2023届北京市师范大学附属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、两个等量点电荷P、Q在真空中产生的电场线（方向未画出）如图所示，一电子在A、B两点所受的电场力分别为FA和FB，则它们的大小关系为（）A．FA＝FB B．FA＞FB C．FA＜FB D．无法确定2、下列数据中可以算出阿伏伽德罗常数的一组数据是（）A．水分子的质量和1摩尔水的体积B．氢气的摩尔体积和氢气分子的体积C．水分子的体积和1摩尔水的质量D．氢气的摩尔质量和氢气分子的质量3、下列式子属于该物理量的定义式的是（）A．加速度a=F/mB．功率P＝FvC．电场强度E=F/qD．电阻R=ρl/S4、一物体做自由落体运动．从下落开始计时，重力加速度g取10m/s1．则物体在第5s内的位移为（）A．10m B．115m C．45m D．80m5、下列能揭示原子具有核式结构的实验是()A．光电效应实验 B．伦琴射线的发现C．α粒子散射实验 D．氢原子光谱的发现6、分别用波长为和的单色光照射同一金属板，逸出的光电子的最大初动能之比为1:2，以表示普朗克常量，表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为()A．B．C．D．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，匀强电场中有一等腰三角形ABC，一个带电荷量q=－3×10－6C的点电荷由A移到B的过程中，电势能增加1.8×10－5J，由B移到C的过程中电场力做功9×10－6J，∠ABC=∠CAB=30°，BC=23m，已知电场线平行于△ABC所在的平面，下列说法正确的是A．B、C两点的电势差UBC=3VB．电场强度的方向平行于ABC．负电荷由C移动到A的过程中，电势能增加D．该电场的场强为1V/M8、如图所示，固定在地面上的水平气缸内由活塞B封闭着一定量的气体，气体分子之间的相互作用力可以忽略假设气缸壁的导热性能很好，环境的温度保持不变若用外力F将活塞B缓慢地水平向右拉动，则在拉动活塞的过程中，关于地气缸内气体的下列结论，其中正确的是A．气体做等温膨胀，分子的平均速率不变，气体的压强不变B．气体做等温膨胀，气体分子单位时间对气缸壁单位面积碰撞的次数将变少C．因为气体内能不变，所以气体从外界吸收的热能全用来对外做功D．气体是从单一热原吸热，全用来对外做功，因此此过程违反热力学第二定律9、将一根沿南北方向放置的水平长绳的南端向西抖动一下,北端向东抖动一下,就分别有1、2两个半波在绳上相向传播如图所示．仔细观察发现,两个半波相遇后彼此穿过,仍然保持各自的运动特征,继续传播,就像没有跟另一列波相遇一样．若1、2两个半波形状完全相同,当它们完全重叠时,下列说法正确的是（）A．重叠部分各点偏平衡位置的位移均为0B．重叠部分各点的加速度均为0C．重叠部分各点的速度均为0D．重叠部分各点中,中点位置速度最大10、下列说法正确的是_______A．在同一地点，单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比B．以只要两列波的振幅相同，它们干涉时就会产生稳定的干涉图样C．物体做受迫振动时，系统的固有频率一定和驱动力的频率相等D．“闻其声不见求人”是声波的衍射现象E.在天文学中可以用多普勒效应测量星球相对地球运动的速度三、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）利用如图所示装置验证机械能守恒定律:质量m=1.21kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．下图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出）。已知打点计时器每隔1．12s打一次点，当地的重力加速度g=11m/s²。（计算结果均取3位有效数字）（1）下列实验操作步骤中错误的是（_____）A．把打点计时器固定在铁架台上，用导线连接到低压交流电源B．将连有重锤的纸带穿过限位孔，将纸带和重锤提升到一定高度C．先释放纸带，再接通电源D．更换纸带，重复实验，根据记录处理数据（2）根据图上所得的数据，应取图中O点和____点来验证机械能守恒定律,那么打下该点时重物的瞬时速度大小为_______m/s；（3）从O点到所取点，重物重力势能减少量ΔEp=____J，动能增加量ΔEk12．（12分）在测量一节干电池的电动势和内电阻的实验中，实验电路图如图所示．（1）实验过程中，应选用哪个电流表和滑动变阻器（请填写选项前对应的字母）A．电流表A1（量程1．6A，内阻约1．8Ω）B．电流表A2（量程3A，内阻约1．5Ω）C．滑动变阻器R1（1～11Ω）D．滑动变阻器R2（1～2111Ω）（2）实验中要求电流表测量通过电池的电流，电压表测量电池两极的电压．根据图示的电路，电流表测量值真实值（选填“大于”或“小于”）．（3）若测量的是新干电池，其内电阻比较小．在较大范围内调节滑动变阻器，电压表读数变化（选填“明显”或“不明显”）．（4）闭合开关，调节滑动变阻器，读取电压表和电流表的示数．用同样方法测量多组数据，将实验测得的数据标在如图所示的坐标图中，请作出U­I图线，由此求得待测电池的电动势E=V，内电阻r=Ω（结果均保留两位有效数字）．所得内阻的测量值与真实值相比（填“偏大”、“偏小”或“相等”）．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）紫光在真空中的波长为4.49×10－7m，用它照射极限频率νc=4.62×1014Hz的金属钾产生光电效应，发出的光电子照射处于激发态的氢原子，氢原子的能级如图所示，(h=6.63×10－34J·s)求：（1）紫光的频率是多少？光子的能量是多少？（2）光电子的最大初动能为多少？（3）经过光电子照射后，能否使处于某一激发态的氢原子电离，若能则n最小是多少？若不能请说明理由。14．（16分）如图所示，在水平桌面一端的边缘放置一个质量m=0.40kg的木块B,桌面的另一端有一块质量M=0.6kg的木块A以某一初速度开始向着木块B滑动，经过时间t=0.80s与B发生碰撞，碰撞时间极短，碰后两木块粘在一起以3m/s的速度水平抛出，恰好无碰撞的沿圆弧切线从C点进入竖直光滑圆弧轨道下滑．C、D为圆弧的两端点，其连线水平．已知圆弧半径R=1.0m，圆弧对应圆心角θ=106°，O为轨道的最低点．设两木块均可以看作质点，木块A与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，重力加速度取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，试求：(1)木块A的初速度大小v0；(2)桌面距地面的高度h；(3)木块B经过O点时对轨道压力的大小F．15．（12分）花样滑冰赛场上，男女运动员一起以速度v0=2m/s沿直线匀速滑行，不计冰面的摩擦，某时刻男运动员将女运动员以v1=6m/s的速度向前推出，已知男运动员的质量为M=60kg，女运动员的质量为m=40kg，求：（1）将女运动员推出后，男运动员的速度；（2）在此过程中，男运动员推力的冲量大小；

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、B【解析】试题分析：从电场线的疏密判断，A点的电场强度比B点的电场强度大，故EA＞EB．根据电场力F＝qE知，FA＞FB，故B正确，ACD错误．故选B．考点：电场线；电场强度2、D【解析】

A．1摩尔水的体积乘以水的密度等于1摩尔水的质量，然后除以水分子的质量等于阿伏伽德罗常数，所以已知水分子的质量和1摩尔水的体积不能求解阿佛加德罗常数，选项A错误；B．氢气的摩尔体积是1摩尔的氢气占据的空间的体积，除以氢气分子的体积不等于阿伏伽德罗常数，选项B错误；C．1摩尔水的质量除以水的密度等于水的摩尔体积，再除以水分子的体积等于阿伏伽德罗常数，则已知水分子的体积和1摩尔水的质量不能求解阿伏伽德罗常数，选项C错误；D．用氢气的摩尔质量除以氢气分子的质量等于阿伏伽德罗常数，选项D正确。故选D。3、C【解析】

A.加速度a=Fm是牛顿第二定律表达式，不是加速度的定义式，故选项B.功率P=Fv是功率的计算式，不是定义式，故选项B错误；C.电场强度E=Fq是电场强度的定义式，采用的是比值定义法，故选项D.电阻R=ρlS是电阻定律的决定式，不是定义式，故选项4、C【解析】试题分析：自由落体运动是初速度0的加速度的匀变速直线运动．第5秒内时间是1秒钟．前5秒内的位移，前4秒内的位移为，那么第5秒内的位移为，选项C对．考点：自由落体运动5、C【解析】

能揭示原子具有核式结构的实验是粒子散射实验，故C正确，ABD错误。6、A【解析】

设此金属的逸出功为W0，根据光电效应方程得如下两式：当用波长为λ的光照射时：Ek1=h-W0

①当用波长为的光照射时：Ek2=h-W0

②又Ek1：Ek2=1：2

③解①②③组成的方程组得：．故选A．【点睛】根据光电效应方程，抓住逸出功不变，结合最大初动能的比值求出金属板的逸出功．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】

A.由电势差与电场力做功的关系可知：U故A错误；B.由电势差与电场力做功的关系可知：U因为UBC=-3V，所以UCB=3V，所以C点与AB中点电势相等，C点与AB的中点连线是一条等势线，等腰三角形ABC底边AB与等势线垂直，所以电场强度的方向平行于AB，故B正确；C.CA间的电势差为UCA=-UBC-UAB=-3V,说明C点电势比A点电势低，因为负电荷在电势高的地方，电势能小，所以负电荷由C移动到A的过程中，电势能减小，故C错误；D.∠ABC=∠CAB=30°，BC=23m，AB=6m，电场强度的方向平行于AB，由匀强电场中电场强度与电势差的关系可知：E=故D正确。8、BC【解析】因气缸导热，气体的温度不变，故气体的分子平均动能不变，内能不变；但由于气体压迫活塞，故气体对外做功，则由热力学第一定律可知，气体应吸热，且吸收的热量等于对外做功；气体的体积增大，则单位体积内的分子数减小；因体积增大，温度不变，故气体的压强减小，故AD均错误，BC正确；故选BC．9、AB【解析】（1）根据波的叠加原理，重叠部分的质点同时参与了两列波的振动，质点的位移等于这两列波单独传播时引起的位移矢量和，因为在重叠区域，这两列波单独引起的位移大小相等、方向相反，故合位移为0，处于平衡状态，加速度为零，A、B正确；（2）根据波的传播方向和波中质点振动方向的关系，可以发现，除中点处质点速度为0外，在半波同侧叠加后，质点的速度均不为0，C、D错误；故本题选AB10、ADE【解析】

根据单摆的周期公式，得，在同一地点，g一定，则知与L成正比，即单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比．故A正确．当两列频率完全相同的波相互叠加时，会出现稳定的干涉现象，与振幅无关，故B错误；物体在周期性驱动力作用下做受迫振动，受迫振动的频率等于驱动力的频率，与固有频率无关；当驱动力频率等于物体的固有频率时，物体的振幅最大，产生共振现象，故C错误；、“闻其声不见其人”，是声波的衍射现象，故D正确；在天文学中可以用多普勒效应测量星球相对地球运动的速度，故E正确；故选ADE．【点睛】根据单摆的周期公式分析周期与摆长的关系；稳定的干涉现象必须是频率完全相同；物体做受迫振动时，其频率等于驱动力的频率；波的衍射则是能绕过阻碍物继续向前传播的现象；多普勒效应是由于观察者和波源间位置的变化而产生的．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、CB1.921.3841.369【解析】（1）把打点计时器固定在铁架台上，用导线连接到低压交流电源，选项A正确；将连有重锤的纸带穿过限位孔，将纸带和重锤提升到一定高度，选项B正确；先接通电源，再释放纸带，选项C错误；更换纸带，重复实验，根据记录处理数据，选项D正确；此题选项不正确的选项，故选C；（2）根据图上所得的数据，应取图中O点和B点来验证机械能守恒定律,那么打下B点时重物的瞬时速度大小为vB（3）从O点到所取B点，重物重力势能减少量为：△Ep=mghB=1.21×11×1.1921J=1.384J，动能的增加量为：△Ek＝12mvB2＝12×1.2×1.922J=1.369J．在误差允许的范围内，机械能守恒．12、（2）AC；（2）小于；（3不明显；（4）U­I图线（图略）；2．5V；2．9Ω；偏小【解析】试题分析：（2）一节干电池的电动势约为2．5V，内阻为几欧姆，所以电流表选择量程2．6A的，因为干电池的内阻较小，为了方便条件选择最大阻值较小的滑动变阻器，所以选择滑动变阻器R2（2～22Ω）；故选AC（2）图中电流表测量的是通过滑动变阻器的电流，而通过电池的电流等于通过滑动变阻器的电流加上通过电压表的电流，所以图示的电路电流表测量值小于真实值；（3）作出电源的U-I图象，根据闭合电路欧姆定律分析可知，图象的斜率等于电源的内阻，如图，图线2的斜率小于图线2的斜率，则对应的电源的内阻图线2的较小，由图可以看出，图线2电压随电流变化较慢，所以电源内阻很小时，电压表读数变化不明显．（4）根据坐标系内描出的点作出电源的U-I图象，图象如图所示，由图示电源U-I图象可知，图象与纵轴交点坐标值为2．5，电源电动势E=2．5V，电源内阻：．相对于电源来说，电流表采用内接法，电流表的测量值小于通过电源的电流，电动势和内阻的测量值均小于真实值．考点：测量电源的电动势及内阻【名师点睛】本题考查了实验器材的选择、连接实物电路图、求电源电动势与内阻、判断电池的新旧，知道实验原理、掌握实验器材的选择原则、会应用图象法处理实验数据即可正确解题．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）6.68×1014Hz；4.42×10－19J（2）1.37×10－19J（3）n最小值为4【解析】

（1）紫光的频率ν==6.68×1014H