2023届陕西省延安市实验中学大学区校际联盟高二物理第二学期期末考试试题含解析

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、在直角坐标系xOy的第一象限内，存在一垂直于xOy平面、磁感应强度大小为2T的匀强磁场，如图所示，一带电粒子(重力不计)在x轴上的A点沿着y轴正方向以大小为2m/s的速度射入第一象限，并从y轴上的B点穿出。已知A、B两点的坐标分别为(8m，0)，(0，4m)，则该粒子的比荷为A．0.1C/kg B．0.2C/kg C．0.3C/kg D．0.4C/kg2、匝数为100的圆线圈的面积S＝100cm2，放在方向如图所示的匀强磁场中，线圈平面与磁场的方向垂直，当磁感应强度由2×10－3经过5s均匀减小到0时，感应电动势的大小为()A．4×10－4VB．2×10－3VC．4×10－2VD．0.23、如图所示，是研究光电效应的电路图，对于某金属用绿光照射时，电流表指针发生偏转。则以下说法正确的是A．将滑动变阻器滑动片向右移动，电流表的示数一定增大B．将电源的正负极调换，仍用相同的绿光照射时，将滑动变阻器滑动片向右移动一些，电流表的读数可能不为零C．将K极换成逸出功小的金属板，仍用相同的绿光照射时，电流表的示数一定增大D．如果改用紫光照射该金属时，电流表无示数4、在光电效应实验中，某同学用同一光电管在不同实验条件下得到三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示（甲、乙交于Uc2）。则可判断出（）A．甲的光照强度小于乙的光照强度B．乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率C．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能D．若乙光能使某金属板发生光电效应，则丙光一定也可以5、下列核反应方程及其表述中错误的是（）A．1124Na→B．24He+C．24D．922356、如图所示，ACB是一光滑的、足够长的、固定在竖直平面内的“”形框架，其中CA、CB边与竖直方向的的夹角均为，P、Q两个轻质小环分别套在CA、CB上，两根细绳的一端分别系在P、Q环上，另一端和一绳套系在一起，结点为O，将质量为m的钩码挂在绳套上，OP、OQ两根细绳拉直后的长度分别用表示，若，则两绳受到的拉链之比等于A．4：9 B．2：3 C．3：2 D．1：1二、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、图甲是光电效应的实验装置图,图乙是光电流与加在阴极K和阳极A上的电压的关系图象,下列说法正确的是（）A．由图线①、③可知在光的颜色不变的情况下,入射光越强,饱和电流越大B．由图线①、②、③可知对某种确定的金属来说,其遏止电压只由入射光的频率决定C．只要增大电压，光电流就会一直增大D．遏止电压越大,说明从该金属中逸出来的光电子的最大初动能越大8、如图甲、乙丙所示的交变电流，分别通过三个相同电阻．下列说法中正确的是（）A．交变电流的有效值是根据电流的热效应来规定的B．交流电表所测得的值为最大值C．在相同时间内，三个电阻产生热量的关系是D．在相同时间内，三个电阻产生热量的关系是9、关于分子力，正确的说法是()A．分子间的相互作用力是万有引力的表现B．分子间作用力是由分子内带电粒子相互作用和运动所引起的C．当分子间距r>r0(r0平衡位置)时，随r的增大，分子间斥力和引力都在减小，合力表现为引力D．当分子间距大于10-9m时，分子间作用力几乎等于零10、如图所示，质量为m＝1.0kg的物体在水平力F＝5N的作用下，以v0＝10m/s向右匀速运动。倾角为θ＝37°的斜面与水平面在A点用极小的光滑圆弧相连。物体与水平面、斜面间的动摩擦因数相同，物体到达A点后撤去水平力F，再经过一段时间物体到达最高点B点。g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。（）A．A、B间距离为5mB．A、B间距离为6mC．从A点算起，经1s物体到达最高点D．从A点算起，经2s物体到达最高点三、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）用落体法做“验证机械能守恒定律“的实验。重物从高处由静止开始落下，重物拖着纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点进行测量，计算分析，即可验证机械能守恒定律。实验装置如图所示。(1)在实验时，下列器材不必要的是（______）A．重物B．秒表C．纸带D．刻度尺(2)一位同学在某次实验中，安装的打点计时器两限位孔不在同一竖直线上，纸带通过时受到的阻力较大，那么，这种情况造成的结果是（_____）A．重物减少的重力势能小于增加的动能B．重物减少的重力势能大于增加的动能C．重物的机械能逐渐减小D．重物的机械能逐渐增大12．（12分）某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20Hz、30Hz和40Hz，打出纸带的一部分如图（b）所示．该同学在实验中没有记录交流电的频率，需要用实验数据和其他条件进行推算．（1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为_________，打出C点时重物下落的速度大小为________，重物下落的加速度的大小为________.（2）已测得=8.89cm，=9.5.cm，=10.10cm；当重力加速度大小为9.80m/，试验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%．由此推算出为________Hz．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）金属铝的逸出功，现在用频率为入射光照射铝的表面，（普朗克常量为）求：（1）光电子的最大初动能；（2）遏止电压．14．（16分）如图所示，半圆形表示一半径为R的半圆柱玻璃体的横截面，直角坐标系xOy以圆心O为坐标原点。现有一束平行光沿x轴正方向射入半圆柱玻璃体，其中从A点入射的光线通过玻璃体后，恰好通过x轴上的P点，已知A点的坐标为（0，），P点的坐标为（，0）①求该玻璃体的折射率；②若垂直于y轴某个范围内的入射光都能从玻璃柱圆弧面射出，求这些光线在y轴上入射点的范围.15．（12分）如图，钉子A、B相距5l，处于同一高度．细线的一端系有质量为M的物块，另一端绕过A固定于B．小球固定在细线上C点，B、C间的线长为3l．小球和物块都静止时，BC与水平方向的夹角为53°．忽略一切摩擦，重力加速度为g，取sin53°=0.8，cos53°=0.6，cos26.5°=0.89，求：(1)小球的质量；(2)钉子A所受压力FN的大小和方向．

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】

粒子运动轨迹如图所示：由几何知识得：解得：r=5m，粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：A.0.1C/kg与计算结果不符，故A错误。B.0.2C/kg与计算结果相符，故B正确。C.0.3C/kg与计算结果不符，故C错误。D.0.4C/kg与计算结果不符，故D错误。2、A【解析】

圆线圈在匀强磁场中，现让磁感应强度在5s内由2×10－3T均匀减小到0T.则线圈中感应电动势大小为：，故A正确，BCD错误．3、B【解析】

A.滑动变阻器滑片向右移动，电压虽然增大，但已达到饱和电流，则电流表的示数可能不变，故A错误；B.电源的正负极调换，仍用相同的绿光照射时，将滑动变阻器滑片向右移动一些，此时的电压仍小于反向截止电压，则电流表仍可能有示数，故B正确；C.将K极换成逸出功小的金属板，仍用相同的绿光照射时，则光电子的最大初动能增加，但单位时间里通过金属表面的光子数没有变化，则光子与金属中的电子碰撞次数也不变，因而单位时间里从金属表面逸出的光电子也不变，饱和电流不会变化，则电流表的示数不一定增大，故C错误；D.如果改用紫光照射该金属时，因频率的增加，导致光电子最大初动能增加，则电流表示数不为零，故D错误。4、D【解析】

B.由截止频率公式可知截止频率只和逸出功有关，而逸出功只和金属本身有关，用同一光电管说明逸出功相同，截止频率相同。故B错误；C．光电流为零时光电管两端加的电压为截止电压，根据可知截止电压越大，对应的入射光的频率越高，光电子最大初动能越大。由图可知丙光对应的截止电压最大，丙光的频率最高，故甲光对应的光电子最大初动能小于丙光的光电子最大初动能。故C错误；A.在入射光频率相同的情况下，光强越大，饱和电流越大。甲光和乙光对应的截止电压相等，所以光的频率相等。由图可知甲的饱和电流大于乙的饱和电流，所以甲光的光强大于乙光的光强。故A错误；D．若乙光能使某金属板发生光电效应，说明乙光的频率大于截止频率，因为丙光的频率大于乙光的频率，则丙光的频率一定大于截止频率，故丙光一定可以某金属板发生光电效应。故D正确。故选D。5、B【解析】A是β衰变方程，选项A正确；B是轻核聚变方程，选项B错误；C是原子核的人工转变方程，选项C正确；D是重核的裂变反应，选项D正确；此题选项错误的选项，故选B.6、D【解析】

先对PQ环受力分析，它们只受两个力，根据二力平衡条件可知，绳子的拉力都是垂直于杆子的，这是解决此题的关键．再对结点O受力分析，再根据三力平衡判断F1=F1．【详解】对P、Q小环分析，小环受光滑杆的支持力和绳子的拉力，根据平衡条件，这两个力是一对平衡力，支持力是垂直于杆子向上的，故绳子的拉力也是垂直于杆子的．对结点O受力分析如图所示．根据平衡条件可知，FP和FQ的合力与FT等值反向，如图所示．

几何关系可知，α=β．故FP=FQ．即F1：F1=1：1;故选D．【点睛】此题关键是要对物体正确的受力分析，并且能熟练运用几何知识分析力的关系．属于基础题．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、ABD【解析】

A．由图线①、③可知在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大，A正确；B．根据光电效应方程知Ekm=hv-WC．增大电压，当电压增大到一定值，电流达到饱和电流，不再增大，C错误；D．根据Ekm=eU故选ABD.8、AC【解析】A．交变电流的有效值是根据交流电和直流电电流的热效应等效来规定的，故A正确；B．交流电表所测得的值为有效值，故B错误；C．甲的有效值为：I=，由Q=I2Rt可知t时间内甲的发热量为：Q1=；乙前后半个周期电流大小相等，故其发热量为：Q2=；丙只有一半时间有电流，故其发热量为：Q3=．故可知在相同时间内，甲、丙发热量相等，是乙发热量的1/2，故C正确，D错误．故选AC.点睛：交变电流的有效值是根据电流的热效应来规定的；交流电表所测得的值为有效值；交流电的发热量要以有效值来计算，正弦交变电流有效值与峰值的关系是I=，之后依据Q=I2Rt可比较三个变化电流在相同时间内产生的热量．9、BCD【解析】

分子间同时存在引力和斥力，随着分子间距的增大，两个力都减小，随着分子间距的变化斥力变化比引力快；分子势能与分子间距的关系比较复杂，与分子力的性质有关；在分子间距等于r0时，分子势能最小，但不一定为零．【详解】A项：分子力和万有引力是不同性质的力，故A错误；B项：当分子间的相互作用力是分子间的固有属性，表示带电粒子间的作用力与运动所引起的，故B正确；C项：当分子间距r>r0(r0平衡位置)时，随r的增大，分子间斥力和引力都在减小，合力表现为引力，故C正确；D项：当分子间距离大于10-9m时，分子间的作用力几乎等于零，故D正确．【点睛】本题关键掌握分子力与分子间距的关系、分子势能与分子间距的关系，可借助于图象记住结论．10、AC【解析】

AB．物体匀速运动时：F=μmg解得μ=0.5在斜面上上滑的加速度：则选项A正确，B错误；CD．从A点算起，经物体到达最高点，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、BBC【解析】

（1）验证自由落体运动过程的机械能守恒，需要验证：mgh=12mv2，需要验证gh=12（2）重物带动纸带下落过程中，除了重力还受到较大的阻力，从能量转化的角度，由于阻力做功，重力势能减小除了转化为动能还有一部分转化为由于摩擦产生的内能，所以重力势能的减小量明显大于动能的增加量，导致重物的机械能逐渐减小，故AD错误，BC正确。【点睛】根据对实验原理与实验器材的掌握分析答题，利用自由落体验证机械能守恒定律，需要验证重物动能的增加量等于物体重力势能的减少量，同时知道实验的误差分析。12、40【解析】

（1）[1]打B点时，重物下落的速度等于AC段的平均速度，所以；[2]同理打出C点时，重物下落的速度；[3]由加速度的定义式得（2）[4]由牛顿第二定律得：，解得：，代入数值解得：f=40Hz．【点睛】本题主要考查验证机械能守恒定律实验、纸带数据分析．解决这类问题的关键是会根据纸带数据求出打某一点的瞬时速度、整个过程的加速度；解决本题要特别注意的是打点计时器的频率不是经常用的50Hz．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）1.3