安徽省黄山市八校联盟2022-2023学年高二物理第二学期期末考试试题含解析

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、用相同的导线绕制的边长分别为L和2L的正方形闭合线框，以相同的速度匀速进入右侧的匀强磁场，如图所示，在线框进入磁场的过程中a、b和c、d两点间的电压分别为和，ab边和cd边所受的安培力分别为和，则下列判断正确的是A．B．C．D．2、如图所示，质量均可忽略的轻绳与轻杆承受弹力的最大值一定，杆的A端用铰链固定，光滑轻小滑轮在A点正上方，B端吊一重物G，现将绳的一端拴在杆的B端，用拉力F将B端缓缦上拉，在AB杆达到竖直前（均未断），关于绳子的拉力F和杆受的弹力FN的变化，判断正确的是（）A．F变大 B．F变小 C．FN变大 D．FN变小3、下列能正确反映卢瑟福利用α粒子轰击金箔实验结果的示意图是（）A． B． C． D．4、下列电磁波中频率最高的是A．红外线 B．γ射线 C．紫外线 D．无线电波5、一种典型的铀核裂变是生成钡和氪，同时放出3个中子，核反应方程是可表示为，已知部分原子核的比结合能与核子数的关系如图所示，下列说法正确的是（）A．核反应方程中，X粒子是正电子B．核反应方程中，X粒子是质子C．、和相比，核的比结合能最大，它最稳定D．、和相比，核的核子数最多，它的结合能最大6、以下说法正确的是A．布朗运动就是分子的热运动B．物体温度降低时，物体内某个分子热运动的动能一定减小C．封闭气体对容器壁的压强是由于气体分子对容器壁的碰撞引起的D．热量不可能自低温物体传到高温物体二、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，W是瓦特表，用来测量电路的电功率，电流表的读数是I，电压表的读数是U，以下说法中正确的是A．当a、b间接直流时，功率表的读数P＝UIB．当a、b间接交变电流时，功率表的读数P＜UIC．当a、b间接交变电流时，功率表的读数P＝UID．当a、b间接脉动电流时，功率表的读数P＜UI8、如图所示，带正电的小物块以一定的初速度v0，沿粗糙绝缘水平面进入垂直纸面向里的匀强磁场中，水平面足够长。下列关于小物块在磁场中的运动，可能正确的是（）A．匀速直线运动B．匀减速直线运动C．加速度增大的减速直线运动D．加速度减少的减速直线运动9、如图所示为氢原子的能级图，已知某金属的逸出功为6.44eV，则下列说法正确的是A．处于基态的氢原子不可以吸收能量为12.5eV的光子而被激发B．用能量为12.5eV的电子轰击处F基态的氢原子.不能使氢原子发生能级跃迁C．用n=4能级跃迁到n=1能级辅射的光子照射金属，从金属表面逸出的光电子最大初动能为6.31eVD．一群处于n=4能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生4种谱线10、如图所示为一输送带装置，传送带与水平方向夹角为θ，以速度顺时针匀速转动．从流水线上下来的工件每隔一段时间有一个落到输送带下端的A点（可以认为初速度为零），经传送带运送到与上端B点等高的平台上，再由工人运走．已知传送带与工件间的动摩擦因数有μ>tanθ．工件在传送带上运动过程中，其速度V、加速度a随时间变化的图像可能正确的是()A．B．C．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）气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：a．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB；b．调整气垫导轨，使导轨处于水平；c．在A和B间放入一个被压缩的轻质弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上；d．用刻度尺测出滑块A的左端至挡板C的距离L1；e．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作，当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下滑块A、B分别到达挡板C、D的运动时间t1和t2。(1)实验中还应测量的物理量是_________________。(2)利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是_________，上式中算得A、B两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因是：①______________________________________；②______________________________。(3)利用上述实验数据能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小？如能，请写出表达式。如不能，请说明理由________。12．（12分）在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，先用一个弹簧秤拉橡皮条的另一端到某—点并记下该点的位置；再将橡皮条的另一端系两根细绳，细绳的另一端都有绳套，用两个弹簧秤分别勾住绳套，并互成角度地拉像皮条．（1）某同学认为在此过程中必须注意以下几项：A．两根细绳必须等长B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行D．在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等E．在用两个弹簧秤同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧秤拉时记下的位置其中正确的有____________．(填入相应的字母)（2）本实验采用的科学方法是（_____）A．理想实验法B．建立物理模型法C．控制变量法D．等效替代法四、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．（10分）在某科技馆内放置了一个高大的半圆柱形透明物体，其俯视图如图所示，O为半圆的圆心。甲、乙两同学为了估测该透明体的折射率，进行了如下实验。他们分别站在A、O处时，相互看着对方，然后两人贴着柱体慢慢向一侧运动，到达B、C处时，甲刚好看不到乙。已知半圆柱体的半径为R，OC＝0.6R，BC⊥OC，则半圆柱形透明物体的折射率为多少？14．（16分）如图所示，两光滑轨道相距L=0.5m，固定在倾角为的斜面上，轨道下端接入阻值为R=1.6Ω的定值电阻。整个轨道处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=1T。一质量m=0.1kg的金属棒MN从轨道顶端由静止释放，沿轨道下滑，金属棒沿轨道下滑x=3.6m时恰好达到最大速度（轨道足够长），在该过程中，金属棒始终能保持与轨道良好接触。（轨道及金属棒的电阻不计，重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6，cos37°=0.8)求：（1）金属棒下滑过程中，M、N哪端电势高；（2）求金属棒下滑过程中的最大速度v；（3）求该过程回路中产生的焦耳热Q。15．（12分）一垒球手水平挥动球棒，迎面打击一以速度5m/s水平飞来的垒球，垒球随后在离打击点水平距离为30m的垒球场上落地。设垒球质量为0.81kg，打击点离地面高度为2.2m，球棒与垒球的作用时间为0.010s，重力加速度为9.9m/s

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】线框进入磁场后切割磁感线，a、b中产生的感应电动势是c、d中电动势的一半，而不同的线框的电阻不同，设甲线框电阻为4r，乙线框的电阻8r，则有：，，故，AB错误；根据安培力表达式；，及，从而得出安培力综合式为，安培力与线框边长成正比，所以有，C错误D正确．2、B【解析】试题分析：以B点为研究对象，分析受力情况：重物的拉力T（等于重物的重力G）、轻杆的支持力FN和绳子的拉力F，作出受力图如图：由平衡条件得知，FN和F的合力与T（G）大小相等，方向相反，根据三角形相似可得，解得：FN=G，F=G；使∠BAO缓慢变小时，AB、AO保持不变，BO变小，则FN保持不变，F变小，故B正确，ACD错误．故选B。考点：共点力的平衡条件3、D【解析】

实验结果是：离金原子核远的α粒子偏转角度小，离金原子核近的α粒子偏转角度大，正对金原子核的α粒子被返回，故ABC项与题意不相符，D项与题意相符。4、B【解析】

根据电磁波谱可知，γ射线的波长最短，所以γ射线的频率最高，而红外线的频率最低，故选项B正确，A、C、D错误。5、D【解析】

A、B．根据电荷数守恒、质量数守恒可知，X的电荷数为0，质量数为1，X为中子，A、B错误；C．由图可知，在附近原子核的比结合能最大，然后随核子数的增大，比结合能减小，、和相比，核的比结合能最大、最稳定，C错误；D．、和相比，核的核子数最多，它的结合能最大，D正确；故选D。6、C【解析】

A.布朗运动就是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，是液体分子的热运动的具体表现，选项A错误；B.物体温度降低时，物体分子的平均动能减小，但是物体内某个分子热运动的动能不一定减小，选项B错误；C.封闭气体对容器壁的压强是由于气体分子对容器壁的碰撞引起的，选项C正确；D.根据热力学第二定律可知，热量也可能自低温物体传到高温物体，但是要引起其他的变化，选项D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、ABD【解析】

当a、b间接直流时，线圈对直流电没有感抗，电路消耗的功率为有用功率（实际功率），此时功率表的读数UI，故A正确；当a、b间接交变电流时，由于电感线圈对交流电有感抗，IU是电路的总功率，而瓦特表读数是有用功率，则此时功率表的读数P＜UI，故B正确，C错误；当a、b间接脉动电流时，线圈上也有无用功率，此时功率表的读数P＜UI，故D正确。故选ABD.8、AC【解析】

小物块在运动过程中受到向下的重力以及竖直向上的洛伦兹力，如果mg=qv0B则小物块受力平衡，小物块做匀速直线运动；如果mg＞qv0B则物快物体的受力如图所示，根据牛顿第二定律有：f=μN=μ（mg-qv0B）=ma

因为物块减速运动，所以根据以上表达式知，随速度的减小，其加速度增大，物块做加速度增大的减速运动。

如果mg＜qv0B则物块离开水平面做曲线运动，故AC正确，BD错误。

故选AC。9、AC【解析】

A.处于基态的氢原子若吸收能量为12.5eV的光子，氢原子的能量变成：E=E1+ΔE=-1.1eV，氢原子不存在-1.1eV的能级，所以可知处于基态的氢原子不能吸收能量为B.用能量为12.5eV的电子轰击处于基态的氢原子，由于：E2-E1=-3.4-(-13.6)=10.2eV，可知氢原子可以吸收电子的一部分能量发生能级跃迁，故B错误；C.用n=4能级跃迁到n=1能级辐射的光子照射金属，光子的能量：E=E4-E1=-0.85-(-13.6)=12.75eV，从金属表面逸出的光电子最大初动能为：Ekm=E-W=12.75-6.44=6.31eV．故C正确；D.一群处于n=4能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生：C24=610、CD【解析】对工件受力分析如图，由于μ＞tanθ，故沿传送带运动方向工件将做匀加速直线运动，以后将存在两种可能性：（1）一直匀加速运动到B点；（2）匀加速一段距离，工件与传送带相对静止，而后改为匀速运动对应此两种情况，答案应为CD．故选CD．【点睛】首先明确工件运动的两种可能情形，而后逐个分析选项，采用排除法解决，物体在传送带上的运动情形往往都对应此两种情形，要加以注意．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、滑块到挡板的距离气垫导轨可能不水平导致误差滑块受到空气的阻力作用而导致误差【解析】

(1)[1]为了验证动量守恒定律，需要测出滑块运动的速度，所以需要测量滑块到挡板的距离。(2)[2]两滑块动量守恒，满足滑块脱离弹簧后在导轨上做匀速直线运动，代入解得需要满足的方程[3]气垫导轨可能不水平导致误差。[4]滑块受到空气的阻力作用而导致误差。(3)[5]弹簧从压缩状态恢复到原长，弹性势能全部转化为滑块动能，根据能量守恒定律代入速度，解得弹性势能的表达式12、CED【解析】

本实验是要验证平行四边形定则，注意在理解实验的原理基础上，掌握实验的方法和数据的处理方法以及需要注意的事项；【详解】（1）A、本实验中我们只需使两个力的效果与一个力的效果相同即可，细绳的长度是否相等与本实验无关，合力不需要一定过两分力的角平分线，且两分力也不一定相等，故ABD错误；

C、为保证拉力的方向为在纸面上画出的方向，弹簧秤一定要与木板平行，从而减少实验误差，故C正确；E、为了减小实验的误差，应要求用一个力拉和用两个力拉时的效果应相同，即必须将橡皮条端点拉至同一位置，所以必须记录下橡皮条端点的位置，故E正确。（2）本实验采用的是等效替代法，故选项D正确，选项ABC错误。【点睛】验证力的平行四边形定则是力学中的重点实验，应明确实验的原理、数据处理方法及本实验采用的物理方法。四、计算