山东省济南市名校2023年物理高二第二学期期末经典试题含解析

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、如图所示，“伦敦眼”(TheLondonEye)是世界著名的观景摩天轮，它总高度135米(443英尺)，屹立于伦敦泰晤士河南畔的兰贝斯区．现假设摩天轮正绕中间的固定轴做匀速圆周运动，则对于坐在座椅上观光的游客来说，正确的说法是（）A．因为摩天轮做匀速转动，所以游客受力平衡B．当摩天轮转到最高点时，游客处于失重状态C．因为摩天轮做匀速转动，所以游客的机械能守恒D．当摩天轮转到最低点时，座椅对游客的支持力小于所受的重力2、关于扩散现象和布朗运动，下列说法中正确的是（）A．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的B．在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动C．在扩散现象中，温度越高，扩散得越快D．布朗运动就是液体分子的无规则运动3、如图是交流发电机的示意图．线圈abcd在磁场中匀速转动产生交流电．线圈的ab边和cd边连在两个金属滑环上，两个滑环通过金属片做的电刷和外电路相连．当线圈沿逆时针方向转动时，关于电流方向以下判断正确的A．当线圈转到图甲的位置时，线圈中的电流方向为d-c-b-aB．当线圈转到图乙的位置时，线圈中的电流方向为a-b-c-dC．当线圈转到图丙的位置时，线圈中的电流方向为d-c-b-aD．当线圈转到图丁的位置时，线圈中的电流方向为a-b-c-d4、在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器的指针就张开一个角度，如图所示，这时（）A．金属内的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能足够大时，就能逸出金属B．锌板带正电，指针带正电C．锌板带负电，指针带正电D．若仅减弱照射光的强度，则可能不再有光电子飞出5、已知阿伏伽德罗常数为NA，水的摩尔质量为M，水的密度为ρ。则一个水分子的质量可以表示为A．MNA B．NAM6、AB是固定在空中的光滑水平横杆，一质量为M的物块穿在杆AB上，物块通过细线悬吊着一质量为m的小球．现用沿杆的恒力F拉物块使物块、小球一起（保持相对静止）向右运动，细线与竖直方向夹角为θ，则以下说法正确的是（）A．杆对物块的支持力为MgB．细线上的拉力为C．D．物块和小球的加速度为二、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、下列说法中正确的是()A．在一定温度下，同种液体的饱和汽的密度是一定的B．饱和汽近似地遵守理想气体定律C．在潮湿的天气里，空气的相对湿度大，水蒸发得慢，所以洗了衣服不容易晾干D．在绝对湿度相同的情况下，夏天比冬天的相对湿度大8、如图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34eV，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的规律认识正确的是（）A．用能量为14.0eV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离B．一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁所辐射的光中，有3种不同频率的光能使锌发生光电效应C．用能量为10.21eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态D．一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75eV9、一汽车由静止从车站出发，沿平直轨道运动过程中加速度不断增大．行驶时间t后速度达到v，则可以判定汽车在这段时间内行驶的位移A．一定大于 B．可能等于 C．一定小于 D．一定不等于10、如图所示，边长为L、匝数为N，电阻不计的正方形线圈abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴OO'转动，轴OO'垂直于磁感线，在线圈外接一含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数分别为n1和n1．保持线圈以恒定角速度ω转动，下列判断正确的是（）A．当可变电阻R的滑片P向下滑动时，电压表V1的示数变小B．在图示位置时线框中磁通量为零，感应电动势最大C．电压表V1示数等于NBωL1D．变压器的输入与输出功率之比为1：1三、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）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：①往边长约为40cm的浅盘里倒入约1cm深的水．待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上．②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定．③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小．④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积．⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上．完成下列填空：(1)上述步骤中，正确的顺序是________________．(填写步骤前面的数字)(1)油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸1mL，用注射器测得1mL上述溶液有100滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_____________mL，油酸膜的面积是______________cm1．根据上述数据，估测出油酸分子的直径是________________nm．(结果均保留三位有效数字)12．（12分）在一次课外活动中，某同学用图甲所示装置测量放在水平光滑桌面上铁块A与金属板B间的动摩擦因数。已知铁块A的质量mA＝0.5kg，金属板B的质量mB＝1kg。用水平力F向左拉金属板B，使其一直向左运动，稳定后弹簧秤示数的放大情况如图甲所示，则A、B间的动摩擦因数μ＝________（g取10m/s2）。该同学还将纸带连接在金属板B的后面，通过打点计时器连续打下一系列的点，测量结果如图乙所示，图中各计数点间的时间间隔为0.1s，可求得金属板加速度________m/s2，拉金属板的水平力F＝________N。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，一个长0.2m、宽0.1m、匝数1000匝的矩形金属线圈(电阻不计)，在B=0.1T匀强磁场中以恒定的角速度ω=100rad/s绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈两端通过电刷与图示的电路连接，其中电阻R1=50Ω，R2=2Ω，R2与副线圈相连接，理想变压器的原、副线圈的匝数比n1：n2=5：1.求：

(1)从中性面开始计时，线圈转动时产生感应电动势的瞬间值表达式；

(2)开关S闭合时交流电压表、交流电流表的示数U、I；14．（16分）已知氢原子处于基态时的能级值为-13.6eV，普朗克常量h=6.63×10-34J·s，如果大量氢原子处在n=4的能级：(1)会辐射出几种频率的光?(2)其中波长最长的光是在哪两个能级之间跃迁时发出的?(3)金属钠的截止频率为5.53×1014Hz，请通过计算判断，让这些氢原子辐射的光照射金属钠板，能发生光电效应的光共有几种?15．（12分）一个质量为m=40kg的小孩站在电梯内的体重计上，电梯从t=0时刻由静止开始上升，在0到6s内体重计示数F的变化如图所示。试问：在这段时间内电梯上升的高度是多少？取重力加速度g=10m/s2。

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】A、摩天轮匀速转动，每个乘客都在做线速度大小不变方向不断变化的匀速圆周运动，不是平衡状态，故A错误；

B、当摩天轮转到最高点时，游客受到的重力与支持力的合力的方向向下，指向圆心，所以处于失重状态，故B正确；

C、摩天轮做匀速转动，所以游客的动能不变而重力势能是变化的，所以机械能不守恒，故C错误；

D、乘客随摩天轮做匀速圆周运动，当摩天轮转到最低点时，游客受到的重力与支持力的合力的方向向上，指向圆心，所以座椅对游客的支持力大于所受的重力，故D错误．点睛：该题结合竖直平面内的圆周运动考查到多个知识点的内容，解答的关键是分析在最低点和最高点的受力，结合向心力公式列牛顿第二定律方程即可．2、C【解析】液体中的扩散现象是液体分子的无规则热运动造成的，温度越高，分子热运动越剧烈，扩散得越快，A错误C正确；布朗运动形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的，所以布朗运动是液体分子无规则运动的反映，显微镜下可以观察到煤油中小颗粒灰尘，受到液体分子频繁碰撞，而出现了布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动，BD错误．3、B【解析】甲丙图中，ab和cd边运动方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，所以没有电流产生，故AC错误；当线圈转到图乙的位置再运动时，通过线圈的磁通量变大，根据电磁感应定律，可知产生的感应磁场的方向与原磁场方向相反，再根据右手定则可以判断电流方向为：a→b→c→d，故B正确；同理可以判断当线圈转到图丁的位置时，线圈中的电流方向为a→d→c→b，故D错误．故选B.点睛：此题主要考查了发电机的工作原理．要知道发电机是根据电磁感应原理制成的．感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关，能够通过线圈的转动情况，判断线圈中产生的感应电流放向的变化．4、B【解析】

（1）每个电子吸收一个光子，只有当入射光的能量大于逸出功，才会有电子飞出，故A错误；（2）锌板在弧光灯照射下，发生光电效应，有光电子逸出，锌板失去电子带正电，验电器与锌板相连，导致指针带正电。故B正确，C错误；（3）是否有光电子飞出，与照射光的强度无关，故D错误。故本题正确答案选B。5、A【解析】

一个水分子的质量m=MNA，故选项A正确，B、C6、C【解析】

对小球和物块组成的整体，分析受力如图1所示，根据牛顿第二定律得：水平方向：，竖直方向：．故A错误；以小球为研究对象，分析受力情况如图2所示，由牛顿第二定律得：；,故B错误；对整体在水平方向：，故选项C正确，选项D错误．【点睛】以小球和物块整体为研究对象，分析受力，根据牛顿第二定律研究横杆对M的摩擦力、弹力与加速度的关系．对小球研究，根据牛顿第二定律，采用合成法研究细线与竖直方向的夹角、细线的拉力与加速度的关系．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、AC【解析】试题分析：饱和蒸汽的密度仅由温度决定，温度越高，饱和蒸汽的密度越大，饱和汽压越大，由B＝×100%可知，在p相同的情况下，ps越大，B越小．气体实验定律不适用于饱和蒸汽，未饱和蒸汽近似遵循气体实验定律．人感觉“潮湿”和“干燥”及蒸发快慢取决于相对湿度．考点：本题考查了对饱和蒸汽和相对湿度的理解．点评：饱和水蒸气和溶解度其实是一样的，即一定温度下单位体积空气中最多能溶解的水蒸气的体积，这和化学平衡一样，蒸发现象还在进行，只是达到了一种平衡态．绝对湿度是指每单位容积的气体所含水分的重量，一般用mg/L作指标.相对湿度是指绝对湿度与该温度饱和状态水蒸气含量之比用百分数表达8、ABD【解析】A.使氢原子从基态跃迁到无穷远，需要的能量为△E=0-（-13.6）=13.6eV，用能量为14.0eV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离，多余的能量转化为电离后的动能，故A正确；B.一群处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时，辐射光子种类数目为6种，其中有3种大于3.34eV，故B正确；C.当氢原子吸收的光子能量刚好等于能级差时，氢原子会跃迁到对应的高能级上去。由于没有任何一个高能级与基态的能级差等于10.21eV，而且又不足以跃迁到无穷远发生电离，所以用能量为10.21eV的光子照射，不能使处于基态的氢原子跃迁，故C错误；D．氢原子跃迁辐射光子能使锌板发生光电效应，一部分克服逸出功，多余部分以动能形式随光电子逸出。一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时辐射光子最大能量为12.09eV，克服逸出功后剩余的动能即为最大为8.75eV，故D正确故选：ABD9、CD【解析】

汽车由静止从车站出发，沿平直轨道运动过程中加速度不断增大，可得汽车的速度时间图象如图，速度时间图象下方的面积表示对应时间内的位移，图线下方的面积小于三角形的面积，则判定汽车在这段时间内行驶的位移．故CD两项正确，AB两项错误．10、BD【解析】

A.当P位置向下移动，R减小，根据理想变压器的变压原理知：输出电压即电压表V1的示数不变，故A错误；B.从垂直于中性面时开始时，矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωcosωt，磁通量为零，电动势最大，故B正确；C.交流电压的最大值等于NBωL1，电压表V1示数为有效值，故C错误；D.理想变压器的输入功率等于输出功率，所以变压器的输入与输出功率之比为1：1，故D正确．故选BD。点晴：正弦式交流发电机从垂直中性面位置开始计时，其电动势表达式为：e=NBSωcosωt；电压表和电流表读数为有效值；输入功率等于输出功率．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)④①②⑤③(1)5.00×10-640.0,1.15【解析】

(1)“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液(教师完成,记下配制比例)→测定一滴酒精油酸溶液的体积v=V/N(题中的④)→准备浅水盘(①)→形成油膜(②)→描绘油膜边缘(⑤)→测量油膜面积(③)→计算分子直径(③)，所以实验步骤的正确顺序是④①②⑤③；(1)一滴油酸酒精溶液中油酸的体积V=一滴酒精油酸溶液的体积×配制比例=×=5.00×10-6mL；由于每格边长为1cm，则每一格就是1cm1，估算油膜面积以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出40格，则油酸薄膜面积为：S＝40cm1；由于分子是单分子紧密排列的，因此油酸分子直径d===1.15×10-7cm=1.15nm．点睛：将配制好的油酸酒精溶液，通过量筒测出1滴此溶液的体积．然后将1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积．则用1滴此溶液的体积除以1滴此溶液的面积，恰好就是油酸分子的直径．12、0.502.004.50【解析】

物体A处于平衡状态，所受摩擦力等于弹簧秤示数解得由题意可知，金属板做匀加速直线运动，根据其中，T=0.1s解得根据牛顿第二定律得代入数据解得四、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）e=200sin100t(V)（2）V；A【解析】(1)线圈感应电动势的最大值：Em=NBSω=200V从中性面开始转动：e=Emsinωt=200sin100t(V)(2)开关S闭合时，电阻R1短路，U1=E=V根