安徽省黄山市徽州区第一中学2022-2023学年物理高二第二学期期末学业水平测试试题含解析

2022-2023高二下物理期末模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、关于物理定律的适用条件与应用，下列说法正确的是（）A．伽利略通过实验直接证明了自由落体的物体做匀变速直线运动B．牛顿将万有引力定律发表在《自然哲学的数学原理》中，并测得了引力常量C．法拉第不仅提出了场的概念，而且用电场线和磁感线形象地描述电场和磁场D．麦克斯韦建立了经典的电磁场理论，预言并首先捕捉到了电磁波2、如图（a）所示，两段等长轻质细线将质量分别为m、2m的小球A、B（均可视为质点）悬挂在O点，小球A受到水平向右的恒力F1的作用，小球B受到水平向左的恒力F2的作用，当系统处于静止状态时，出现了如图（b）所示的状态，小球B刚好位于O点正下方。则F1与F2的大小关系正确的是（）A．2F1＝5F2 B．F1＝3F2 C．2F1＝3F2 D．F1＝4F23、关于布朗运动，下列说法正确的是A．布朗运动就是液体分子的无规则运动B．布朗运动说明了组成小颗粒的分子在做无规则运动C．温度越低布朗运动越激烈D．布朗运动间接说明了液体分子在做无规则运动4、从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体A、B的v﹣t图象如图所示，在0～t2时间内，下列说法中正确的是（）A．两物体所受的合外力方向相同B．A物体的平均速度小于C．两物体在t2时刻相遇D．在第一次相遇之前，两物体在t1刻相距最远5、物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了人类文明的进步。关于物理学中运动与力的发展过程和研究方法的认识，下列说法中正确的是（）A．亚里士多德首先提出了惯性的概念B．伽利略对自由落体运动研究方法的核心是：把实验和逻辑推理（包括数学演算）结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法C．牛顿三条运动定律是研究动力学问题的基石，牛顿的三条运动定律都能通过现代的实验手段直接验证D．力的单位“N"是国际单位制的基本单位，加速度的单位“m/s2”是导出单位6、如图所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为φa、φb和φc，φa＞φb＞φc，一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示，由图可知A．粒子从K到L的过程中，电场力做正功B．粒子从L到M的过程中，电场力做负功C．粒子从K到L的过程中，电势能增加D．粒子从L到M的过程中，动能减小二、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、如图所示，内壁光滑的半球形容器置于粗糙的水平面上，一小滑块在平行于内壁的力F的作用下沿半球形内壁缓慢上升到容器口，在滑块上升过程中容器始终静止，下列有关说法正确的是（）A．推力F先增大后减小B．半球容器内壁对滑块的支持力先增大后减小C．地面对半球形容器的摩擦力先增大后减小D．地面对半球形容器的支持力一直减小8、下列说法正确的是A．由波尔原子模型可以推知，氢原子处于激发态，量子数越大，核外电子动能越小B．康普顿效应的发现，说明了光子不但具有能量，还具有动量．C．德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越长D．现已建成的核电站的能量均来自于核聚变9、甲、乙两单摆在同一地点做简谐运动时的振动图象如图所示，则可知（）A．甲、乙两单摆的周期之比为2：1B．甲、乙两单摆的摆长之比为2：1C．0.5s至1s过程中，甲摆球的速度减小D．t=0.5s时甲摆球势能最大，乙摆球动能最大10、用波长为λ的单色光照射某种金属，发生光电效应，逸出的动能最大的光电子恰好能使处于基态的氢原子电离。已知真空中的光速为c，普朗克常量为h，基态氢原子的能量为E0。则下列说法正确的是A．单色光的光子能量为hB．逸出的光电子的最大初动能为E0C．该金属的截止频率为cλ+D．该金属的逸出功为h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）小明同学在做“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验时，安装好如图所示的实验装置，让刻度尺的零刻度线与弹簧上端平齐。（1）在弹簧下端挂1个钩码，静止时弹簧长度为l1，此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺(分度值是1mm)上位置的放大图如图所示，可读出弹簧的长度l1=___cm。（2）在弹性限度内，在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码，静止时弹簧长度分别是l2、l3、l4、l5。实验中，当挂3个钩码时，弹簧长度为24.95cm。已知单个钩码质量是50g，当地重力加速度g=9.80m/s2，据此小明计算出弹簧的劲度系数为___N/m。(结果保留3位有效数字)（3）实验中没有考虑到弹簧的自重，对弹簧劲度系数的测量结果有无影响___(填“有”或“没有”)。（4）小红同学发现小明仅用这两组数据计算出的结果与弹簧的标称值相差较大，请你帮助小红提出更合理的数据处理方案：____________________。12．（12分）利用以下装置可以完成力学中的许多实验．(1)以下说法中正确的是（______）A．用此装置“研究匀变速直线运动”时，无需将长木板的一端抬高以平衡摩擦力B．用此装置“探究加速度与力、质量的关系”时，每次改变小车质量之后，无需重新平衡摩擦力C．用此装置“探究加速度与力、质量的关系”时，并用图像法处理数据时，如果画出的a-m关系图像不是直线，就可确定加速度与质量成反比D．用此装置“探究做功和速度变化关系”时，必须调整滑轮高度使连接小车的细线与木板平行(2)用此装置“探究加速度与力、质量的关系”时，小车质量约250g，为保证拉力近似等于沙桶（含重物）的重力，沙桶中应选择的重物是_____．(3)在利用此装置做实验时，实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离求小车的加速度；实验中发现实际加在计时器的电压略低于220V，则测量结果_______（填“偏大，偏小，不变”）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，A、B两个木块质量分别为2kg与0.9kg，A、B与水平地面间接触光滑，上表面粗糙，质量为0.1kg的铁块以10m/s的速度从A的左端向右滑动，最后铁块与B的共同速度大小为0.5m/s，求：①A的最终速度；②铁块刚滑上B时的速度．14．（16分）静止在水平面上的A、B两个物体通过一根拉直的轻绳相连，如图所示，轻绳长L＝1m，承受的最大拉力为8N，A的质量m1＝2kg，B的质量m2＝8kg，A、B与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，现用一逐渐增大的水平力作用在B上，使A、B向右运动，当F增大到某一值时，轻绳刚好被拉断(g＝10m/s2)(1)求绳刚被拉断时F的大小．(2)若绳刚被拉断时，A、B的速度为2m/s，保持此时的F大小不变，当A的速度恰好减小为0时，A、B间的距离为多少？15．（12分）如图所示，一圆柱形绝热气缸开口向上竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m、横截面积为s，与容器底部相距h。现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时停止加热，活塞上升了2h并稳定，此时气体的热力学温度为T1．已知大气压强为P0，重力加速度为g，活塞与气缸间无摩擦且不漏气。求：①加热过程中气体的内能增加量；②停止对气体加热后，在活塞上缓缓。添加砂粒，当添加砂粒的质量为m0时，活塞恰好下降了h。求此时气体的温度。

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、C【解析】

A.伽利略并没有用物体的自由落体实验直接证实了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，而是运用小球在光滑斜面上的运动合理外推得到的，故选项A错误；B.牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测量出了引力常量，故选项B错误；C.法拉第不仅提出了场的概念，而且用电场线和磁感线形象地描述电场和磁场，故选项C正确；D.麦克斯韦建立了经典的电磁场理论，预言了电磁波的存在，是赫兹首先捕捉到了电磁波，故选项D错误；2、A【解析】

A受到F1水平向右的力，B受到F2的水平向左的力，以整体为研究对象，分析受力如图：设OA绳与竖直方向的夹角为α，则由平衡条件得：①以B球为研究对象，受力如图。设AB绳与竖直方向的夹角为β，则由平衡条件得：②由几何关系得到：α＝β…③联立①②③解得：2F1＝5F2A.2F1＝5F2与上述分析结论2F1＝5F2相符，故A正确；B.F1＝3F2与上述分析结论2F1＝5F2不符，故B错误；C.2F1＝3F2与上述分析结论2F1＝5F2不符，故C错误；D.F1＝4F2与上述分析结论2F1＝5F2不符，故D错误；3、D【解析】A.B.C.悬浮在液体中的固体微粒由于受到周围液体分子撞击的冲力不平衡而引起无规则运动，所以布朗运动是固体小颗粒的运动，是液体分子无规则运动的反映，不是固体小颗粒分子的运动；故AB错误，D正确；C.布朗运动是液体分子撞击的冲力不平衡而引起的，故颗粒越小，温度越高，运动越剧烈，故C错误；故选D.4、D【解析】v﹣t图象的斜率表示该时刻的加速度大小，则知两物体的加速度方向相反，由牛顿第二定律知合外力方向相反，故A错误．图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小，A做匀减速运动，平均速度就等于．故B错误．图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小，由图象可知：0﹣t2时间内，A的位移比B的位移大，则两物体在t2时刻没有相遇，故C错误．两物体从同一地点同时开始沿同一直线运动，t1时刻前A物体的速度大小小B物体的速度，A物体在B物体的后方，两者距离不断增大，t1时刻前A物体的速度大小大于B物体的速度，A物体仍在B物体的后方，两者距离不断减小，所以t1时刻两物体相距最远．故D正确．故选D.5、B【解析】

A.牛顿首先提出了惯性的概念，故A错误；B.伽利略对自由落体运动研究方法的核心是：把实验和逻辑推理（包括数学演算）结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法，故B正确C.牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物，不可能用实验直接验证，故C错误；D.力的单位“N"是导出单位，故D错误。故选B。6、C【解析】

先根据等势面图得到电场线的分布图，再结合动能定理以及电场力做功与电势能变化关系分析判断．【详解】电场线与等势面垂直，由较高的等势面指向较低的等势面，分布图如图：A、故粒子从K到L的过程中，负粒子从高电势向低电势运动，故电场力做负功，故A错误；B、粒子从L到M的过程中，先从高电势向低电势运动，后从低电势向高电势运动，电场力先做负功后做正功，故B错误；C、粒子从K到L的过程中，电场力做负功，电势能增加，故C正确；D、粒子从L到M的过程中，电场力先做负功后做正功，故动能先减小后增大，故D错误；故选C.【点睛】本题关键要明确电场力的做功情况，然后根据动能定理判断动能的变化情况，根据电场力做功与电势能变化的关系得到电势能的变化情况．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、CD【解析】

AB．对物体进行受力分析：物体受重力mg、支持力FN、摩擦力Ff.小滑块从半球形容器最低点缓慢移近最高点，可以看成小滑块每一个状态都是平衡状态．根据平衡条件，应用力的合成得出：F=GsinθFN=Gcosθθ逐渐增大，sinθ增大，cosθ减小．根据以上表达式可以发现F增大，FN减小．故A错误，B错误；C．对于半球容器和小滑块整体，外力F的水平分力等于地面的摩擦力，初位置F为零，末位置F竖直，水平分量也为零，所以地面对半球形容器的摩擦力先增大后减小，故C正确；D．对于半球容器和小滑块整体，竖直方向受力平衡，外力F的竖直分力一直在增大，地面对半球形容器的支持力一直减小，故D正确．故选CD.【点睛】分析小滑块的受力，列出F力和支持力的表达式，分析两力的变化；将半球容器和小滑块作为一个整体，根据F力水平分力和竖直分力的变化，分析地面的摩擦力和支持力的变化．8、AB【解析】由波尔原子模型可以推知，氢原子处于激发态，量子数越大，核外电子半径越大，根据可知，动能越小，选项A正确；康普顿效应的发现，说明了光子不但具有能量，还具有动量，选项B正确；德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越短，选项C错误；现已建成的核电站的能量均来自于核裂变，选项D错误；故选AB.9、AD【解析】

根据图像得到两个单摆的周期之比；结合周期公式求出甲乙两摆的摆长之比；根据摆球的位置分析其速度、动能和重力势能。【详解】A．由图知甲、乙两单摆的周期分别为2s、1s，则周期之比为2：1，故A正确；B．由单摆周期公式，可得摆长，可知摆长L与T2成正比，因此甲、乙两单摆的摆长之比为4：1，故B错误；C．0.5s至1s过程中，甲摆球位移在减小，摆球是从最高点向平衡位置运动，甲摆球的速度增大，故C错误；D．t=0.5时，甲摆在位移最大处即最高点，甲摆球势能最大。乙摆球位移为0，处在平衡位置，速度最大，则乙摆球动能最大，故D正确。【点睛】本题主要考查了对单摆振动图像的理解，较为简单。10、AC【解析】

A.单色光的能量:E=hν=hcλ;故AB.由于动能最大的光电子恰好能使处于基态的氢原子电离，则光电子的最大初动能为-E0;故BCD.根据光电效应方程:Ekm=hcλ-W=hcλ-hν0可得：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、24.75490没有作出F－l图象，求斜率；利用逐差法求劲度系数；用多组数据，求平均值(答出任一种即可)【解析】

第一空.已知刻度尺的零刻度线与弹簧上端平齐，由示数知此时弹簧长度为24.75cm。第二空.根据胡克定律，k＝＝490N/m。第三空.因为k＝，弹簧伸长量的增加量Δx取决于所挂钩码重力的增加量ΔF，即k跟弹簧自重无关，故弹簧的自重对弹簧劲度系数的测量结果无影响。第四空.偶然误差是由各种偶然因素(实验者、测量仪器、被测物理量影响等)引起的，偏大和偏小概率均等，故多次测量求平均值可有效减小偶然误差。12、ABDC不变【解析】

(1)[1]A．用此装置“研究匀变速直线运动”时，只需要小车匀加速运动即可，无需将长木板的一端抬高以平衡摩擦力，选项A正确；B．用此装置“探究加速度与力、质量的关系”时，每次改变小车质量之后，无需重新平衡摩擦力，选项B正确；C．用此装置“探究加速度与力、质量的关系”时，并用图像法处理数据时，如果画出的a-m关系图像不是直线，需要验证a-1/m关系是否是过原点的直线才能确定加速度与质量是否是成反比，选项C错误；D．用此装置“探究做功和速度变化关系”时，必须调整滑轮高度使连接小车的细线与木板平行，选项D正确；故选ABD.(2)[2]用此装置“探究加速度与力、质量的关系”时，小车质量约250g，为保证拉力近似等于沙桶（含重物）的重力，砂桶及里面重物的质量必须要远小于小车的质量，则沙桶中应选择的重物是C.(3)[3]打点计时器电压减小不影响打点的周期，则实验中发现实际加在计时器的电压略低于220V，则测量结果不变．【点睛】此题综合考查了课本上的几个典型实验；关键是了解各个实验的实验原理，尤其是一些关键的步骤及注意事项要注意弄清原因；每个实验最好亲自做几遍，加强理解.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）；（2）【解析】解析：(1)选铁块和木块A、B为一系统，由系统总动量守