2022-2023学年湖北省八校联合体高二物理第二学期期中学业质量监测模拟试题含解析

2022-2023学年湖北省八校联合体高二物理第二学期期中学业质量监测模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、如图所示为光电效应实验装置，用频率为v的入射光照射阴极K，发生了光电效应，下列说法正确的是（）A．当a端接电源正极时，加在光电管两端的电压越大，电流计的示数越大B．当b端接电源正极时，电流计的示数一定为零C．当光电流达到饱和后，若增大入射光的频率，电流计的示数一定增大D．当光电流达到饱和后，若保持入射光的频率不变，仅增大光照强度，电流计的示数一定增大2、我国女子短道速滑队在2013年世锦赛上实现女子3000m接力三连冠．观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出．在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则（）A．甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量B．甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反C．甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D．甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功3、如图为玻尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能级示意图，一群氢原子处于n=4的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时，以下说法符合玻尔理论的有A．电子轨道半径减小，动能减小B．氢原子跃迁时，可发出连续的光谱线C．由n=4跃迁到n=1时发出光子的频率最小D．金属钾的逸出功为2.21eV，能使金属钾发生光电效应的光谱线有4条4、光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是()A．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象B．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象C．在光导纤维内传送图象是利用光的色散现象D．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象5、下列关于分子动理论说法中正确的是()A．物体温度越高，则该物体内所有分子运动的速率都一定越大B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大C．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大D．显微镜下观察到墨水中的小颗粒在不停的做无规则运动，这就是液体分子的运动6、1905年爱因斯坦提出光子假设，成功地解释了光电效应，因此获得1921年诺贝尔物理学奖。下列关于光电效应的描述正确的是A．只有入射光的波长大于金属的极限波长才能发生光电效应B．金属的逸出功与入射光的频率和强度无关C．用同种频率的光照射各种金属，发生光电效应时逸出的光电子的初动能都相同D．发生光电效应时，保持入射光的频率不变，减弱入射光的强度，从光照射到金属表面到发射出光电子的时间间隔将明显增加二、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、如图所示的是一远距离输电示意图，图中均为理想变压器，输电导线总电阻为R．则下列关系式正确的是（）A．输电导线中的电流强度I2=B．热损失的功率△P=（U2-U3）I3C．两变压器线圈匝数比满足＜D．变压器①的输出电流I2和变压器②的输入电流I3的关系满足I2＞I38、下列说法正确的A．是衰变方程B．是核聚变反应方程C．是核裂变反应方程D．是原子核的人工转变方程9、下述说法正确的是（）A．根据E=F/q，可知电场中某点的场强与电场力成正比．B．根据E=KQ/r2，可知点电荷电场中某点的场强与该点电荷的电量Q成正比．C．几个电场叠加后合电场的场强可能小于分电场的场强．D．电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹10、如图所示，两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨的左端接有电阻R，导轨自身的电阻可忽略不计．斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上．质量为m、电阻可以不计的金属棒ab，在沿着斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑，并上升h高度，在这一过程中（）A．作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于零B．作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于mgh与电阻R上产生的焦耳热之和C．恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热D．恒力F与安培力的合力所做的功等于零三、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）在“用单摆测定重力加速度”的实验中，测得单摆摆角小于5°，完成n次全振动的时间为t，用毫米刻度尺测得摆线长为L，用螺旋测微器测得摆球直径为d.(1)用上述物理量的符号写出重力加速度的一般表达式g＝________.(2)从上图可知，摆球直径d的读数为________mm.(3)实验中有个同学发现他测得重力加速度的值偏大，其原因可能是（____）A．悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了B．单摆所用摆球质量太大C．把n次全振动时间误当成(n＋1)次全振动时间D．以摆线长作为摆长来计算12．（12分）把蜂鸣器、光敏电阻、干簧管继电器、开关、电源按如图所示电路连接，制成光电报警装置。已知：①光敏电阻：受光照射后，阻值会变小；②干簧管继电器：由干簧管和绕在干簧管外的线圈组成，当线圈中有一定的电流时，线圈产生的磁场使密封在干簧管内的两个铁质簧片磁化，两个簧片在磁力作用下由原来的分离状态变成闭合状态。当线圈中没有电流或者电流很微弱时，磁场消失，簧片在弹力的作用下恢复到分离状态。要求：当有光照射报警装置且光照不是很弱时，蜂鸣器发声；当没有光照或者光照很弱时，蜂鸣器不发声。请将下面的电路完整连接好________。四、计算题：本题共3小题，共38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）某校校园文化艺术节举行四驱车模型大赛，其中规定赛道如图所示．某四驱车以额定功率20W在水平轨道AB处由静止开始加速4s后从B点水平飞出，无碰撞进入圆弧轨道CD，该圆弧圆心角为37°，半径R0＝5m，竖直圆轨道的半径R＝2.4m．在恰好经过第一个圆弧轨道最高点F后，继续沿着轨道运动后从最高点H处水平飞出后落入沙坑中．已知沙坑距离EG平面高度为h2＝2m，四驱车的总质量为2kg，g＝10m/s2（四驱车视为质点，C点以后轨道均视为光滑轨道）．求：（1）四驱车在水平轨道AB处克服摩擦力做功的大小；（2）四驱车在E点对轨道的压力；（3）末端平抛高台h1为多少时能让四驱车落地点距离G点水平位移最大，通过计算说明．14．（16分）如图所示，半径为L的圆形金属框，电阻值为R，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场中，金属框的下半部处于磁场内．磁场方向与线框平面垂直，磁场随时间变化规律为B＝kt(k>0)，求：（1）线框中感应电流的方向；（2）线框中感应电流的大小；15．（12分）同一个物理问题，常常可以宏观和微观两个不同角度流行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地汇理解其物理本质.(1)如图所示，正方体密闭容器中有大量运动粒子，每个粒子质量为m，单位体积内粒子数量n为恒量．为简化问题，我们假定：粒子大小可以忽略；其速率均为V，且与器壁各面碰撞的机会均等，与器壁碰撞前后瞬间，粒子速度方向都与器壁垂直，且速率不变．利用所学力学知识．a.求一个粒子与器壁碰撞一次受到的冲量大小I；b.导出器壁单位面积所受的大量粒子的撞击压力与m、n和v的关系．(注意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明)(2)热爱思考的小新同学阅读教科书《选修3-3》第八章，看到了“温度是分子平均动能的标志，即，(注：其中，a为物理常量，为分子热运动的平均平动动能)”的内容，他进行了一番探究，查阅资料得知：第一，理想气体的分子可视为质点，分子间除了相互碰撞外，无相互作用力；第二，一定质量的理想气体，其压碰P与热力学温度T的关系为，式中为单位体积内气体的分子数，k为常数.请根据上述信息并结合第(1)问的信息帮助小新证明，，并求出a；(3)物理学中有些运动可以在三维空间进行，容器边长为L；而在某些情况下，有些运动被限制在平面(二维空间)进行，有些运动被限制在直线(一维空间)进行．大量的粒子在二维空间和一维空间的运动，与大量的粒子在三维空间中的运动在力学性质上有很多相似性，但也有不同．物理学有时将高维度问题采用相应规划或方法转化为低纬度问题处理．有时也将低纬度问题的处理方法和结论推广到高维度．我们在曲线运动、力、动量等的学习中常见的利用注意分解解决平面力学问题的思维，本质上就是将二维问题变为一维问题处理的解题思路．若大量的粒子被限制在一个正方形容器内，容器边长为L，每个粒子的质量为m，单位面积内的粒子的数量为恒量，为简化问题，我们简化粒子大小可以忽略，粒子之间出碰撞外没有作用力，气速率均为v，且与器壁各边碰撞的机会均等，与容器边缘碰撞前后瞬间，粒子速度方向都与容器边垂直，且速率不变.a.请写出这种情况下粒子对正方形容器边单位长度上的力(不必推导)；B．这种情况下证还会有的关系吗?给出关系需要说明理由．

参考答案一、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、D【解析】

A．a为正极时，AK间所加的电压为正向电压，发生光电效应后的光电子在光电管中加速，加在光电管两端的电压越大，光电流强度越大，但光电流最终会达到饱和。若光电流没达到饱和电流，则电流表示数增大，光电流达到饱和后，电流表示数不变。故A错误；B．当b接正极时，该装置所加的电压为反向电压，当电压达到遏止电压时，光电子不再到达A极板，电流表示数才为0，故B错误；CD．当光电流达到饱和后，根据光电效应方程若增加入射光的频率，光电子的最大初动能增大，若入射光强度减小，光电流可能反而减小；若保持入射光的频率不变，则光电子的最大初动能不变，增大光照强度，则增加单位时间逸出的光电子个数，饱和电流增大，故电流计示数变大，故C错误，D正确。故选D。2、B【解析】

A．因为冲量是矢量，甲对已的作用力与乙对甲的作用力大小相等方向相反，故冲量大小相等方向相反，故A错误．B．设甲乙两运动员的质量分别为、，追上之前的瞬间甲、乙两运动员的速度分别是，．根据题意整个交接棒过程动量守恒：可以解得：，即B选项正确；CD．经历了中间的完全非弹性碰撞过程会有动能损失，CD选项错误．【点睛】本题主要考察能量（做功正负判断）、动量（动量定理、动量守恒）相关知识，结合弹性碰撞和非弹性碰撞的动量和能量关系展开讨论．3、D【解析】当原子从第4能级向低能级跃迁时，原子的能量减小，轨道半径减小，电子的动能增大，电势能减小，故A错误；能级间跃迁辐射或吸收的光子能量必须等于两能级间的能级差，氢原子跃迁时，可发出不连续的光谱线，故B错误；由n=4跃迁到n=1时辐射的光子能量最大，发出光子的频率最大，故C错误；第四能级的氢原子可以放出6条光谱线，其放出的光子能量分别为：E1=-0.85-（-1.51）=0.66eV；E2=-0.85-（-3.40）=2.55eV；E3=-0.85-（-13.6）=12.75eV；E4=-1.51-（-3.40）=1.89eV；E5=-1.51-（-13.6eV）=12.09eV；E6=-3.40-（-13.6）=10.20eV；故大于2.21eV的光谱线有4条；故D正确；故选D.点睛：解决本题的关键知道光电效应的条件以及知道能级间跃迁时辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差．4、D【解析】试题分析：检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，故A错误；用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光发生折射而形成色散现象，故B错误；光导纤维束内传送图象是利用了光由光密介质到光疏介质时会发生全反射，故C错误；增透膜是利用光的干涉现象，故D正确；故选D．考点：光的干涉；光的色散；全反射【名师点睛】人类对于光学的研究及应用非常广泛，在学习中要注意掌握不同现象在生产生活中的应用，平时要注意观察积累生活中的光现象．5、C【解析】A、分子的平均速率随着温度的升高而增大，这是统计规律，温度升高时单个分子速率变化情况是不确定，故A错误；B、明确分子之间距离与关系，才能进一步确定随着分子之间距离的变化，分子力的变化情况，如若分子之间距离从处开始增大，则分子力先减小后增大再减小，故B错误；C、若分子之间距离开始小于,则随着分子距离的增大，分子势能先减小后增大，故C正确；D、显微镜下观察到墨水中的小颗粒在不停的做无规则运动，是因为液体分子的撞击形成的，本质上是固体微粒的运动，反应了液体分子的无规则运动，故D错误；故选C．【点睛】解答本题需要掌握：分子热运动的特点以及和温度的关系；分子之间作用力以及分子势能大小随着分子之间距离的变化所遵循的规律；正确理解布朗运动的实质、特点．6、B【解析】

只有入射光的波长小于金属的极限波长才能发生光电效应，选项A错误；金属的逸出功由金属本身决定，与入射光的频率和强度无关，选项B正确；由于不同金属的逸出功不同，则如果用同种频率的光照射各种金属，发生光电效应时逸出的光电子的初动能不相同，选项C错误；发生光电效应时，保持入射光的频率不变，减弱入射光的强度，从光照射到金属表面到发射出光电子的时间间隔不变，只是逸出的光电子的数量减小，选项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、AB【解析】

A．因理想变压器，则，根据，可知，输电导线中的电流强度，故A正确；B．因输送电路不是纯电阻电路，输送的功率为，故B正确；C．①是升压变压器，则，②是降压变压器，则，所以，故C错误；D．变压器①的输出电流和变压器②的输入电流的相等，故D错误．8、BD【解析】

A选项中在质子的轰击下发生的核反应，属于人工转变，B是聚变方程，C是α衰变方程，D是原子核的人工转变方程，BD正确．9、BC【解析】试题分析:通过电场力与电荷量的比值定义电场强度，当电场力变大，其比值却不变，只有电荷量变大．所以E与F没关，E与q没关，故A错误；公式E=KQ/r2，其中Q是场源电荷，某点场强跟点电荷Q成正比，也跟该点位置r的平方成反比，故B正确；几个电场叠加后合电场的场强是分电场的场强的矢量和，可能小于分电场的场强，故C正确；电场线是用来表征电场的方向和强弱的人为规定的线，电场线不是点电荷在电场中的运动轨迹，故D错误．考点：电场强度,电场的叠加10、AC【解析】

AB．导体棒匀速上升过程中，合力为零，则合力所作的功等于零，根据动能定理得：得克服安培力所做功即等于回路电阻中产生的热量，故有：金属棒上的各个力的合力所做的功等于零，恒力F等于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和，A正确，B错误；由得C．即恒力F与重力的合力所做的功等于克服安培力所做功，即等于电阻R上发出的焦耳热，故C正确；D．重力做功不改变金属棒的机械能，恒力F与安培力的合力所做的功等于金属棒机械能的增量，故D错误．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、4π【解析】

单摆摆长等于摆线长度与摆球半径之和，由单摆周期公式求出重力加速度的表达式；螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数；对于测量误差可根据实验原理进行分析。【详解】(1)单摆周期T=tn，单摆摆长l=L+d2，由单摆周期公式T=2π(2)由图示螺旋测微器可知，固定刻度示数为5.5mm，可动刻度示数为48.0×0.01mm=0.480mm，则螺旋测微器的示数为5.5mm+0.480mm=5.980mm；(3)A、悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了，故L的测量值偏小；根据g=4π2LTB、根据g=4π2C、把n次全振动时间误当成(n+1)次全振动时间，周期测量值偏小；根据g=4π2D、以摆线长作为摆长来计算，则L的测量值偏小；根据g=4π2故选C。12、【解析】

[1]电池、光敏电阻与开关及干簧管继电器开关里面两个接线构成一个回路，而另一组电池、蜂鸣器与干簧管继电器开关外面线圈的两个接线构成又一个回路。当有光照时，光敏电阻变小，使得干簧管继电器开关存在磁场，导致开关接通，最终使得蜂鸣器发生。故电路的连接方法如下图所示四、计算题：本题共3小题，共38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）16J（2）12