天津市新四区示范校2023年物理高二第二学期期末考试模拟试题含解析

2022-2023高二下物理期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、如图所示为氢原子的能级示意图，假设氢原子从n能级向较低的各能级跃迁的概率均为。则对300个处于能级的氢原子，下列说法正确的是（）A．向低能级跃迁时，向外辐射的光子的能量可以是任意值B．向低能级跃迁时，向外辐射的光子能量的最大值为12.75eVC．辐射的光子总数为500个D．吸收大于1eV的光子时不能电离2、在一小型交流发电机中,矩形金属线圈abcd的面积为S,匝数为n,线圈总电阻为r,外电路如图所示,其中三个灯泡都可视为阻值相等的定值电阻,如果线圈在磁感应强度大小为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的OO'轴匀速转动，角速度为ω时灯泡L1最亮，灯泡L2、L3一样亮，现将线圈转动的角速度增大到2ω,则下列说法中正确的是()A．灯泡L1最亮，灯泡L3次之，L2最暗 B．灯泡L1最亮，灯泡L2次之，L3最暗C．还是灯泡L1最亮，灯泡L2、L3一样亮 D．灯泡L3最亮，灯泡L1次之，L2最暗3、倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上．下列结论正确的是A．木块受到的摩擦力大小是mgcosαB．木块对斜面体的压力大小是mgsinαC．桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsinαcosαD．桌面对斜面体的支持力大小是（M+m）g4、绿色植物在光合作用中,每放出1个氧分子要吸收8个波长为的光量子,每放出的氧气,同时植物储存的能量,则绿色植物能量转换效率为(普朗克常量)（）A． B． C． D．5、如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场．在该区城中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球.O点为圆环的圆心，a、b、c、d为圆环上的四个点，a点为最高点，c点为最低点，b、O、d三点在同一水平线上．已知小球所受电场力与重力大小相等，现将小球从环的顶端a点由静止释放，下列判断正确的是A．小球能越过d点并继续沿环向上运动B．当小球运动到c点时，所受洛伦兹力最大C．小球从a点运动到b点的过程中，重力势能减小，电势能减小D．小球从b点运动到c点的过程中，电势能增大，动能增大6、做简谐振动的物体，当它每次经过同一位置时，可能不同的物理量是()A．位移 B．速度 C．加速度 D．回复力二、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、2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德．博伊尔和乔治．史密斯主要成就是发明了电荷耦合器件（CCD）图象传感器．他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理．如图所示电路可研究光电效应规律，图中标有A和K的为光电管，其中A为阴极，K为阳极．理想电流计可检测通过光电管的电流，理想电压表用来指示光电管两端的电压．现接通电源，用光子能量为10.5eV的光照射阴极A，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压有的示数为6.0V；现保持滑片P位置不变，以下判断正确的是（）A．光电管阴极射出的光电子是具有瞬时性的B．光电管阴极材料的逸出功为4.5eVC．若增大入射光的强度，电流计的读数不为零D．若用光子能量为12eV的光照射阴极A，光电子的最大初动能一定变大8、关于光的波粒二象性的理解正确的是（）A．大量光子的效果往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性B．光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒子C．高频光是粒子，低频光是波D．波粒二象性是光的根本属性，有时它的波动性显著，有时它的粒子性显著9、以下关于物理学史的叙述，符合实际的有（）A．康普顿发现了电子，并测定了电子电荷量，且提出了“枣糕模型”B．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型C．玻尔根据光的波粒二象性，大胆提出假设，认为实物粒子也具有波动性D．普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论10、如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A．其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程（气体与外界无热量交换）．这就是著名的“卡诺循环”．该循环过程中，下列说法正确的是___________（选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得5分，选错一个扣3分，选错2个不得分）A．A→B过程中，气体对外界做功B．B→C过程中，气体分子的平均动能增大C．C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多D．D→A过程中，气体的温度在升高E.D→A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化三、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）某同学用如图所示的实验装置来“验证力的平行四边形定则”．弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M，弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置．(1)为了完成实验，需要记录下来的是结点O的位置以及弹簧测力计中力的大小和方向、OC的方向，如果作图得到AB的合力方向近似___．且大小近似等于____，则平行四边形定则得以验证．(2)下列不必要的实验要求是____（请填写选项前对应的字母）A．木板平面要保持竖直B．两弹簧测力计必须相同C．连接结点的三根绳子要适当的长些D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置12．（12分）如图甲为测量重力加速度的实验装置，C为数字毫秒表，A、B为两个相同的光电门，C可以测量铁球两次挡光之间的时间间隔.开始时铁球处于A门的上边缘，当断开电磁铁的开关由静止释放铁球时开始计时，落到B门时停止计时，毫秒表显示时间为铁球通过A、B两个光电门的时间间隔t，测量A、B间的距离x.现将光电门B缓慢移动到不同位置，测得多组x、t数值，画出随t变化的图线为直线，如图乙所示，直线的斜率为k，则由图线可知，当地重力加速度大小为g＝________；若某次测得小球经过A、B门的时间间隔为t0，则可知铁球经过B门时的速度大小为________，此时两光电门间的距离为________.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，竖直面内半径为R的四分之一圆周轨道AB固定在水平面上，轨道两端A、B在同一水不面上，以A点为坐标原点，建立竖直面内的直角坐标系，y轴沿竖直方向，坐标平面和圆弧轨道在同一竖直面内，在坐标面上第一象限内的P(x,y)点水平向左抛出一个小球，结果小球恰好能从A点无碰撞地进人圆弧轨道，不计空气阻力和小球大小，重力加速度为g。求：（1）小球抛出点P的坐标满足的条件；（2）抛出点位置满足（1)问中的小球被抛出后，到达圆弧轨道的最低点时，对轨道的压力为其重力的5倍，求该小球抛出的初速度大小。14．（16分）如图所示，一质量为m的小车静止在光滑的水平面上，在它的横梁上用长为1m的细线悬挂着质量也为m的小球.开始时给小球一个水平冲量，使小球获得4m/s的水平速度向右运动.试求:(g=10m/s2)(1)小球运动到最高点时的速度；(2)小球上升的最大高度；(3)小球第一次回到最低点时的速度大小.15．（12分）某司机驾驶一辆卡车正以54km/h速度在平直公路上匀速行驶。经过图甲所示的限速标志为60km/h的位置时突然发现前面停着一辆正在维修的小轿车,于是该司机经过很短反应时间采取了紧急刹车,使卡车做加速度大小为5m/s2匀减速直线运动,结果卡车还是以2m/s速度与小轿车发生碰撞。在处理事故时,交警甲用图乙所示的测定反应时间的方法对司机乙进行了测试,发现他握住木尺时,木尺已经自由下降了20cm,试求(1)司机的反应时间(2)限速标志位置与小轿车间的距离。(g取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．向低能级跃迁时，向外辐射的光子的能量一定等于两能级的能量差，A错误；B．当氢原子由第四能级跃迁到第一能级时，向外辐射的光子能量最大，其值为12.75eV，B选项正确；C．这300个氢原子向低能级跃迁时，分别向第3、2、1能级跃迁100个，第3能级的100个氢原子分别向2、1能级跃迁50个，第2个能级的150个氢原子直接跃迁到第1能级，因此总共向外辐射550个光子，C错误；D．只要吸收的光子具有的能量大于等于0.85eV就能使氢原子电离，D错误。故选B。2、A【解析】当线圈转动的角速度变大时，感应电动势的最大值变大，交流电的频率变大，则电感线圈对交流电的感抗增加，电容器对交流电的容抗减小，灯泡L1最亮，灯泡L3次之，L2最暗，故选A.3、D【解析】试题分析：先对木块m受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，根据平衡条件求解支持力和静摩擦力；然后对M和m整体受力分析，受重力和支持力，二力平衡．解：AB、先对木块m受力分析，受重力mg、支持力N和静摩擦力f，根据平衡条件，有：f=mgsinθ…①N=mgcosθ…②故AB错误；CD、对M和m整体受力分析，受重力和支持力，二力平衡，故桌面对斜面体的支持力为N=（M+m）g，静摩擦力为零，故C错误，D正确．故选D．【点评】本题关键灵活地选择研究对象，运用隔离法和整体法结合求解比较简单方便．4、C【解析】

根据“每放出一个氧分子需吸收8个波长为6.88×10-7m的光量子”，绿色植物释放1mol氧气吸收的光量子数目为那么消耗的光量子能量因此，绿色植物能量转换效率为故选C.．5、C【解析】试题分析：电场力与重力大小相等，则二者的合力指向左下方45°，由于合力是恒力，故类似于新的重力，所以ad弧的中点相当于平时竖直平面圆环的“最高点”．关于圆心对称的位置（即bc弧的中点）就是“最低点”，速度最大．再根据竖直平面内的圆周运动的相关知识解题即可．电场力与重力大小相等，则二者的合力指向左下方45°，由于合力是恒力，故类似于新的重力，所以ad弧的中点相当于平时竖直平面圆环的“最高点”．关于圆心对称的位置（即bc弧的中点）就是“最低点”，速度最大．由于a、d两点关于新的最高点对称，若从a点静止释放，最高运动到d点，A错误；由于bc弧的中点相当于“最低点”，速度最大，当然这个位置洛伦兹力最大，B错误；从a到b，重力和电场力都做正功，重力势能和电势能都减少，C错误；小球从b点运动到c点，电场力做负功，电势能增大，但由于bc弧的中点速度最大，所以动能先增后减，D正确．6、B【解析】

A．振动物体的位移是平衡位置指向振子所在位置，每次经过同一位置时位移相同，故A错误；B．由于经过同一位置时速度有两种不同的方向，所以做简谐振动的质点每次经过同一位置时，速度可能不相同，故B正确；C．加速度总与位移大小成正比，方向相反，每次经过同一位置时位移相同，加速度必定相同，故C错误；D．回复力总与位移大小成正比，方向相反，每次经过同一位置时位移相同，回复力必定相同，故D错误；【点睛】本题考查对简谐运动周期性及特点的理解，要知道同一位置的位移一定相同，加速度和回复力与位移都是成正比反向关系，由此进行判断三个物理量的关系．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、ABD【解析】根据光电效应的规律可知，射出的光电子是具有瞬时性的．故A正确．电流计的读数恰好为零，此时电压表的示数为6.0V，根据动能定理得，eU=EKm=6eV．再根据光电效应方程知：W0=hγ-EKm=10.5-6=4.5eV．故B正确．光电效应的产生的最大初动能与入射光的强度无关，与入射光的频率有关．故C错误．增大入射光的光子能量，根据光电效应方程知，光电子的最大初动能变大．故D正确．故选ABD.8、AD【解析】

ABD．光同时具备波的性质和粒子的性质，大量光子表现出波动性，个别光子表现为粒子性，故AD正确B错；C．波长越大、频率越小波动性越明显，而不是说其是波，故C错；9、BD【解析】

A.汤姆孙发现了电子，密立根测定了电子电荷量，故A错误；B.卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型，故B正确；C.德布罗意根据光的波粒二象性，大胆提出假设，认为实物粒子也具有波动性，故C错误。D.普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论，故D正确；10、ACD【解析】

气体的内能只与温度有关，根据热力学第一定律有△U=W+Q判断气体吸热还是发热；根据图象利用理想气体状态方程对每一个过程进行分析即可．【详解】A．因为A→B为等温过程，压强变小，体积变大，故气体对外界做功，故A正确；B．B→C为绝热过程，压强变小，体积变大，气体对外界做功，根据热力学第一定律有△U=W+Q，Q=0，所以内能减小，则温度降低，分子平均动能减小，故B错误；C．C→D为等温过程，压强变大，体积减小，因为温度不变，故气体分子的平均动能不变，压强变大说明单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，故C正确；DE．D→A为绝热过程，压强变大，体积减小，故外界对气体做功，根据热力学第一定律有△U=W+Q，Q=0，所以内能增大，则温度升高，故气体分子的速率分布曲线会发生变化，故D正确，E错误．【点睛】本题是图象问题，解题的关键从图象判断气体变化过程，利用理想气体状态方程，然后结合热力学第一定律进行分析判断即可解决．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、在CO连线上或与CO共线或在竖直方向；重物M的重力或Mg；BD【解析】（1）OC连线沿竖直方向，拉力大小等于重物M的重力，所以如果作图得到A、B的合力与OC的拉力平衡，即方向在OC连线上，大小近似等于重物M的重力，则平行四边形定则得以验证．（2）A．三条拉线方向必须与木板平行，OC沿竖直方向，所以木板平面要保持竖直，故A必要；B.弹簧测力计是测出力的大小，不必一定相等，故B不必要；C.接结点的三根绳子适当长些，方向记录的更准确一下，故C必要；D．当结点O位置确定时，OC的拉力大小、方向就确定了，不必每次都要使0点静止在同一位置，故D不必要．本题选择不必要的步骤，故选BD．12、2k2kt0kt【解析】

根据位移时间公式得出A到B过程中位移时间的表达式，得出xt-t的表达式，结合图线的斜率求出重力加速度的大小，再依据运动学公式，即可求解经过B【详解】小球做自由落体运动，出发点在A点，设小球在A点的速度为0，则小球从A到B的过程：x=12gt2，则xt=12gt，可知xt-t成一次函数，斜率四、计算题：