山东师大附中2023年高二物理第二学期期末学业水平测试模拟试题含解析

2022-2023高二下物理期末模拟试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、下列说法正确的是A．物体温度升高，分子的平均动能增加B．物体温度升高，每个分子的动能都增加C．物体从外界吸收热量，物体的内能一定增加D．外界对物体做功，物体的内能一定增加2、如图，弹性杆AB的下端固定，上端固定一个质量为m的小球，用水平力缓慢拉球，使杆发生弯曲．逐步增加水平力的大小，则弹性杆AB对球的作用力的方向（）A．水平向左，与竖直方向夹角不变 B．斜向右下方，与竖直方向夹角增大C．斜向左上方，与竖直方向夹角减小 D．斜向左上方，与竖直方向夹角增大3、在研究光电效应的实验中，用不同频率的光照射某种金属时，测得遏制电压U0随入射光频率v变化的图线如图所示，图线与横轴交点横坐标为a，斜率为k，已知电子的电荷量大小为e，则由图获取的信息，错误的是（）A．该金属的截止频率为aB．普朗克常量为kC．该金属的逸出功为ekaD．当入射光的频率为2a时，光电子的最大初动能为eka4、氢原子的能级如图所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62eV–3.11eV．下列说法正确的是A．处于n=2能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离B．大量氢原子从高能级向n=2能级跃迁时，发出的光具有显著的热效应C．大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种不同频率的光D．大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出3种不同频率的可见光5、如图所示，两平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场，有一较小的三角形线框abc的ab边与磁场边界平行，现使此线框向右匀速穿过磁场区域，运动过程中始终保持速度方向与ab边垂直．则下列各图中可以定性地表示线框在穿过磁场区域的过程中感应电流随时间变化的规律的是(规定逆时针方向为感应电流的正方向)()A． B． C． D．6、下列说法正确的是()A．速度大的物体，它的动量一定也大B．动量大的物体，它的速度一定也大C．只要物体的运动速度大小不变，物体的动量就保持不变D．物体的动量变化越大则该物体的速度变化一定越大二、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．放射性元素的半衰期不随外界温度的变化而变化B．结合能越大,原子核越稳定C．核反应方程应遵循质子数和质量数守恒D．γ射线是原子核外电子跃迁产生的8、假设小球在空气中下落过程受到的空气阻力与球的速率成正比，即f＝kv，比例系数k决定于小球的体积，与其他因素无关，让体积相同而质量不同的小球在空气中由静止下落，它们的加速度与速度的关系图象如图所示，则()A．小球的质量越大，图象中的a0越大B．小球的质量越大，图象中的vm越大C．小球的质量越大，速率达到vm时经历的时间越短D．小球的质量越大，速率达到vm时下落的距离越长9、如图所示，一条光线从空气中垂直射到棱镜界面BC上，棱镜的折射率为2，这条光线离开棱镜时与界面的夹角为：（）A．30° B．45° C．60° D．90°10、供电系统由于气候原因遭到严重破坏．为此，某小区启动了临时供电系统，它由备用发电机和副线圈匝数可调的变压器组成，如图所示，图中R0表示输电线的电阻．滑动触头P置于a处时，用户的用电器恰好正常工作，在下列情况下，要保证用电器仍能正常工作，则（）A．当发电机输出的电压发生波动使V1示数小于正常值，用电器不变时，应使滑动触头P向上滑动B．当发电机输出的电压发生波动使V1示数小于正常值，用电器不变时，应使滑动触头P向下滑动C．如果V1示数保持正常值不变，那么当用电器增加时，滑动触头P应向上滑D．如果V1示数保持正常值不变，那么当用电器增加时，滑动触头P应向下滑三、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）如图所示的电路图是利用半偏法测量一块电流计G(量程300μA，内阻100Ω到200Ω之间)的内阻Rg现有器材如下：A．直流电源(输出电压12V)B．电阻箱(999.9Ω)C．滑动变阻器(500Ω)D．电位器(5kΩ)E.电位器(50kΩ)①电阻器R2选用________，电阻器R1选用②为了测定电流计G的内阻，在接通电路前，先把电阻器R1、的阻值调到最大。然后操作步骤依次是________(填选项前的字母)，最后记录R2的阻值.A．闭合KB．闭合KC．调节R1D．调节R1E.调节R2F.调节R2③若电流计半偏时，R2的阻值为120.0Ω，则电流计内阻Rg的测量值为_________Ω，由于存在系统误差，该测量值________电流计内阻的真实值(填“大于”或“小于”)。造成这种误差的原因是________________________________________。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(b)，将半径为R的透明半球体放在水平桌面上方，O为球心，直径恰好水平，轴线垂直于水平桌面在水平桌面上的A点有点光源，发出一束与平行的单色光射向半球体上的B点，光线通过半球体后刚好与OB连线平行．已知，光在真空中传播速度为c，不考虑半球体内光的反射，求：(1)透明半球体对该单色光的折射率n；(2)该光在半球体内传播的时间．14．（16分）如图所示，内圆半径为r、外圆半径为3r的圆环区域内有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场．圆环左侧的平行板电容器两板间电压为U，靠近M板处静止释放质量为m、电荷量为q的正离子，经过电场加速后从N板小孔射出，并沿圆环直径方向射入磁场，不计离子的重力，忽略平行板外的电场．求：(1)离子从N板小孔射出时的速率；(2)要使离子不进入小圆区域，电压U的取值范围．15．（12分）细线下吊一个质量为的沙袋,构成一个单摆,摆长为,单摆原来静止;一颗质量为m的子弹水平射入沙袋并留在沙袋中,随沙袋一起摆动.已知沙袋摆动时摆线的最大偏角是,求子弹射入沙袋前的速度.

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、A【解析】

AB.温度是分子平均动能的标志，所以温度升高，分子平均动能变大，但并非每个分子动能都增大，A正确B错误。CD.根据热力学第一定律可知，所以物体从外界吸收热量或外界对物体做功，物体的内能均不一定增加，CD错误。2、D【解析】

小球处于平衡状态，合外力为零．分析小球的受力，受竖直向下的重力、水平拉力、弹性杆对小球的作用力．重力、拉力合力斜向右下方，弹性杆对球的作用力与重力、拉力合力是一对平衡力，故方向应是斜向左上方．又因拉力逐渐增大，所以重力、拉力的合力增大，故弹性杆对球的作用力增大，且与竖直方向夹角增大，故ABC错，D对，故选D．3、B【解析】

ABC.根据动能定理有：12meve2＝eUc爱因斯坦光电效应方程：12meve2＝hν﹣W可得：遏止电压U结合U0﹣v图，斜率即k=he，横轴截距表示截止频率v0＝a，普朗克常量h＝ek，所用材料的逸出功W0＝eka．故B符合题意，D.根据爱因斯坦光电效应方程可得，当入射光的频率为2a时,代入Ekm＝hν﹣W0得，光电子最大初动能为eka，故D4、C【解析】试题分析：从其他能级向基态跃迁时，跃迁到第一能级为红外线，第二能级为可见光，第三能级为紫外线，所以ABC说法正确．大量处于n=4是能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出2种不同频率的可见光，D错误考点：能级跃迁点评：本题考查了玻尔能级结构，考察了能级跃迁时发出光的频率的计算．5、D【解析】,有效切割长度随时间均匀减小，则电流也随时间均匀减小，当线框全部进入磁场之后磁通量不再发生变化，那么感应电流为零，出磁场时(根据“增反减同”)知道线框中会产生反向电流，且有效切割长度随时间均匀减小，则电流也随时间均匀减小，D对．6、D【解析】

A、动量p=mv，速度大的物体，它的动量不一定大，故A错误；B、物体的动量p=mv，动量大的物体，它的速度不一定大，故B错误；C、动量等于质量与速度的乘积，物体运动的速度大小不变，物体的动量大小保持不变，但速度方向可能改变，动量方向可能改变，动量大小不变而方向改变，动量变了，故C错误；D、质量一定的物体，动量变化△p=m△v，动量变化越大，该物体的速度变化一定越大，故D正确；故选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、AC【解析】

放射性元素的半衰期不随外界温度的变化而变化，选项A正确；比结合能越大，原子核越稳定，选项B错误；核反应方程应遵循质子数和质量数守恒，选项C正确；γ射线是原子核跃迁产生的，选项D错误.8、BD【解析】

根据牛顿第二定律得mg-f=ma，据题f=kv，解得a=g-v；当v=0时，a=a0=g，与小球的质量无关．当a=0时，v=vm=，可知小球的质量m越大，图象中的vm越大，故A错误，B正确．由上分析，可知，当小球的质量越大时，图象的斜率越小，而斜率等于时间的倒数，那么速率达到vm时经历的时间越大，下落的距离越长，故C错误，D正确．故选BD．9、BD【解析】因为棱镜的折射率为2，所以临界角C应满足sinC＝1n面上发生全反射，反射光线射到AC面时，可知入射角α＝30°＜C，所以在AC面上既有反射光线又有折射光线．由n＝sinrsinα得sinr＝210、AC【解析】要保证用电器仍能正常工作，用电器两端电压不能发生变化，当V1示数小于正常值，要使V2不变，则应使滑动触头P向上滑动，减小原副线圈匝数比，故A正确，B错误；当用电器增加时，通过R0的电流增大，R0所占的电压也增大，要使用电器仍能正常工作，用电器两端电压不能发生变化，所以V2要变大，而V1示数保持正常值不变，则应使滑动触头P向上滑动，减小原副线圈匝数比，故C正确，D错误；故选AC.点睛：分析变压器时注意输出电压和输入功率这两个物理量的决定关系，然后结合电阻的串并联知识进行求解.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、①B，E；②ACBE；③120.0，小于，见解析【解析】

①根据实验原理可知，R2要选择电阻箱，故选B；要使得电流计G调节到满偏，则R=EIg②根据实验的原理可知，实验步骤依次是：ACBE；③由上一问可知，Rg=R2=120.0Ω；R2与电流计并联后，电路总电阻变小，干路电流I变大，I>Ig，电流计电流I计=12Ig，则R2电流I2>12Ig，所以R2<R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)；(2)【解析】

（1）光从光源S射出经半球体到达水平桌面的光路如图.光由空气射向半球体,由折射定律,有在中,得:

光由半球体射向空气,由折射定律,有:

故

由几何知识得

故有:

因此

（2）光在半球体中传播的速度为

由几何知识得,得:

光在半球体中传播的时间为:故本题答案是：(1)；(2)【点睛】（1）先作出光路图.再由几何关系,求出入射角和折射角,根据折射定律求折射率n.

（2）由求出光在半球体内传播的速度,由几何关系求出传播的距离,再求出传播时间.14、（1）（2）【解析】设离子射入匀强磁场时的速率为v，由动能定理得：设离子在磁场中做圆周运动的半径为R，离子所受洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可得：若离子恰好不进入小圆，设离子与小圆相切时轨道半径为R0，此时轨迹如图所示：由几何关系得：解得：需满足的条件为：联立解得：【点