河北省唐山市五校2023年物理高二下期末学业质量监测模拟试题含解析

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、将两个质量均为m的小球a、b用细线相连后，再用细线悬挂于O点，如图所示．用力F拉小球b，使两个小球都处于静止状李，且细线Oa与竖直方向的夹角保持，则F的最小值为（）A． B．mg C． D．2、2018年1月8日，美国军方高机密卫星在进入太空后完全失去了联系，新年就迎来发残片射失败．如图所示，某一质量为m的卫星残片从离地面H高处由静止落至地面并陷入泥土一定深度h而停止，不计空气阻力，重力加速度为g．关于残片下落的整个过程，下列说法中正确的有A．残片克服泥土阻力所做的功为mghB．残片下落的全过程中重力的冲量大于泥土阻力的冲量C．残片所受泥土的阻力冲量大于D．残片从接触地面到静止的过程中动量的改变量等于所受阻力的冲量3、广州塔，昵称小蛮腰，总高度达600米，游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以到达观光平台．若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t＝0时由静止开始上升，a－t图象如图所示（以竖直向上为正方向）．则下列相关说法正确的是（）A．t＝4.5s时，电梯处于失重状态B．5～55s时间内，绳索拉力最小C．t＝59.5s时，电梯处于超重状态D．t＝60s时，电梯速度恰好为零4、一般情况下，分子间同时存在分子引力和分子斥力．若在外力作用下两分子的间距达到不能再靠近为止，且甲分子固定不动，乙分子可自由移动，则去掉外力后，当乙分子运动到相距很远时，速度为v，则在乙分子的运动过程中(乙分子的质量为m)下列说法错误的是()A．乙分子的动能变化量为mv2B．分子力对乙分子做的功为mv2C．分子斥力比分子引力多做了mv2的功D．分子斥力比分子引力少做了mv2的功5、如图是氢原子的能级图。一个氢原子从n＝4的能级向低能级跃迁，则以下判断正确的是()A．该氢原子最多可辐射出6种不同频率的光子B．该氢原子跃迁到基态时需要吸收12.75eV的能量C．该氢原子只有吸收0.85eV的光子时才能电离D．该氢原子向低能级跃迁时，向外辐射的光子的能量是特定值6、一带正电的粒子仅在电场力作用下运动，其电势能保持不变，则（）A．该粒子一定做直线运动B．该粒子在运动过程中速度保持不变C．该粒子运动轨迹上各点的电场强度一定相同D．该粒子运动轨迹上各点的电势一定相同二、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、下列说法不正确的是___________．A．没有规则几何外形的物体不是晶体B．物体的温度为0℃时，分子的平均动能却不为零C．布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动D．自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性E.用活塞压缩气缸里的空气，对空气做功4.5×105J，同时空气的内能增加了3.5×105J，则空气从外界吸收热量1×105J8、如图所示为卢瑟福的粒子散射实验的经典再现，用放射性元素发岀的粒子轰击金箔，用显微镜观测在环形荧光屏上所产生的亮点，关于该实验，下列说法正确的是（）A．在荧光屏上形成的亮点是由粒子在金箔上打出的电子产生的B．卢瑟福设计该实验是为了验证汤姆生原子模型的正确性，进一步探究原子的结构与组成，试图有新的发现与突破C．整个装置封闭在玻璃罩内，且抽成真空，是为了避免粒子与气体分子碰撞而偏离了原来运动方向D．之所以设计成环形荧光屏，是因为卢瑟福在实验前认为粒子可能能穿过金箔，也可能穿不过，而反弹回来9、如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处由静止释放.某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴Ox，做出小球所受弹力F大小随小球下落的位置坐标x的变化关系如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度为g．以下判断正确的是A．小球受到的弹力最大值等于2mgB．当x=h+x0，重力势能与弹性势能之和最小C．小球动能的最大值为D．弹力F随时间t变化的图象也应该是线性图象10、如图所示，一斜面体始终静止在水平地面上，质量为m的木块沿粗糙斜面加速下滑h高度，速度大小由v1增大到v2，所用时间为t，木块与斜面体之间的动摩擦因数为μ.在此过程中(A．木块沿斜面下滑的距离为vB．斜面体受水平地面的静摩擦力为零C．如果给木块一个沿斜面向上的初速度v2，它将沿斜面上升到h高处且速度变为D．木块与斜面间摩擦产生的热量为mgh+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）要描绘一个小灯泡的伏安特性曲线，现提供下列器材:A．电压表B．电流表C．滑动变阻器D．学生电源，还有电键、导线若干（1）为使实验误差尽量减小，要求从零开始多取几组数据，请在方框内画出满足实验要求的电路图____．（2）实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示，如果将这个小灯泡与电动势为、内阻为的电源和一个阻值为的定值电阻串联形成闭合回路，此时小灯泡消耗的电功率为________．（保留位有效数字）12．（12分）如图甲为“探究加速度与物体受力与质量的关系”实验装置图.图中A为小车，B为装有砝码的小盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，计时器接50Hz交流电，小车的质量为m1，小盘(及砝码)的质量为m2.(1)下列说法正确的是________A．为平衡小车与水平木板之间摩擦力，应将木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂小盘(及砝码)的情况下使小车恰好做匀速运动B．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力C．本实验m2应远大于m1D．在用图像探究加速度与质量关系时，应作图像(2)实验中，得到一条打点的纸带，如图所示，已知相邻计数点间的时间间隔为T，且间距x1、

x2、

x3、

x4、x5、x6已量出，则计算小车加速度的表达式为a=___________；(3)某同学在平衡摩擦力后，保持小车质量不变的情况下，通过多次改变砝码重力，作出小车加速度a与砝码重力F的图象如图所示，若牛顿第二定律成立，重力加速度g=10m/s2，则小车质量为_________kg，小盘的质量为__________kg．(结果保留两位有效数字)

(4)如果砝码的重力越来越大，小车的加速度不能无限制地增加，会趋近于某一极限值，此极限值为________．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．（10分）在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一股水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气．当U形管两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为l1=18.0cm和l2=12.0cm，左边气体的压强为12.0cmHg．现将U形管缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边．求U形管平放时两边空气柱的长度．在整个过程中，气体温度不变．14．（16分）如图所示，固定的、电阻不计的平行金属导轨与水平面成θ=53°角，导轨间距为L＝1m，上端接有电阻R＝3Ω，整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁场强度为B＝1T．质量m＝0.2kg、电阻r＝2Ω的金属杆垂直放置于导轨上，某时刻开始由静止释放金属杆，经过2s杆刚好匀速下滑．已知杆与金属导轨的动摩擦因数为μ=0.5，且下滑过程中杆与导轨始终垂直并保持良好接触．g＝10m/s2，sin53°=0.8，求：(1)杆匀速下滑时的速度大小；(2)前2s内通过电阻R的电荷量；(3)前2s内电阻R上产生的焦耳热．15．（12分）如图所示，固定在水平地面上的气缸，用一个不漏气的活塞封闭了一定质量理想气体，活塞可以无摩擦地移动，活塞的面积S=100cm1．活塞与在另一水平平台上的物块A用水平轻杆连接，在平台上有另一物块B，A、B的质量均为m=11.5kg，物块与平台间的动摩擦因数μ=0.8，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．两物块间距d=5cm．开始时活塞距缸底L1=10cm，缸内气体压强Pl等于外界大气压强P0，温度t1=17℃．现对气缸内的气体缓慢加热．(P0=1.0×105Pa，g=10m／s1)求:（I）使物块A刚开始移动时，气缸内的温度为多少K；（II）使物块B刚开始移动时，气缸内的温度为多少K．

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】

以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力，作出F在三个方向时整体的受力图，如图所示：根据平衡条件得知：F与T的合力与重力mg总是大小相等、方向相反，由力的合成图可知，当F与绳子Oa垂直时，F有最小值，即图中2位置，根据平衡条件得：故选B．2、C【解析】取从静止开始释放到落到进入泥土中为研究过程，应用由动能定理得mg(H+h)-Wf=0，解得Wf=mg(H+h)，故A错误．取整个过程为研究，应用由动量定理：IG-If=0，即全过程中重力的冲量等于泥土阻力的冲量，选项B错误；对残片陷入泥土的过程：，即，即残片所受泥土的阻力冲量大于，选项C正确；由动量定理，残片从接触地面到静止的过程中动量的改变量等于所受重力和阻力的冲量和，选项D错误；故选C.点睛：此题考查动能定理及动量定理的应用；在涉及力和位移问题中用动能定理，涉及力和时间问题中用动量定理较方便的应用范围很广，使用时注意选择正方向．3、D【解析】

A．据题，电梯在t=1时由静止开始上升，加速度向上，此时加速度a＞1，t=4.5s时，a＞1，加速度向上，电梯处于超重状态，故A项不符合题意；B．5～55s时间内，a=1，电梯处于平衡状态，绳索拉力等于电梯的重力，大于电梯失重时绳索的拉力，所以这段时间内绳索拉力不是最小，故B项不符合题意；C．t=59.5s时，a＜1，加速度方向向下，电梯处于失重状态，故C项不符合题意；D．根据a-t图象与坐标轴所围的面积表示速度的变化量，由几何知识可知，61s内a-t图象与坐标轴所围的面积为1，所以61s内速度的变化量为1，而电梯的初速度为1，所以t=61s时，电梯速度恰好为1．故D项符合题意．4、D【解析】乙分子的动能变化量为，故A说法正确；分子力对乙分子做的功等于乙分子动能的变化量，故B说法正确；分子的斥力做正功，引力做负功，故分子斥力比分子引力多做了的功，故C说法正确，D说法错误．所以选D.5、D【解析】

本题研究的是单个氢原子，单个处于n能级的氢原子向低能级跃迁时最多可辐射出n－1条不同频率的光子，故该氢原子向低能级跃迁时最多可辐射出3种不同频率的光子，故A错误；该氢原子跃迁到基态时需要释放－0.85eV－(－13.6eV)＝12.75eV的能量，故B错误；只要吸收的光子的能量大于0.85eV，该氢原子就能电离，故C错误；氢原子向低能级跃迁时，向外辐射的光子的能量等于两能级的能量差，此能量差为一特定值，故D正确。6、D【解析】一带正电的粒子仅在电场力作用下运动，其电势能保持不变，该粒子可能做曲线运动，如围绕负点电荷做圆周运动，故A错误；粒子仅在电场力作用下运动，电势能保持不变，根据功能关系可知电场力做功为零，根据动能定理可知速度大小保持不变，方向可能改变，所以速度可能变化，故B错误；该粒子运动轨迹上各点的电场强度不一定相同，例如围绕负点电荷做圆周运动，故C错误；因为电势能保持不变，根据功能关系可知电场力做功为零，电势差一定为零，则运动轨迹上各点的电势一定相同，故D错误．所以D正确，ABC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、ACE【解析】

A．没有规则几何外形的物体不是单晶体，可能是多晶体，选项A错误，符合题意；B．分子在永不停息的做无规则运动，则当物体的温度为0℃时，分子的平均动能却不为零，选项B正确，不符合题意；C．布朗运动是在显微镜中看到的固体颗粒的无规则运动，而不是液体分子的无规则运动，选项C错误，符合题意；D．自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性，选项D正确，不符合题意；E．用活塞压缩气缸里的空气，对空气做功4.5×105J，同时空气的内能增加了3.5×105J，则空气向外界放出热量1×105J，选项E错误，符合题意；故选ACE.8、BD【解析】

A．在荧光屏上形成的亮点是由粒子打在荧光屏上产生的。故A错误；B．汤姆孙提出了枣糕式原子模型，卢瑟福为了验证汤姆孙原子模型的正确性，进一步探究原子的结构与组成，设计了该实验，故B正确；C．整个装置封闭在玻璃罩内，且抽成真空，是因为α粒子的电离能力较强，在空气中运动的距离短，防止α粒子与空气分子碰撞阻碍其运动，故C错误；D．卢瑟福在实验前认为α粒子可能穿过金箔，也可能穿不过而反弹回来，所以将荧光屏设计成环形，故D正确。故选BD。9、ACD【解析】A、小球、地球和弹簧组成的系统机械能守恒，当x=h+x0，弹力等于重力，加速度为零，速度最大，重力势能与弹性势能之和最小，A正确；B、根据简谐运动的对称性，x=h+2x0与x=h处速度相等，x=h+2x0处不是最低点，B错误；C、根据胡克定律，弹簧压缩x0时弹力等于mg，x=h+2x0处弹力等于2mg，但不是最低点，所以小球受到的弹力最大值大于2mg，C正确；D、在x=h+x0处速度最大．由图知，mg=kx0，根据动能定理：，，D正确．故选ACD．10、AD【解析】由平均速度公式可知，物体的下滑的平均速度为：v=v1+v22；故下滑的位移为x=vt=v1+v22t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、图见解析；0.09-0.11；【解析】

（1）[1]．由于小灯泡的内阻和电流表内阻相接近，所以为了避免电流表分压过大，所以电流表应采用电流表外接法，小灯泡两端电压从零开始，所以采用滑动变阻器的分压接法，电路图如图所示（2）[2]．将定值电阻和电源内阻看成一体，在图中作出电源的伏安特性曲线，与纵轴的交点表示电源电动势，短路电流，图线的交点为灯泡的工作点，由图可知，电流为0.2A；电压为0.5V，则灯泡的功率为：P=UI=0.2×0.5=0.1W；【点睛】根据滑动变阻器分压及限流接法的不同作用，结合题意选择滑动变阻器的接法；由电流表、电压表与灯泡内阻间的大小关系确定电流表的接法．在U-I图线上做出电源的外电压和电流的关系图线，与伏安特性曲线的交点所对应的电流、电压为灯泡的实际电流和电压，根据P=UI求出灯泡的实际功率．12、AD1.10.063g(10m/s1)【解析】试题分析：（1）“探究加速度与物体受力和质量的关系”实验中，为了消除摩擦力的影响，通过重力沿斜面向下的分力来平衡摩擦力，故将木板带滑轮的一端垫高，故A错误；因摩擦因数不变，改变小车质量后，无需重新平衡摩擦力，故B错误；本实验中绳子的拉力为小车提供加速度，整体分析有：，设绳子拉力为T，分析砝码受力有：，解得拉力，由此可知，只有当m1远大于m1时，绳子的拉力才近似等于盘和砝码的总重力，故C正确；由牛顿第二定律可知，本实验应做图像，故D错误；（1）根据匀变速直线运动公式可得逐差公式，故在本题中有，故有a=（3）根据牛顿第二定律可知故有，即图像斜率表示小车质量的倒数，取点代入数据可得kg=1.0kg，同理计算纵截距求得小盘质量kg．（4）当砝码质量不断增大时，对系统整体分析，根据牛顿第二定律可知，小车加速度，由数学知识取极限可知当越来越大时=10m/s1．考点：“探究加速度与物体受力和质量的关系”实验四、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、7.5cm【解析】

解析：设U