2023年山西省忻州市静乐一中物理高二第二学期期末达标测试试题含解析

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，一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞，使气缸悬空而静止．设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移动，缸壁导热性良好使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同，则下列结论中正确的是（）A．若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些；B．若外界大气压增大，则气缸的上底面距地面的高度将增大；C．若气温升高，则活塞距地面的高度将减小；D．若气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将增大．2、如图所示为氢原子的能级图，下列说法正确的是A．用能量为13.06eV的光子照射一群处于基态氢原子，最多能辐射出10种不同频率的光子B．用能量为12.70eV的光子照射一群处于基态氢原子，最多能辐射出6种不同频率的光子C．用能量为12.09eV的光子照射一群处于今天氢原子，最多能辐射出2种不同频率的光子D．用能量为12.85eV的电子碰撞一个处于基态氢原子，可使氢原子电离3、一个含有理想变压器的电路如图所示，其中为定值电阻，为滑动变阻器，电表为理想电表，为正弦交流电源，其电压有效值恒定，当滑片从左向右滑动的过程，下列说法正确的是（）A．理想变压器输出功率减小B．电流表示数减小C．电容器所带电荷量始终不变D．电压表示数不变4、如右图所示，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边与竖直方向的夹角均为θ.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l1、l2表示，若l1∶l2＝2∶3，则两绳受到的拉力之比F1∶F2等于()A．1∶1B．2∶3C．3∶2D．4∶95、如图所示，导线AB与CD平行．当开关S闭合与断开时，关于导线CD中感应电流的方向，下列判断正确的是A．S闭合时方向向左，S断开时方向向左B．S闭合时方向向右，S断开时方向向左C．S闭合时方向向左，S断开时方向向右D．S闭合时方向向右，S断开时方向向右6、如图所示，水平光滑地面上停放着一辆质量为M的小车，其左侧有半径为R的四分之一光滑圆弧轨道AB，轨道最低点B与水平轨道BC相切，整个轨道处于同一竖直平面内，将质量为m的物块（可视为质点）从A点无初速释放，物块沿轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出。己知重力加速度为g，小物块与BC部分的动摩擦因数为μ，空气阻力可忽略不计。关于物块从A位置运动至C位置的过程，下列说法中正确的是A．小车和物块构成的系统动量守恒B．摩擦力对物块和轨道BC所做功的代数和为零C．物块的最大速度为2gRD．小车发生的位移m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、如图所示为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线。下列说法中不正确的是（）A．当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力B．当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力C．当r等于r1时，分子间的作用力为零D．当r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功8、为减少机动车尾气排放，某市推出新型节能环保电动车，在检测该款电动车性能的实验中，质量为的电动车由静止开始沿平直公路行驶，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力与对应的速度，并描绘出如图所示的图象（图中均为直线），假设电动车行驶中所受阻力恒定，最终匀速运动，重力加速度取，则（）A．电动车运动过程中的最大速度为B．该车启动后，先做匀加速运动，然后匀速运动C．该车做匀加速运动的时间是D．该车加速度大小为时，动能为9、如图所示，竖直墙上固定有光滑的小滑轮D，质量相等的物体A和B用轻弹簧连接，物体B放在地面上，用一根不可伸长的轻绳一端与物体A连接，另一端跨过定滑轮与小环C连接，小环C穿过竖直固定的光滑均匀细杆，小环C位于位置R时，绳与细杆的夹角为θ，此时物体B与地面刚好无压力．图中SD水平，位置R和Q关于S对称．现让小环从R处由静止释放，环下落过程中绳始终处于拉直状态，且环到达Q时速度最大．下列关于小环C下落过程中的描述正确的是（）A．物体A、C和轻弹簧组成的系统机械能守恒B．小环C下落到位置S时，小环C的机械能一定最大C．小环C从位置R运动到位置Q的过程中，弹簧的弹性势能一定先减小后增大D．小环C到达Q点时，物体A与小环C的动能之比为10、图示为金属A和B的遏止电压Uc和入射光频率υ的关系图象，由图可知()A．金属A的逸出功大于金属B的逸出功B．金属A的截止频率小于金属B的截止频率C．图像的斜率为普朗克常量D．如果用频率为5.5×1014Hz的入射光照射两种金属，从金属A逸出光电子的最大初动能较大三、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）将的油酸溶于酒精，制成的油酸酒精溶液．已知溶液有50滴，现取1滴油酸酒精溶液滴到水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子层，已测出这一薄层的面积为．由此可估测油酸分子的直径为___________________m．12．（12分）为了“测量当地重力加速度g的值和木块与木板间的动摩擦因数μ”，某同学设计了如下实验方案：第一步：他把带有定滑轮的木板的有滑轮的一端垫起，把质量为M的滑块通过细绳与质量为m的带夹重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤后连一纸带，穿过打点计时器，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板做匀速运动，如图甲所示．第二步：保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，如图乙所示．然后接通电源释放滑块，使之从静止开始加速运动，打出纸带．打出的纸带如丙图：试回答下列问题：（1）已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数的时间间隔为T，OA、AB、DE、EF间距分别为x1、x2、x3、x4，根据纸带求木块下滑的加速度a=____．（2）已知质量m、M，加速度a，则当地的重加速度g=____．（3）已知质量m、M和长木板的倾角θ，则木块与木板间的动摩擦因数μ=____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）在某游乐场中，有一台大型游戏机叫“跳楼机”．参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面40m高处，然后由静止释放．座椅沿轨道自由下落一段时间后，开始受到压缩空气提供的恒定阻力而紧接着做匀减速运动，下落到离地面4.0m高处速度刚好减小到零，这一下落全过程经历的时间是6s．求：(1)座椅被释放后自由下落的高度有多高？(2)在匀减速运动阶段，座椅和游客的加速度大小是多少？（取g＝10m/s2）14．（16分）如图甲所示，竖直轻弹簧下端固定在水平地面上，上端与木块A连接，物块B叠放在A上，系统处于静止状态。现对B施加竖直向上的拉力F，使A、B以大小的加速度竖直向上做匀加速直线运动直至分离，力F的大小随B的位移x变化的关系如图乙所示。当x=16cm时撤去力F，撤去力F前B一直做匀加速直线运动。取，求：(1)弹簧的劲度系数k、物块A的质量m和物块B的质量M；(2)A、B分离时A的速度大小以及从A、B分离至B到达最高点所用的时间t；(3)从B由静止开始到A与B分离的过程中，A与弹簧组成的系统的机械能变化量。15．（12分）如图所示．一固定足够长的斜面MN与水平面的夹角α=30°，斜面上有一质量为m=1kg的小球P，Q是一带竖直推板的直杆．现使竖直杆Q以水平加速度水平向右从斜面底N开始做初速为零的匀加速直线运动，从而推动小球P沿斜面向上运动．小球P与直杆Q及斜面之间的摩擦均不计，直杆Q始终保持竖直状态，求：（1）该过程中小球P的加速度大小，（2）直杆Q对小球P的推力大小（可以用根式表示）（3）直杆Q从开始推动小球P经时间t=0.5s后突然停止运动并立即撤出，求此后小球P由于惯性向上滑动达到的最高点与N点的距离及返回到N点所用的时间？

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】

AC．选择气缸和活塞为整体，那么整体所受的大气压力相互抵消，若外界大气压增大、气温升高，弹簧弹力仍等于重力，则弹簧长度不发生变化，活塞距地面的高度不变，故AC错误；B．选择气缸为研究对象，竖直向下受重力和大气压力PS，向上受到缸内气体向上的压力P1S，物体受三力平衡：G+PS=P1S，若外界大气压P增大，P1一定增大，根据理想气体的等温变化PV=C，当压强增大时，体积一定减小，所以气缸的上底面距地面的高度将减小，故B错误；D．若气温升高，缸内气体做等压变化，由盖吕萨克定律：，可知，当温度升高时，气体体积增大，气缸上升，则气缸的上底面距地面的高度将增大，故D正确．2、A【解析】

用光子能量为13.06eV的光照射一群处于基态的氢原子，氢原子吸收光子后的能量值：E=E1+13.06=-13.6+13.06=-0.54eV；可知处于基态的氢原子吸收光子后将跃迁到n=5的能级，处于n=5能级的一群氢原子，在向低能级跃迁的过程中可以释放＝10种不同频率的光子，故A正确；因12.70eV的能量不等于任何两个能级的能级差，故不能被氢原子吸收，选项B错误；用光子能量为12.09eV的光照射一群处于基态的氢原子，氢原子吸收光子后的能量值：E=E1+12.09=-13.6+12.09=-1.51eV；可知处于基态的氢原子吸收光子后将跃迁到n=3的能级，处于n=3能级的一群氢原子，在向低能级跃迁的过程中可以释放＝3种不同频率的光子，故C错误；12.85eV<13.6eV，则用能量为12.85eV的电子碰撞一个处于基态氢原子，不可使氢原子电离，选项D错误；故选A.点睛：解决本题的关键知道原子吸收能量后可从低能级向高能级跃迁，但是吸收的能量必须等于能级差，否则不能被吸收；从高能级向低能级跃迁，辐射光子.3、B【解析】

AB、滑片P从左向右滑动的过程，总电阻增大，总电流I2减小，根据变压器原理可知电流表示数减小，理想变压器输入功率等于输出功率，则P=U1I1=（U-I1R1）I1=UI1-I12R1，P是关于I1的二次函数，当I1减小，P有可能先增大后减小，也有可能一直减小，故A错误，B正确；

C、因为副线圈电流I2减小，R3两端的电压减小，即电容器的电压减小，由Q=CU可知，电容器C所带电荷量减小，故C错误；

D、设原线圈电流为I1，原线圈的电压为U1=U-I1R1，I1减小，则U1增大，根据电压与匝数成正比可得输出电压有效值增大，则电压表的示数增大，故D错误。

故选B．4、A【解析】试题分析：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．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．在四边形OQCP中，由几何关系可知，α=β．故FP=FQ．即F1︰F2=1︰1，故选项A正确．考点：解答本题时要能正确的进行受力分析，并且能熟练运用几何知识分析力的关系．5、C【解析】

当S闭合时，穿过回路CD的磁通量垂直纸面向外增大，由楞次定律得知感应电流的磁场方向应是垂直纸面向里，由安培定则判知感应电流方向是由D到C；当S断开时，穿过回路CD的磁通量垂直纸面向外减小，由楞次定律得知感应电流的磁场方向应是垂直纸面向外，由安培定则判知感应电流方向是由C到D；故选C6、D【解析】

A.小车和物块组成的系统水平方向所受合外力为零，水平方向动量守恒，系统整体所受合外力不为零，系统动量不守恒，故A项与题意不相符；B.摩擦力对物块和轨道BC所做功的代数和等于摩擦力与相对位移的乘积，摩擦力做功的代数和不为零，为：-mgR，故B项与题意不相符；C.如果小车固定不动，物块到达水平轨道时速度最大，由机械能守恒定律得：mgR=1解得：v=2gR现在物块下滑时，小车向左滑动，物块的速度小于v=2gR，故CD.小车与物块组成的系统水平方向动量守恒，物块下滑过程，以向右为正方向，由动量守恒定律得mv水平方向动量守恒在任何时候都成立，因此有m两边乘时间有mv1因最后两物体共速，因此有v由能量守恒可得mgR=umgl解得l=且x解得：x故D项与题意相符。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、ACD【解析】

A．由图可知r2=r0，因此当r大于r1而小于r2时分子力为斥力，大于r2时分子力为引力，故A错误，符合题意；

B．由于r1＜r2=r0，故当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力，故B正确，不符合题意；C．由于r2=r0，因此当r等于r2时，分子间的作用力为零，故C错误，符合题意。

D．当r由r1变到r2的过程中，分子力为斥力，因此分子间作用力做正功，故D错误，符合题意。故选ACD。8、AD【解析】

A.因为横坐标是1/v，所以全过程中，C点的1/v值最小，则速度最大是15m/s.故A正确；B.

AB段牵引力不变，根据牛顿第二定律知，加速度不变，做匀加速直线运动；BC图线的斜率表示电动车的功率，知BC段功率不变，牵引力减小，加速度减小，做加速度减小的加速运动．故B错误；C.电动机的功率为：P=W=6000W，匀加速运动的末速度为：v=3m/s当牵引力等于阻力时，速度最大，由图线知f=400N，根据牛顿第二定律得，匀加速运动的加速度大小a=（F−f）/m=（2000−400）800m/s2=2m/s2，则匀加速运动的时间t=v/a=3/2s=1.5s.故C错误；D.当车加速度为0.75m/s2时,牵引力为：F=f+ma=400+800×0.75N=1000N，此时的速度为：v1=PF=6000/1000m/s=6m/s，则车的动能为：Ek=J=14400J=1.44×104J.故D正确．故选AD.【点睛】AB过程牵引力不变，根据牛顿第二定律知，做匀加速直线运动，BC段图线的斜率表示电动车的功率，斜率不变，则功率不变，根据功率与牵引力的关系，判断BC段的运动情况，速度达到最大时，牵引力等于阻力．9、ABD【解析】A项：在小环下滑过程中，只有重力势能与动能、弹性势能相互转换，所以小环C、物体A和轻弹簧组成的系统机械能守恒，故A正确；B项：小环C下落到位置S过程中，绳的拉力一直对小环做正功，所以小环的机械能一直在增大，往下绳的拉力对小环做负功，机械能减小，所以在S时，小环的机械能最大，故B正确；C项：由于小环从R到S过程中，小环的机械能一直增大，所以AB弹簧组成的系统机械能减小，由于A的机械能增大，所以弹簧的弹性势能减小，小环从S到Q过程中，小环的机械能减小，AB弹簧组成的系统机械能增大，A的机械能不一定减小，所以弹性势能不一定增大，故C错误；D项：在Q点将小环速度分解可知，根据动能可知，物体A与小环C的动能之比为，故D正确．10、BD【解析】B．根据爱因斯坦光电效应方程Ekm=hν−W0及能量守恒定律方程：eUC=Ekm，得：.当Uc=0时，对应的频率为截止频率，由图知，金属A的截止频率小于金属B的截止频率，故B正确；A．截止频率对应的光子能量等于金属的逸出功，金属的逸出功为W0=hγc，γC是截止频率．所以金属A的逸出功小于金属B的逸出功，故A错误；C．根据，斜率为，故C错误；D．根据爱因斯坦光电效应方程Ekm=hγ-W0，由于A的逸出功较小，从金属A逸出光电子的最大初动能较大，故D正确；故选：BD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、【解析】

一滴油酸的体积为：；油酸分子的直径为：．12、（1）（2）（3）【解析】

（1）根据△x=aT2可知：；，则；（2）（3）由题意；，解得；【点睛】此题是测定重力加速度和动摩擦因数的实验；关键是搞清实验的原理；能根据牛顿第二定律列出在两种情况下的方程，联立即可解答．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)h=7.2m(2)a=2.5m/s2【解析】

(1)分析座椅的运动情况，先做自由落体运动，然后做匀减速直线运动直到静止，画出速度-时间图象，根据图象与时间轴围成的面积表示位移求出最大速度v，再根据位移-速度公式即可求得自由下落的高度h；(2)先求座椅和游客做匀减速运动的位移，再根据匀减速直线运动位移-速度公式即可解题．【详解】(1)画出v-t图，如图所示：由图象知，“面积”得：根据自由落体运动规律，座椅被释放后自由下落的高度：(2)物体做匀减速运动的位移：s′＝(36-7.2)m＝28.8m由公式v2＝2as′可知在匀减速运动阶段，游客的加速度大小：【点睛】该题主要考查了自由落体运动和匀减速直线运动位移﹣时间公式的直接应用，有时利用图象等其