2023年安徽省安庆市怀宁二中高二物理第二学期期末质量跟踪监视模拟试题含解析

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．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C．一个氘核与一个氚核聚变生成一个氦核的同时，放出一个质子D．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，电子的动能增大，电势能增大，原子的总能量增大2、．如图甲所示为一简谐波在t=0时刻的图象，图乙所示为x=4m处的质点P的振动图象，则下列判断正确的是（）．A．这列波的传播方向沿x正方向B．这列波的振幅为0.4mC．t=3.5s时P点的位移为0.2mD．从t=0时刻开始P点的振动方程为y=0.23、如图所示，斜面体A放置在水平地面上，物块B用平行于斜面的轻弹簧栓接在挡板P上，P固定于斜面上，A、B均保持静止状态．在物块B上施加水平向左的拉力F后，整个系统仍保存静止．则施加拉力F后，下列相互作用力一定存在的是（）A．物块B与弹簧之间的弹力 B．地面与斜面体A之间的摩擦力C．物块B与斜面体A之间的弹力 D．物块B与斜面体A之间的摩擦力4、太阳内部持续不断地发生着4个质子(H)聚变为1个氦核(He)的热核反应，核反应方程是，这个核反应释放出大量核能。已知质子、氦核、X的质量分别为、、，真空中的光速为。下列说法中正确的是A．方程中的X表示中子(n)B．方程中的X表示电子(e)C．这个核反应中质量亏损D．这个核反应中释放的核能5、现有两电源，其电动势分别为E1、E1（E1＜E1），内阻分别为r1、r1．当这两个电源分别和一阻值为R0的电阻连接时，电源的输出功率相等。若将这两个电源分别电阻R连接时，电路中的电流分别为I1和I1．则下列判断正确的是（）A．若R>R0B．若R>R0C．若R<R0D．若R<R06、矩形线框绕垂直于匀强磁场且在线框平面的轴匀速转动时产生了交变电流，下列说法正确的是()．A．当线框位于中性面时，线框中感应电动势最大B．当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势最大C．每当线框经过中性面时，感应电流方向不改变D．线框经过中性面时，各边切割磁感线的速度不为零二、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，表面光滑的斜面体置于水平面上，靠近斜面竖直固定一光滑直杆，直杆上套有一个滑块．滑块连接一根细线，细线另一端连接一个置于斜面上的小球．最初斜面与小球都保持静止，细线平行于斜面．现对滑块施加竖直向上的外力F使其缓慢向上滑动，如果整个过程中斜面始终保持静止，小球未滑离斜面，则下列说法正确的是（）A．斜面对小球的弹力逐渐减小B．细线对小球的拉力逐渐减小C．滑块受到的竖直向上的外力先减小后增大D．水平面对斜面体的摩擦力逐渐减小8、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9、如下图所示，在一块平板玻璃上放置-平凸薄透镜，在两者之间形成厚度不均匀的空气膜，让一束单一波长的光垂直入射到该装置上，结果在上方观察到如右图所示的同心内疏外密的團环状干涉条纹，称为牛顿环，以下说法正确的是（）A．干涉现象是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的B．干涉现象是由于凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的C．干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的D．干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度是均匀变化的10、如图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34eV，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的特征认识正确的是()A．一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，能放出3种不同频率的光B．一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75eVC．用能量为10.3eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态D．用能量为14.0eV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离三、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）某小组用油膜法估测油酸分子的大小，实验用油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中含有纯油酸0.6mL，1mL上述溶液有80滴。实验中先用滴管吸取该油酸酒精溶液，然后向撒有痱子粉的水面中央滴入一滴该溶液。(1)实验中让油酸尽可能散开的目的是______；(2)油膜的轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为2cm，根据数据估测出油酸分子的直径为______m（结果保留两位有效数字）。12．（12分）两位同学用如图甲所示装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律．（1）实验中必须满足的条件是_____．A．斜槽轨道尽量光滑以减小误差B．斜槽轨道末端的切线必须水平C．入射球A每次必须从轨道的同一位置由静止滚下D．两球的质量必须相等（2）测量所得入射球A的质量为mA，被碰撞小球B的质量为mB，图甲中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影，实验时，先让入射球A从斜轨上的起始位置由静止释放，找到其平均落点的位置P，测得平抛射程为OP；再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，与小球B相撞，分别找到球A和球B相撞后的平均落点M、N，测得平抛射程分别为OM和ON．当所测物理量满足表达式___________时，即说明两球碰撞中动量守恒；如果满足表达式______________时，则说明两球的碰撞为完全弹性碰撞．（1）记录纸上的O点是重垂线所指的位置，若测得各落点痕迹到O的距离：OM=2.68cm，OP=8.62cm，ON=11.50cm，并知两球的质量分别为mB=10g与mA=20g，系统碰撞前总动量p与碰撞后总动量p′的百分误差=______%（结果保留一位有效数字）．（4）乙同学也用上述两球进行实验，但将实验装置进行了改装：如图乙所示，将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上，用来记录实验中球A、球B与木条的撞击点．实验时，首先将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触，让入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，撞击点为B′；然后将木条平移到图中所示位置，入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，确定其撞击点P′；再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，与球B相撞，确定球A和球B相撞后的撞击点分别为M′和N′．测得B′与N′、P′、M′各点的高度差分别为h1、h2、h1．若所测物理量满足表达式__________时，则说明球A和球B碰撞中动量守恒．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，一长l＝2m、质量M＝1kg的薄木板（厚度不计）静止在粗糙的水平台面上，其右端距平台边缘L＝5m，木板的正中央放置一质量为m＝1kg的小物块（可视为质点）．已知木板与平台、物块与木板间动摩擦因数均为μ1＝0.1．现对木板施加一水平向右的恒力F，其大小为18N，取g＝10m/s2，试求：（1）F作用1.2s时，木板的右端到平台边缘的距离；（2）要使小物块最终不能从平台上滑出去，则物块与平台间的动摩擦因数μ2应满足的条件．14．（16分）如图1所示，光滑绝缘斜面的倾角θ=30°，整个空间处在电场中，取沿斜面向上的方向为电场的正方向，电场随时间的变化规律如图2所示．一个质量m=0.2kg，电量q=1×10－5C的带正电的滑块被挡板P挡住，在t=0时刻，撤去挡板P．重力加速度g=10m/s2，求：(1)0~4s内滑块的最大速度为多少?(2)0~4s内电场力做了多少功?15．（12分）如图甲所示，水平面内两平行的长直金属导轨间距L=0.1m，空间中有磁感应强度B=0.5T，方向竖直向下的匀强磁场．导轨右端接一定值电阻R；有一质量m=0.lkg的导体棒ab，始终与导轨垂直且接触良好，它与导轨间的动摩擦因数μ=0.1．从t=0时刻开始，通过一小型电动机对ab棒施加一个水平向左的牵引力F，使ab棒从静止开始沿导轨做加速运动．图乙是导体棒的速度一时间图象（其中OA是直线，AC是曲线，DE是AC曲线的渐近线）．小型电动机在11s末达到额定功率（设电动机的功率为它的输出功率），此后电动机的功率保持不变．除R以外，其余部分的电阻均不计，g取10m／s1．求：(1)导体棒在0-11s内的加速度大小；(1)求接入电路中的定值电阻R的值和电动机的额定功率；(3)若已知0-11s内电阻R上产生的热量为11.5J，则此过程中牵引力做的功．

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】光电效应显示了光的粒子性，A错误；β衰变的核反应方程为，产生的电子发射到核外就是β粒子，B正确；由核反应方程得，放出一个中子，C错误；根据玻尔理论，氢原子核外电子获得能量，从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子总能量增大，由于库仑引力提供向心力，即，即v＝，半径增大则电子动能减小，由于库仑力做负功，则电势能增大，D错误；故选B。2、C【解析】t=0时刻P点向-y方向振动，由波动和振动的关系可判断波向x负方向传播，故A错误．由图像可知，这列波的振幅为0.2m，选项B错误；由振动图像可知，t=3.5s时P点的位移为0.2m，选项C正确；由图乙知T=2s，ω＝2πT＝π，初相位为π，振动方程为y=0.2sin（πt+π）m，故点睛：本题是波动图象和振动图象的结合．明确波动图象和振动图象的意义及相互联系，由波动和振动的关系判断质点的振动情况和波的传播方向．3、B【解析】对物体B受力分析，受重力、弹簧的弹力（可能有）、A对B的弹力（可能有）、拉力F和静摩擦力（可能有），讨论：如果弹簧恰好等于原长，则物块B与弹簧之间没有相互作用力；如果拉力、重力和弹簧的弹力三力平衡，则没有静摩擦力和A对B的弹力，则物块P与斜面之间不存在弹力和摩擦力，故ACD错误；对整体受力分析，由于F在竖直方向，整体水平没有其他外力，根据平衡条件，地面对A必须有静摩擦力，故B正确；故选B．4、D【解析】此题涉及核反应方程和质能关系。由质量数和电荷数守恒可知，X的质量为0，电荷数为1，所以X表示正电子。A、B选项错误。质量亏损为由质能方程可得。所以C选项错误，D选项正确。本题考查知识全面、基础。5、B【解析】

电源的U-I图线与电阻的U-I图线的交点就表示了该电阻接在该电源上时的工作状态，此交点的横、纵坐标的乘积为电源的输出功率，即以此交点和坐标原点为两个顶点的长方形的面积表示电源的输出功率，所以对应U-I图象如图；根据闭合电路欧姆定律得U=E-Ir，可知电源的U-I图线的斜率绝对值等于r，所以有r1<r2；若R>R0，由图中可知I1<I2，所以I1r16、B【解析】线框位于中性面时，线框平面与磁感线垂直，穿过线框的磁通量最大，但此时切割磁感线的两边速度方向与磁感线平行，即不切割磁感线，穿过线框的磁通量的变化率等于零，所以电动势等于零，感应电动势或感应电流的方向在此时刻改变，垂直于中性面时，穿过线框的磁通量为零，切割磁感线的两边的速度与磁感线垂直，有效切割速度最大，此时穿过线框的磁通量的变化率最大，所以感应电动势最大，故C正确，ABD错误；故选C．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】对小球受力分析可知，沿斜面方向：Tcosα=mgsinθ，在垂直斜面方向：FN+Tsinα=mgcosθ（其中的α是绳子与斜面的夹角，θ为斜面的倾角），则当滑块向上移动时，α变大，则T变大，FN减小，选项A正确，B错误；对滑块：竖直方向：F=Tsin当滑块向上移动时，α变大，tanα变大，则Ff变小，选项D正确；故选AD.点睛：此题关键是正确的选择研究对象，并能对研究对象受力分析，结合正交反解法列出方程进行讨论.8、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.9、AC【解析】凸透镜下表面与玻璃上表面形成空气薄膜，干涉现象是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光干涉叠加而成．故A正确，B错误．干涉条纹不等间距是由于透镜表面是曲面，使得空气膜的厚度不是均匀变化，导致间距不均匀增大，从而观察到如图所示的同心内疏外密的圆环状条纹．故C正确，D错误．故选AC．【点睛】从空气层的上下表面反射的两列光为相干光，当光程差为波长的整数倍时是亮条纹，当光程差为半个波长的奇数倍时是暗条纹．使牛顿环的曲率半径越大，相同的水平距离使空气层的厚度变小，所以观察到的圆环状条纹间距变大．10、ABD【解析】

一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，根据C32=3可知，能放出3种不同频率的光，故A正确；一群氢原子从n=3向n=1的能级发出的光子的能量最大为ΔE=-1.51-(-13.6)=12.09eV，因锌的逸出功是3.34ev，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为EKm=12.09-3.34=8.75eV；故B正确；没有能级差是10.3eV，所以用能量为10.3eV的光子照射，可使处于基态的氢原子不能跃迁到激发态；能量为14【点睛】解决本题的关键知道什么是电离，以及能级的跃迁满足hγ=Em-En，注意吸收光子是向高能级跃迁，释放光子是向低能级跃迁，同时掌握吸收或释放能量要正好等于能级之差．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、为了获得单分子油膜层【解析】

(1)[1]实验中让油酸尽可能散开的目的是为了获得单分子油膜层。(2)[2]1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积由于分子是单分子紧密排列的，因此分子直径为【点睛】实验中以油酸分子呈球型分布在水面上，且一个挨一个，由体积与面积相除求出油膜的厚度，即等于分子直径。12、BCmAOP=mAOM+mBONmAOP2=mAOM2+mBON22【解析】（1）“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，故A错误；要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故B正确；要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故C正确；为了使小球碰后不被反弹，要求入射小球质量大于被碰小球质量，故D错误．（2）小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相同，它们在空中的运动时间t相等，它们的水平位移x与其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，若两球相碰前后的动量守恒，则mAv0=mAv1+mBv2，又OP=v0t，OM=v1t，ON=v2t，代入得：mAOP=mAOM+mBON；若碰撞是弹性碰撞，则机械能守恒，由机械能守恒定律得：mAv02=mAv12+mBv22，将OP=v0t，OM=v1t，ON=v2t，代入得：mAOP2=mAOM2+mBON2．（1）由（2）知（4）小球做平抛运动，在竖直方向上：h=gt2，平抛运动时间：t=，设轨道末端到木条的水平位置为x，小球做平抛运动的初速度：vA=，vA′=，vB′=，如果碰撞过程动量守恒，则：mAvA=mAvA′+mBvB′，将速度代入动量守恒表达式解得：．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)0.61m(2)μ2≥0.2【解析】

假设开始时物块与木板会相对滑动，由牛顿第二定律求出两者的加速度，从而判断出物块与木板会相对滑动．根据小物块恰好从木板左端滑离时位移之差等于，由位移公式求得时间，并求出此时两者的速度．在小物块从木板上滑落后，由牛顿第二定律和位移公式求出木板发生的位移，即可求得木板的右端离平台边缘的距离；小物块滑至平台后，做匀减速直线运动，由牛顿第二定律求得物块的加速度．若小物块在平台上速度减为0，求得其位移，由几何关系分析μ2应满足的条件．【详解】（1）假设开始时物块与木板会相对滑动，由牛顿第二定律，对木板有：F－μ1(M＋m)g－μ1mg＝Ma1；解得：a1＝6m/s2．对物块有：μ1mg＝ma2；解得：a2＝1m/s2．因为a2<a1，故假设成立．设F作用t秒后，小物块恰好从木板左端滑离，则有：代入数据解得：t＝1s在此过程中，木板的位移为：=3m，末速度为：v1＝a1t＝6×1m/s＝6m/s．物块的位移为：末速度为：v2＝a2t＝1×1m/s＝1m/s．在小物块从木板上滑落后的0.2s内，由牛顿第二定律对木板有：F－μ1Mg＝Ma1′解得：a1′＝8m/s2．木板发生的位移为：x1′＝v1t0＋a