2023学年陕西省宝鸡市金台高级中学物理高二下期末达标检测试题（含解析）

2023学年高二下学期物理期末模拟测试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、下列关于分子运动和热现象的说法正确的是（）A．如果气体温度升高，那么所有分子的速率都增加B．一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子势能的总和C．一定量的水变成的水蒸气，其分子平均动能增加D．气体如果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2、在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，小明同学站在体重计上，体重计示数为50kg，电梯运动过程中，某一段时间内小明同学发现体重为40kg，重力加速度的大小为g。在这段时间内下列说法中正确的是（）A．小明同学所受的重力变小了B．小明对体重计的压力小于体重计对小明的支持力C．电梯一定在竖直向下运动D．电梯的加速度大小为g/5，方向一定竖直向下3、两个相同的回旋加速器，分别接在加速电压U1和U2的高频电源上，且U1＞U2，两个相同的带电粒子分别从这两个加速器的中心由静止开始运动，设两个粒子在加速器中运动的时间分别为t1和t2，获得的最大动能分别为Ek1和Ek2，则A．t1＜t2，Ek1＞Ek2B．t1=t2，Ek1＜Ek2C．t1＜t2，Ek1=Ek2D．t1＞t2，Ek1=Ek24、静止的实验火箭，总质量为M，当它以对地速度v0喷出质量为Δm的高温气体后，火箭的速度为()A．ΔmB．－ΔmC．ΔmD．－Δm5、下列说法错误的是（）A．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动B．空气的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果C．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点D．对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热6、2018年6月5日21时07分，我国风云二号H星在西昌卫星发射中心用长征三号甲运载火箭成功发射，随后风云二号H星顺利进入预定地球静止轨道做匀速圆周运动。已知地球静止轨道离地面的高度为36000km，地球半径R＝6400km，则下列说法中正确的是（）A．可以计算风云二号H星的线速度B．可以计算风云二号H星的动能C．可以计算风云二号H星的机械能D．可以计算风云二号H星的质量二、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、2011年3月11日，日本发生里氏九级大地震，造成福岛核电站的核泄漏事故．在泄露的污染物中含有131I和137Cs两种放射性元素，它们通过一系列衰变产生对人体有危害的辐射，其中131I的衰变方程为，其半衰变期为8天．下列说法正确的是()A．该核反应的实质是131I原子核内一个中子转变成了一个质子和一个电子B．原子核中含有78个中子C．16个原子核经过16天有12个发生了衰变D．已知该反应中生成的原子核处于高能级，则其在向低能级跃迁过程中可能释放γ光子8、图中的实线表示一定质量的理想气体状态变化的p—T图象，变化过程如图中箭头所示，则下列说法中正确的是()A．ab过程中气体内能增加，密度不变B．bc过程中气体内能增加，密度也增大C．cd过程中，气体分子的平均动能不变D．da过程中，气体内能增加，密度不变9、运用分子动理论的相关知识，判断下列说法正确的是（）A．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数仅与单位体积内分子数有关B．某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为NA=C．阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃运动不是布朗运动D．生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成E.降低气体的温度，气体分子热运动的剧烈程度就可减弱10、如图所示，导热的气缸固定在水平地面上，用活塞把一定质量的理想气体封闭在气缸中，气缸的内壁光滑。现用水平外力F作用于活塞杆，使活塞缓慢地向右移动，在此过程中如果环境温度恒定，下列说法正确的是___________A．每个气体分子的速率都不变B．气体分子平均动能不变C．水平外力F逐渐变大D．气体对外界做功，气体内能减小E.气体对外界做功，吸收热量三、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）某小组用如图所示的装置验证动量守恒定律，圆弧形轨道固定在粗糙水平面上，其下端切线水平，、两球半径相同。实验时，先测出、两球的质量、，让球多次从圆弧形轨道上某一位置由静止释放，记下其在水平面上滑行距离的平均值，然后把球静置于圆弧形轨道下端切点处，并将球从轨道上同一位置由静止释放，并与球相碰，重复多次。两球在水平面上运动的加速度大小相同。(1)为了尽可能减小实验误差和使实验顺利进行，下列要求正确的是____________；A．球的质量应远小于球的质量B．圆弧形轨道应尽可能光滑C．实验还应测量出球释放的初始位置到水平地面的竖直距离D．实验还应测量出碰撞后、球在水平面上滑行的距离和(2)若碰撞前后、组成的系统动量守恒，则动量守恒的表达式为_______；(3)若，，，且、碰撞时为弹性碰撞，则碰后球滑行的距离为_____。12．（12分）将《验证动量守恒定律实验》的实验装置进行如图所示的改装，实验操作步骤如下：①先调整斜槽轨道，使末端的切线水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板整直立于槽口处，使小球从斜槽轨道上某固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹．②将木板向右平移适当的距离，再使小球从原固定点由静止释放，撞在木板上并在白纸上留下痕迹．③把半径相同的小球静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球仍从原固定点由静止释放，与小球碰后，两球撞在木板上并在白纸上留下痕迹和．回答下列问题：（1）本实验必须满足入射小球的质量____________（选填“大于”、“小于”或“等于”）被碰小球b的质量．2）为了判断动量是否守恒，除需要测量小球下落的竖直高度、、以外，还需要测量的物理量有______________（填选项前字母）．A．固定释放点到斜槽末端的竖直高度B．小球、的质量、C．木板向右平移的距离（3）若所测物理量满足表达式________________时，则说明球和球碰撞中动量守恒．（用以上所测物理量的字母表示）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，为固定在水平桌面上的有缺口的方形木块，为半径是的光滑圆弧形轨道，为轨道的最高点。今将质量为的小球在点的正上方由静止释放，让其自由下落到处切入轨道内运动，刚好能通过点，不计空气阻力，求：(1)小球由静止释放点离点的高度；(2)小球通过点时，对轨道的压力。14．（16分）如图，这是一种平板型太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，底部有吸热板，顶面为透明盖板，太阳辐射穿过透明盖板后，投射在吸热板上转化成热能使内部空气的温度升高。集热器容积为V0，开始时内部封闭气体的压强为p0。经过太阳曝晒，气体温度由t0=27℃升至t1=87℃。(ⅰ)求此时气体的压强。(ⅱ)保持t1不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到p0。求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值。(ⅲ)判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热，并简述原因。15．（12分）如图所示，固定的、电阻不计的平行金属导轨与水平面成θ=53°角，导轨间距为L＝1m，上端接有电阻R＝3Ω，整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁场强度为B＝1T．质量m＝0.2kg、电阻r＝2Ω的金属杆垂直放置于导轨上，某时刻开始由静止释放金属杆，经过2s杆刚好匀速下滑．已知杆与金属导轨的动摩擦因数为μ=0.5，且下滑过程中杆与导轨始终垂直并保持良好接触．g＝10m/s2，sin53°=0.8，求：(1)杆匀速下滑时的速度大小；(2)前2s内通过电阻R的电荷量；(3)前2s内电阻R上产生的焦耳热．

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、B【答案解析】

气体温度升高，分子的平均动能增大，但并不是所有分子的速率都增加，故A错误；根据物体内能的定义可知，一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和。故B正确；一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，温度不变，其分子平均动能不变，吸收的热量转化为分子势能，故C错误；气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子做永不停息的热运动的结果，故D错误。2、D【答案解析】

人对体重计的压力小于人的重力，说明人处于失重状态，根据牛顿第二定律可求加速度，加速度向下，运动方向可能向上也可能向下．【题目详解】A.小明在这段时间内处于失重状态，是由于他对体重计的压力变小了，而他的重力没有改变，故A错误；B.对体重计的压力与体重计对小明的支持力是一对作用力与反作用力，大小一定相等，故B错误；CD.以竖直向下为正方向，有：mg−F=ma，即50g−40g=50a，解得a=0.2g，方向竖直向下，但速度方向可能是竖直向上，也可能是竖直向下，故C错误，D正确。故选：D3、C【答案解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，由R=mvqB，可知，粒子获得的最大动能只与磁感应强度和D形盒的半径有关，所以Ek1=Ek2；设粒子在加速器中绕行的圈数为n，则Ek=nqU，由以上关系可知n与加速电压U成反比，由于U1＞U2，则n1＜n2，而t=nT，T不变，所以t1＜t2，故C正确，4、D【答案解析】

火箭喷气瞬间，内力远大于外力，可认为系统动量守恒，则0=Δmv0+(M-Δm)v，解得：火箭的速度v=-Δmv【答案点睛】动量守恒条件：①系统不受外力或受外力的矢量和为零。②相互作用的时间极短，相互作用的内力远大于外力，如碰撞或爆炸瞬间，外力可忽略不计，可以看作系统的动量守恒。③系统某一方向上不受外力或受外力的矢量和为零；或外力远小于内力，则该方向上动量守恒(分动量守恒)。④在某些实际问题中,一个系统所受外力和不为零，内力也不是远大于外力，但外力在某个方向上的投影为零，那么在该方向上可以说满足动量守恒的条件。5、A【答案解析】

布朗运动是悬浮在水中花粉的无规则运动，由于花粉是由大量花粉分子组成的，所以布朗运动反映了水分子无规则的热运动，故A符合题意；空气的小雨滴呈球形是水的表面张力，使雨滴表面有收缩的趋势的结果，故B不符合题意；液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故C不符合题意；对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，根据理想气体的状态方程可知，气体的温度一定升高，内能一定增大；气体的体积不变，没有外力做功，内能增大，则它一定从外界吸热，故D不符合题意。故选A。6、A【答案解析】

A、已知风云二号H星的周期为T=24h，轨道半径为r=R+h，据线速度v=2π(R+h)T，可以根据题设条件求出H星的线速度，故AB、因为不知道H星的质量，故无法由Ek=12mv2求得风云二号H星的动能，故BC、由B知不能求得风云二号H星的动能，也不能求得其重力势能，故无法求得其机械能，故C错误。D、风云二号H星是环绕地球静止轨道运动，故无法根据万有引力提供圆周运动向心力求得其环绕地球运动的质量，故D错误。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、ABD【答案解析】

由题可知，衰变方程为是β衰变，该核反应的实质是131I原子核内一个中子转变成了一个质子和一个电子．故A正确；原子核中含有131和核子，53个质子，所以有：131-53=78个中子．故B正确；半衰期是大量放射性元素衰变的统计规律，对个别的原子没有意义，故C错误；该反应中生成的原子核处于高能级，在原子核由高能级向低能级跃迁过程中可能释放γ光子．故D正确，故选ABD.【答案点睛】衰变是自发的过程，而核反应过程则是人工转变的，它们均满足质量数与质子数守恒规律；同时要注意半衰期是大量放射性元素衰变的统计规律．8、AC【答案解析】A、ab过程中T增大，分子平均动能增大，内能增大，根据气体状态方程，知道V不变，质量不变，所以气体密度不变，故A正确；B、bc过程中T增大，分子平均动能增大，内能增大，P不变，根据气体状态方程知道V增大，质量不变，所以气体密度变小，故B错误；C、cd过程中T不变，分子平均动能不变，故C正确；D、da过程中，T减小，分子平均动能减小，内能减小，P不变，根据气体状态方程知道V减小，质量不变，气体密度增大；故D错误；故选AC．9、CDE【答案解析】

碰撞的次数，与单位体积内的分子数及温度有关，对于固体和液体，摩尔体积和分子体积的比值等于阿伏伽德罗常数，对于气体不适用．尘埃的运动不是布朗运动；温度高体分子热运动就剧烈，分子运动不停息．【题目详解】A.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内的分子数及温度有关，故A错误；B.由于气体分子间距离较大，摩尔体积与分子体积的比值不等于阿伏伽德罗常数，故B错误；C.布朗运动是固体微粒在液体中的无规则运动，需借助显微镜观察，而阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到尘埃的运动不是布朗运动，故C正确；D.生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成，故D正确；E.温度是分子的平均动能的标志，温度高体分子热运动就剧烈，降低气体的温度，气体分子热运动的剧烈程度就可减弱，故E正确。故选CDE．10、BCE【答案解析】

A、封闭气体等温膨胀过程,温度是分子热运动平均动能的标志,故分子热运动的平均动能不变,但不是每个分子速率都不变,故A错误,B正确;气体等温膨胀,根据玻意耳定律,可以知道气压不断减小,故内外压力差变大,向左,故F逐渐变大,故C正确；封闭气体等温膨胀过程,温度是分子热运动平均动能的标志,故分子热运动的平均动能不变,气体分子势能不计,故内能不变,故D错误；根据热力学第一定律,内能不变,气体膨胀,对外做功,即气体对外界做功，吸收热量，故E正确；故选BCE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、D0.5【答案解析】

(1)[1]碰撞后两球做减速运动，设碰撞后的速度为：，，由动能定理得解得如果碰撞过程动量守恒，则整理得所以实验需要测量碰撞后A、B球在水平面滑行的距离：、。故选D。(2)[2]动量守恒的表达式为(3)[3]根据代入数据解得12、大于B【答案解析】（1）入射小球a的质量不可以小于被碰小球b的质量，否则A球碰后会反弹回去；（2）小球a由静止释放后撞在B点，小球a和b发生碰撞后，a的速度减小，平抛运动的水平位移不变，可知运动的时间增大，则下降的高度变大，应该落在C点．根据得，，则小球a不与小球b碰撞，平抛运动的初速度，同理可得，小球a与b碰撞后，b的速度，a的速度，验证动量守恒的表达式为mav2=mav3+mbv1，即所以除需要测量小球下落的竖直高度、、以外，还需要测量的物理量有小球、的质量、，故选B；（3）由上分析可知，若所测物理量满足表达式时，则说明球和球碰撞中