2023年河南省豫南市级示范性高中物理高二第二学期期末经典试题含解析

2022-2023高二下物理期末模拟试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、如图所示，甲图为正弦式交流电，乙图正值部分按正弦规律变化，负值部分电流恒定，丙图为方波式交流电，三个图中的I0和周期T相同.三种交流电的有效值之比为（A．2：2：3 B．2：3：2 C．3：2：2 D．2：3：22、如图所示，理想变压器的原线圈两端接在u＝220sin100πt（V）的交流电源上，副线圈两端接R＝55Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2∶1，电流表、电压表均为理想电表．下列说法正确的是（）A．原线圈中电流表的读数为1AB．原线圈中的输入功率为C．副线圈中电压表的读数为110VD．副线圈中输出交流电的周期为0.01s3、中国北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统，是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。预计2020年左右，北斗卫星导航系统将形成全球覆盖能力。如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做圆周运动，a是地球同步卫星，则()A．卫星a的角速度小于c的角速度B．卫星a的加速度大于b的加速度C．卫星a的运行速度大于第一宇宙速度D．卫星b的周期大于24h4、关于光束的强度、光束的能量及光子的能量的关系正确的说法是A．光强增大，光束能量也增大，光子能量也增大B．光强减弱，光束能量也减弱，光子能量不变C．光的波长越长，光束能量也越大，光子能量也越大D．光的波长越短，光束能量也越大，光子能量也越小5、如图所示，纸面内直角坐标系xOy的y轴右侧有一菱形区域Obcd，Oc与x轴重合，Oc的长度是bd的长度的两倍．菱形区域内有方向垂直于纸面的两个匀强磁场，磁感应强度等大反向，bd为两磁场的分界线．现有一中心在x轴上的正方形线框ABCD，它的BC边与y轴平行，长度与bd的长度相同，均为．现线框以大小为的速度沿x轴正方向匀速运动，以逆时针方向为感应电流的正方向，则线框在磁场中运动时，线框中通过的感应电流随时间的变化关系图象可能为A． B．C． D．6、如图所示，实线是一簇未标明方向的匀强电场的电场线，虚线是一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点．若带电粒子在运动中只受电场力作用，则根据此图可知①带电粒子所带电性②带电粒子在a、b两点的受力方向③带电粒子在a、b两点的速度何处较大④带电粒子在a、b两点的电势能何处较大⑤a、b两点哪点的电势较高以上判断正确的是（）A．①②⑤ B．②③④ C．③④⑤ D．①③⑤二、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、如图甲所示，用一水平力F拉着一个静止在倾角为θ的光滑斜面上的物体，逐渐增大F，物体做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图像如图乙所示，若重力加速度g取10m/s2，根据图乙中所提供的信息不能计算出A．物体的质量B．斜面的倾角C．物体能静止在斜面上所施加的最小外力D．加速度为6m/s2时物体的速度8、“不经历风雨怎么见彩虹”，彩虹的产生原因是光的色散，如图所示为太阳光射到空气中的小水珠发生色散形成彩虹的光路示意图，a、b为两种折射出的单色光．以下说法正确的是A．a光光子能量大于b光光子能量B．在水珠中a光的传播速度大于b光的传播速度C．用同一双缝干清装置看到的a光干涉条纹间距比b光宽D．如果b光能使某金属发生光电效应，则a光也一定能使该金属发生光电效应9、2011年3月11日，日本发生里氏九级大地震，造成福岛核电站的核泄漏事故．在泄露的污染物中含有131I和137Cs两种放射性元素，它们通过一系列衰变产生对人体有危害的辐射，其中131I的衰变方程为，其半衰变期为8天．下列说法正确的是()A．该核反应的实质是131I原子核内一个中子转变成了一个质子和一个电子B．原子核中含有78个中子C．16个原子核经过16天有12个发生了衰变D．已知该反应中生成的原子核处于高能级，则其在向低能级跃迁过程中可能释放γ光子10、图示为氢原子能级图以及从n=3、4、5、6能级跃迁到n=2能级时辐射的四条光谱线,已知从n=3跃迁到n=2的能级时辐射光的波长为656nm,下列叙述正确的有()A．四条谱线中频率最大的是HδB．用633nm的光照射能使氢原子从n=2跃迁到n=3的能级C．一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时,最多产生3种谱线D．如果Hδ可以使某种金属发生光电效应,只要照射时间足够长,光的强度足够大,Hβ也可以使该金属发生光电效应三、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）在做“用油膜法估测分子大小”的实验中：（1）实验中采用油酸的酒精溶液，而不直接用油酸，其目的是__________________；（2）油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸1mL，用滴管向量筒内滴100滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1mL，若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示，若每一个方格的边长为20mm。由以上数据，估算出油酸分子的直径约为__________________m（结果保留两位有效数字）。（3）某同学在实验中，计算出的分子直径偏大，可能是由于______A．油酸分子未完全散开B．油酸中含有大量酒精C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液滴数100错计成了99.12．（12分）图甲为在气垫导轨上研究匀变速直线运动的示意图，滑块上装有宽度为d（很小）的遮光条，滑块在钩码作用下先后通过两个光电门，用光电计时器记录遮光条通过光电门1的时间△t以及遮光条从光电门1运动到光电门2的时间t，用刻度尺测出两个光电门之间的距离x．（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d，示数如图乙，则d=_____cm；（2）实验时，滑块从光电门1的右侧某处由静止释放，测得△t=50s，则遮光条经过光电门1时的速度v=_____m/s；（3）保持其它实验条件不变，只调节光电门2的位置，滑块每次都从同一位置由静止释放，记录几组x及其对应的t，作出﹣t图象如图丙，其斜率为k，则滑块加速度的大小a与k关系可表达为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．（10分）如图所示，由同种材料制成的单匝正方形闭合导线框abcd位于竖直平面内，其下方有一匀强磁场区域，该区域的上边界水平，并与线框的ab边平行，磁场方向与线框平面垂直。已知磁场的磁感应强度为B，线框边长为L，线框质量为m，电阻为R。线框从磁场上方某高度处，由静止开始下落，恰能匀速进入磁场区域。求：（1）当ab边刚进入磁场时，线框的速度大小；（2）线框在进入磁场的过程中，通过导线横截面的电荷量；（3）分析线框进入磁场过程中的能量转化情况。14．（16分）如图所示,质量为的木板B放在水平地面上,质量为的货箱A放在木板B上．一根轻绳一端拴在货箱上，另一端拴在地面绳绷紧时与水平面的夹角为．已知货箱A与木板B之间的动摩擦因数，木板B与地面之间的动摩擦因数．重力加速度g取．现用水平力F将木板B从货箱A下面匀速抽出，试求：（，）（1）绳上张力T的大小；（2）拉力F的大小．15．（12分）甲、乙两辆车在相邻的两条平行直轨道上同向匀速行驶，甲车的速度为v1＝16m/s，乙车的速度为v1＝l1m/s，乙车在甲车的前面．当两车相距L＝6m时，两车同时开始刹车，从此时开始计时，甲车以a1＝1m/s1的加速度刹车，7s后立即改做匀速运动：乙车刹车的加速度为a1＝lm/s1．求：（1）在哪些时刻两车速度相等？（1）两车有几次相遇？在哪些时刻两车相遇？

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、D【解析】

甲图中交流电的有效值为I1=22I0；对乙图22I02⋅RT2、A【解析】

A．原线圈中电压的有效值为220V，根据电压与匝数成正比可得，副线圈中电压的有效值为110V，因为电阻R=55Ω，故副线圈中的电流为2A，则原线圈中的电流为1A，电流表的示数为1A，故A正确；B．由输入功率和输出功率相等可得原线圈中的输入功率为P=I2R=（2A）2×55Ω=220W故B错误；C．电压表的读数为电压的有效值，由A的分析可知，副线圈的有效值为110V，所以电压表的读数为110V，故C错误；D．原线圈中交流电的周期为则副线圈中输出交流电的周期也为0.02s，故D错误。故选A。3、A【解析】

根据，可得，a的轨道半径大于c的轨道半径，因此卫星a的角速度小于c的角速度，选项A正确；由，a的轨道半径与b的轨道半径相等，因此卫星a的加速度等于b的加速度，选项B错误；由，a的轨道半径大于地球半径，因此卫星a的运行速度小于第一宇宙速度，选项C错误；由，a的轨道半径与b的轨道半径相等，卫星b的周期等于a的周期，为24h，选项D错误。4、B【解析】

光子的能量E=hγ，则光子的能量由光的频率决定，与光强无关；而光束的能量由光强决定，光强减弱，光束能量也减弱，故选项A错误，B正确；根据可知，光的波长越长，光子能量也越小；光的波长越短，光子能量也越大；选项CD错误；故选B.5、D【解析】

线圈在进入磁场的过程中，磁通量增加，根据楞次定律可知，感应电流的方向沿逆时针方向，为正值，从线圈开始运动，到BC边运动到bd位置的过程中，切割的有效长度均匀增大，感应电动势均匀增大，则感应电流均匀增大，该段时间为；之后AD和BC棒分别在obd和bcd区域做切割磁感线运动，AD棒切割磁感线运动产生的感应电流方向为顺时针，BC棒产生的感应电流方向也为顺时针，故电路中的电流方向为顺时针方向，有效长度之和为不变，故回路总电动势不变，感应电流顺时针不变，该段时间为；运动L后，BC棒出磁场，AD边在bcd区域中做切割磁感线运动，产生的感应电流方向为逆时针，且其做切割磁感线运动的有效长度均匀减小，感应电动势均匀减小，则感应电流均匀减小，最后减小为零，该段时间，故选项D正确，ABC错误．6、B【解析】

①②．假设粒子由a到b运动．由图可知，粒子向下偏转，则说明粒子所受的电场力方向竖直向下，由于不知电场线方向，故无法判断粒子电性，②正确，①错误；③．由图可知，粒子从a到b的过程中，电场力做正功，说明粒子速度增大，故可知b处速度较大，③正确；④．电场力做正功，则电势能减小，故a点电势能较大，④正确；⑤．虽然a点电势能较大，但是不知道粒子的电性，故无法判断电势的高低，故⑤错误，故选B．【点睛】本题是电场中轨迹问题，关键要能根据轨迹弯曲方向判断出电场力的方向，掌握电场力做正功，电势能减小，判断电势能的大小．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、ABC【解析】

AB.对物体受力分析，受推力、重力、支持力，如图x方向：y方向：从图象中取两个点（20N，2m/s2）、（30N，6m/s2）代入各式解得：故A正确，B正确；C.物体能静止在斜面上，当F沿斜面向上时所施加的外力最小：故C正确；D.题中并未说明推力随时间的变化关系，故无法求出加速度为6m/s2时物体的速度大小．故D错误．8、BC【解析】

根据光线进入水珠折射时折射角的大小关系，可分析折射率的大小，可确定出光的频率关系，由光子的能量，可知，光子的能量与光的频率成正比．由分析光在雨滴中传播速度的大小，确定出波长的关系，就可判断出光干涉条纹间距大小．根据产生光电效应的条件分析光电效应现象．【详解】AB．根据光路图知，太阳光进入水珠时b光的偏折程度大，则b光的折射率大于a光的折射率．由，光的在水珠中的速度小，则光频率较大，由光子的能量可知，光子的能量与光的频率成正比，所以光线的光子能量较大，故A错误，B正确；C．折射率小，则频率小，波长大，知a光的波长大于b光的波长，根据干涉条纹的间距公式知，a光干涉条纹的间距大于b光干涉条纹的间距，故C正确；D．产生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，故可知若b光能使金属发生光电效应，则a光不一定能使该金属发生光电效应，故D错误．【点睛】解决本题的突破口在于根据光的偏折程度比较出折射率的大小，掌握折射率、频率、临界角、波长等大小关系，并记住这些关系．9、ABD【解析】

由题可知，衰变方程为是β衰变，该核反应的实质是131I原子核内一个中子转变成了一个质子和一个电子．故A正确；原子核中含有131和核子，53个质子，所以有：131-53=78个中子．故B正确；半衰期是大量放射性元素衰变的统计规律，对个别的原子没有意义，故C错误；该反应中生成的原子核处于高能级，在原子核由高能级向低能级跃迁过程中可能释放γ光子．故D正确，故选ABD.【点睛】衰变是自发的过程，而核反应过程则是人工转变的，它们均满足质量数与质子数守恒规律；同时要注意半衰期是大量放射性元素衰变的统计规律．10、AC【解析】

四种跃迁中，由n=6到n=2两能级间能级差最大，辐射的光子能量最大，辐射光子频率最大．即四条谱线中频率最大的是Hδ，故A正确；当从n=2跃迁到n=3的能级，需要吸收的能量为，解得：λ=658nm，故B错误；根据，所以一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时最多能辐射3种不同波长的光，故C正确；由图可知，Hδ的能量值大于Hβ的能量值，所以如果Hδ可以使某种金属发生光电效应，Hβ不一定能使该金属发生光电效应，与光的强度无关，故D错误．所以AC正确，BD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、尽可能散开，形成单分子油膜3.5×10-10(3.4×【解析】

第一空.实验中要让油膜尽可能散开，目的是形成单分子油膜；第二空.油膜面积约占72小格，则油酸膜的面积约为：S=72×20×20mm2=2.88×10-2m2，每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为：V=1油酸分子的直径：d=VS=1×10-112.88×10-2=3.5×10A．油酸未完全散开，S偏小，故得到的分子直径d将偏大，故A正确；B．计算时利用的是纯油酸的体积，如果含有大量的酒精，则油酸的实际体积偏小，则直径将偏小，故B错误；C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S将偏小，故得到的分子直径将偏大，故C正确；D．求每滴体积时，lmL的溶液的滴数误少记了1滴，由V0=V/n可知，纯油酸的体积将偏大，则计算得到的分子直径将偏大，故D正确。12、0.750.15【解析】（1）主尺：0.7cm，游标尺：对齐的是5，所以读数为：5×0.1mm=0.5mm=0.05cm，故遮光条宽度d=0.75cm，（2）滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度．则滑块经过光电门时的速度为：（3）据及得图像的斜率，解得点睛：图象法处理数据时，要根据物理规律写出横纵坐标之间的关系式．结合图象的截距、斜率等求解．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）v=（2）q=（3）见解析【解析】试题分析：（1）线框匀速进入磁场受力平衡：mg=FF="BIL"I=E=BLv解得：v=（2）线框匀速进入磁场所用时间：t=流经线框导线横截面的电荷量又已经知道联立解得：q=（3）线框匀速进入磁场过程，动