吉林市第一中学2023年物理高二第二学期期末达标检测试题含解析

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、关于物体的内能，下列说法正确的是A．温度高的物体内能一定大B．物体吸收热量，内能一定增大C．只有物体从外界吸收热量，其内能才能增大D．物体内能的多少，跟物体的温度和体积有关系2、我国科学家潘建伟院士预言十年左右量子通信将“飞”入千家万户．在通往量子论的道路上，一大批物理学家做出了卓越的贡献，下列有关说法正确的是（）A．德布罗意第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念B．爱因斯坦提出光子说，并成功地解释了光电效应现象C．玻尔在1900年把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念D．普朗克把光的波粒二象性推广到实物粒子，预言实物粒子也具有波动性3、图为氢原子能级图。现有一群处于n=4激发态的氢原子，用这些氢原子辐射出的光照射逸出功为2.13eV的某金属，则（）A．这些氢原子能辐射出三种不同频率的光子B．这些氢原子辐射出光子后，电子的总能量保持不变C．这些氢原子辐射出的所有光都能使该金属发生光电效应D．该金属逸出的所有光电子中，初动能的最大值约为10.62eV4、如图所示，一个质量为m1=50kg的人抓在一只大气球下方，气球下面有一根长绳。气球和长绳的总质量为mA．5mB．3.6mC．2.6mD．8m5、如图中画出的是穿过一个闭合线圈的磁通量随时间的变化规律，以下哪些认识是正确的()A．第0.6s末线圈中的感应电动势是4VB．第0.9s末线圈中的瞬时电动势比0.2s末的小C．第1s末线圈的瞬时电动势为零D．第0.2s末和0.4s末的瞬时电动势的方向相同6、下列对题中四幅图的分析，其中正确的是（）A．从图①可知，光电效应实验中b光的频率比a光的大B．从图②可知，能量为5eV的光子不能被处于第二能级的氢原子吸收C．从图③可知，随着放射性物质质量的不断减少，其半衰期不断增大D．从图④可知，α粒子散射实验表明原子核由中子和质子组成二、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、关于电源的电动势，下列说法中正确的是()A．电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大B．电源就是产生电荷的装置C．电源的电动势在数值上等于电源在搬运单位电荷时非静电力所做的功D．电源的电动势由电源自身决定，与外电路的组成无关8、一个物体沿直线运动，从时刻开始，物体的的图像如图所示，图线与纵横坐标轴的交点坐标分别为0.5m/s和，由此可知（）A．物体做匀加速直线运动的加速度大小为B．物体做变加速直线运动C．物体的初速度大小为D．物体的初速度大小为9、科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然现象具有重要作用。下列说法符合历史事实的是A．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变B．伽利略通过“理想实验”得出结论：运动必具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去C．笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向D．牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质10、下列关于摩擦力的说法中正确的是（）A．静摩擦力是静止的物体受到的，滑动摩擦力是运动的物体受到的B．物体所受的滑动摩擦力或静摩擦力既可以充当动力也可以充当阻力C．物体所受的滑动摩擦力的方向可以与物体运动的方向相同也可以相反D．两物体间有弹力但不一定有摩擦力，而两物体间有摩擦力则一定有弹力三、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）如图是研究光电效应的电路图。用频率为v的入射光照射截止频率为v0的K极板，有光电子逸出。⑴图中电极A为光电管的_______(填“阴极”或“阳极”);⑵K极板的逸出功W0＝_______；逸出的光电子最大初动能EK=______;现将电源的电极反向连接，当电流表的示数为0时，电压表的示数UC=_____.(普朗克常量为h，电子的电量为e，电路中电表均为理想电表)12．（12分）某实验小组利用如图1所示的实验装置验证动量守恒定律．实验的主要步骤如下：（1）用游标卡尺测量小球A、B的直径d，其示数均如图2所示，则直径d＝________mm，用天平测得球A、B的质量分别为m1、m2.（2）用两条细线分别将球A、B悬挂于同一水平高度，且自然下垂时两球恰好相切，球心位于同一水平线上．（3）将球A向左拉起使其悬线与竖直方向的夹角为α时由静止释放，与球B碰撞后，测得球A向左摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为θ1，球B向右摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为θ2.（4）若两球碰撞前后的动量守恒，则其表达式为__________________；若碰撞是弹性碰撞，则还应满足的表达式为________________________．(用测量的物理量表示)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，空中固定一粗糙的水平直杆，质量为m=0.6kg的小环静止套在杆上，现对小环施加一与水平方向的夹角为的拉力F，拉力F的大小从零开始逐渐增大，小环的加速度a与拉力F的关系如图所示，已知重力加速度，，求：(1)小环加速度a0的数值；(2)小环和直杆间的动摩擦因数。14．（16分）如图所示，在一端封闭、另一端开口向上的竖直玻璃管内，用5cm高的水银柱封闭着45cm长的理想气体，管内外气体的温度均为300K，大气压强p0=76cmHg．（i）若缓慢对玻璃管加热，当管中气体的温度上升了60K时水银柱上表面与管口刚好相平，求玻璃管的总长度；（ii）若保持管内温度始终为300K，现将水银缓慢注入管中，直到水银柱上表面与管口相平，求此时玻璃管内水银柱的总长度．（计算结果可带根号）15．（12分）如图甲，两条光滑平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为θ，导轨电阻忽略不计。虚线ab、cd均与导轨垂直，在ab与cd之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场。将两根相同的导体棒PQ、MN，先后自导轨上同一位置由静止释放，两者始终与导轨垂直且接触良好。已知PQ进入磁场开始计时，到MN离开磁场区域为止，流过PQ的电流随时间变化的图像如图乙所示。已知数据有轨道倾角θ=30°，磁感应强度为B=2T，图像中电流值I0=1A，两导体棒电阻均为R=2Ω，轨道宽度为d=0.5m，重力加速度取g=10m/s2。（1）分析在t2时刻，PQ棒是否在磁场ab和cd之间？直接给出结论即可。（2）求在t2时刻，导体棒MN的速度v，以及导体棒的质量m。（3）若流过PQ的电流随时间变化的图像如图丙所示，已知到的时间间隔为=0.2s，此过程通过导体的电荷量q=1C，求这段时间内的最大加速度a为多大？

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】

A.物体的内能与物体的温度、体积以及物质的量等因素都有关，则温度高的物体内能不一定大，选项A错误；B.物体吸收热量，若物体对外做功，则内能不一定增大，选项B错误；C.做功和热传递都能改变物体的内能，则对物体做功，也能使物体的内能增大，选项C错误；D.物体内能的多少，跟物体的温度和体积有关系，选项D正确.2、B【解析】丹麦物理学家玻尔，意识到经典物理在解释原子结构方面的困难，在1913年第一次将量子观念引入了原子领域，提出了定态和跃迁的概念，AC错误；爱因斯坦在1905年发表了《关于光的产生和转化的一个试探性观点》一文，提出了光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，即光是由光子组成，并且总结出了爱因斯坦光电效应方程，B正确；德布罗意把光的波粒二象性推广到了实物粒子，语言了实物粒子也具有波的特性，D错误；故本题选B．3、D【解析】

根据数学组合公式，求出氢原子可能辐射光子频率的种数；能级间跃迁时，辐射的光子能量等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子频率越高；根据库仑力提供向心力分析电子动能的变化。【详解】A．根据=6知，这些氢原子可能辐射出6种不同频率的光子。故A错误；B．这些氢原子辐射出光子后，电子的动能增大，电势能减小，总能量会减小。故B错误；C．氢原子由n=4跃迁到n=3产生的光的能量：E43=E4﹣E3=﹣0.85﹣（﹣1.51）=0.66eV＜2.13eV，所以不能使逸出功为2.13eV的金属能发生光电效应，故C错误；D．氢原子由n=4向n=1能级跃迁时辐射的光子能量最大，频率最大，最大能量为13.6eV﹣0.85eV=12.75eV，根据光电效应方程可知，入射光的能量越高，则电子的动能越大，初动能的最大值为：Ekm=12.75eV﹣2.13eV=10.62eV，故D正确。【点睛】本题主要考查了氢原子的跃迁及其应用，较为简单。4、B【解析】

设人的速度v1，气球的速度v2，根据人和气球动量守恒得：m1v1=m2v2，所以v1=25v2，气球和人运动的路程之和为h=5m，则s15、A【解析】A：由法拉第电磁感应定律知：感应电动势E=ΔΦΔt可知：0.3～0.8s内E=ΔΦΔt=B：图象的斜率表示电动势的大小，由图象知第0.9s末线圈中的瞬时电动势比0.2s末的大。故B项错误。C：第1s末线圈的磁感强度为零，但磁通量的变化率不为零，电动势不为零。故C项错误。D：第0.2s末和0.4s末的图象斜率一正一负，瞬时电动势的方向相反。故D项错误。6、A【解析】

A、根据爱因斯坦光电效应方程，，联立得．因为，故，A正确；B、吸收光子能量发生跃迁，吸收的光子能量需等于两能级间的能级差，，所以能量为5eV的光子能被处于第二能级的氢原子吸收并发生电离，B错误；C、半衰期与物质质量无关，C错误；D、粒子散射实验表明了原子的核式结构，还不能证明出由质子和中子组成，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、ACD【解析】A：电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大．故A项正确．B：电源就是把其他形式的能量转化为电能的装置，不产生电荷．故B项错误．C：电源的电动势在数值上等于电源在搬运单位电荷时非静电力所做的功，故C项正确．D：电源的电动势由电源自身决定，与外电路的组成无关．故D项正确．8、AC【解析】

由图得：=（0.5t+0.5）m/s；由x=v0t+at1得：=v0+at，可得a=0.5，a=1m/s1．可知，物体的加速度不变，做匀加速直线运动。故A正确，B错误。图线纵轴截距表示初速度，则知物体的初速度大小为0.5m/s。故C正确，D错误。9、BCD【解析】

试题分析:A、亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才会运动，没有力的作用，物体就要静止下来，A错误；B、伽利略通过“理想实验”得出结论：运动必具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去，B正确；C、笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向，C正确；D、牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，即惯性，D正确；10、BCD【解析】运动的物体可以受到静摩擦力，比如：正在斜向上运动的传送带上的物体；而静止的物体可以受到滑动摩擦力，比如在地面上滑行的物体，地面静止却受到是滑动摩擦力，故A错误．物体不论受到的是滑动摩擦力或静摩擦力，其方向均可以与运动方向相同或相反，故都可以既可以充当动力也可以充当阻力，故BC正确；两物体之间有摩擦力时，两物体一定接触，且相互挤压，即存在弹力作用，反之则不一定；故D正确；故选BCD．点睛：本题考查了摩擦力种类和方向，抓住产生滑动摩擦力产生的条件以及摩擦力的效果--阻碍物体的相对运动；注意摩擦力的方向可以与物体运动方向相同也可以相反．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、阳极hv0hv－hv0【解析】

第一空．根据电路图可知，电极A为光电管的阳极；第二空．K极板截止频率为v0，则其逸出功为：W=hv0；第三空．根据光电效应方程可知逸出的光电子最大初动能为：EK=hv-hv0；第四空．将电源的电极反向连接，当电流表的示数为0时，由动能定理可得：-eUC=0-EK，电压表的示数为：UC=．12、22.0【解析】

（1）直径d＝2.2cm+0.1×0=2.20cm=22.0mm（2）设悬线长度为L，则A球到达最低点时的速度：；碰后A球的速度：；碰后B球的速度：；若两球碰撞前后的动量守恒，则其表达式为m1v=m2v2-m1v1，即；即化简后可得碰撞是弹性碰撞，则还应满足的表达式为，即：，即：m1cosα＝m1cosθ1－m2(1－cosθ2)点睛：此题关键是要搞清实验的原理，注意碰撞前后的速度方向；知道弹性碰撞所满足的能量关系