2023年福建省福安市一中高二物理第二学期期末考试模拟试题含解析

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、在电磁波谱中，红外线、可见光和X射线三个波段的频率大小关系是（）A．红外线的频率最大，可见光的频率最小B．X射线频率最大，红外线的频率最小C．可见光的频率最大，红外线的频率最小D．X射线频率最大，可见光的频率最小2、如图，四个质量均为m，半径均为R的小球分别用长度均为2R的细线悬挂于天花板上同一点，则每根细线的拉力为()A．mg B． C． D．3、氢原子部分能级的示意图如图所示。不同色光的光子能量如下表所示。处于某激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内仅有2条，其颜色分别为()色光红橙黄绿蓝～靛紫光子能量范围(eV)1.61～2.002.00～2.072.07～2.142.14～2.532.53～2.762.76～3.10A．红、蓝－靛 B．黄、绿 C．红、紫 D．蓝－靛、紫4、如图所示，直角三角形线框总电阻为，，，边水平．圆形虚线与相切于、两点，该区域内有方向垂直纸面向里，磁感应强度随时间变化关系为（，）的磁场．则（）A．线框中产生的感应电动势大小为B．线框中产生逆时针方向的感应电流，大小C．边所受安培力方向向左，大小为D．线框的热功率为5、在LC振荡电路中，下列说法正确的是（）A．电感线圈中的电流最大时，电容器中电场能最大B．电容器两极板间电压最大时，线圈中磁场能最大C．在一个周期内，电容器充电一次，放电一次D．在一个周期时间内，电路中的电流方向改变两次6、静止在光滑水平面上的物体，在水平推力F作用下开始运动，推力随时间变化的规律如图所示，关于物体在时间内的运动情况，正确的描述是()A．物体先做匀加速运动，后做匀减速运动 B．物体的速度一直增大C．物体的速度先增大后减小 D．物体的加速度一直增大二、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，一个处于伸长状态的弹簧，上端固定，在倾角为θ的粗糙斜面上弹簧拉着质量为m的物块保持静止．若将斜面倾角θ逐渐增大的过程中物块始终保持静止，则物块受到各力的变化情况，下列说法正确的是()A．受斜面的支持力变大B．受斜面的摩擦力变大C．受弹簧的弹力不变D．受到的重力沿斜面向下的分力变大8、用不可伸长的细线悬挂一质量为M的小木块，木块静止，如图所示，现有一质量为m的子弹自左向右水平射入木块，并停留在木块中，子弹初速度为，则下列判断正确的是（）A．从子弹射向木块到一起上升到最高点的过程中系统的机械能不守恒B．子弹射入木块瞬间动量守恒，故子弹射入木块瞬间子弹和木块的共同速度为C．忽略空气阻力，子弹和木块一起上升过程中系统机械能守恒，其机械能等于子弹射入木块前的动能D．子弹和木块一起上升的最大高度为9、欲使处于基态的氢原子激发，下列措施可行的是（

）A．用10.2eV的光子照射

B．用11eV的光子照射C．用14eV的光子照射 D．用11eV的电子碰撞10、下列说法正确的是（）A．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的增大而增大B．昆虫可以停在水面上，主要是液体表面张力的作用C．气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度有关D．温度高的物体分子平均动能一定大，内能也一定大三、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）如图为“研究电磁感应现象”的实验装置。（1）将图中所缺的导线补接完整___________。（2）实验时，将线圈L1插入线圈L2中，闭合开关的瞬间，观察到检流计的指针发生偏转，这个现象揭示的规律是_________。（3）要使电流表G示数变大可采取什么措施,请举例_______________。12．（12分）某研究性学习小组用图甲装置来测定当地重力加速度，主要操作如下：①安装实验器材，调节试管夹(小铁球)、光电门和纸杯在同一竖直线上；②打开试管夹，由静止释放小铁球，用光电计时器记录小铁球在两个光电门间的运动时间t，并用刻度尺(图上未画出)测量出两个光电门之间的高度h，计算出小铁球通过两光电门间的平均速度v；③保持光电门1的位置不变，改变光电门2的位置，重复②的操作。测出多组(h，t)，计算出对应的平均速度v；④画出v－t图象。请根据实验，回答如下问题：（1）设小铁球到达光电门1时的速度为v0，当地的重力加速度为g。则小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为_______。(用v0、g和t表示)（2）实验测得的数据如下表：实验次数123456h(cm)10.0020.0030.0040.0050.0060.00t(s)0.0690.1190.1590.1950.2260.255v(m·s－1)1.451.681.892.052.212.36请在图乙坐标纸上画出v－t图象_______。（3）根据v－t图象，可以求得当地重力加速度g=_________m/s2。(结果保留两位有效数字)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，倾斜的天花板平面与水平面的夹角为θ=37°，推力F垂于天花板平面作用在质量为m=1kg的木块上，木块与天花板之间的动摩擦因数μ=0.2，且木块处于沿天花板匀速下滑状态，求力F的大小？（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）14．（16分）如图所示，在水平线ab下方有一匀强电场，电场强度为E，方向竖直向下，ab的上方存在匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，磁场中有一内、外半径分别为R、的半圆环形区域，外圆与ab的交点分别为M、N．一质量为m、电荷量为q的带负电粒子在电场中P点静止释放，由M进入磁场，从N射出，不计粒子重力．（1）求粒子从P到M所用的时间t；（2）若粒子从与P同一水平线上的Q点水平射出，同样能由M进入磁场，从N射出，粒子从M到N的过程中，始终在环形区域中运动，且所用的时间最少，求粒子在Q时速度的大小．15．（12分）如图所示，在竖直平面内有一质量为2m的光滑“∏”形线框EFCD，EF长为L、电阻为r；FC＝ED＝2L，电阻不计．FC、ED的上半部分(长为L)处于匀强磁场Ⅰ区域中，且FC、ED的中点与其下边界重合．质量为m、电阻为3r的金属棒用最大拉力为2mg的绝缘细线悬挂着，其两端与C、D两端点接触良好，处在磁感应强度为B的匀强磁场Ⅱ区域中，并可在FC、ED上无摩擦滑动．现将“∏”形线框由静止释放，当EF到达磁场Ⅰ区域的下边界时速度为v，细线刚好断裂，Ⅱ区域内磁场消失．重力加速度为g.求：(1)整个过程中，克服安培力做的功；(2)EF刚要出磁场Ⅰ时产生的感应电动势；(3)线框的EF边追上金属棒CD时，金属棒CD的动能．

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】

红外线、可见光和伦琴射线(X射线)三个波段的波长是从长到短，所以其频率是从低到大。则频率最大的是伦琴射线(X射线)，频率最小的红外线。A.红外线的频率最大，可见光的频率最小。故A错误；B.X射线频率最大，红外线的频率最小。故B正确；C.可见光的频率最大，红外线的频率最小。故C错误；D.X射线频率最大，可见光的频率最小。故D错误。2、C【解析】

由几何关系可知，每根绳子与竖直方向夹角的余弦值为：，则对每一个球：，解得，故选C.3、A【解析】根据hv=Em-En，如果激发态的氢原子处于第二能级，能够发出10.2eV的光子，不属于可见光；如果激发态的氢原子处于第三能级，能够发出12.09eV、10.2eV、1.89eV的三种光子，只有1.89eV属于可见光；如果激发态的氢原子处于第四能级，能够发出12.75eV、12.09eV、10.2eV、2.55eV、1.89eV、0.66eV的六种光子，1.89eV和2.55eV属于可见光，1.89eV的光子为红光，2.55eV的光子为蓝-故选A。4、D【解析】A.设磁场区域半径为r，由几何关系得r=L/3，根据法拉第电磁感应定律得电动势为：E===，故A错误；B．根据楞次定律可知线圈中电流为逆时针，回路中的电阻为R，所以电流大小为I=E/R=，故B错误；C．根据左手定则，边所受安培力方向向右，大小F=（）I×=，故C错误；D．线框的热功率P=I2R=，故D正确．故选：D5、D【解析】

电感线圈中的电流最大时，线圈的磁场能最大，电容器中电场能最小，选项A错误；电容器两极板间电压最大时，电场能最大，线圈中磁场能最小，选项B错误；在一个周期内，电容器充电两次，放电两次，选项C错误；在一个周期时间内，电路中的电流方向改变两次，选项D正确；故选D.【点睛】本题考查LC振荡电路的工作原理，要注意正确分析振荡过程一个周期内的四个阶段，并明确电场能和磁场能的转化情况．6、B【解析】试题分析：A、由题可知：物体的合力等于推力F，方向始终沿正方向，根据牛顿第二定律分析可知：物体先从静止开始做加速直线运动，推力F减小时，其方向仍与速度相同，继续做加速直线运动，故A错误．B、C由上分析：物体一直做加速运动，速度一直增大．故B正确，C错误．D、物体的合力等于推力F，推力先增大后减小，根据牛顿第二定律得知：加速度先增大，后加速度减小．故D错误．故选B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、CD【解析】A.斜面受到的弹力大小为N=mgcosθ，当θ增大时，cosθ减小，则N减小．故A错误；B.若原来弹簧的弹力F>mgsinθ，则有F=mgsinθ+f，而弹簧的弹力不变，可见θ增大时，sinθ增大，摩擦力f变小；若原来弹簧的弹力F=mgsinθ，当θ增大时，摩擦力也将增大．若原来弹簧的弹力F<mgsinθ，则有F+f=mgsinθ，θ增大，f变大．故B错误；C.由题，将斜面倾角θ逐渐变大的过程中物块始终保持静止，则弹簧伸长的长度保持不变，则弹力的大小保持不变．故C正确；D.受到的重力的下滑分力等于mgsinθ，θ增大时，sinθ增大，则重力的下滑分力变大．故D正确．故选CD．点睛：由题，弹簧处于伸长状态，物体受到沿斜面向上的拉力，物块始终保持静止，弹簧的弹力大小不变．根据物块的重力沿斜面向下的分力与弹簧拉力的大小关系，分析摩擦力的变化情况．8、AB【解析】

从子弹射向木块到一起运动到最高点的过程可以分为两个阶段：子弹射入木块的瞬间系统动量守恒，但机械能不守恒，有部分机械能转化为系统内能，之后子弹在木块中与木块一起上升，该过程只有重力做功，机械能守恒，所以整个过程的机械能不守恒。故A正确；由子弹射入木块瞬间，取向右为正方向，由动量守恒定律得：mv0=（M+m）v，可得子弹射入木块瞬间子弹和木块的共同速度为v=．故B正确。忽略空气阻力，子弹和木块一起上升过程中，只有重力做功，系统机械能守恒，由于子弹射入木块的过程机械能有损失，所以其机械能小于子弹射入木块前的动能，故C错误；子弹射入木块后子弹和木块一起上升，由机械能守恒定律得（M+m）v2=（M+m）gh，可得上升的最大高度为．故D错误。故选AB。【点睛】子弹射木块是一种常见的物理模型，由于时间极短，内力远大于外力，故动量守恒；系统接下来的运动是摆动，也是一种常见的物理模型，机械能守恒，当然，能用机械能守恒定律解的题通常都能用动能定理解决．9、ACD【解析】

A．用10.2eV的光子照射，即−13.6+10.2eV=−3.4eV，跃迁到第二能级．故A正确．B．因为−13.6+11eV=−2.6eV，不能被吸收．故B错误．C．用14eV的光子照射，即−13.6+14eV>0，氢原子被电离．故C正确．D．用11eV的动能的电子碰撞，可能吸收10.2eV能量，故D正确；故选ACD.10、BC【解析】

A.当分子间作用力表现为斥力时，增大分子间的距离，分子力做正功，分子势能减小，所以分子势能随分子间距离的增大而减小；故A错误.B.昆虫可以停在水面上，主要是液体表面张力的作用；故B正确.C.根据气体压强的微观意义，气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度有关；故C正确.D.温度高的物体分子平均动能一定大，但物体分子物质的量不明确，内能也不一定大；故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、闭合电路中磁通量发生变化时，闭合电路中产生感应电流让线圈插入的速度变大、通过减小滑动变阻器的电阻或者增大电源电动势从而使电源所在闭合回路电流变大【解析】

(1)[1]探究电磁感应现象实验电路分两部分，电源、开关、滑动变阻器、线圈L1组成闭合电路，灵敏电流计与线圈L2组成另一个闭合电路。(2)[2]实验时，将线圈L1插入线圈L2中，闭合开关的瞬间，观察到检流计的指针发生偏转，这个现象揭示的规律是，闭合电路中磁通量发生变化时，闭合电路中产生感应电流。(3)[3]要使电流表G示数变大可让线圈插入的速度变大、通过减小滑动变阻器的电阻或者增大电源电动势从而使电源所在闭合回路电流变大。12、9.7(9.5～9.9)【解析】

（1）[1]根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度得，小铁球通过两光电门间平均速度v的表达式为（2）[2]根据数据作出v-t图象：（3）[3]表达式为所以图象的斜率表示，所以当地重力加速度四、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、38N【解析】

对物体进行受力分析会发现：木块受竖直向下的重力G和推力F，木块与天花板接触并挤压了，所以一定受弹力FN．推力F与弹力FN方向相反．以上三力，F和FN方向在一条直线上，再加上一个竖直向下的重力，显然合力不可能为0，受力不平衡，所以木块必然受到天花板对它的摩擦力f．木块受力分析图：

对重力进行分解，垂直天花板方向的平衡方程为：F=FN+mgcosθ；

FN=F-mgcosθ

在沿斜面方向上有：f=μFN=μ（F-mgcosθ）

由共点力平衡条件可知：μ（F-mgcosθ）=mgsinθ

解得：F==38N；【点睛】本题关键对木块受力分析，将重力按照效果正交分解后，再确定静摩擦力和弹力的大小和方向．14、（1）（2）【解析】试题分析：粒子在磁场中以洛伦兹力为向心力做圆周运动，在电场中做初速度为零的匀加速直线运动，据此分析运动时间；粒子进入匀强磁场后做匀速圆周运动，当轨迹与内圆相切时，所有的时间最短，粒子从Q射出后在电场中做类平抛运动，在电场方向上的分运动和从P释放后的运动情况相同，所以粒子进入磁场时沿竖直方向的速度同样为v，结合几何知识求解．（1）设粒子在磁场中运动的速度大小为v，所受洛伦兹力提供向心力，有①设粒子在电场中