2023年湖北省武汉市部分学校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、如图所示，一个质量为m的铁锤，以速度v竖直打在木桩上，经Δt时间而停止，严格来说，在击打时间内，铁锤所受到的平均冲力大小为()A．mg B．－mgC． D．＋mg2、氢原子能级示意图如图所示．光子能量在1.63eV~3.10eV的光为可见光．要使处于基态（n=1）的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为A．12.09eV B．10.20eV C．1.89eV D．1.5leV3、汽车以20m/s的速度做匀速直线运动，刹车后第2s内的位移为12.5m，那么开始刹车后2s内与开始刹车后6s内汽车通过的位移之比为A．1:1 B．3:1C．3:4 D．4:34、如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态．如果只改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是()A．绳的右端上移到b′，绳子拉力变小`B．绳的两端高度差越小，绳子拉力越大C．将杆N向右移一些，绳子拉力变大D．若换挂质量更大的衣服，则衣服架悬挂点右移5、为了减少光学元件的反射损失,可在光学元件表面镀上一层增透膜,利用薄膜的干涉相消来减少反射光.如果照相机镜头所镀膜对绿光的折射率为n,厚度为d,它使绿光在垂直入射时反射光完全抵消,那么绿光在真空中的波长λ0为A．d4B．nd4C．4dD．6、2018年11月，“2018FISE世界极限运动巡回赛”战幕在成都拉开，图中某选手骑摩托车飞跃中的极限动作的频闪照片。关于骑手（含摩托车）在空中的受力情况分析，说法正确的是（）A．不受力的作用B．重力、空气阻力C．重力和牵引力、空气阻力D．仅受到重力作用二、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、虹和霓是太阳光在水柱内分别经过一次和两次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球来说明，两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带，光路如图所示，下列说法中正确的是A．M、N点的颜色分别为紫、红B．M、N点的颜色分别为红、紫C．P、Q点的颜色分别为紫、红D．P、Q点的颜色分别为红、紫8、用双缝干涉测光的波长实验中，用频率为f的红光垂直照射狭缝，观察到了干涉条纹．设光速为c，下列说法正确的是（）A．实验中若将入射光由红光换成紫光，相邻两个亮条纹间距将变宽B．如果将双缝的间距变大，则屏上的干涉条纹的间距将变宽C．在光屏的P点出现第3条暗条纹，则P点到双缝S1S2的距离之差为D．用白光做实验时，偏离中央亮条纹较远的是红光9、振幅为A的两个完全相同的波源发出的简谐波在同一介质中相遇，发生干涉的图样如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，C为DE连线的中点，则以下说法正确的是A．A、C点为振动加强点，经过半个周期，这两点为振动减弱点B．B、D、E为振动减弱点，经过半个周期，它们仍为振动减弱点C．从图示时刻经过半个周期，C处质点通过的路程为4AD．从图示时刻经过半个周期，A处质点振动速度为零10、如图所示是工业生产中大部分光电控制设备用到的光控继电器（即一种开关，用来控制电路）的示意图，它是由电源、光电管（、放大器、电磁继电器（等几个部分组成，当用绿光照射光电管的阴极K时，可以发生光电效应，则下列说法中正确的是（）A．图中a端为电源的正极B．放大器的作用是将光电管中产生的电流放大后，使铁芯M磁化，将衔铁N吸住C．若增大绿光的照射强度，光电子最大初动能增大D．改用蓝光照射光电管的阴极K时，电路中仍有光电流三、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）某同学利用光电门和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验气垫导轨装置如图甲所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块弹射架等组成在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔,向导轨空腔内不断通入压缩空气,空气会从小孔中喷出使滑块稳定地漂浮在导轨上,这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。下面是实验的主要步骤：①用游标卡尺测量遮光条的宽度d示数如图乙所示;②安装好气垫导轨调节气垫导轨底座螺母,观察导轨上的气泡仪,使_____________;③向气垫导轨通入压缩空气④把滑块2放在气垫导轨上的光电门之间;然后让滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮筋;⑤释放滑块1滑块1通过光电门1的时间为0.008s⑥滑块1与静止的滑块2碰撞后粘合在一起,通过光电门2的时间为0.014s;⑦用天平测得滑块1的质量310g,滑块2(包括橡皮泥)的质量为200g。(1)遮光条的宽度d=______mm(2)请完善实验步骤②中的内容;(3)计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量______kg·m/s;两滑块相互作用以后系统的总动量为______kg·m/s(保留二位有效数字);(4)试说明(3)中两结果不完全相等的主要原因是________________。12．（12分）用如图(a)所示的装置验证动量守恒定律．气垫导轨上有两个滑块，滑块右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连；滑块左侧带有一弹簧片，上面固定一遮光条，光电计时器(图中未完全画出可记录遮光条通过光电门的时间．实验测得滑块质量,滑块质量.遮光条宽度打点计时器所用交流电频率.将光电门固定在滑块B的右侧，启动打点计时器，给滑块一向右的初速度，使它与相碰．碰后光电计时器显示的时间,则碰后的速度为_____已知碰后没有反向，打出的纸带如图(b)所示，则碰前、组成的系统的总动量为_____;碰后、组成的系统的总动量为_____.通过比较与是否相等，从而可得到、组成的系统在碰撞过程中动量是否守恒的结论．(计算结果均保留三位有效数字)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，内阻为5Ω的发电机通过理想升压变压器和理想降压变压器向用户供电。已知输电线的总电阻为R=50Ω，升压变压器的原、副线圈匝数之比为1：4，降压变压器的原、副线圈匝数之比为5：1，降压变压器副线圈两端输出电压的表达式为，降压变压器的副线圈与R0=22Ω的负载电阻组成闭合电路。求：（1）降压变压器的输出功率；（2）升压变压器的输出功率；（3）发电机电动势的有效值。14．（16分）如图所示，两条平行的光滑金属导轨所在平面与水平面的夹角为θ，间距为d．导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与导轨平面垂直．质量为m的金属棒被固定在导轨上，距底端的距离为s，导轨与外接电源相连，使金属棒通有电流．金属棒被松开后，以加速度a沿导轨匀加速下滑，金属棒中的电流始终保持恒定，重力加速度为g．求下滑到底端的过程中，金属棒：（1）末速度的大小v；（2）通过的电流大小I；（3）通过的电荷量Q．15．（12分）如图所示，MN与PQ是两条水平放置彼此平行的光滑金属导轨，导轨间距为l＝0.5m．质量m＝1.0kg、电阻r＝0.5Ω的金属杆ab垂直跨接在导轨上，匀强磁场的磁感线垂直纸面向里，磁感应强度的大小为B＝2.0T，导轨左端接阻值R＝2.0Ω的电阻，导轨电阻不计．t＝0时刻ab杆受水平拉力F的作用后由静止开始向右做匀加速运动，第4s末，ab杆的速度为v＝2.0m/s，重力加速度g取10m/s2.求：(1)4s末ab杆受到的安培力F安的大小；(2)若0～4s时间内，电阻R上产生的焦耳热为1.7J，求这段时间内水平拉力F做的功；(3)若第4s末以后，拉力不再变化，且从4s末到金属杆ab达到最大速度过程中通过杆的电量q＝1.6C，则此过程金属杆ab克服安培力做功W安为多少？

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】

找出铁锤的初末动量，由动量定理可求得其对木桩的平均冲力．【详解】对铁锤分析可知，其受重力与木桩的作用力；设向下为正方向，则有：，解得：，故D正确，ABC错误．【点睛】本题考查动量定理的应用，在应用时要注意先明确正方向，然后列动量定理的关系式求解．2、A【解析】

由题意可知，基态（n=1）氢原子被激发后，至少被激发到n=3能级后，跃迁才可能产生能量在1.63eV~3.10eV的可见光．故．故本题选A．3、C【解析】

汽车刹车后做匀减速运动，已知初速度v0=20m/s，加速度a=-5m/s2，停车后速度v=0；根据匀变速直线运动的速度时间关系v=v0+at，得汽车停车时间为：；开始刹车后2s内的位移为：x2＝v0t+at2=20×2−×5×22=30m；因为汽车4s就停下来，故汽车6s内的位移等于汽车刹车过程中4s内的位移为：x6=v0t+at2=20×4−×5×42=40m．所以刹车后2s内的位移和刹车后6s内的位移之比为：，故ABD错误，C正确；故选C．【点睛】汽车刹车是匀减速运动，当汽车停止运动后，不在是匀变速运动，位移时间关系不能用匀变速直线运动的位移时间关系求解，所以刹车问题要注意汽车停车时间．4、C【解析】

AB．因为衣服钩时光滑的，所以绳子两端的拉力大小相同，设两杆间距为d，绳子长为L，左右两端绳子长度分别为L1、L2，绳子拉力为T，两部分与竖直夹角分别为、，根据题意有：，因为绳子拉力相对，所以，即：，，所以：，，d与L均为定值，所以为定值，为定值，绳子拉力不变，AB错误C．杆N向右移一些，d变大，，变大，变小，拉力变大，C正确D．挂质量更大的衣服，d与L均不变，绳中拉力变大，位置不变，D错误5、D【解析】本题考查薄膜干涉。设绿光在膜中的波长为λ，则由d=λ/4，得λ=4d；则绿光在真空中的波长为：λ0=nλ=4nd。故选D。点睛：光的透射能力是由薄膜的厚度决定，当厚度正好使得两反射光的光程差等于半个波长，出现振动减弱的现象．此时光的透射性最强．6、B【解析】

当骑手（含摩托车）在空中运动时，由于速度较快，车手的迎风面积较大，所以空气阻力作用要考虑，因此骑手受重力和空气阻力的作用。故B正确，ACD错误。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】七色光中白光中红光的折射率最小；紫光的折射率最大；故经玻璃球折射后红光的折射角较大；由玻璃球出来后将形成光带，而两端分别是红光和紫光；根据光路图可知说明M、Q点为紫光；N、P点为红光；故选AD．点睛：本题考查折射定律的应用，只需明确一个点的入射角和折射角即可以明确两光线的光路图，从而确定各点的颜色．8、CD【解析】

A．将入射光由红光换成紫光，则波长变小，根据双缝干涉条纹的间距公式知，亮条纹间距变小，A错误；B．将双缝的间距变大，根据双缝干涉条纹的间距公式知，亮条纹间距变小，B错误；C．双缝到光屏上P点的距离之差是半波长的奇数倍，会出现暗条纹，第三条暗条纹距离之差为，C正确；D．由于干涉实验中，根据双缝干涉条纹的间距公式知，条纹间距与光波长成正比，而红光波长最大，故偏离中央明条纹最远的是红光，D正确。故选CD【点睛】根据双缝干涉条纹的间距公式判断条纹间距的变化．9、BCD【解析】

A．A点为峰峰相遇点，为振动加强点；C点在振动加强点的连线上，也为振动加强点，经过半个周期，这两点仍为振动加强点，选项A错误；B．B、D、E三点均为峰谷相遇点，为振动减弱点，经过半个周期，它们仍为振动减弱点，选项B正确；C．C点为振动加强点，振幅为2A，从图示时刻经过半个周期，C处质点通过的路程为2×2A=4A，选项C正确；D．A为振动加强点，此时在波峰位置，则从图示时刻经过半个周期，A处质点在波谷位置，振动速度为零，选项D正确；故选BCD.点睛：注意波的叠加问题中，峰峰相遇和谷谷相遇都是振动加强点，在振动加强点的连线上的点也是振动加强点，振动加强点的振动总是加强的；同理峰谷相遇是振动减弱点，振动减弱点的振动总是减弱的；10、ABD【解析】

光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，根据光电效应方程判断光电子最大初动能的变化．【详解】电路中要产生电流，则a端接电源的正极，使逸出的光电子在光电管中加速，放大器的作用是将光电管中产生的电流放大后，使铁蕊M磁化，将衔铁N吸住。故A、B正确。根据光电效应方程知，光电子的最大初动能与入射光的强度无关，由入射光的频率决定。故C错误。绿光照射有光电流产生，知能产生光电效应，由于蓝光的频率大于绿光的频率，则蓝光照射能产生光电效应，一定有光电流产生。故D正确。故选ABD。【点睛】解决本题的关键知道光电效应的条件，以及掌握光电效应方程，知道光电子的最大初动能与什么因素有关．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、使气垫导轨水平；2.30mm；0.089；0.084；气垫导轨没有水平，存在阻力【解析】

（1）调节气垫导轨底座螺母，当气垫导轨水平时，滑块受到的摩擦力几乎为零；（2）由图知，游标卡尺主尺读数为0.2cm=2mm，游标尺第6条刻度线和主尺对应最齐，故游标尺读数为6×0.05=0.30mm，故遮光条宽度d=2mm+0.30mm=2.30mm；（3）由⑤可知，滑块1通过光电门1的时间为t1=0.008s

此时滑块1的速度为；故碰前总动量为P=m1v1=m1

代入数据，得P=0.089kg•m/s

由⑥知，滑块1与静止的滑块2碰撞后粘合在一起，通过光电门2的时间t2=0.014s

此时滑块1和滑块2的速度为

故碰后总动量为P'=（m1+m2）v2=（m1+m2）

代入数据，得P'=0.084kg•m/s

（4）对（3）中结果分析可知，碰撞前后总动量不相等，主要原因是气垫导轨没有水平，存在阻力。12、2.860.5800.570【解析】碰撞后B的速度为：vB=d/△tB=0.0100/0.0035=2.86m/s；打点计时器的打点时间间隔为：t=1/f=0.02s.由图(乙)所示纸带可知，碰撞前A的速度为：v=x/t=0.0400/0.02=2.00m/s，碰撞后A的速度为：vA=0.0196/0.02=0.98m/s，碰前A的动量P1=m1v=0.290×2.00=0.580；碰后A的动量为：PA=m1vA=0.290×0.98=0.284；B的动量为：PB=m2vB=0