2022-2023学年北京师大附属实验中学物理高二第二学期期末质量检测模拟试题含解析

2022-2023高二下物理期末模拟试卷考生请注意：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、一水平抛出的小球落到一倾角为β的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图中虚线所示。则小球在竖直方向下落的距离与水平方向通过的距离之比为()A．tanβ B．2tanβC． D．2、根据热力学定律，下列判断正确的是A．我们可以把火炉散失到周围环境中的能量全部收集到火炉中再次用来取暖B．利用浅层海水和深层海水间的温度差制造出一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能，这在原理上是可行的C．制冷系统能将冰箱内的热量传给外界较高温度的空气，而不引起其它变化D．满足能量守恒定律的客观过程都可以自发地进行3、根据氢原子的能级图，现让一束单色光照射到大量处于基态（量子数n=1）的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出2种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为A．1．6eV B．2．4eV C．3．2eV D．4．09eV4、两物体在不同高度自由下落，同时落地，第一个物体下落时间为t，第二个物体下落时间为13A．49gt2B．25、一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功7.0×104J，气体内能减少了1.3×105J，则此过程()A．气体从外界吸收热量6.0×104JB．气体向外界放出热量2.0×105JC．气体从外界吸收热量2.0×105JD．气体向外界放出热量6.0×104J6、2018年12月8日凌晨2点24分，中国长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心起飞，把嫦娥四号探测器送入地月转移轨道，“嫦娥四号”经过地月转移轨道的P点时实施一次近月调控后进入环月圆形轨道I，再经过系列调控使之进人准备落月”的椭圆轨道Ⅱ，于2019年1月3日上午10点26分，最终实现人类首次月球背面软着陆．若绕月运行时只考虑月球引力作用，下列关于“嫦娥四号的说法正确的是A．“嫦娥四号”的发射速度必须大于11.2km/sB．沿轨道I运行的速度大于月球的第一宇宙速度C．沿轨道I运行至P点的加速度小于沿轨道Ⅱ运行至P点的加速度D．经过地月转移轨道的P点时必须进行减速后才能进入环月圆形轨道I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、图示为金属A和B的遏止电压Uc和入射光频率υ的关系图象，由图可知()A．金属A的逸出功大于金属B的逸出功B．金属A的截止频率小于金属B的截止频率C．图像的斜率为普朗克常量D．如果用频率为5.5×1014Hz的入射光照射两种金属，从金属A逸出光电子的最大初动能较大8、如图所示，物体A叠放在物体B上，B置于粗糙水平面上．A、B质量分别为mA＝4kg、mB＝4kg，A、B之间的动摩擦因数μ4＝4．4，B与水平面之间的动摩擦因数μ2＝4．45．t=4时F＝4．5N，此后逐渐增加，在增大到46N的过程中，则下列说法正确的是（认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（）A．图甲中，t=4时，两物体均保持静止状态B．图甲中，拉力达到4．5N时，两物体仍无相对滑动C．图乙中，t=4时，两物体均保持静止状态D．图乙中，拉力作用时间内，两物体始终没有出现相对滑动9、以下有关近代物理内容的几种说法中正确的是()A．重核的裂变过程质量增大，轻核的聚变过程有质量亏损B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应C．若使放射性物质的温度升高，其半衰期可能变小D．用14eV光子照射位于基态的氢原子，可使其电离10、如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨、间距为L，倾角θ=30°，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面，导轨的上端与水平放置的两金属板E、F相连，板间距离为板间固定有一带电微粒G。电阻与定值电阻R相等、质量为M的金属棒CD水平跨放在导轨上，下滑过程中与导轨接触良好，现将金属棒CD由静止释放，当金属棒的速度达到稳定时释放板间带电微粒，带电微粒恰好保持静止，不计金属导轨的电阻，重力加速度大小为g，则A．E板电势高于F板电势B．带电微粒一定带正电C．金属棒CD下滑的稳定速度大小为D．带电微粒的比荷等于三、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）“测量电源的电动势和内阻”实验中，所给的实验器材有：电源E（电动势约9V）电压表V（量程0~3V，内阻很大）电阻箱R（阻值0~999.9）定值电阻R0（阻值为10）开关S一个，导线若干某同学设计了如图所示的实物电路。（1）闭合开关前，应先将电阻箱R的阻值调到________。（选填“最大值”、“最小值”或“任意值”）（2）改变电阻箱R的阻值，分别测出定值电阻R0两端的电压U，下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是________。（选填“甲”或“乙”）方案电阻箱的阻值R/Ω甲400.0350.0300.0250.0200.0乙80.070.060.050.040.0（3）根据实验数据描点，绘出的图象是一条直线。若直线的斜率为k，则该电源的电动势E＝________。（用k和R0表示）12．（12分）在“测定直流电动机的效率”实验中，用如图所示的实物图测定一个额定电压U＝6V、额定功率为3W的直流电动机的机械效率．(1)请根据实物连接图在方框中画出相应的电路图___(电动机用M表示)．(2)实验中保持电动机两端电压U恒为6V，重物每次匀速上升的高度h均为1.5m，所测物理量及测量结果如下表所示：(3)在第5次实验中，电动机的输出功率是________；可估算出电动机线圈的电阻为________Ω．(4)从前4次的实验数据可以得出：UI________(填“>”“<”或“＝”)．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）如图所示是一列沿x轴负方向传播的机械波图像，实线是t1=0时刻的波形，虚线是t2=1s时刻的波形，求：①该列波的周期和波速;②从t1时刻起质点P运动至波谷位置的最短时间是多少.14．（16分）如图所示，一竖直放置、粗细均匀且足够长的U形玻璃管，右端通过橡胶管与放在水中导热的球形容器连通，球形容器连同橡胶管的容积为V0=90cm3，U形玻璃管中，被水银柱封闭有一定质量的理想气体．当环境温度为0℃时，U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出h1=16cm，水银柱上方空气柱长h0=20cm，（已知大气压强P0=76cmHg，U形玻璃管的横截面积为S=0.5cm2）（i）若对水缓慢加热，应加热到多少摄氏度，两边水银柱高度会在同一水平面上？（ii）保持加热后的温度不变，往左管中缓慢注入水银，问注入水银的高度多少时右管水银面回到原来的位置？15．（12分）如图所示，体积为V、内壁光滑的圆形导热气缸顶部有簿的轻活塞。气缸内密封有温度为3T0、压强为1.5P0的理想气体(P0和T0分别为外界活塞大气压强和室温),设容器内气体的变化过程都是缓慢的。(1)已知该气体的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，求气缸内气体分子的总个数N。(2)求气缸内气体与外界大气达到平衡时的体积V1。(3)已知活塞下降过程中，气缸内气体放出的热量值Q,求此过程中气体内能的变化量ΔU。

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】

设小球在竖直方向下落的距离y与水平方向通过的距离x之比等于tanα，即，如图所示。又，tanθ=2tanα，所以：；A．tanβ，故A不符合题意；B．2tanβ，故B不符合题意；C．，故C不符合题意；D．，故D符合题意。故选D。2、B【解析】热量不能自发地从低温物体传到高温物体，所以不能说把散失的能量全部收集起来，A错；根据热力学第二定律，可知B正确；热量从低温物体传给高温物体时要发生其它变化，C错；只满足能量守恒定律但不满足热力学第二定律的过程也不可以发生的，D错。思路分析：热量不能自发地从低温物体传到高温物体，所以不能说把散失的能量全部收集起来；热量从低温物体传给高温物体时要发生其它变化；只满足能量守恒定律但不满足热力学第二定律的过程也不可以发生的；试题点评：本题利用生活中的现象考查了热力学第二定律3、D【解析】试题分析：受激的氢原子能自发地发出2种不同频率的光，知跃迁到第2能级，则吸收的光子能量为，故D正确．考点：考查了氢原子跃迁【名师点睛】能级间跃迁吸收或辐射的能量等于两能级间的能级差，受激的氢原子能自发地发出2种不同频率的光，可知跃迁到第2能级，从而根据能级差求出照射的光子能量．4、B【解析】

第二个物体在第一个物体下落2t3h1根据h=12gt2两物体未下落时相距gt所以当第二个物体开始下落时，两物体相距Δh=4g故应选B。【点睛】本题难度适中,求两个物体的距离根据题目所给的条件，判断两物体的运动时间的关系，带入自由落体运动公式推导即可。5、B【解析】

解：由热力学第一定律可得：，气体向外放出的热量为2×105J；故选B．6、D【解析】

根据嫦娥四号”经过地月转移轨道的P点时实施一次近月调控后进入环月圆形轨道I，再经过系列调控使之进人准备落月”的椭圆轨道Ⅱ可知，本题考查卫星变轨问题，根据万有引力定律和圆周运动知识进行列方程求解．【详解】A项：嫦娥四号仍在地月系里，也就是说嫦娥四号没有脱离地球的束缚，故其发射速度需小于第二宇宙速度而大于第一宇宙速度，故A错误；B项：由公式可知，在轨道I的半径大于月球的半径，所以沿轨道I运行的速度小于月球的第一宇宙速度，故B错误；C项：卫星经过P点时的加速度由万有引力产生，不管在哪一轨道只要经过同一个P点时，万有引力在P点产生的加速度相同，故C错误；D项：地月转移轨道进入环月圆形轨道I时做近心运动，所以经过地月转移轨道的P点时必须进行减速后才能进入环月圆形轨道I，故D正确．故选D．【点睛】理解宇宙速度的物理意义和卫星变轨原理是解决本题的关键，应用“越远越慢”这一规律可以方便解决此类问题．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、BD【解析】B．根据爱因斯坦光电效应方程Ekm=hν−W0及能量守恒定律方程：eUC=Ekm，得：.当Uc=0时，对应的频率为截止频率，由图知，金属A的截止频率小于金属B的截止频率，故B正确；A．截止频率对应的光子能量等于金属的逸出功，金属的逸出功为W0=hγc，γC是截止频率．所以金属A的逸出功小于金属B的逸出功，故A错误；C．根据，斜率为，故C错误；D．根据爱因斯坦光电效应方程Ekm=hγ-W0，由于A的逸出功较小，从金属A逸出光电子的最大初动能较大，故D正确；故选：BD8、ACD【解析】试题分析:A与B之间的最大静擦力：f4=μ4mAg=4N,B与地面的最大静摩擦力为f5=μ5（mA+mB）g=5．5N,A、B、图甲中，F<5．5N时，两物体均静止，F>5．5N时，两物体一起滑动；而当时，即F4=4．455N，则F>4．455N时两者相对滑动，故A正确，B错误．C、D、图乙中，t=4时F=4．5N<f5,则两物体相对静止，而当时，即时，两者相对滑动，故C、D均正确．故选ACD．考点：考查牛顿第二定律．【名师点睛】同属于牛顿第定律的临界问题，是判定最小拉力和最大拉力出现的条件，对物体运动来说匀速是受力最小的状态，而加度是受力最大的状态，且加速度越大受力越大．9、BD【解析】

A．轻核聚变与重核裂变均释放能量，都有质量亏损．故A项错误．B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应，故B项正确．C．半衰期与外界因素无关，使放射性物质的温度升高，其半衰期不变．故C项错误．D．基态的氢原子的电离能是13.6eV，用14eV的光子照射处于基态的氢原子，光子的能量大于氢原子的电离能，可使其电离．故D项正确．故选BD。点睛：当入射光子的能量大于等于原子的电离能时，可使该原子电离；当入射光子的能量等于原子两能级的能量差时，可使对应原子跃迁．10、AC【解析】

A.根据右手定则可判断出E板电势高于F板，选项A正确；B.带电微粒重力方向竖直向下，受电场力方向竖直向上，故带电微粒一定带负电，选项B错误；CD.由金属棒下滑达到稳定速度时受力平衡有，由带电微粒受力平衡，解得，，选项C正确、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、最大值乙【解析】

(1)[1]．开始时应让电路中电流最小，然后再逐渐增大，故开始时电阻箱应达到最大值处；

(2)[2]．由图可知，两电阻串联，对比两方案可知，方案甲中电阻箱电阻较大，而R0的阻值只有10Ω，故在调节电阻箱时，电流的变化不明确，误差较大；而方案乙中电阻箱的阻值与R0相差不大，可以测出相差较大的多组数据，故方案乙更合理；

(3)[3]．由闭合电路欧姆定律可得即由函数知识可知：图象的斜率故12、(1)(3)12.4(4)>【解析】（1）根据实物电路图作出电路图，电路图如图所示：（3）在第5次实验中，由图看出，重物处于静止状态，则电动机的输出功率为1．根据欧姆定律得：电动机线圈的电阻为；（4）电动机的总功率：P=UI，电动机的输出功率，对电动机：，故.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。1