广东省实验中学2022-2023学年物理高二下期末联考模拟试题含解析

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、下列说法正确的是A．运动电荷在磁场中所受的磁场力方向一定与磁场的方向垂直B．电荷在电场中的受力方向一定与电场的方向相同C．感应电流的磁场方向总与引起感应电流的磁场方向相反D．若物体在运动过程中受到的合力为0，则机械能一定守恒2、原来都是静止的质子和α粒子(氦核)，经过同一电压的加速电场后，它们的速度大小之比为：（）A．B．1:2C．D．1:13、质点以坐标原点O为中心位置在y轴上做机械运动，其振动图象如图所示，振动在介质中产生的横波沿x轴正方向传播，则波源振动一个周期时的波形图为A． B．C． D．4、关于光电效应有如下几种陈述，其中正确的是（）A．爱因斯坦提出“光子说"并成功解释了光电效应现象B．入射光的频率必须小于极限频率，才能产生光电效应C．光电效应说明光具有波动性D．发生光电效应时，若入射光频率增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍5、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6、如图所示，在M、N处固定着两个等量异种点电荷，在它们的连线上有A、B两点，已知MA=AB=BN，下列说法正确的是（）A．A，B两点电势相等B．A，B两点场强相同C．将一正电荷从A点移到B点，电场力做负功D．负电荷在A点的电势能大于在B点的电势能二、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，质量为M的斜劈倾角为θ，在水平面上保持静止，当将一质量为m的木块放在斜面上时正好匀速下滑．如果用与斜面成α角的力F拉着木块沿斜面匀速上滑．则有()A．F的最小值为2mgsinθ B．F的最小值为mgsin2θC．当α＝θ时F取最小值 D．当α＝0°时F取最小值8、氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于n=3的激发态，在向基态跃迁的过程中，下列说法中正确的是()A．这群氢原子能发出三种频率不同的光，其中n=3能级跃迁到n=2能级所发出光的波长最短B．这群氢原子如果从n=3能级跃迁到n=1能级所发出的光恰好使某金属发生光电效应，则从n=3能级跃迁到n=2能级所发出的光一定不能使该金属发生光电效应现象C．用这群氢原子所发出的光照射逸出功为2.49eV的金属钠，则从金属钠表面所发出的光电子的最大初动能可能为11.11eVD．用这群氢原子所发出的光照射逸出功为2.49eV的金属钠，则从金属钠表面所发出的光电子的最大初动能可能为9.60eV9、甲、乙两辆汽车沿同一平直路面行驶，其v-t图像如图。t=0时，乙车在甲车前方s0处。下列说法正确的是A．若s0=50m，则两车相遇2次B．若s0=150m，则两车相遇1次C．若s0=250m，则两车相遇1次D．若s0=400m，则两车相遇1次10、在一竖直螺线管b的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环a，使a的环面水平且与螺线管b平行，其轴线与螺线管的轴线OO′重合．螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路，若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是（）A．穿过金属圆环a的磁通量变大B．金属圆环a对丝线的拉力增大C．金属圆环a对丝线的拉力减小D．金属圆环a中将产生俯视顺时针方向的感应电流三、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）现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在如图所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左到右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、______、______、______、A。已知测量头是50分度的游标卡尺。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第1次映入眼帘的干涉条纹如图所示，图中的数字是该同学给各亮纹的编号，此时图中游标卡尺的读数；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图所示，此时图中游标卡尺的读数______mm。利用上述测量结果，该同学经计算得这种色光的波长。已知，则该同学选用的双缝屏的缝间距______计算结果保留两位有效数字12．（12分）某兴趣小组用如图装置进行“验证动量守恒定律”的实验，步骤如下：(1)选取两个体积相同、质量不同的小球，用天平测出它们的质量分别为m1、m(2)将斜槽固定在桌边，末端A的切线水平，并在A与地面D之间连接倾角为θ的斜面AB；(3)先不放m2，让m1从斜槽的顶端0处由静止释放，记下(4)将m2放在A处，让m1仍从0处由静止释放，与m2碰撞后，记下m(5)斜面上从上到下的三个落点位置分别记为C、D、E，测出这三点到A端的距离分别为LC、LD、回答以下问题：①根据实验要求，选择的小球质量应满足m1__________m2(选填“>”、“=”、②已知E点为碰后m2的落点位置，则第(3)步中，m1将落到斜面AB的________点(选填“C”、“D")，m1离开斜槽末端时的速度为_________(③用测得的物理量来表示，只要满足关系式______________，可验证m1与mA．mB．mC．m1四、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）如图所示为一个用折射率n=的透明介质做成的四棱柱的截面图，其中∠A=∠C=90°，∠B=60°，BC=20cm．现有一单色光在色细光束从距B点30cm的O点垂直入射到棱镜的AB面上．每个面上的反射只考虑一次，已知光在真空中的速度为c=3.0×108m/s．求：（1）最先从棱镜射出的光束的折射角；（2）从BC面射出的光束在棱镜中运动的时间．14．（16分）如图所示，导热性能极好的汽缸，高为l，开口向上固定在水平面上，距缸底0.8l处有两个支架，汽缸中有横截面积为S、质量为的光滑活塞，活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，初始状态外界温度为T0、缸体内气体和大气压均为p0，大气压强保持不变，汽缸和活塞的厚度均可忽略不计，重力加速度为g，缓慢加热气体使活塞缓慢上升到缸口，整个过程中气体吸收的热量为Q，求：（1）温度多高时活塞对支架压力恰好为零；（2）温度多高时活塞上升到汽缸顶部；（3）整个过程中气体内能的增加量15．（12分）相距d=0.1m水平放置的平行金属板a和b，且中央有孔，为其提供电压的电路如图所示，且已知电源的电动势为E=24V，内阻为r=5Ω，分压电阻为R2=100Ω，现闭合电键S，当电流达到稳定后，将带电荷量为q=1.0×10－7C、质量为m=6.0×10－7kg的液滴从小孔正上方h=0.1m高处无初速滴下，为使液滴刚好不落在b板上，g取10m/s2.求：(1)R2两端的电压；(2)滑动变阻器R1接入电路的有效阻值.

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、A【解析】

A．根据“左手定则”可知，运动电荷在磁场中所受的磁场力方向一定与磁场的方向垂直，故A正确；B．如果为负电荷，则受的电场力方向与电场方向相反，故B错误；C．根据“楞次定律”可知，感应电流的磁场方向总是阻碍引起感应电流磁场的磁通量的变化，当磁通量增大，感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反，反之则相同，故C错误；D．如匀速上升的物体，合外力为零，但动能不变，重力势能增大，所以机械能增大，故D错误．故选A。2、C【解析】

设任一带电粒子的质量为，电量为，加速电场的电压为，根据动能定理得：得速度大小：即得速度大小与比荷的平方根成正比，质子和粒子比荷之比为所以解得速度之比故选项C正确，选项ABD错误．故选C。【名师点睛】根据动能定理列式得到加速获得的速度表达式，结合质子和粒子的比荷求解速度之比；本题带电粒子在电场中加速问题，根据动能定理求速度是常用方法．本题还要对质子与粒子的质量数与电荷数要区分清楚．3、A【解析】

由振动图象可知，振源起振方向沿y轴向上振动，且波沿x轴正向运动，后面质点的运动落后前面质点运动，故A正确，B、C、D错误；故选A。【点睛】关键要抓住波的基本特性：介质中各质点的起振方向与波源的起振方向相同；波在一个周期内传播距离为一个波长，且后面质点运动落后前面质点运动。4、A【解析】A、爱因斯坦用光子说成功解释了光电效应，故A正确；B、发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与入射光的强度与照射的时间无关，故B错误；C、光电效应可以用光子说成功解释，说明光具有粒子性，故C错误；D．根据光电效应方程EKm=hv-W0知，最大初动能与光子频率成一次函数关系，随照射光的频率增大而增大，不是成正比关系．故D错误．故选A．5、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.6、B【解析】

沿着电场线电势逐渐降低，电场强度可以用电场线形象描述；电场力做正功，电势能减小．【详解】A项：MN间电场线从M到N，沿着电场线电势逐渐降低，故A点电势高与B点电势，故A错误；B项：电场中A、B两点的电场线疏密程度相同，方向相同，故A、B两点的电场强度相同，故B正确；C项：将一正电荷从A点移到B点，电场力向右，做正功，电势能减小，故C错误；D项：将一个负电荷从A移到B，电场力向左，做负功，故电势能增加，故D错误．故选B．【点睛】本题关键明确等量异号电荷的电场线分别情况，然后根据沿着电场线电势逐渐降低，以及电场力做功等于电势能的减小量进行判断．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、BC【解析】

选木块为研究对象，当没加外力F时正好匀速下滑，设木块与斜面间的滑动摩擦因数为μ，此时平行于斜面方向必有：mgsinθ=μmgcosθ

①

当加上外力F时，对木块受力分析如下图：

则有：f=μN②

平行于斜面方向：f+mgsinθ=Fcosα③

垂直于斜面方向：N+Fsinα=mgcosθ④

由①②③④解得，⑤

联立①⑤得：

故当α=θ时，分母最大，F有最小值，最小值为：Fmin=mgsin2θ

⑥，故选BC.8、BD【解析】根据在跃迁过程中hv=E2-E1可以计算出各能级差的大小，就可判断频率的大小．已知从n=3能级跃迁到n=1时能级差最大，因此所发出的光的频率最大，波长最短．A错误；从n=3到n=1的跃迁的能级差大于从n=3到n=2的能级差，则如果从n=3能级跃迁到n=1能级所发出的光恰好使某金属发生光电效应，则从n=3能级跃迁到n=2所发出的光一定不能发生光电效应．故B正确；从n=3跃迁到n=1所发出的光能量最大，光照射逸出功为2.49eV的金属钠，所发出的光电子的初动能最大，根据爱因斯坦光电效应方程得，EK=hγ-W=（E3-E1）-W=[-1.51-（-13.6）]-2.49=9.60eV．故C错误，D正确．故选BD．点睛：本题以氢原子的能级图为背景进行命题，考查了氢原子的跃迁、光电效应、爱因斯坦的光电方程等知识.9、AC【解析】

因为图像面积代表位移，所以从初始时刻到速度相等，0-20s甲车比乙车多行驶，之后乙车速度大于甲车Δx=20×20-A.若s0=50m<150m，则两车追上乙车后，由于乙车最终速度大于甲车，所以会相遇2次，故A符合题意。B.若s0=150m，则两车相遇后，甲车超过乙车，但由于乙车最终速度大于甲车，所以会相遇2次，故B不符合题意。C.若s0=250m，则两车速度相等刚好相遇，之后由于乙的速度大，不会再次相遇，只相遇1次，故C符合题意。D.若s0=400m>250m，两车不会相遇，故D不符合题意。10、AC【解析】将滑动变阻器的滑片P向下滑动，电阻变小，电路中的电流变大，磁场增强，穿过环a的磁通量增加，故A正确；根据楞次定律可知金属圆环a对丝线的拉力减小，故B错误，C正确；根据楞次定律可知金属圆环a中将产生俯视逆时针方向的感应电流，故D错误．所以AC正确，BD错误．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、EDB15.020.20【解析】

为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝；游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读；根据求出条纹间距，再根据双缝干涉条纹的间距公式求出光的波长；【详解】解：(1)为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝，即为E、D、B；(2)游标卡尺的主尺读数为15mm，游标读数为，所以最终读数为15.02mm；相邻亮条纹的间距(3)根据得12、(1)>(2)DLDgcos【解析】

第一空.根据实验要求，为防止入射小球反弹，则选择的小球质量应满足