湖北武汉市2023年物理高二下期末统考模拟试题含解析

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、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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、如图为氢原子的能级示意图，大量处于激发态（n＝4）的氢原子，当向低能级跃迁过程中辐射出N种不同频率的光子，用这些光子照射逸出功为2.29eV的金属钠，下列说法正确的是（）A．N＝5B．其中从n＝4跃迁到n＝3所发出的光子频率最高C．N种频率的光子中，共有4种光子能使金属钠发生光电效应D．金属钠表面逸出的光电子最大初动能为11.31eV2、下面说法正确的是（）A．鸭子从池塘中出来，羽毛并不湿--毛细现象B．细玻璃棒尖端放在火焰上烧溶后尖端变成球形--表面张力C．粉笔能吸干纸上的墨水--浸润现象D．布做的雨伞，虽然纱线间有空隙，却不漏雨水--毛细现象3、一倾角θ＝37°、质量M＝2kg、高度h＝3m的直角斜面A，静止在光滑的水平面上，质量m＝0.5kg的小物块B从光滑斜面顶端静止释放，当小物块B由顶端滑到底端时，斜面A在水平面上移动的距离是（）A．0.4m B．0.6m C．0.8m D．1.0m4、一弹丸在飞行到距离地面5

m高时仅有水平速度

v＝2

m/s，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为3∶1．不计质量损失，取重力加速度

g＝10

m/s

2，则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是()A． B．C． D．5、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，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，其中从n＝3跃迁到n＝2所发出的光波长最短B．这群氢原子能发出2种不同频率的光，其中从n＝3跃迁到n＝1所发出的光频率最小C．金属钠表面发出的光电子的最大初动能为9.60eVD．这群氢原子发出不同频率的光，只有一种频率的光可使金属钠发生光电效应6、如图所示，在光滑水平面上质量分别为mA＝2kg、mB＝4kg，速率分别为vA＝5m/s、vB＝2m/s的A、B两小球沿同一直线相向运动，则下列叙述正确的是()A．它们碰撞前的总动量是18kg·m/s，方向水平向右B．它们碰撞后的总动量是18kg·m/s，方向水平向左C．它们碰撞前的总动量是2kg·m/s，方向水平向右D．它们碰撞后的总动量是2kg·m/s，方向水平向左二、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，在以速度v逆时针匀速转动的、与水平方向倾角为θ的足够长的传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ，则下列图象中能够客观反映出小木块的速度随时间变化关系的是()A． B．C． D．8、如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0时刻波传播到平衡位置位于x=5m处的质点B，平衡位置位于x=1m处的质点A在t=0.9s时第三次出现在波峰，关于该简谐波，下列说法正确的是___________A．波长为5mB．波速为10m/sC．频率为2.5HZD．从t=0到t=0.9s的过程中，A质点的路程为0.4mE.t=0.6s时，平衡位置位于x=6m处的质点C第二次位于波峰9、a、b是两种单色光，其频率分别为va、vb，且=kA．a、b光子动量之比为=kB．若a、b光射到同一干涉装置上，则相邻条纹的间距之比为=kC．若a、b都能使某种金属发生光电效应，则光子的最大初动能之差Eka-Ekb=hvb(k-1）D．若a、b是处于同一激发态的原子跃迁到A态和B态产生的，则A、B两态的能级之差EA-EB=hvb（k-1）10、如图所示，一定质量的理想气体由状态A变化到状态B的过程中A．气体的密度一直在增大B．气体的内能一直在增大C．气体的压强一直在增大D．气体的体积一直在增大三、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）利用如图1所示的实验装置来验证由滑块和钩码组成的系统机械能是否守恒．气垫导轨上安装有光电门,细线的一端与滑块连接,另一端跨过定滑轮挂上钩码．(1)实验步骤如下：a.实验前需要调整导轨底座使之水平,检验方法是:接通气源,将滑块(未挂钩码)置于气垫导轨上，如果_____________________，则说明导轨是水平的．b.测出滑块的质量,钩码的质量,已知重力加速度为．c.用20分度的游标卡尺测得遮光条的宽度,如图2所示,则其数值为_______．d.实验时挂上钩码,将滑块从图1所示初始位置由静止释放,从气垫导轨上直接读出滑块释放点到光电门之间的距离,由数字计时器读出遮光条通过光电门的遮光时间．e.改变滑块释放点到光电门之间的距离,重复实验．(2)为提高实验效果,对两个变量和利用图象来进行处理,如图3所示,得到一条过原点的直线．其纵坐标表示的是以下四个选项中的_________．A．B．C．D．(3)如果图3中的直线斜率近似为____________(用已知量符号表示),则在误差允许的范围内,滑块和钩码组成的系统机械能守恒．(4)下列对于本实验认识正确的是_____________．A．可以不测量滑块的质量B．安装遮光条时必须保证遮光条竖直C．释放滑块的同时打开气垫导轨的气源D．为提高实验的精确度,必须满足所挂钩码的质量远小于滑块的质量12．（12分）Ⅰ．如图（a）是“验证牛顿第二定律”的实验装置，小车及车中砝码的总质量M远大于盘及盘中砝码总质量m，实验中用盘及盘中砝码的总重力作为小车所受外力．甲、乙两组同学分别独立完成这一实验，并根据测量数据做出了如图（b）所示的a－F图象，⑴甲组同学所得图象不过坐标原点的原因可能是；⑵甲、乙两组同学实验时，M取值较大的是？（选填“甲”或“乙”）；⑶利用该实验装置，还可以对其它高中物理实验进行研究，请试举一例；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，在某电场中的A点有一个带电荷量q=+8.0×10-19C的试探电荷，受到的电场力大小为4.0×10-15N，方向向右。问：（1）A点电场强度的方向是向左还是向右？（2）A点电场强度多大？14．（16分）如图所示,水平的平行虚线间距为d=50cm,其间有B=1T的匀强磁场.一个正方形线圈边长为l=10cm,线圈质量m=0.1kg,电阻为R=0.02Ω．开始时,线圈的下边缘到磁场上边缘的距离为h=80cm将线圈由静止释放,其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等.取g=10m/s2,求(1)线圈下边缘刚进入磁场时线圈中感应电流的大小和方向(2)线圈上边缘刚要进入磁场时线圈加速度的大小和方向(3)线圈穿过磁场的整个过程中产生的焦耳热Q15．（12分）一弹簧振子的振动图像如图所示，求：(1)振子简谐运动振幅A、周期T分别是多少，写出该简谐运动的表达式；(2)振子做简谐运动20s时的位移是多少？前20S的总路程是多少？

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.大量氢原子向低能级跃迁时能辐射光子数N=Cn2=n(n-1)2，得B.光子的频率由能级差决定，其中从n＝4跃迁到n＝1能级差最大，所发出的光子频率最高，故B错误；C.由能级差可确定出6种光子的能量为：0.66eV、1.89eV、2.55eV、10.2eV、12.09eV、12.75eV有4种子能使金属钠发生光电效应，故C正确；D.金属钠表面逸出的光电子最大初动能为12.75-2.29＝10.46eV，故D错误.2、B【解析】

A．鸭子从池塘中出来，羽毛不湿，是不浸润现象，故A错误；

B．细玻璃棒尖端放在火焰上烧溶后尖端变成球形，是表面张力，故B正确；

C．粉笔能吸干纸上的墨水，是毛细现象，故C错误；

D．布做的雨伞，虽然纱线间有空隙，却不漏雨水，伞是不浸润的材料，但是不漏水的主要原因是表面张力，故D错误；故选B。3、C【解析】

物块与斜面在水平方向上动量守恒，以向右为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得：mv1-Mv2=0，A.0.4m与计算结果不相符；故A项错误.B.0.6m与计算结果不相符；故B项错误.C.0.8m与计算结果相符；故C项正确.D.1.0m与计算结果不相符；故D项错误.4、D【解析】

试题分析：炮弹到达最高点时爆炸时，爆炸的内力远大于重力（外力），遵守动量守恒定律；当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向运动的两片，两片炸弹都做平抛运动．根据平抛运动的基本公式即可解题．规定向右为正，设弹丸的质量为4m，则甲的质量为3m，乙的质量为m，炮弹到达最高点时爆炸时，爆炸的内力远大于重力（外力），遵守动量守恒定律，则有,则，两块弹片都做平抛运动，高度一样，则运动时间相等，，水平方向做匀速运动，，则，结合图象可知，D的位移满足上述表达式，故D正确．5、C【解析】一群氢原子处于n=3的激发态，可能发出3中不同频率的光子，因为n=3和n=2间能级差最小，所以从n=3跃迁到n=2发出的光子频率最低，根据，所以波长最长，故AB错误；所以从n=3跃迁到n=1发出的光子频率最高，发出的光子能量为△E=13.60-1.51eV=12.09eV．根据光电效应方程EKm=hv-W0得，最大初动能EKm=12.09-2.49eV=9.60Ev，故C正确；从n=2到n=1和n=3到n=1能级发出的光均可以使金属钠发生光电效应，故D错误．所以C正确，ABD错误．6、C【解析】试题分析：取水平向右方向为正方向，设碰撞后总动量为P．则碰撞前，A、B的速度分别为：vA=5m/s、vB=-2m/s．根据动量守恒定律得：P=mAvA+mBvB=2×5+4×（-2）=2（kg•m/s），P＞0，说明碰撞后总动量方向水平向右．则碰撞前总动量方向也水平向右．故选C．考点：动量守恒定律二、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】

重力的分力与摩擦力均沿着斜面向下，且都是恒力，所以物体先沿斜面匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：当小木块的速度与传送带速度相等时：当μ＜tanθ时，知道木块继续沿传送带加速向下，但是此时摩擦力的方向沿斜面向上，再由牛顿第二定律求出此时的加速度：，知a1＞a1；当时，物块匀速下匀速下滑综上所述，应选CD．【点晴】要找出小木块速度随时间变化的关系，先要分析出初始状态物体的受力情况，本题中明显重力的分力与摩擦力均沿着斜面向下，且都是恒力，所以物体先沿斜面匀加速直线运动，有牛顿第二定律求出加速度a1；当小木块的速度与传送带速度相等时，由μ＜tanθ知道木块继续沿传送带加速向下，但是此时摩擦力的方向沿斜面向上，再由牛顿第二定律求出此时的加速度a1；比较知道a1＞a1．8、BCE【解析】

由图得到波长，根据质点A的振动得到周期，从而求得频率和波速；根据质点A的振动得到路程，由波速得到质点C的振动时间，从而得到质点C的振动。【详解】由图可得：波长λ=4m，故A错误；根据波向右传播可得：t=0时，质点A在平衡位置向上振动，故由t=0.9s时质点A第三次出现波峰可得：周期T=0.4s；故频率f＝1/T＝2.5Hz，故C正确；根据波长和周期可得：波速v＝＝10m/s，故B正确；由C可知：从t=0到t=0.9s的过程中，A质点的路程为9A=45cm=0.45m，故D错误；根据波向右传播可得：波前向上振动，故由波速可得：t=0.1s时波传到质点C，故在t=0.1s时质点C开始振动，在平衡位置向上振动；由周期T=0.4s可得：t=0.6s时，平衡位置位于x=6m的质点C第二次位于波峰，故E正确；故选BCE。【点睛】机械振动问题中，一般根据振动图或质点振动得到周期、质点振动方向；再根据波形图得到波长和波的传播方向，从而得到波速及质点振动，进而根据周期得到路程。9、ACD【解析】

A．光子的动量则选项A正确；B．根据则选项B错误C．根据，则选项C正确；D．根据玻尔理论可得：A、B两态的能级之差选项D正确；故选ACD.10、BCD【解析】

AD.分别过A、B两点做等容线如图所示：

由，因OA的斜率大于OB的斜率，则VA<VB，即理想气体从状态A变化到状态B，气体体积增大，密度减小，选项A错误，D正确；B.从A到B温度升高，则气体的内能一直在增大，选项B正确；C.由图像可知，气体的压强一直在增大，选项C正确.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、滑块能静止在气垫导轨上的任意位置(或轻推滑块,滑块能做匀速直线运动)0.575DB【解析】

(1)a.考生需要对气垫导轨熟悉,接通气源,滑块与导轨间没有阻力,若导轨水平,可知滑块保持静止状态或匀速直线运动状态；c.游标卡尺读数等于主尺读数+游标对齐刻线值乘以精度，即．(2)当滑块前进s，钩码的重力势能减少了mgs，系统动能增加了，如果系统机械能守恒，则有，整理得，可知与滑块释放点到光电门之间的距离s成成比例，故纵坐标表示，故D正确，ABC错误。(3)由，的斜率，则在误差允许的范围内，滑块和钩码组成的系统机械能守恒。(4)要判断斜率是否为，就要求测出滑块的质量M，故A错误；滑块水平运动,遮光条必须竖直，否则由求出的速度偏差较大，故B正确；应在打开气垫导轨的气源后释放滑块，故C错误；由于实验研究的是系统机械能，没有必要满足所挂钩码的质量远小于滑块的质量，故D错误。故选B.12、（1）平衡摩擦力过度；（2）乙；（3）探究匀变速运动的规律或外力做功与物体动能变化的关系等【解析】试题分析：（1）由甲图可看出，当F=0时，小车已经有了加速度，故甲组同学所得图象不过坐标原点的原因可能是木板倾角抬的过高，平衡摩擦力过度造成的；（2）M取值较大时，可认为小车所受的牵引力等于盘及盘中砝码总重力，此时加速度a与F成正比，故由图像可知M取值较大的是乙；（3）利用此装置还可以探究匀变速运动的规律或外力做功与物体动能变化的关系等试验.考点：验证牛顿第二定律四、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)A点的电场强度方向向右