面积S=115cm2；第四空.一滴油溶液中含油的体积为V=1mL第五空.所以油酸分子直径为d=V第六空.当油酸溶液滴在水面后，让油膜尽可能散开，目的是为了让油膜在水平面上形成单分子油膜．12、CADE＞=m1OP=m1OM+m2ONm1OP2=m1OM2+m2ON2【答案解析】（1）小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间相等，小球的水平位移与小球的初速度成正比，可以用小球的水平位移代替其初速度，即测量射程，C正确．（2）要验证动量守恒定律定律，即验证，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：，得：，因此实验需要测量：两球的质量、小球的水平位移，为了测量位移，应找出落点，选ADE．（3）为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求；（4）由（2）知，实验需要验证：；如果碰撞过程机械能守恒，则，两边同时乘以得，则可得：．【答案点睛】（1）明确实验原理，知道实验验证的方法；（2）由动量守恒定律求出需要验证的表达式，根据表达式确定需要测量的量；（3）根据（2）的分析确定需要验证的关系式；同时根据功能关系及弹性碰撞的性质明确弹性碰撞时对应的性质．实验的一个重要的技巧是入射球和靶球从同一高度作平抛运动并且落到同一水平面上，故下落的时间相同，所以在实验的过程当中把本来需要测量的速度改为测量平抛过程当中水平方向发生的位移，可见掌握了实验原理才能顺利解决此类题目．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、（1）（2）（3）【答案解析】

（1）粒子在电场中做类平抛运动，

水平方向：2L=v0t竖直方向：解得：；

（2）粒子在电场中做类平抛运动，

水平方向：2L=v0t竖直方向：解得：，θ=30°即速度方向与x轴夹角30°，速度大小：粒子在磁场中做匀速圆周运动，由几何关系可得：（3）由牛顿第二定律得：解得：14、(1)0.7s(2)(3),【答案解析】

（1）物体在水平传送带上，由牛顿第二定律得：所以：物体加速到3m/s的时间：在加速阶段的位移：物体做匀速直线运动的时间：物块由A到B所经历的时间：t=t1+t2=0.7s(2)若物体能在B点恰好离开传送带做平抛运动，则满足：所以：所以物体能够在B点离开传送带做平抛运动，平抛的时间：解得：到达D点时物体沿竖直方向的分速度：到达D点时物体的速度与水平方向之间的夹角：所以：α=530即DE弧对应的圆心角α为530（3）当经过F点时，圆弧给物块的摩擦力f=14.5N，所以物体在F点受到的支持力：物体在F点时，支持力与重力的分力提供向心力得：代入数据得：v3=5m/s物体在倾斜的传动带上受到重力、支持力和滑动摩擦力的作用，滑动摩擦力：f′=μmgcos370=2N重力沿斜面向下的分力：Fx=mgsin370=3N>f′可知物体不可能相对于传动带静止，所以物体在传送带上将一直做减速运动，物体恰好到达H点时速度为0.