2022-2023学年安徽省芜湖市物理高二第二学期期末综合测试试题含解析

2022-2023高二下物理期末模拟试卷注意事项: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、下列说法正确的是A．玻尔原子理论很好地解释了氦原子的光谱现象B．在核反应过程中，质子数守恒C．放射性元素衰变的快慢，跟原子所处的化学状态和外部环境无关D．如果一个系统不受外力，系统的总动量一定为零2、如图所示，三辆相同的平板小车a、b、c成一直线排列，静止在光滑水平地面上，c车上一个小孩跳到b车上，接着又立即从b车跳到a车上，小孩跳离c车和b车时对地的水平速度相同，他跳到a车上没有走动便相对a车保持静止，此后（）A．a、c两车的运动速率相等B．a、b两车的运动速率相等C．三辆车的运动速率关系为vc＞va＞vbD．a、c两车的运动方向一定相反3、铜的摩尔质量为μ（kg/mol）,密度为ρ（kg/m3），若阿伏加徳罗常数为NA，则下列说法中哪个是错误的A．1m3铜所含的原子数目是ρNA/μ B．一个铜原子占有的体积是（μ/ρNA）m3C．一个铜原子的质量是（μ/NA）kg D．1kg铜所含的原子数目是ρNA4、以下说法中正确的是A．伽利略利用斜面“冲淡”时间，巧妙地研究自由落体规律B．法拉第首先用电场线形象地描述电场C．光电效应中，光电子的最大初动能与入射光频率成正比D．太阳内发生的核反应方程是925、如图，质量mA＞mB的两物体A、B叠放在一起，靠着竖直墙面．让它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落过程中，物体B的受力示意图是A． B．C． D．6、如图所示为氢原子能级图，氢原子中的电子从n＝4能级跃迁到n＝1能级可产生a光；从n＝3能级跃迁到n＝1能级可产生b光，a光和b光的波长分别为λa和λb，a、b两光照射逸出功为4.5eV的金属钨表面均可产生光电效应，遏止电压分别为Ua和Ub，则()A．λa>λbB．Ua<UbC．a光的光子能量为12.55eVD．b光照射金属钨产生的光电子的最大初动能Ekb＝7.59eV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，三个小球a、b、c的质量都是m，均放于光滑的水平面上，小球b与c通过一轻弹簧连接并且静止，小球a以速度v0沿a、b两球心连线方向冲向小球b，碰撞后与小球b粘在一起运动，在整个运动过程中，下列说法正确的是（）A．三球与弹簧组成的系统总动量守恒，总机械能不守恒B．三球与弹簧组成的系统总动量守恒，总机械能守恒C．当小球a、b、c的速度相等时，弹簧的弹性势能最大D．当弹簧恢复原长时，小球c的速度可能达到最大值8、某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到N，以下说法正确的是()A．粒子必定带正电荷B．粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度C．粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D．粒子在M点的动能大于它在N点的动能9、下列说法正确的是()A．光电效应既显示了光的粒子性，又显示了光的波动性B．原子核内的中子转化成一个质子和一个电子，这种转化产生的电子发射到核外，就是β粒子，这就是β衰变的实质C．静止的核在a衰变完成的瞬间，产生的两个新核和的速率之比为4：234D．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能增大，原子的总能量增大10、2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德．博伊尔和乔治．史密斯主要成就是发明了电荷耦合器件（CCD）图象传感器．他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理．如图所示电路可研究光电效应规律，图中标有A和K的为光电管，其中A为阴极，K为阳极．理想电流计可检测通过光电管的电流，理想电压表用来指示光电管两端的电压．现接通电源，用光子能量为10.5eV的光照射阴极A，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压有的示数为6.0V；现保持滑片P位置不变，以下判断正确的是（）A．光电管阴极射出的光电子是具有瞬时性的B．光电管阴极材料的逸出功为4.5eVC．若增大入射光的强度，电流计的读数不为零D．若用光子能量为12eV的光照射阴极A，光电子的最大初动能一定变大三、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）某同学通过实验研究光的折射现象．如图甲所示，O是圆心，MN是法线，AO、BO分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路径．该同学测得多组入射角i和折射角r，作出sini-sinr图像如图乙所示．则（____）A．光由A经O到BB．入射角与折射角成正比C．玻璃的折射率为n=1.5D．空气的折射率为n=0.6712．（12分）为了验证碰撞中动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞(碰撞过程中没有机械能损失)，某同学选取了两个体积相同、质量不相等的小球，按下述步骤做了如下实验:(1)用天平测出两个小球的质量(分别为m1和m2，且m1＞m2)．(2)按照如图所示的那样，安装好实验装置．将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端点的切线水平．将一斜面BC连接在斜槽末端．(3)先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置．(4)将小球m2放在斜槽前端边缘处，让小球m1从斜槽顶端A处滚下，使它们发生碰撞，记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置．(5)用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离．图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到B点距离分别为L0、L1、L2根据该同学的实验，回答下列问题：(1)小球m1与m2发生碰撞后，m1的落点是图中的_________点，m2的落点是图中的_________点．(2)用测得的物理量来表示，只要满足关系式____________，则说明碰撞中动量是守恒的．(3)用测得的物理量来表示，只要再满足关系式__________，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞．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）两个氘核聚变产生一个中子和氦核(氦的同位素).已知氘核的质量mD=2.01360u,氦核的质量mHe=3.0150u,中子的质量mn=1.0087u，已知1u的质量亏损所释放的核能为931.5MeV，计算结果保留到小数点后两位。求（1）写出聚变方程并计算释放的核能；（2）若反应前两个氘核的动能均为0.35MeV.它们正面对撞发生聚变,且反应后释放的核能全部转化为动能,则产生的氦核和中子的动能各为多大?14．（16分）如图一质点静止于A点,第一次质点从A点由静止开始做加速度为5m/s2的匀加速直线运动,2秒后改做匀速直线运动,再经9秒到B点;第二次质点从A点由静止开始仍以5m/s2的加速度做匀加速直线运动，4秒后改做匀减速直线运动，到B点时速度和第一次相同。求：(1)A、B两点间的距离(2)第二次质点从A到B的时间和减速阶段加速度的大小。15．（12分）一列火车以2m/s的初速度、0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，则：(1)火车在第3s末的速度是多少？(2)在前4s的平均速度是多少？(3)在第5s内的位移是多少？(4)在第2个4s内的位移是多少？

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、C【解析】（1）玻尔的原子模型能够很好的解释氢原子光谱现象，但对于一些稍微复杂的原子，比如氦原子，玻尔理论就无法解释了，A错误；（2）在核反应的过程中质量数守恒，电荷数守恒，并非质子数守恒，B错误；（3）放射性元素衰变的快慢，跟原子所处的化学状态和外部环境无关，只与原子核本身有关，只要原子核不变，则放射性元素衰变的快慢不变，即半衰期不变，C正确；（4）系统不受外力，则该系统动量守恒，但总动量不一定为零，D错误．故本题选C2、CD【解析】试题分析：设小孩的质量为m，小孩的运动方向为正方向，小孩由c到b：，小孩由c到b再跳出b

，小孩由b到a

，由以上可知，为负，为正且，选项CD正确考点：动量守恒定律．点评：抓住小车和人组成的系统在水平方向动量守恒，人和小车A的总动量和小车B的动量大小相等，根据质量关系直接得到速率的大小关系．3、D【解析】

A.1m3铜的质量为ρ，故物质量为：，所含的原子数目是：，故A正确；B.铜的摩尔体积为：；故1个铜原子占有的体积是，故B正确；C.铜的摩尔质量为μ，故1个铜原子的质量是，故C正确；D.铜的摩尔质量为μ，1kg铜的物质量为：；故1kg铜所含的原子数目是：；故D错误；此题选择不正确的选项，故选D.4、B【解析】自由落体运动的加速度比较大，运动比较快，时间的测量比较困难，所以伽利略在研究自由落体规律的斜面实验“冲淡”了重力的作用，便于测量小球的运动时间，故A错误；法拉第提出了电场的概念，并首先用电场线形象地描述电场，故B正确；根据爱因斯坦光电效应方程Ekm=hγ-W0，入射光的频率越大，光电子的最大初动能也越大，并不是成正比，故C错误；太阳内部的反应是聚变反应，而92【点睛】根据对自由落体运动的研究的物理学历程，结合伽利略的贡献分析A选项，库仑发现了点电荷间相互作用力的大小规律，即库仑定律，法拉第提出了电场的概念，并首先用电场线形象地描述电场，根据爱因斯坦光电效应方程分析C选项，太阳内部的反应是聚变反应．5、A【解析】

A与B整体同时沿竖直墙面下滑，受到总重力，墙壁对其没有支持力，如果有，将会向右加速运动，因为没有弹力，故也不受墙壁的摩擦力，即只受重力，做自由落体运动；由于整体做自由落体运动，处于完全失重状态，故A、B间无弹力，再对物体B受力分析，只受重力，故A正确，BCD错误．【点睛】本题关键先对整体受力分析，得到整体做自由落体运动，处于完全失重状态，故A与B间无弹力，最后再对B受力分析，得到其只受重力．6、D【解析】根据能级跃迁知识得：=E4-E1=-0.85-（-13.6）=12.75eV，=E3-E1=-1.51-（-13.6）=12.09eV，显然a光子的能量大于b光子，即a光子的波长要短，故AC错误，根据光电效应可知，最大初动能：EK=-W0，所以a光照射后的最大初动能为：Eka=12.75-4.5=8.25eV，b光照射后的最大初动能为：Ekb=12.09-4.5=7.59eV．根据截止电压知识可知Ek=Ue，则Ua＞Ub，故B错误，D正确．故选D．点睛：解决本题的关键知道能级间跃迁所满足的规律，以及知道光电效应的条件，掌握光电效应方程是关键．同时当给光电管施加反向电压，恰好使得具有最大初动能的光电子到达正极的速度为零所需要的电压即为反向截止电压．反向截止电压越大，说明光电子的最大初动能越大．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、ACD【解析】

AB.在整个运动过程中，系统的合外力为零，系统的总动量守恒，a与b碰撞过程机械能减小，故A项与题意相符，B项与题意不相符；C.a与b碰撞后，弹簧被压缩，弹簧对b产生向左的弹力，对c产生向右的弹力，ab做减速运动，c做加速运动，当小球b、c速度相等时，弹簧的压缩量或伸长量最大，弹性势能最大，故C项与题意相符；D.a与b碰撞后，弹簧被压缩，到弹簧第一次恢复原长时，c一直做加速运动，ab做减速运动，弹簧第一次恢复原长后，弹簧将被拉伸，c将做减速运动，ab做加速运动，当bc速度相等时弹簧拉伸最长，c继续减速，ab加速，直到弹簧第二次恢复原长，此时c的速度比弹簧第一次恢复原长时的速度更小，故D项与题意相符。8、AC【解析】试题分析：由电荷的运动轨迹可知，电荷的受力方向沿着电场线切线的方向，所以粒子带正电，故A正确；电场线的密集程度表示电场的强弱，由图可以看出，N点的电场强度大于M点的，故粒子在M点受的电场力小，加速度小，所以C正确、B错误；由图可以看出，电场力做正功，电荷的电势能减小，动能增大，所以D错误；考点：电场线、电势、动能定理9、BD【解析】

A.爱因斯坦提出光子说，光电效应实验只证明了光具有粒子特性，故A错误；B.β衰变的实质在于原子核内的中子转化成一个质子和一个电子，方程为：，故B正确；C.原子核衰变的过程中，动量守恒．所以静止的在进行α衰变时，类似与反冲运动，所以衰变后的核和反冲核的速率之比与质量成反比，故C错误；D.氢原子核外的电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，静电力对其做负功，电势能增加，动能减小，跃迁过程中吸收能量，故原子总能量增大，D正确．故选BD．10、ABD【解析】根据光电效应的规律可知，射出的光电子是具有瞬时性的．故A正确．电流计的读数恰好为零，此时电压表的示数为6.0V，根据动能定理得，eU=EKm=6eV．再根据光电效应方程知：W0=hγ-EKm=10.5-6=4.5eV．故B正确．光电效应的产生的最大初动能与入射光的强度无关，与入射光的频率有关．故C错误．增大入射光的光子能量，根据光电效应方程知，光电子的最大初动能变大．故D正确．故选ABD.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、C;【解析】

由图象可得：sini＜sinr，则i＜r，所以光线从玻璃射入空气折射，即光由B经O到A，选项A错误．根据折射定律得可知，入射角的正弦与折射角的正弦成正比，选项B错误；由图象得：，所以可得玻璃的折射率，n=1.5，空气的折射率为n=1，故C正确，D错误．故选C．【点睛】解决本题的关键要掌握折射规律和折射定律，要注意公式n=的适用条件是光从真空射入介质折射．若光由介质射入真空折射，则.12、DF【解析】

考查验证碰撞中动量守恒。【详解】（1）小球m1和小球m2相撞后，小球m2的速度增大，小球m1的速度减小，都做平抛运动，所以碰撞后m1球的落地点是D点，m2球的落地点是F点；

（2）碰撞前，小于m1落在图中的E点，设其水平初速度为v1．小球m1和m2发生碰撞后，m1的落点在图中的D点，设其水平初速度为v1′，m2的落点是图中的F点，设其水平初速度为v2．设斜面BC与水平面的倾角为α，

由平抛运动规律得：解得：

同理可解得：，所以只要满足,即，说明两球碰撞过程中动量守恒；（3）若为弹性碰撞，则碰撞前后机械能守恒，则需满足关系式：即。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)3.26MeV(2)EkHe=1.99MeV，Ekn=2.97MeV【解析】

（1）聚变的核反应方程：核反应过程中的质量亏损为△m=2mD-（mHe+mn）=1.1135u释放的核能为△E=△mc2=1.1135uc2=3.26MeV（2）对撞过程动量守恒，由于反