2023学年河南省郑州市河南实验中学物理高二第二学期期末达标检测试题（含解析）

2023学年高二下学期物理期末模拟测试卷注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、一束含两种频率的单色光，照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面后，经下表面反射从玻璃砖上表面射出后，光线分为a、b两束，如图所示．下列说法正确的是A．b光光子的频率大于a光光子的频率B．在玻璃砖中b光的速度比a光的速度大C．若a光能使某金属发生光电效应，b光也一定能使该金属发生光电效应D．从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大2、如图所示，两端开口的U型均匀玻璃管开口向上竖直放置，由两段水银封闭了一段空气柱，稳定后，空气柱的长度L=12cm,a、b两水银面的高度差h=19cm.现从U型管左端再注入一段长为19cm的水银柱，并保持空气柱温度不变，再次稳定后，空气柱的长度为（已知外界大气压相当于76cm高水银柱产生的压强，U型管内水银不会溢出）A．8cm B．10cmC．12cm D．14.4cm3、2003年全世界物理学家评选出“十大最美物理实验”，排名第一的为1961年物理学家利用“托马斯·杨”双缝干涉实验装置，进行电子干涉的实验．从辐射源辐射出的电子束经两靠近的狭缝后在显微镜的荧光屏上出现干涉条纹，该实验说明（）A．光具有波动性B．光具有波粒二象性C．微观粒子也具有波动性D．微观粒子也是一种电磁波4、“轨道电子俘获”是放射性同位素衰变的一种形式，它是指原子核（称为母核）俘获一个核外电子，其内部一个质子转变为中子，从而变成一个新核（称为子核），并且放出一个中微子的过程。中微子的质量极小，不带电，很难探测到，人们最早就是通过子核的反冲而间接证明中微子存在的。若一个静止的原子核发生“轨道电子俘获”（电子的初动量可不计），则（）A．母核的质量数大于子核的质量数B．母核的电荷数大于子核的电荷数C．子核的动量与中微子的动量相同D．子核的动能大于中微子的动能5、下列关于原子或原子核的说法正确的是A．天然放射现象的发现揭示了原子具有核式结构B．温度升高，放射性元素衰变的半衰期会减小C．原子核发生β衰变后原子序数不变D．比结合能越大，原子核越稳定6、我国发射的“神舟六号”载人飞船比“神舟五号”飞船的轨道半径更大，如果把它们的运动都看做是匀速圆周运动，则“神舟六号”飞船与“神舟五号”飞船相比，下列说法正确的是()A．环绕速度较小B．环绕速度较大C．运动周期较小D．运动周期相同二、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、图a是用电流传感器（相当于电流表，其电阻可以忽略不计）研究自感现象的实验电路，图中两个电阻的阻值均为R，L是一个自感系数足够大的自感线圈，其直流电阻值也为R。图b是某同学画出的在t0时刻开关S切换前后，通过传感器的电流随时间变化的图象。关于这些图象，下列说法中正确的是A．甲是开关S由断开变为闭合，通过传感器1的电流随时间变化的情况B．乙是开关S由断开变为闭合，通过传感器1的电流随时间变化的情况C．丙是开关S由闭合变为断开，通过传感器2的电流随时间变化的情况D．丁是开关S由闭合变为断开，通过传感器2的电流随时间变化的情况8、如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，金属棒与两导轨始终保持垂直，并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在水平匀强磁场中，金属棒在竖直向上的恒力F作用下匀速上升的一段时间内，下列说法正确的是A．金属棒中的电流方向向右B．金属棒受到的安培力方向向下C．恒力F做的功等于金属棒机械能的增加量D．金属棒克服安培力做功，其数值等于电路中产生的焦耳热9、图甲所示为一列简谐横波在t＝1s时的波形图，质点P在x＝1m位置处的质点。图乙所示是质点P的振动图象，通过图象分析可知（）A．该简谐波的传播速度方向沿x轴正方向B．该简谐横波的波速为1m/sC．0到4s时间内，质点P通过的路程为80cmD．0到4s时间内，质点P通过的路程为4m10、下列说法正确的是（）A．温度是分子平均动能的标志B．天宫一号中的水珠呈球形是由于液体表面张力的作用C．晶体都具有确定的熔点和规则的几何形状D．布朗运动是液体分子的无规则运动E.分子间距离增大，分子引力和斥力均减小三、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）测量分子大小的方法有很多，如油膜法、显微法．(1)在“用油膜法估测分子大小”的实验中，用移液管量取0.25mL油酸，倒入标注250mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250mL的溶液．然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面达到量筒中1mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图甲所示．坐标中每个小正方形方格的大小为2cm×2cm.由图可以估算出油膜的面积是______cm2，由此估算出油酸分子的直径是______m(保留一位有效数字)．(2)如图乙是用扫描隧道显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片．这个量子围栏是由48个铁原子在铜的表面排列成直径为1.43×10－8m的圆周而组成的．由此可以估算出铁原子的直径约为__________m(结果保留两位有效数字)．12．（12分）某实验小组的同学在做验证机械能守恒定律的实验，实验装置如图甲所示，接下来该小组的同学完成了如下的操作：(1)先利用10分度的游标卡尺测出了小球的直径，其示数如图乙所示，该示数为___________cm；(2)将该小球由光电门1的正上方无初速度释放，先后通过光电门1、2，通过电脑显示的时间分别为△t1=5×10－3s、△t2=4×10－3s，若小球通过两光电门1、2的速度分别用v1、v2表示，由以上数据可知v2=___________m/s；(保留两位有效数字)(3)该小组的同学测出两光电门之间的距离为h，重力加速度用g表示，若小球的机械能守恒，则需要验证的关系式为___________。(用题中所给字母表示)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）两个半径均为R的圆形磁场区域I、II相切与P点，两圆圆心分别为，园内磁感应强度分别为，；在两圆切点P有一个静止的放射性原子核，某时刻原子核发生β衰变成a、b两个粒子，衰变后进入II区的粒子b从M点沿方向以速度射出磁场，，如图所示；而进入I区的粒子a从N点（图中未画出）射出磁场，且射出磁场时速度方向为同向，（1）求a和b两粒子电荷量之比；（2）若a、b两粒子中有一个质量数为14，写出衰变方程；（3）若a、b两粒子质量之比为k，求两粒子在磁场中的运动时间之比．14．（16分）如图所示，一个上下都与大气相通的导热直圆筒，中间用两个活塞A与B封住一定质量的理想气体，A、B都可沿圆筒无摩擦地上下滑动，但不漏气．A的质量可不计，B的质量为M=4kg，并与一劲度系数k=500N/m的较长的轻质弹簧相连，已知大气压强p0=1×105Pa，活塞的横截面积S=1×10-3m1．平衡时，两活塞间的距离L0=0.6m，现在活塞A上放置一质量为m=5kg的铁块，使活塞A下移一定距离后保持平衡，试求活塞A最终向下移动的距离（外界环境温度保持不变，g=取10m/s1）．15．（12分）如图所示，将木板置于水平面上，在木板右端施加水平拉力，当木板速度达到2m/s时，将小铁块轻放在木板右端，已知小铁块质量m＝2kg，与木板间的动摩擦因数μ＝0.2，木板质量M＝3kg、长L＝1.125m，重力加速度g＝10m/s2。（1）若水平面光滑，放置铁块后木板以3m/s2的加速度做匀加速运动，求拉力大小及铁块在木板上运动的时间；（2）若水平面与木板间的动摩擦因数μ′＝0.16，水平拉力F′＝9N，求铁块相对木板滑动的距离。

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】光路图如图所示，a光的偏折程度较大，则a光的折射率较大，频率较大，所以a光的光子能量大于b光的光子能量，故A错误．根据可知，在玻璃砖中b光的速度比a光的速度大，选项B正确；a光的频率大，用a光能使某金属发生光电效应，b光不一定能使该金属发生光电效应，选项C错误；b光的折射率小，根据sinC=1/n知，b光的临界角较大，故D错误．故选B．点睛：解决本题的突破口在于通过光线的偏折程度比较出光的折射率大小，知道折射率、频率、波长、临界角以及在介质中的速度等大小关系．2、C【答案解析】

由于空气柱温度不变为等温变化，又由于玻璃管两端开口，可得气体压强不变，而由知，V不变化，故空气柱的长度仍为12cm，故选C.【答案点睛】对于封闭气体来讲，做等温变化，由于玻璃管两端开口，故无论注入多少水银，只要管子足够长，气体压强不变，故体积亦不变3、C【答案解析】考点：用双缝干涉测光的波长．专题：实验题．分析：干涉是波所特有的现象，电子的双缝干涉说明微观粒子具有波动性．解答：解：电子的双缝干涉说明微观粒子具有波动性，因为干涉是波所特有的现象．故C正确，A、B、D错误．故选C．点评：解决本题的关键知道干涉是波所特有的现象．以及知道电子的双缝干涉说明微观粒子具有波动性．4、B【答案解析】

AB．原子核（称为母核）俘获一个核外电子，使其内部的一个质子变为中子，并放出一个中微子，从而变成一个新核（称为子核）的过程。电荷数少1，质量数不变。故A错误，B正确；C．原子核（称为母核）俘获电子的过程中动量守恒，初状态系统的总动量为0，则子核的动量和中微子的动量大小相等，方向相反。故C错误；D．子核的动量大小和中微子的动量大小相等，由于中微子的质量很小，根据知，中微子的动能大于子核的动能。故D错误。故选B。5、D【答案解析】天然放射现象的发现揭示了原子核具有复杂结构，选项A错误；外界环境对半衰期无影响，选项B错误；原子核发生β衰变后原子序数增加1，选项C错误；比结合能越大，原子核越稳定，选项D正确；故选D.6、A【答案解析】

根据万有引力提供向心力得出线速度、周期与轨道半径的关系式，结合轨道半径的大小比较线速度和周期的大小；【题目详解】根据GMmr2=mv2r=m4【答案点睛】解决本题的关键知道卫星做圆周运动向心力的来源，知道线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系，并能灵活运用．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、BC【答案解析】

AB.开关S由断开变为闭合，由于L的自感作用，通过传感器1的电流是逐渐增大的，当稳定以后，自感消失，电流保持不变，故A错误B正确；CD.开关S由闭合变为断开，传感器1的电流立即为零，由于L的自感作用（相当于电源），传感器2的电流与原来反向且逐渐减小为零，故C正确D错误；8、BD【答案解析】

A.由右手定则可知，金属棒中的电流方向向左，故A错误；B.金属棒中的电流方向向左，由左手定则可知，金属棒受到的安培力方向向下，故B正确；C.由功能关系可知，力F做的功与安培力做功的代数和等于机械能的增加量，故C错误；D.根据功能关系可知，金属棒克服安培力做功，其数值等于电路中产生的焦耳热，故D正确。9、ABC【答案解析】

分析图乙可知，质点P在t＝1s时，沿y轴正方向振动，根据波动规律可知，波沿x轴正方向传播，故A正确。由甲图可知，波长λ＝2m，由乙图可知，周期T＝2s，则波速v＝1m/s，故B正确。0到4s时间内，质点P振动了2个周期，通过路程为8A＝80cm，故C正确，D错误。10、ABE【答案解析】

A.根据温度的意义，温度是分子平均动能的标志，故A正确；B.天宫一号中的水珠呈球形是由于液体表面张力的作用，故B正确；C.晶体分为单晶体和多晶体，多晶体没有规则的几何形状，故C错误；D.布朗运动是在显微镜中看到的固体小颗粒的运动，它间接反映了液体分子的无规则运动，故D错误；E.分子间距离增大，分子引力和斥力均减小，斥力减小的快，故E正确；故选ABE。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、2568×10-109.4×10-10【答案解析】

（1）本题通过数格就能计算模的面积，多于半个格的算一个，少于半个格的舍去，分子的直径等于油膜体积除以油膜面积（2）圆周周长为，为48个铁分子的直径长度，所以铁分子的直径长度为12、(1)1.22；(2)3.0；（3）【答案解析】

（1）游标卡尺的读数等于主尺刻度读数加上游标尺刻度读数，不需估读；（2）根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出小球通过两个光电门的瞬时速度；（3）根据下降的高度得出重力势能的减小量，结合小球通过两个光电门的瞬时速度求出动能的增加量，从而得出需要验证的表达式．【题目详解】(1)游标卡尺的主尺刻度读数为12mm，游标尺刻度读数为0.1×2mm=0.2mm，则小球的直径d=12.2mm=1.22cm；(2)根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，小球通过光电门2的速度为v2=d/△t2=m/s=3.0m/s；(3)小球通过两光电门过程中重力势能的减小量为△Ep=mgh，动能的增加量为△Ek=，即为：.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)由于与同向，a、b两粒子在磁场中运动轨迹如图所示，设轨迹圆心分别为和又，由几何关系可知①因此，，②，由①②可得由牛顿第二定律可得得④由于衰变过程动量守恒⑤，由④⑤可得⑥，由③⑥及得⑧(2)由粒子a的旋转方向可知带负电，即是电子，即核电荷数为1，故静止核发生了β衰变，又由(1)和题设可知，新生核b的核电荷数为7，即氮核，所以衰变方程(3)由和可知，由①③⑧及解得；【答案点睛】带电粒子在磁场中运动，洛伦兹力做向心力，故常根据速度及磁感应强度求得半径，然后根据几何关系求得运动轨迹；或反过来由轨迹根据几何关系求解半径，进而求得速度、磁感应强度．14、0.3m；【答案解析