2022-2023学年山东省青岛第二中学高二物理第二学期期末检测试题含解析

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、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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、已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz和5.44×1014Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，下列说法正确的是（）A．钾的逸出功大于钙的逸出功B．钙逸出的电子的最大初动能大于钾逸出的电子的最大初动能C．比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的波长D．比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的动量2、某种介质对空气的折射率是，一束光从该介质射向空气，入射角是60°，则下列光路图中正确的是（图中I为空气，Ⅱ为介质）（）A． B． C． D．3、如图，M为半圆形导线框，圆心为OM；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON；两导线框在同一竖直面（纸面）内；两圆弧半径相等；过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里．现使线框M、N在t=0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过OM和ON的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则A．两导线框中均会产生正弦交流电B．M导线框中感应电流的周期等于N导线框中周期的二倍C．两导线框产生的感应电动势的最大值相等D．两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等4、下列有关光的波粒二象性的说法中，正确的是（）A．有的光是波，有的光是粒子B．光子与电子是同样的一种粒子C．光的波长越长，其波动性越显著；波长越短，其粒子性越显著D．大量光子的行为往往显示出粒子性5、氢原子辐射出一个光子后，根据玻尔理论，下列判断正确的是A．电子绕核旋转的轨道半径增大 B．电子的动能减少C．氢原子的电势能增大 D．氢原子的能级减小6、如图所示，线框在匀强磁场中绕OO'轴匀速转动(由上向下看是逆时针方向)，当转到图示位置时，磁通量和感应电动势大小的变化情况是（）A．磁通量和感应电动势都在变大B．磁通量和感应电动势都在变小C．磁通量在变小，感应电动势在变大D．磁通量在变大，感应电动势在变小二、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、在光滑水平面上，两球沿球心连线以相等速率相向而行，并发生碰撞，下列现象可能的是（）A．若两球质量相同，碰后以某一相等速率互相分开B．若两球质量相同，碰后以某一相等速率同向而行C．若两球质量不同，碰后以某一相等速率互相分开D．若两球质量不同，碰后以某一相等速率同向而行8、如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，并用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠，下列说法正确的是（）A．这群氢原子能发出3种不同频率的光B．这群氢原子能发出2种不同频率的光C．金属钠发出的光电子的最大初动能9.60eVD．金属钠发出的光电子的最大初动能2.49eV9、如图所示，在以速度v逆时针匀速转动的、与水平方向倾角为θ的足够长的传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ，则下列图象中能够客观反映出小木块的速度随时间变化关系的是()A． B．C． D．10、在某次光电效应实验中，得到的遏止电压与入射光的频率的关系如图所示。已知电子电荷量为，则下列分析正确的是（）A．入射光越强，遏止电压越高 B．入射光的频率越大，遏止电压越高C．阴极所用材料的截止频率可表示为 D．普朗克常量可表示为三、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）测定电源的电动势和内电阻的实验电路和U－I图像如图所示．现备有以下器材：A．干电池1节B．滑动变阻器（0〜50Ω)C．电压表（0〜3V)D．电压表（0〜15V)E．电流表（0〜0.6A）F．电流表（0〜3A)（1）为使实验更精确，实验中电压表应选______，电流表应选______．（填字母代号）（2）由U－I图像可知电动势E=______V，内电阻r=_______Ω．12．（12分）如图甲所示是某同学用水平气垫导轨探究“加速度与力的关系”的实验装置，他将光电门固定在导轨上的B点，砝码盘通过细线与滑块相连，滑块上固定一遮光条并放有若干金属片，实验中每次滑块都从导轨上的同一位置W由静止释放。(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d(沿滑块运动方向的长度）如图乙所示，则d=_____mm，若光电计时器记录遮光条通过光电门的时间为t，则滑块经过光电门时的速度v=_____(用所测物理量的符号表示)。(2)若滑块（含遮光条和金属片）质量为M，砝码及砝码盘的质量为m，且m远小于M则滑块所受绳子的拉力F可表示为____(已知重力加速度为g)。（3）实验过程中：①用刻度尺测量A点到光电门所在位置B点之间的水平距离x；②滑块从A点静止释放（己知砝码落地前挡光片已通过光电门)；③改变光电门的位置，滑块每次都从A点静止释放，测量相应的x值并读出t值；④设滑块运动时的加速度为a，根据实验测得的数据以x为横坐标，1t2为纵坐标，在坐标纸中作出1t2-x图线如图丙所示，则斜率用k=________(用a、d表示)；由此可求得滑块的加速度a=（4）通过对比F与Ma关系验证牛顿第一定律四、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，质量为m1＝5kg的滑块，置于一粗糙的斜面上，用一平行于斜面的大小为30N的力F推滑块，滑块沿斜面向上匀速运动，斜面体质量m2＝10kg，且始终静止，g取10m/s2，求：(1)斜面对滑块的摩擦力；(2)地面对斜面体的摩擦力和支持力。14．（16分）一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C，其p­V图像如图所示。已知该气体在状态A时的温度为27℃，求：(ⅰ)该气体在状态B和C时的温度分别为多少K?(ⅱ)该气体从状态A经B再到C的全过程中是吸热还是放热？传递的热量是多少？15．（12分）如图所示，两端开口的U型管粗细均匀，左右两管竖直，底部的直管水平，水银柱的长度如图中标注所示，水平管内两段空气柱a、b的长度分别为10cm、5cm．在左管内缓慢注入一定量的水银，稳定后右管的水银面比原来高h=10cm．已知大气压强P0=76cmHg，求向左管注入的水银柱长度．

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）金属的逸出功与截止频率的关系：，由于钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz和5.44×1014Hz，钙的截止频率大，所以钙的逸出功大，故A错误；（2）根据光电效应方程，钙的截止频率大，所以钙逸出的电子的最大初动能小于钾逸出的电子的最大初动能，故B错误；（3）钙逸出的电子的最大初动能小于钾逸出的电子的最大初动能，根据，可知钾逸出的光电子具有较大的动量，根据德布罗意波公式，可知钙逸出的光电子具有较大的波长，故C正确，D错误．故本题正确答案选C．2、D【解析】

设该介质的临界角为C，则，C=45°，由于光从介质射向空气，入射角i=60°＞C，所以发生全反射，光线全部被反射回原介质。故ABC错误，D正确。3、C【解析】

A．半径切割磁感线产生的感应电动势：E＝B𝜔L2，因为线框匀速转动，感应电动势恒定，线框中电流大小恒定，故A错误；B．M、N两线框匀速转动，M线框第一个T电流方向逆时针，第二个T电流顺时针方向；N线框转动一圈，只有T的时间有感应电流，第一个T电流逆时针，第二个T电流为1．第三个T电流顺时针方向，第四个T没有电流，依次循环．画出M、N线框中电流随时间变化的关系图线如图所示，所以两线框中感应电流的周期相等，故B错误；C．两线框均有一条半径在切割磁感线产生感应电动势，感应电动势的大小为B𝜔L2，故C正确；D．根据电流的热效应，对M线框整个一周中均有电流；而N线圈只有半个周期时间有电流，且两线圈中产生的电动势都相等，可知两导线框中感应电流的有效值不相等，选项D错误；故选C.点睛：本题考查了法拉第电磁感应定律E＝BLv＝B𝜔L2在转动切割类型中的应用，掌握楞次定律，会判断感应电流的方向．理解有效值的定义，掌握好有效值的定义就可以计算非正弦交变电流的有效值．4、C【解析】

光具有波粒二象性是微观世界具有的特殊规律，大量光子运动的规律表现出光的波动性，而单个光子的运动表现出光的粒子性．光的波长越长，波动性越明显，波长越短，其粒子性越显著．【详解】A．光具有波粒二象性，A错误；B．电子是组成原子的基本粒子，有确定的静止质量，是一种物质粒子，速度可以低于光速；光子代表着一份能量，没有静止质量，速度永远是c，所以光子与电子不同，B错误；C．光波的频率越高，波长越短，粒子性越显著，反之，波动性越显著，C正确；D．大量光子运动的规律表现出光的波动性，D错误．5、D【解析】氢原子辐射出光子后，由高能级跃迁到低能级，轨道半径减小，电子动能增大，此过程中库仑力做正功，电势能减小.故D对；ABC错；故选D6、D【解析】试题分析：从图示位置继续转动到线框与匀强磁场垂直的过程中，线圈在垂直于磁场B的方向的投影面积在增大，而磁感应强度B不变，所以磁通量在增大，BC错误。如果从中性面位置开始计时，电动势e随时间变化规律为：e=Emsinωt,则从图示位置继续转动到线框与匀强磁场垂直的过程中，线圈与中性面的夹角在减小，则感应电动势在减小，A错，D正确。考点：本题考查感应电动势、磁通量。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、AD【解析】若两球质量相等，碰撞前以速率相等相向而行，则系统的总动量为零．若碰撞后以某一相等速率反向而行，总动量也为零，符合动量守恒，所以是可能的．故A正确；若两球质量相等，碰撞前以速率相等相向而行，则系统的总动量为零．若碰后以某一相等速率同向而行，总动量不为零，不满足动量守恒．故B错误；若两球质量不同，碰撞前以速率相等相向而行，系统的总动量与质量较大的物体动量方向相同；若碰后以某一相等速率反向而行，总动量也与质量较大的物体动量方向相同，而此方向与碰撞前相反，动量可能守恒，故C正确；若两球质量不同，碰撞前以速率相等相向而行，系统的总动量与质量较大的物体动量方向相同；若两球质量不同，碰后以某一相等速率同向而行，总动量不可能与碰撞前动量相等，是不可能发生的，故D错误．所以AC正确，BD错误．8、AC【解析】一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程，能发出种不同频率的光，选项A正确，B错误；其中从第3激发态→第1激发态，放出光子的能量最大，为△E=E3-E1=（-1.51eV）-（-13.6eV）=12.19eV＞2.49eV；光子能量大于逸出功的会发生光电效应，根据爱因斯坦光电效应方程，可知金属钠发出的光电子的最大初动能：EKm=hv-W1=12.19eV-2.49eV=9.61eV；选项C正确，D错误；故选AC.

点睛：解决本题的关键知道能级间跃迁辐射或吸收光子的能量等于两能级间的能级差，以及掌握光电效应方程EKm=hv-W1．9、CD【解析】

重力的分力与摩擦力均沿着斜面向下，且都是恒力，所以物体先沿斜面匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：当小木块的速度与传送带速度相等时：当μ＜tanθ时，知道木块继续沿传送带加速向下，但是此时摩擦力的方向沿斜面向上，再由牛顿第二定律求出此时的加速度：，知a1＞a1；当时，物块匀速下匀速下滑综上所述，应选CD．【点晴】要找出小木块速度随时间变化的关系，先要分析出初始状态物体的受力情况，本题中明显重力的分力与摩擦力均沿着斜面向下，且都是恒力，所以物体先沿斜面匀加速直线运动，有牛顿第二定律求出加速度a1；当小木块的速度与传送带速度相等时，由μ＜tanθ知道木块继续沿传送带加速向下，但是此时摩擦力的方向沿斜面向上，再由牛顿第二定律求出此时的加速度a1；比较知道a1＞a1．10、BD【解析】

A．入射光强度不影响遏止电压，故A错误；B．入射光的频率越大，遏止电压越高，故B正确；C．阴极所用材料的截止频率可表示为，故C错误；D．根据爱因斯坦光电效应方程由于所以由图可得整理得所以普朗克常量可表示为，故D正确。故选BD。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、CE1.5（或1.50）2.5（或2.50）【解析】

(1)为使实验更精确，电压表、电流表的指针偏转角度应该大于满偏的一半以上，干电池的电动势约1.5V，工作电流很小，所以实验中电压表应选C，电流表应选E；(2)由图所示图象可知，电源的U−I图象与纵轴的交点坐标值是1.50，则电源电动势E=1.50V，电源内阻等于图像的斜率，则：r=(1.50−1.00)/0.20=2.50Ω；12、6.60mmd/tmg2a/d2【解析】

第一空.游标卡尺的示数由主尺与游标尺的读数的和，所以遮光片的宽度d=6mm+12×0.05mm=6.60mm；第二空.遮光片通过光电门的速度v=d第三空.由牛顿第二定律，对整体加速度为：a=mgm+M；对滑块，拉力为：F=Ma=11+mM×mg；所以当m＜＜M时，F=mg；

第四空.根据运动学公式有：v2=2ax，而v=dt所以加速度为：a=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）5N，方向沿斜面向下（2）15N，方向水平向左；135N，方向竖直向上【解析】试题分析：(1)用隔离法：对滑块作受力分析．如图甲所示，在平行斜面的方向上．(2)用整体法：因两个物体均处于平衡状态，故可以将滑块与斜面体当作一个整体来研究，其受力如图乙所示，由图乙可知：在水平方向上有；在竖直方向上有考点：共点力平衡点评：加速度相同的两个物体可以看成一个整