2023年浙江省公立寄宿学校物理高二第二学期期末学业质量监测试题含解析

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，理想变压器原线圈输入电压u=Umsinωt，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器，和是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示：和是理想交流电流表示数分别用I1和I2表示下列说法正确的是A．Il和I2表示电流的瞬时值B．U1和U2表示电压的最大值C．滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变大D．滑片P向下滑动过程中，U2变大、I1变大2、下列哪位物理学家（科学家）没有获得过诺贝尔物理学奖（）A．普朗克 B．密立根 C．卢瑟福 D．康普顿3、如图所示，带箭头的实线表示电场线，、两点的电场强度分别为、，电势分别为、．下列判断中正确的是A．， B．，C．， D．，4、AB是固定在空中的光滑水平横杆，一质量为M的物块穿在杆AB上，物块通过细线悬吊着一质量为m的小球．现用沿杆的恒力F拉物块使物块、小球一起（保持相对静止）向右运动，细线与竖直方向夹角为θ，则以下说法正确的是（）A．杆对物块的支持力为MgB．细线上的拉力为C．D．物块和小球的加速度为5、如图所示，甲为一列简谐横波在时的波形，乙为该列波上质点的振动图象，由图象信息可判断波的传播方向和波速为（）A．沿轴正方向，B．沿轴负方向，C．沿轴正方向，D．沿轴负方向，6、在匀强磁场中有一个原来静止的碳14原子核，它放射出的粒子与反冲核的径迹是两个内切的圆，两圆的直径之比为7：1，如图所示，那么碳14的衰变方程为（）A．C→e+B B．C→He+BeC．C→H+B D．C→e+N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，用隔板将一绝热汽缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空．现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个汽缸．待气体达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积．假设整个系统不漏气．下列说法正确的是A．在自发扩散过程中，气体内能不变B．在自发扩散过程中，气体对外界做功C．气体在被压缩的过程中，分子平均动能增大D．气体在被压缩的过程中，外界对气体做功8、如图所示，用长为L的细线悬挂一质量为M的小木块，木块处于静止状态．一质量为m、速度为v0的子弹自左向右水平射穿木块后，速度变为v．已知重力加速度为g，则A．子弹刚穿出木块时，木块的速度为B．子弹穿过木块的过程中，子弹与木块组成的系统机械能守恒C．子弹穿过木块的过程中，子弹与木块组成的系统动量守恒D．木块上升的最大高度为9、如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，并用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠，下列说法正确的是（）A．这群氢原子能发出3种不同频率的光B．这群氢原子能发出2种不同频率的光C．金属钠发出的光电子的最大初动能9.60eVD．金属钠发出的光电子的最大初动能2.49eV10、对于一定质量的理想气体，下列状态参量变化能够实现的有A．保持气体温度不变，当压强増大时，气体体积变大B．保持气体体积不变，当温度升高时，气体压强增大C．保持气体压强不变，当体积增大时，气体的温度降低D．当气体的压强、体积都增大时，气体的温度升高三、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）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=____12．（12分）利用单分子油膜法估测分子直径实验体现了构建分子模型的物理思想，也体现了通过对宏观量的测量来实现对微观量的间接测量方法.某同学在做用单分子油膜法估测分子大小的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸，用注射器测得1mL上述溶液有50滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm，求：（计算结果均保留2位有效数字）（1）油酸膜的面积是___________；（2）根据上述数据，估测出油酸分子的直径是___________．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，电阻Rab=0.1Ω的导体ab沿光滑导线框向右做匀速运动线框中接有电阻R=0.4Ω，线框放在磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，导轨间距L=0.4m，运动速度v=10m/s．（线框的电阻不计）．（1）电路abcd中相当于电源的部分是？（2）使导体ab向右匀速运动所需的外力的大小和方向？（3）撤去外力后导体棒继续向前在滑行了0.8m，求这个过程中通过导体棒横截面的电荷量？14．（16分）如图所示，一透明球体置于空气中，半径R=0.1m，单色细光束AB平行于过球心的直线MN射向球体，AB与MN的间距为0.05m，经折射、反射、折射回到空气中，出射光线与AB恰好平行．①求该透明球体的折射率；②已知真空中光速c=3×108m/s，求光束在透明球体中的传播时间．15．（12分）如图所示，在某一足够大的真空室中，虚线PH的右侧是一磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，左侧是一场强为E、方向水平向左的匀强电场．在虚线PH上的点O处有一镭核（Ra)．某时刻原来静止的镭核水平向右放出一个质量为m、电荷量为q的粒子而衰变为质量为M、电荷量为Q氡核(Rn)，设粒子与氡核分离后它们之间的作用力及重力忽略不计，涉及动量问题时，亏损的质量可不计．(1)写出镭核衰变为氡核的核反应方程；(2)经过一段时间粒子刚好到达虚线PH上的A点，测得=L．求此时刻氡核的速度为多大．

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、C【解析】

AB.在交流电中电压表和电流表显示的都是有效值，故AB错误；CD.滑片P向下端滑动过程中，电阻减小，变压器输出电压由输入电压和匝数比决定，则次级电压不变即U2不变，则I2变大，则输出功率变大，输入功率变大，由P1=U1I1知I1变大，故C正确，D错误；2、C【解析】

A.普朗克获得了1918年诺贝尔物理学奖。故A错误。B.密立根获得了1923年诺贝尔物理学奖。故B错误。C.卢瑟福没有获得过诺贝尔物理学奖，故C正确。D.康普顿获得了1927年诺贝尔物理学奖。故D错误。3、A【解析】

由图示可知，A处的电场线疏，B处的电场线密，因此A点的电场强度小，B点的场强大，即EA＜EB；沿着电场线的方向，电势逐渐降低，结合图示可知，φA＜φB，故A正确，BCD错误4、C【解析】

对小球和物块组成的整体，分析受力如图1所示，根据牛顿第二定律得：水平方向：，竖直方向：．故A错误；以小球为研究对象，分析受力情况如图2所示，由牛顿第二定律得：；,故B错误；对整体在水平方向：，故选项C正确，选项D错误．【点睛】以小球和物块整体为研究对象，分析受力，根据牛顿第二定律研究横杆对M的摩擦力、弹力与加速度的关系．对小球研究，根据牛顿第二定律，采用合成法研究细线与竖直方向的夹角、细线的拉力与加速度的关系．5、A【解析】

由振动图象乙可知：t=0s时刻质点P的振动方向向上，则在波动图象甲上，根据波形的平移法得知，波的传播方向沿x轴正方向；由图象可知：波长λ=8m，周期T=4s故波的传播速度故A正确，BCD错误；故选A．【点睛】在振动图象上读出t=0s时刻质点P的振动方向，在波动图象上判断出波的传播方向；由左图读出波长，由右图读出周期，求出波速．6、D【解析】原子核的衰变过程满足动量守恒，粒子与反冲核的速度方向相反，根据左手定则判断得知，粒子与反冲核的电性相反，则知粒子带负电，所以该衰变是β衰变，此粒子是β粒子，符号为e．可得两带电粒子动量大小相等，方向相反，就动量大小而言有：m1v1=m2v2，由带电粒子在匀强磁场中圆周运动的半径公式可得：，可见r与q成反比．由题意大圆与小圆的直径之比为1:1，半径之比为1:1，则得：粒子与反冲核的电荷量之比为1：1．所以反冲核的电荷量为1e，电荷数是1，其符号为．故D正确．故选D．【点睛】原子核的衰变过程类比于爆炸过程，满足动量守恒，而带电粒子在匀强磁场中圆周运动的半径公式中的分子恰好是动量的表达式，要巧妙应用.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、ACD【解析】抽开隔板时，气体体积变大，但是右方是真空，气体不对外做功，又没有热传递，则根据△U=Q+W可知，气体的内能不变，A正确，B错误；气体被压缩的过程中，外界对气体做功，根据△U=Q+W可知，气体内能增大，气体分子平均动能变大，则CD正确；故选ACD．点睛：本题考查了热力学第一定律和理想气体变化过程分析，注意自由膨胀是不对外做功的，理想气体的内能只与温度有关．8、AC【解析】子弹穿过木块的过程中，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，故B错误C正确；根据动量守恒，,解得，所以A正确．子弹穿出以后，对木块应用动能定理有得,所以D错误．故选择AC.【点睛】根据动量守恒求子弹穿出以后木块的速度，根据动能定理或者机械能守恒求木块上升的最大高度．9、AC【解析】一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程，能发出种不同频率的光，选项A正确，B错误；其中从第3激发态→第1激发态，放出光子的能量最大，为△E=E3-E1=（-1.51eV）-（-13.6eV）=12.19eV＞2.49eV；光子能量大于逸出功的会发生光电效应，根据爱因斯坦光电效应方程，可知金属钠发出的光电子的最大初动能：EKm=hv-W1=12.19eV-2.49eV=9.61eV；选项C正确，D错误；故选AC.

点睛：解决本题的关键知道能级间跃迁辐射或吸收光子的能量等于两能级间的能级差，以及掌握光电效应方程EKm=hv-W1．10、BD【解析】

根据理想气体状态方程得：A．保持气体温度不变，当压强増大时，气体体积应减小，故A错误；B．保持气体体积不变，当温度升高时，气体压强增大，故B正确；C．保持气体压强不变，当体积增大时，气体的温度应增大，故C错误；D．当气体的压强、体积都增大时，气体的温度升高，故D正确．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、（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．12、【解析】

油膜法估测分子大小的实验中，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，估算出油膜面积，从而求出分子直径，掌握估算油膜面积的方法：所围成的方格中，面积超过一半按一半算，小于一半的舍去；用油膜法估测分子直径实验原理是：让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，估算出油膜面积，从而求出分子直径；【详解】(1)由于每格边长为1cm，则每一格就是1cm2，估算油膜面积以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出40格，则油酸薄膜面积为：；(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：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）导体ab（2）0.032N；方向水平向右（3）0.064C【解析】

（1）电路abcd中ab棒切割磁感线，产生感应电动势，相当于电源。由右手定则判断可知相当于电源的正极是a端。（2）感应电动势为：E=BLv=0.1×0.4×10V=0.4V感应电流为：因为导体杆匀速运动，ab杆所受的安培力与外力平衡，则根据平衡条件得：F=FA=BIL=0.1×0.8×0.4N=0.032N由右手定则判断可知，ab中感应电流方向从b→a，由左手定则得知，安培力的方向向左。则外力方向向右。（3）根据解得14、①②2×10﹣9s【解析】

①画出光路图如图．

由几何关系得：，i=60°

r==30°

所以该透明球体的折射率为：

②光束在透明球体中的