安徽六安市皖西高中教学联盟2023年高二物理第二学期期末联考试题含解析

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、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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、我国已开展空气中PM1．5浓度的监测工作，PM1．5是指空气中直径小于1．5微米的悬浮颗粒物，可在显微镜下观察到，它漂浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后会进入血液对人体形成危害。矿物燃料燃烧时废弃物的排放是形成PM1．5的主要原因，下列关于PM1.5的说法中正确的是A．PM1.5在空气中的运动属于分子热运动B．PM1.5的无规则运动说明了空气分子做分子热运动C．PM1.5的质量越大，其无规则运动越剧烈D．温度越低，PM1．5的无规则运动越剧烈2、明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载：“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象．如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b，下列说法正确的是A．若增大入射角i，则b光最先消失B．在该三棱镜中a光波速小于b光C．若a、b光通过同一双缝干涉装置，则屏上a光的条纹间距比b光宽D．若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a光的遏止电压高3、下列关于麦克斯韦的电磁场理论说法正确的是（）A．变化的磁场产生的电场一定是变化的B．不均匀变化的电场产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场产生不均匀变化的电场C．稳定的磁场产生不稳定的电场D．振荡的磁场在周围空间产生的电场是振荡的4、如图所示，A、B两颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其中A卫星离地面的高度等于地球半径，B卫星为近地卫星．已知地球的半径为R，万有引力常量为G，下列说法不正确的是A．卫星内的物体均处于完全失重状态B．若A卫星的运行速度大小为v，则B卫星的运行速度大小为2vC．A卫星的发射速度大于B卫星的发射速度D．若已知B卫星的运行周期T，可算出地球的平均密度5、如图是太阳系行星分布示意图，若将行星的运动都看成是匀速圆周运动，且已知地球的轨道半径为R，公转周期为T，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，则下列说法正确的是()A．由题中数据可以求出地球的质量为B．由题中数据可知，太阳的质量为C．由图可知，木星的轨道半径大于R，公转速度也大于D．由图可知，八大行星中，海王星轨道半径最大，公转周期最大，向心加速度也最大6、在地球赤道上空，沿东西方向水平放置一根通以由西向东的直线电流，则此导线受到的安培力方向（）A．竖直向上 B．竖直向下 C．由南向北 D．由西向东二、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，为氢原子能级图，现有大量氢原子从n=4的能级发生跃迁，并发射光子照射一个钠光管，其逸出功为2.29ev，以下说法正确的是（）A．氢原子可能发出6种不同频率的光B．能够让钠光电管发生光电效应现象的有4种光子C．光电管发出的光电子与原子核发生β衰变时飞出的电子都是来源于原子核内部D．钠光电管发出的光电子轰击处于基态的氢原子只能使氢原子跃迁到n=2的能级8、在平直公路上有甲、乙两辆汽车同时从同一位置沿着同一方向做匀加速直线运动，它们速度的二次方随位移变化的图像如图所示，则A．甲车的加速度a甲=4m/s2,乙车的加速度a乙=2m/s2B．在x＝0.5m处甲乙两车的速度相等C．在t=2s时甲乙两车相遇D．整个运动过程中甲乙两车不可能相遇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、氢原子在某三个相邻能级间跃迁时，可发出三种不同波长的辐射光．已知其中的两个波长分别为λ1和λ2，且λ1>λ2，则另一个波长可能是()A．λ1＋λ2 B．λ1－λ2C． D．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）用落体法做“验证机械能守恒定律“的实验。重物从高处由静止开始落下，重物拖着纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点进行测量，计算分析，即可验证机械能守恒定律。实验装置如图所示。(1)在实验时，下列器材不必要的是（______）A．重物B．秒表C．纸带D．刻度尺(2)一位同学在某次实验中，安装的打点计时器两限位孔不在同一竖直线上，纸带通过时受到的阻力较大，那么，这种情况造成的结果是（_____）A．重物减少的重力势能小于增加的动能B．重物减少的重力势能大于增加的动能C．重物的机械能逐渐减小D．重物的机械能逐渐增大12．（12分）为了测量某种材料制成的特种电阻丝Rx的电阻率，提供的器材有：A．电流表G，内阻Rg=120Ω，满偏电流Ig=3mAB．电流表A，内阻约为10Ω，量程为100mAC．螺旋测微器，刻度尺D．电阻箱Ro(0～9999Ω，0.5A)E.滑动变阻器R(5Ω，1A)F.电池组E(6V，0.05Ω)G.一个开关S和导线若干某同学进行了以下操作：(1)用多用电表粗测电阻丝的阻值，当用“×1"挡时发现指针偏转角度过小，说明电阻较_________(填“大”或“小”)，应换为“×10”挡，并重新进行_________，测量时指针位置如图甲所示.(2)把电流表G与电阻箱串联改装成量程为6V的电压表，则电阻箱的阻值应调为R0=_________Ω.(3)请用改装好的电压表设计一个测量电阻Rx阻值的实验，根据提供的器材和实验需要，请将图乙中电路图补充完整_______________.(4)电阻率的计算：测得电阻丝的长度为L，电阻丝的直径为d，电路闭合后，调节滑动变阻器的滑片到合适位置，电流表G的示数为I1，电流表A的示数为I2，请用已知量和测量量的字母符号写出计算电阻率的表达式ρ=________(各量不允许代入数值).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）某种透明材料制成的空心球体外径是内径的2倍，其过球心的某截面（纸面内）如图所示．一束单色光（纸面内）从外球面上A点入射，入射角为45°时，光束经折射后恰好与内球面相切．（1）求该透明材料的折射率；（2）欲使光束从A点入射后，恰好在内球面上发生全反射，则应将入射角变为多少度？14．（16分）如图所示，两个带正电的点电荷M和N，带电量均为Q，固定在光滑绝缘的水平面上，相距2L，A，O，B是MN连线上的三点，且O为中点，OA=OB=，一质量为m、电量为q的点电荷以初速度v0从A点出发沿MN连线向N运动，在运动过程中电荷受到大小恒定的阻力作用，但速度为零时，阻力也为零，当它运动到O点时，动能为初动能的n倍，到B点刚好速度为零，然后返回往复运动，直至最后静止．已知静电力恒量为k，取O处电势为零．求：（1）A点的场强大小；（2）阻力的大小；（3）A点的电势；（4）电荷在电场中运动的总路程．15．（12分）一力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力．图甲中O点为单摆的固定悬点，现将小摆球（可视为质点）拉至A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，则摆球将在竖直平面内的A、B、C之间来回摆动，其中B点为运动中的最低位置，∠AOB＝∠COB＝θ，θ小于10°且是未知量．图乙表示由计算机得到的细线对摆球的拉力大小F随时间t的变化的曲线，且图中t＝0时刻为摆球从A点开始运动的时刻．试根据力学规律和题中（包括图中）所给的信息求：（g取l0m/s2）（1）单摆的振动周期和摆长；（2）摆球的质量；（3）摆球运动过程中的最大速度．

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】

PM1.5是固体小颗粒，不是分子，温度越高，PM1.5的质量越小，其无规则运动越剧烈，由于周围大量空气分子对PM1.5碰撞的不平衡，使其在空中做无规则运动。【详解】PM1.5是固体小颗粒，不是分子，故PM1.5在空气中的运动不属于分子热运动，故A错误；PM1.5的无规则运动说明了空气分子做分子热运动，故B正确；PM1.5的质量越小，其无规则运动越剧烈，故C错误；温度越高，PM1.5的无规则运动越剧烈，故D错误；故选B。【点睛】本题考查了PM1.5的有关问题，涉及的知识点是分子的热运动，难度不大，在当今雾霾天气严重的情况下，其与环保相结合具有很好的科普意义．2、C【解析】A、根据折射率定义公式，从空气斜射向玻璃时，入射角相同，光线a对应的折射角较大，故光线a的折射率较小，即na＜nb，若增大入射角i，在第二折射面上则两光的入射角减小，依据光从光密介质进入光疏介质，且入射角大于或等于临界角时，才能发生光的全反射，因此它们不会发生光的全反射，故A错误．B、光从空气斜射向玻璃折射时，入射角相同，光线a对应的折射角较大，故光线a的折射率较小，即na＜nb，根据分析知在该三棱镜中a光速度大于b光速度，故B错误.C、a光的折射率较小，在真空中a光波长大于b光波长，而双缝干涉条纹间距与波长成正比，因此a光条纹间距大于b光条纹间距，故C正确．D、光线a的折射率较小，频率较低；根据，则a光光子能量较小，则a光束照射光电管逸出光电子的最大初动能Ekm较小，根据qUc=Ekm，则a光的遏止电压低，故D错误．故选C．【点睛】本题关键依据光路图来判定光的折射率大小，然后根据折射率定义公式比较折射率大小，学会判定频率高低的方法，同时掌握光电效应方程，及遏止电压与最大初动能的关系．3、D【解析】

A．根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的磁场周围能产生电场，均匀变化的磁场周围产生稳定的电场，故A项错误；B．不均匀变化的电场产生变化的磁场，磁场有可能不是均匀变化的；均匀变化的磁场周围产生稳定的电场，故B项错误；C．稳定的磁场其周围不产生电场，故C错误；D．振荡的磁场在周围空间产生的电场是振荡的，振荡的电场在周围空间产生的磁场是也振荡的，故D正确。4、B【解析】因万有引力充当了卫星做圆周运动的向心力，则卫星内的物体均处于完全失重状态，选项A正确；根据可知，若A卫星的运行速度大小为，则B卫星的运行速度大小为，选项B错误；因A的运转半径大于B，则A卫星的发射速度大于B卫星的发射速度，选项C正确；根据可得，则地球的密度，则若已知B卫星的运行周期T，可算出地球的平均密度，选项D正确；此题选择错误的选项，故选B.点睛：该题为天体运动的典型题型，由万有引力提供向心力，再根据向心力的基本公式求解表达式即可；注意结论性的问题的记忆，例如已知近地卫星的周期可求解地球的密度.5、B【解析】A．设地球的半径为r，在地球表面，万有引力等于重力，，则地球的质量为，故A错误；B．地球绕太阳做圆周运动，根据万有引力提供向心力，，太阳的质量为，故B正确；C．对于围绕太阳运行的行星，根据万有引力提供向心力，，则，半径越大，公转速度越小，地球的公转速度等于，木星的轨道半径大于R，公转速度小于，故C错误；D．对于围绕太阳运行的行星，根据万有引力提供向心力，，则，八大行星中，海王星轨道半径最大，向心加速度最小，故D错误．故选B6、A【解析】

地球表面附近赤道上空地磁场呈水平方向，由南向北，电流方向由西向东，由左手定则可判断导线受到的安培力方向竖直向上所以，A选项正确，BCD选项错误故选A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、ABD【解析】

根据数学组合公式Cn【详解】A、根据C42=6知，这些氢原子可能辐射出6种不同频率的光子，故A正确；

B、氢原子由n=4跃迁到n=2能级，辐射的光子能量为3.4eV-0.85eV=2.55eV，大于逸出功，能发生光电效应；而由n=4跃迁到n=3能级，辐射的光子能量为1.51eV-0.85eV=0.66eV，及n=3跃迁到n=2能级，辐射的光子能量为3.4eV-1.51eV=1.89eV，都小于逸出功，不能发生光电效应，因此让钠光电管发生光电效应现象的有n=4跃迁到n=2、n=4跃迁到n=1、n=3跃迁到n=1、n=2跃迁到n=1，共4种光子，故B正确；

C、光电管发出的光电子是来自核外，而原子核发生β衰变时飞出的电子是来源于原子核内部的中子衰变成质子而放出的，故C错误；

E、氢原子从n=4的能级向n=1发生跃迁，发射光子能量最大，当照射钠光管放出能量为E=13.6eV-0.85eV-2.29eV=10.46eV，而氢原子从n=1的能级跃n=2的能级，需要吸收能量为E'=13.6eV-3.4eV=10.2eV，因10.46eV＞10.2eV；氢原子从n=1的能级跃n=3的能级，需要吸收能量为E'=13.6eV-1.51eV=12.09eV，而12.09eV＞10.46eV，【点睛】解决本题的关键知道光电效应的条件，以及知道能级间跃迁时辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差，并掌握光电效应方程的内容，注意光的强度影响光电流，而光的频率影响光电子的最大初动能。8、BC【解析】

根据匀变速直线运动速度位移关系v2-v02=2ax可知图象的斜率与物体运动的加速度成正比，由图知甲的初速度为0，由v2-v02=2ax，将v2=2，x=0.5代入可得加速度为a1=2m/s2；对乙：将v02=1，v2=2，x=0.5代入可得加速度为a1=1m/s2，故A错误；由图象可知两图象对应位移0.5m时，速度的平方向相等，又两车沿同一方向运动，故二者速度相同；故B正确；当位移相等时两车相遇：12a1t2=v0t+12a2t2，解得：t=2s，故C正确，D【点睛】本题考查图象的应用能力；要求能读懂图象的坐标，并能根据匀变速直线运动的位移速度关系求出描述匀变速直线运动的相关物理量，并再由匀变速直线运动的规律求出未知量．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、CD【解析】

氢原子在能级间跃迁时，发出的光子的能量与能级差相等．如果这三个相邻能级分别为1、2、3能级且能级差满足根据可得可以产生的光子波长由小到大分别为这三种波长满足两种关系和变形可得AB错误，CD正确。

故选CD。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、BBC【解析】

（1）验证自由落体运动过程的机械能守恒，需要验证：mgh=12mv2，需要验证gh=12（2）重物带动纸带下落过程中，除了重力还受到较大的阻力，从能量转化的角度，由于阻力做功，重力势能减小除了转化为动能还有一部分转化为由于摩擦产生的内能，所以重力势能的减小量明显大于动能的增加量，导致重物的机械能逐渐减小，故AD错误，BC正确。【点睛】根据对实验原理与实验器材的掌握分析答题，利用自由落体验证机械能守恒定律，需要验证重物动能的增加量等于物体重力势能的减少量，同时知道实验的误差分析。12、大;欧姆调零;1880;;【解析】（1）欧姆表最大刻度线在左侧，用多用电表粗测电阻丝的阻值，当用“×1”档时发现指针偏转角度过小，说明电阻较大，为准确测量电阻阻值，应换为“×10”档，并重新进行欧姆调零．

（2）将电流表G

与电阻箱串联改装成量程为6V的电压表，而电流表G（内阻Rg=120Ω，满偏电流Ig=3mA）；所以改装后的电压表的内阻为：RV==2000Ω，由于电流表G的内阻Rg=120Ω，因此电阻箱的阻值应调为R0=2000-120=1880Ω；

（3）由于题意可知，两电流表，当电流表A使用外接法，能准确测出所测电阻的电流，同时又能算出所测电阻的电压；因所测电阻为70Ω，而滑动变阻器R（5Ω，1A），电源电压为6V，所以滑动变阻器使用分压式，则电路图如下图所示；

（4）由电阻定律可知，电阻，根据欧姆定律：，则电阻率：ρ=．点睛：（1）考查欧姆表读数，注意此刻度不均匀，尽量让指针在中央附近，同时乘以倍率；（2）确定滑动变阻器与电流表的接法是正确解题的关键，测量电阻的方法除了伏安法外，还有“安安法”（即两个电流表组合）、“伏伏法”（两个电压表组合）等．（3）掌握电阻定律，同时注意利用电流表与电阻的关系，求出电压的方法．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、（i）（ii）30°【解析】（i）如答图，