蒙古北京八中乌兰察布分校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、a、b两物体在同一直线上运动，二者运动的v-t图像均为直线，如图，已知两物体在4s末相遇，则关于它们在A．a、B．a物体的加速度小于b物体的加速度C．t=0时刻，a在b前方3mD．t=2s2、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11.31eV3、图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与电阻R＝10Ω连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电表，示数是10V．图乙是穿过矩形线圈磁通量Φ随时间t变化的图象．则下列说法正确的是()A．电阻R上的电功率为20WB．0.02s时R两端的电压瞬时值为零C．R两端的电压随时间变化的规律是u＝14.1cos100πt(V)D．通过R的电流随时间变化的规律是i＝cos50πt(A)4、某质点在F1、F2和F3三个共点力作用下处于平衡状态，各力的方向所在直线如图所示，各力的矢量起点均在O点，终点未画出。若sin37°=0.6，sin53°=0.8，则各力的大小关系（）A．F1：F2：F3=3：4：5 B．F1：F2：F3=4：3：5C．F1：F2：F3=5：3：4 D．F1：F2：F3=5：4：35、如图所示，一根竖直轻质弹簧下端固定，上端托一质量为0.3kg的水平盘，盘中有一质量为1.7kg物体．当盘静止时，弹簧的长度比其自然长度缩短4cm．缓慢地竖直向下压物体，使弹簧再缩短2cm后停止，然后立即松手放开．设弹簧总处在弹性限度以内(g取10m/s2),则刚松开手时盘对物体的支持力大小为A．30N B．25.5N C．20N D．17N6、两个相同的金属小球，带电荷量分别为+Q和﹣3Q，相距为d（d远大于小球半径）时，它们之间的库仑力大小为F．现让两小球接触后再放回原处，则它们之间的库仑力大小将变为（）A． B．F C． D．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、物体以初速度竖直上抛，经3s到达最高点，空气阻力不计，g取10m/s2，则下列说法正确的是A．物体的初速度为60m/sB．物体上升的最大高度为45mC．物体在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比为5∶3∶1D．物体在1s内、2s内、3s内的平均速度之比为9∶4∶18、下列说法正确的是（）A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大C．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素D．当温度升高时，物体内每一个分子热运动的速率一定都增大9、氢原子的能级如图所示,已知可见光的光子能量范围约为1.62∼3.11eV.下列说法正确的是()A．一个处于n=2能级的氢原子，可以吸收一个能量为4eV的光子B．大量氢原子从高能级向n=3能级跃迁时，发出的光是不可见光C．大量处于n=4能级的氢原子，跃迁到基态的过程中可以释放出6种频率的光子D．氢原子从高能级向低能级跃迁的过程中释放的光子的能量可能大于13.6eV10、如图所示，直径为d的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动，一子弹以水平速度沿圆筒直径方向从左壁射入圆筒，从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上且相距为h，则()A．子弹在圆筒中水平速度为v0＝dgB．子弹在圆筒中水平速度为v0＝2dgC．圆筒转动的角速度可能为ω＝πgD．圆筒转动的角速度可能为ω＝2πg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弹簧，用电动卡销锁定，静止地放置在气垫导轨上；D．用刻度尺测出A的左端至C板的距离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A、B分别到达C、D的运动时间t1和t1．本实验中还应测量的物理量是，利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是．12．（12分）某同学在利用“插针法”测定一块红色直角三角形玻璃砖的折射率时发现，由于玻璃的颜色较深，在另一侧很难观测到对侧所插的针.他想到可以用实验室的红色激光器来完成实验如图所示.他在木板上固定好白纸，放好玻璃砖，正确作出了界面MN、MP、NP，然后让很细的激光平行于木板从玻璃砖的上界面MN入射．(1)由于激光很强，不能用眼睛直接观测，该同学通过在木板上插入被激光照亮的针来确定激光光路，正确的插针顺序应是_____________；(2)若P1P2与MN垂直，用量角器量得图中,，则玻璃的折射率约为______；A．1.41B．1.73C．1.22D．1.58(3)若激光器正常发光，该同学发现在MP一侧始终找不到出射光线，则可能的原因是______．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，空间分布着方向平行于纸面且与场区边界垂直的有界匀强电场，电场强度为E，场区宽度为L，在紧靠电场右侧的圆形区域内，分布着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B0，圆形磁场区域半径未知．一质量为m，电荷量为q的带正电的粒子从A点由静止释放后，在M点离开电场，并沿半径方向射入磁场区域，然后从N点射出，O为圆心，∠MON=120°，不计粒子的重力．（1）求粒子经电场加速后，进入磁场时速度v的大小；（2）求粒子在匀强磁场中运动的轨道半径R和时间t；（3）粒子在离开磁场前某时刻，将磁感应强度大小突然变为B，方向不变，此后粒子恰好被束缚在磁场中，求B的最小值．14．（16分）如图所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN和PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.2m，电阻R=0.4Ω，导轨上静止放置一质量、电阻的金属杆，导轨电阻忽略不计，整个装置处在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场的方向竖直向下，现用一外力F沿水平方向拉杆，使之由静止起做匀加速运动并开始计时，若5s末理想电压表的读数为0.2V．求：（1）5s末时电阻R上消耗的电功率；（2）金属杆在5s末的运动速率；（3）5s末时外力F的功率．15．（12分）如图所示，上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置，截面积为40cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在汽缸内．在汽缸内距缸底60cm处设有a、b两限制装置，使活塞只能向上滑动．开始时活塞搁在a、b上，缸内气体的压强为p0(p0＝1.0×105Pa为大气压强)，温度为300K.现缓慢加热汽缸内气体，当温度为330K时，活塞恰好离开a、b；当温度为360K时，活塞上升了4cm.g取10m/s2求：①活塞的质量；②物体A的体积．

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、b两物体的速度均为正，说明两物体运动的方向相同，故A错误；根据v-t图像的斜率表示加速度，由几何关系知，a物体的加速度大于b物体的加速度，B错误；根据“面积”表示位移，由几何关系可知：在0-4s内，a的位移等于b的位移，已知两物体在4s末相遇，说明t=0时刻a、b在同一位置，在0-2s内，b的速度比a的大，两者间距增大．在2-4s内a的速度比b的大，两者间距减小，所以t=2s时两物体相距最远，故C错误D正确．2、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.3、C【解析】

A.电压U=10V;根据公式P=得：P=100/10=10W，故A错误；B.由乙图可知，0.02s通过线圈的磁通量为零，电动势最大，R两端的电压瞬时值为10V，故B错误；C.由乙图可知，T=0.02s，R两端的电压最大值Um=10V，ω=2π/T=100π，又因为此交变电流是从垂直于中性面开始计时的，所以R两端的电压u随时间t变化的规律是u=10cos100πt(V)，故C正确；D.根据i=U/R得：通过R的电流i随时间t变化的规律是i=cos100πt(A)，故D错误．故选C．【点睛】由乙图可知，0.02s通过线圈的磁通量为零，电动势最大，根据有效值与最大值的关系求出最大值，写出R两端的电压u随时间t变化的规律，根据欧姆定律求出通过R的电流i随时间t变化的规律．根据公式P=求出电阻R上的电功率．4、D【解析】

首先在垂直于F1方向受力平衡沿F1方向受力平衡解得：F1：F2：F3=5：4：3A.A项与上述计算结论不相符，故A错误；B.B项与上述计算结论不相符，故B错误；C.C项与上述计算结论不相符，故C错误；D.D项与上述计算结论相符，故D正确。5、B【解析】

当盘静止时，由胡克定律得：，设使弹簧再压缩时手的拉力大小为F，再由胡克定律得：，联立解得：．刚松手瞬时弹簧的弹力没有变化，则以盘和物体整体为研究对象，所受合力大小等于F，方向竖直向上．设刚松手时，加速度大小为a，根据牛顿第二定律得：，对物体研究：，联立解得，故B正确，ACD错误．6、D【解析】

接触后，两个小球的电荷量相等，电量为﹣Q，根据库仑定律，接触前后的库仑力大小为，，则F′=F。A.，与结论不相符，选项A错误；B.F，与结论不相符，选项B错误；C.，与结论不相符，选项C错误；D.，与结论相符，选项D正确；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】试题分析：由竖直上抛公式，到最高点时速度为零，带入数值可得为30m/s，故A错误。由，可得，选项B正确。由初速度为零的匀加速直线运动的位移推论可以知道在连续相等时间内其位移之比为1：3：5，上抛是初速度为零的匀加速直线运动的逆过程，所以其前三个一秒内的位移之比为5：3：1，因此平均速度之比为5：3：1，故C正确。由初速为零的匀加速直线运动前几秒内位移之比为1：4：9可以知道，物体在1s内、2s内、3s内的位移之比为9：4：1，则其平均速度之比为27：6：1，故D错。故选BC。考点：本题考查了竖直上抛运动、匀变速直线运动的规律。8、AC【解析】

A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性，选项A正确；B．当分子间距离为r0时，分子间作用力最小，所以当分子间距离从大于r0处增大时，分子力先增大后减小，故B错误；C．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素，选项C正确；D．当温度升高时，分子的平均动能变大，但是物体内每一个分子热运动的速率不一定都增大，选项D错误；故选C.9、ABC【解析】试题分析：一个处于n=2能级的氢原子，可以吸收一个能量为4eV的光子，A正确；氢原子从高能级向n=3能级跃迁时发出的光子能量小于1.51eV，小于可见光的频率，故B正确；大量处于n=4能级的氢原子，跃迁到基态的过程中，根据C4考点：考查了氢原子跃迁【名师点睛】本题考查氢原子的波尔理论，解决本题的关键知道能级间跃迁所满足的规律，即Em10、AC【解析】

AB.子弹在竖直方向做自由落体运动，由公式h=12gt2，可得t=2hCD.因为子弹右侧射出圆筒后发现两单孔在同一竖直线上，则有t=2n-1T2n=1,2,3⋯，因为T=2πω，解得ω=2n-1πg，所以C正确，D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、（1）B的右端至D板的距离L1．（1）【解析】

因系统水平方向动量守恒即mAvA﹣mBVB＝0，由于系统不受摩擦，故滑块在水平方向做匀速直线运动故有vA，VB，即有：mAmB0，所以还要测量的物理量是：B的右端至D板的距离L1．分析可知验证动量守恒定律的表达式是：mAmB012、P4、P3、P2、P1A激光在MP界面上发生了全反射【解析】（1）四根针应该先插光路后面的针，否则光被挡住，后面的针无法确定位置，故正确的插针顺序应是P4、P3、P2、P1；

（2）在MP界面，光的入射角为30°，折射角为45°，则玻璃的折射率：≈1.41，故选A；

（3）若激光器正常发光，该同学发现在MP一侧始终找不到出射光线，由于是从光密介质到光疏介质，则可能是激光在MP界面上发生了全