新疆维吾尔自治区库尔勒市新疆兵团第二师华山中学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、下列说法错误的是（）A．图甲中，用n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂，能发生光电效应B．如图乙所示为某金属在光的照射下，光电子最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图象，当入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能为EC．图丙是放射线在磁场中偏转示意图，射线c是β粒子流，它是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的D．图丁中由原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系可知，若D和E能结合成F，结合过程一定会释放能量2、氢原子从a能级跃迁到b能级时辐射波长为λ1的光子，从a能级跃迁到c能级时辐射波长为λ1的光子，已知λ1＞λ1．那么氢原子从b能级跃迁到c能级时将要辐射光子的波长为（）A．λ1λ2λ1+λ2 B．λ1λ2λ3、核电池是通过半导体换能器，将放射性同位素衰变过程中释放出的能量转变为电能。有种核电池使用放射性同位素94239Pu，92235Pu衰变为92235U和X粒子，并释放出y光子。已知94239Pu、92235UA．X粒子是24HeB．94239PuC．核电池使用过程由于发热会导致94239D．一个94239P4、关于核反应方程，下列说法正确的是（）A．，此反应是核裂变，吸收能量B．，此反应是核裂变，放出能量C．，此反应是核聚变，放出能量D．，此反应是核聚变，由方程可判断X是质子5、在机场和火车站可以看到对行李进行安全检查用的水平传送带如图所示，当旅客把行李放在正在匀速运动的传送带上后，传送带和行李之间的滑动摩擦力使行李开始运动，随后它们保持相对静止，行李随传送带一起匀速通过检测仪器接受检查，设某机场的传送带匀速前进的速度为0.4m/s，某行李箱的质量为5kg，行李箱与传送带之间的动摩擦因数为0.2，当旅客把这个行李箱小心地放在传送带上，通过安全检查的过程中，g取10m/s2，则下列说法不正确的是（）A．开始时行李的加速度为2m/s2B．行李到达B点时间为2sC．传送带对行李做的功为0.4JD．传送带上将留下一段摩擦痕迹，该痕迹的长度是0.04m6、关于一定质量的气体，下列叙述正确的是（）A．气体体积增大时，其内能一定减少B．外界对气体做功，气体内能一定增加C．气体从外界吸收热量，其内能一定增加D．气体温度升高，其分子平均动能一定增加二、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、下列说法正确的是A．光子就像宏观现象中的微粒 B．光子说否定了光的电磁说C．光电效应证明了光具有粒子性 D．双缝干涉现象证明了光具有波动性8、下列说法中正确的是A．扩散现象在气体、液体和固体中均能发生B．随着分子间距离减小,分子间斥力在增大,引力在减小C．非晶体具有规则的几何形状、各向同性、没有固定的熔点D．干湿泡温度计的示数差越大,表示空气中水蒸气离饱和状态越远9、分别用波长为和的光照射同一种金属,产生的光电子最大速度之比为2∶1,普朗克常量和真空中光速分别用和表示,那么下列说法正确的有()A．该种金属的逸出功为B．该种金属的逸出功为C．波长超过的光都不能使该金属发生光电效应D．波长超过的光都不能使该金属发生光电效应10、若氢原子的基态能量为，各个定态的能量值为2，，则下列说法正确的是A．为使一处于基态的氢原子核外电子脱离原子核的束缚，所需的最小能量为B．为使一处于基态的氢原子核外电子脱离原子核的束缚，所需的最小能量为EC．若有一群处于能级的氢原子，发生跃迁时释放的光子照射某金属能产生光电效应现象，则该金属的逸出功至多为D．若有一群处于能级的氢原子，发生跃迁时释放的光子照射某金属能产生光电效应现象，则该金属的逸出功至多为三、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）为了“用油膜法估测分子的大小”,老师在1.0L酒精中滴入油酸0.5ml,配备了油酸酒精溶液,某实验小组用注射器测得1mL上述溶液有液滴100滴．他们把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里,待稳定后,将玻璃板放在浅盘上描出油膜轮廓,再将玻璃板放在坐标纸上,其形状如图所示.坐标纸中正方形小方格边长为1cm,则油酸分子直径d=_____m(保留一位有效数字).若在实验中他们在水面上撒了过多的痱子粉,则测量结果________(选填“偏大“偏小”或不变”)12．（12分）某同学用如图甲所示装置做“探究合力做功与动能改变的关系”的实验，他们将光电门固定在水平轨道上的B点，如图所示，并用重物通过细线拉小车，然后保持小车和重物的质量不变，通过改变小车释放点到光电门的距离（s）进行多次实验，实验时要求每次小车都从静止释放．（1）用游标卡尺测出遮光条的宽度d如图乙所示，d=__________cm．（2）如果遮光条通过光电门的时间为t，小车到光电门的距离为s．该同学通过描点作出线性图象来反映合力做的功与动能改变关系，则他作的图象关系是下列哪一个时才能符合实验要求__________．A．s-tB．s-t2C．s-t-1D．s-t-2（3）下列哪些实验操作能够减小实验误差________．A．必须保证小车从静止状态开始释放B．必须满足重物的质量远小于小车的质量C．调整轨道的倾角，在未挂重物时使小车能在轨道上匀速运动D．细线与轨道平面平行四、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，MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距L为0.5m，导轨左端连接一个阻值为R=2.5Ω的定值电阻R．将一质量为0.2kg的金属棒cd垂直放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒cd的电阻r=1.5Ω，导轨电阻不计，整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度B=2T．若金属棒以1m/s的初速度向右运动，同时对棒施加一个水平向右的拉力F，并保持拉力的功率恒为4W，从此时开始计时，经过2s金属棒的速度稳定不变，试求：（1）金属棒cd的电流方向，并分析金属棒的加速度变化情况；（2）金属棒稳定后速度是多少？此时电阻R上消耗的电功率是多少？（3）金属棒速度为2m/s时的加速度大小，并画出整个运动过程中大致的v-t图像，并标出t=0，t=2s时的坐标．14．（16分）如图所示，竖直放置的两根足够长的光滑金属导轨(不计导轨的电阻)相距为L，定值电阻(阻值为R)、电容器(原来不带电电容为C)和开关K相连．整个空间充满了垂直于导轨平面向内的匀强磁场，其磁感应强度的大小为B，一质量为m，电阻不计的金属棒ab横跨在导轨上．(1)判断金属杆在下落过程中，a、b两端的电势哪端较高?(2)让K接1，金属棒ab从静止开始下落，已知下落段距离后达到稳定速度，求此稳定速度=?(3)让K接2，金属棒ab从静止开始下落，求导体棒的速度与(2)问中的稳定速度相等时，导体棒所经历的时间?15．（12分）如图所示，在平面直角坐标系中，的直角三角形内存在垂直平面向里的匀强磁场，边在轴上，线段．在第四象限正方形内存在沿方向的匀强电场，电子束以相同的速度沿方向从边上的各点射入磁场，己知这些电子在磁场中做圆周运动的半径均为．电子的电量为质量为，忽略电子之间的相互作用力以及电子的重力．试求：（1）磁感应强度．（2）在所有能射入第四象限的电子中，最右侧进入的电子刚好经过轴上的点，求第四象限的电场强度的大小．

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、C【解析】

A．图甲中，用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂，光子的能量为△E=E2-E1=-3.4-（-13.6）=10.2eV大于金属铂的逸出功，所以能发生光电效应．故A正确，不符合题意；B．乙图中根据光电效应方程有：EK=hv-W，其中W为金属的逸出功W=hv0所以有EK=hv-hv0由此结合图象可知，该金属的逸出功为E，或者W=hv0，当入射光的频率为2v0时，带入方程可知产生的光电子的最大初动能为E，故B正确，不符合题意；C．图丙是放射线在磁场中偏转示意图，根据左手定则可知，射线c是β粒子流，它是原子核发生β衰变的过程中，由中子转化为一个质子与一个电子时形成的．故C错误，符合题意．D．丁图中由原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系可知，若D和E能结合成F，核子的平均质量减小，则总质量减小，所以结合过程一定会释放能量．故D正确，不符合题意；故选C．点睛：该题考查光电效应、原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系、左手定则以及β衰变的本质，解题的关键知道光电效应的条件以及光电效应方程，理解物理图像的意义．2、B【解析】

因为λ1＞λ1，根据γ=cλ，知γ1<γ2，a到b辐射光子的能量小于a到c辐射光子的能量，所以b能级能量比c能级能量大，跃迁时辐射光子，b、c间的能级差ΔE=hcλ23、A【解析】

（1）根据质量数守恒和电荷数守恒可知，94239Pu的衰变方程为94239Pu→92235（2）94239Pu有中子239-94=145个，92235U（3）半衰期与放射性元素本身有关，与环境无关，所以核电池使用过程中发热不会导致94239Pu（4）释放的γ光子的能量为hν，核反应的过程中释放的能量E=mPu-mU-mαc2故本题正确答案选A。【点睛】根据质量数守恒与电荷数守恒写出核反应方程；核反应的过程中亏损的质量等于反应前后质量的差；核反应的过程中释放的核能转化为新核与α粒子的动能以及光子的能量；半衰期与温度无关。4、B【解析】

A．是α衰变，放出能量．故A项错误．B．是核裂变，放出能量．故B项正确．C．是原子核的人工转变，故C项错误．D．是核聚变，由方程可判断X是中子．故D项错误．故选B5、B【解析】

A．行李开始运动时，由牛顿第二定律有

解得，故A正确；B．行李匀加速运动的时间由于传送带的长度未知，故不能求出运动的时间，故B不正确；C．行李最后和传送带最终一起匀速运动，根据动能定理知，传送带对行李做的功为故C正确；

D．行李和传送带相对滑动的时间为t=0.2s，则在传送带上留下的痕迹长度为故D正确。故选B。6、D【解析】一定量的气体，气体体积增大时，对外做功的同时如果吸收热量，其内能不一定减少．故A错误；若外界对气体做功同时放出热量，则气体的内能不一定增加．故B错误．若气体吸热的同时对外做功，则气体的内能不一定增加．故C错误；温度是分子平均动能的标志，温度升高，则其分子的平均动能一定增加，故D正确；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、CD【解析】

光的粒子性说明光是不连续的，但不同于宏观中的微粒，故A错误；爱因斯坦的光子说并不否定电磁说，而是说光的两种性质并存，相互补充；故B错误；光电效应证明了光具有粒子性，选项C正确；双缝干涉现象证明了光具有波动性，选项D正确；故选CD.【点睛】本题要明确光子的性质，要注意明确在宏观世界里找不到既有粒子性又有波动性的物质；同时明确波长长的可以体现波动性，波长短可以体现粒子性.8、AD【解析】A.由于分子在永不停息的做无规则的热运动，扩散现象在气体、液体和固体中均能发生，故A正确；B．随着分子间距离减小，分子间斥力和引力都在增大，斥力增大的快，故B错误；C．非晶体没有规则的几何形状，物理性质表现为各向同性，没有固定的熔点，故C错误；D．干湿泡温度计的示数差别越大，空气越干燥，相对湿度越小，空气中水蒸气离饱和状态越远，故D正确；故选AD9、AD【解析】

根据爱因斯坦光电效应方程，mv02＝hγ−W0，结合γ＝，并依据发生光电效应现象的条件，即可求解．【详解】由题意可知，由爱因斯坦光电效应方程，mv02＝hγ−W0，与γ＝，可列出两个方程，即为mv02＝h−W0；mv0′2＝h−W0；由于v0=2v0′，解得：，故A正确，B错误；根据发生光电效应现象的条件，，即λ0≤3λ，即可发生光电效应现象，故C错误，D正确，故选AD。10、AC【解析】

AB．基态的氢原子能量为E，则吸收的最小能量为-E，即为使一处于基态的氢原子核外电子脱离原子核的束缚，所需的最小能量为-E，A正确，B错误；CD．n=2向n=1能级跃迁时，辐射的光子能量为，根据光电效应方程知，金属的逸出功最大值C正确，D错误．故选AC。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、5×10-10偏大【解析】

1滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为：；油膜的面积为：95×1cm2=95×10-4m2；则油酸分子直径；实验过程中，若在水面上撒了过多的痱子粉，则油膜不能完全散开，则油酸溶液在水面上形成的油膜面积偏小，由d=V/S可知，实验测量的油酸分子的直径偏大．12、1.075DAD【解析】（1）游标卡尺的主尺读数为，游标读数为：，所以最终读数为：；（2）根据动能定理：，可见s与t2成反比，即与成正比，故应作出图象．（3）经前面分析知，要使图象为过原点的直线，应保证小车初动能为零，即必须保证小车从静止状态开始释放，故选C。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）电流方向d到c，a减小到0；（2）4m/s，2.5W；（3）7.5m/s2，；【解析】

(1)由右手定则可知金属棒cd的电流方向为d到c。金属棒在水平方向受到拉力F和安培力的作用，由于拉力F的功率保持不变，由P=Fv可知，