云南省昆明黄冈实验学校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、如图所示，三只完全相同的灯泡a、b、c分别与电阻R、电感L、电容C串联，再将三者并联，接在220V，50Hz的交变电压两端，三只灯泡亮度相同．若只将交变电压的频率改为60Hz，则（）A．三只灯泡亮度不变B．三只灯泡都将变亮C．a亮度不变，b变亮，c变暗D．a亮度不变，b变暗，c变亮2、固体和液体很难压缩，主要原因是()A．分子间隙已很大 B．分子时刻做无规则运动C．分子本身有大小 D．分子间有斥力3、正弦式交变电源内阻r＝5Ω与电阻R＝10Ω、交流电压表按照图甲所示的方式连接，图乙是交变电源电动势u随时间t变化的图象，已知Um＝30V．则（）A．电压表读数30VB．通过R的电流iR随时间t变化的规律是iR＝30cos50πtAC．R两端的电压uR随时间t变化的规律是uR＝20cos100πtVD．在t＝0.005s那一时刻，电压表示数为零4、在直角坐标系xOy的第一象限内，存在一垂直于xOy平面、磁感应强度大小为2T的匀强磁场，如图所示，一带电粒子(重力不计)在x轴上的A点沿着y轴正方向以大小为2m/s的速度射入第一象限，并从y轴上的B点穿出。已知A、B两点的坐标分别为(8m，0)，(0，4m)，则该粒子的比荷为A．0.1C/kg B．0.2C/kg C．0.3C/kg D．0.4C/kg5、如图所示，直线上有o、a、b、c四点，ab间的距离与bc间的距离相等，在o点处有固定点电荷.若一带负电荷的粒子仅在电场力作用下从c点由静止开始沿直线运动到b点，再运动到a点，带电的运动粒子产生的电场对固定点电荷产生的电场的影响忽略不计，则（）A．b点电势高于c点电势B．从c点运动到b点的过程中电场力做的功等于从b点运动到a点中电场力做的功C．整个过程中，粒子电势能不断增加D．整个过程中，粒子动能不断减少6、一轻绳一端系在竖直墙M上，另一端系一质量为m的物体A，用一轻质光滑圆环O穿过轻绳，并用力F拉住轻环上一点，如图所示．现使物体A从图中实线位置缓慢下降到虚线位置．则在这一过程中，力F、绳中张力FT及力F与水平方向夹角θ的变化情况是A．F保持不变，FT逐渐增大，夹角θ逐渐减小B．F逐渐增大，FT保持不变，夹角θ逐渐增大C．F逐渐减小，FT保持不变，夹角θ逐渐减小D．F保持不变，FT逐渐减小，夹角θ逐渐增大二、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、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8、处于基态的氢原子被某外来单色光激发后跃迁到能级,然后发出光线．已知普朗克常量,则A．该外来单色光的能量为B．该氢原子发射的所有谱线中,最长的波长为C．该氢原子发射的所有谱线中,最短波长的光子动量为D．该氢原子发射的光照射逸出功为的金属锌,最大光电子动能约为9、如图所示，在光滑的水平面上放着一个上部为半圆形光滑槽的木块M，开始时木块是静止的，把一个小球m放到槽边从静止开始释放，关于两个物体的运动情况，下列说法正确的是A．当小球到达最低点时，木块有最大速率B．当小球的速率为零时，木块有最大速率C．当小球再次上升到最高点时，木块的速率为零D．当小球再次上升到最高点时，木块的速率最大10、从水平地面上方同一高度处，使a球竖直上抛，使b球平抛，且两球质量相等，初速度大小相同，最后落于同一水平地面上．空气阻力不计．下述说法中正确的是：（）A．两球着地时的动量相同B．两球着地时的动能相同C．重力对两球的冲量相同D．重力对两球所做的功相同三、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）某实验小组为了较准确测量阻值约为20Ω的电阻Rx，实验室提供的器材有：A．待测定值电阻Rx：阻值约20ΩB．定值电阻R1：阻值30ΩC．定值电阻R2：阻值20ΩD．电流表G：量程3mA，0刻度在表盘中央，内阻约50ΩE.电阻箱R3：最大阻值999.99ΩF.直流电源E，电动势1,5V，内阻很小G．滑动变阻器R2(20Ω，0.2A)H.单刀单掷开关S，导线等该小组设计的实验电路图如图，连接好电路，并进行下列操作．（1）闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表示数适当．（2）若灵敏电流计G中的电流由C流向D再调节电阻箱R3，使电阻箱R3的阻值________（选填“增大”或“减小”），直到G中的电流为________(填“满偏”、“半偏”或“0”)．（3）读出电阻箱连入电路的电阻R3，计算出Rx．用R1、R2、R3表示Rx的表达式为Rx=_______12．（12分）某同学做“用单摆测定重力加速度”的实验，已知单摆在摆动过程中的摆角小于5°；在测量单摆的周期时，从单摆运动到最低点开始计时且记为1，到第n次经过最低点所用的时间为t；在测量单摆的摆长时，现用毫米刻度尺测得悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端）为L，再用游标卡尺测得摆球的直径为d．(1)该单摆在摆动过程中的周期为T=_____________；(2)请你帮助该同学写出求重力加速度的一般表达式g=___________（用题中所给的物理量的符号表示）；(3)该同学用游标卡尺测量小球的直径，如图甲所示，读数是________cm；(4)为了提高实验精度，该同学采用的措施是：在实验中改变几次摆长l并测出相应的周期T，从而得出多组对应的T与l的数据，以为纵坐标，l为横坐标得到如图乙所示的图线为一条倾斜直线，并求得该直线的斜率为k，则①重力加速度g=___________（用k表示）；②图中直线并没有坐标原点，而是与纵轴的正半轴相交于一点，则实验过程中可能存在的失误是____________；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）当交叉路口的绿灯亮时，一辆汽车以4m/s2的加速度及2m/s的速度开出，同一时刻有一辆货车以10m/s的速度从旁边驶过，求：(1)汽车追上货车时距路口多远？(2)汽车追上货车前，两车相距最远是多远？(3)汽车追上货车时，汽车的速度是多大？14．（16分）桌面上放着一个单匝矩形线圈，线圈中心上方一定高度上有一竖立的条形磁体（如图），此时线圈内的磁通量为0.04Wb。把条形磁体竖放在线圈内的桌面上时，线圈内磁通量为0.12Wb。分别计算以下两个过程中线圈中的感应电动势。（1）把条形磁体从图中位置在0.5s内放到线圈内的桌面上；（2）换用100匝的矩形线圈，线圈面积和原单匝线圈相同，把条形磁体从图中位置在0.1s内放到线圈内的桌面上。15．（12分）如图所示，在平面直角坐标系xOy的平面内，有一个半径为R，圆心O1坐标为（0，﹣3R）的圆形区域，该区域内存在着磁感应强度为B1、方向垂直坐标平面向里的匀强磁场；有一对平行电极板垂直于x轴且关于y轴对称放置，极板AB、CD的长度和两板间距均为2R，极板的两个端点B和D位于x轴上，AB板带正电，CD板带负电．在第一和第二象限内（包括x轴和正y轴上）有垂直于坐标平面向里的磁感应强度为B2（未定知）的匀强磁场．另有一块长为R厚度不计的收集板EF位于x轴上2R～3R的区间上．现有一坐标在（R，﹣3R）的电子源能在坐标平面内向圆形区域磁场内连续不断发射速率均为、方向与y轴正方向夹角为θ（θ可在0～180°内变化）的电子．已知电子的电荷量大小为e，质量为m，不计电子重力作用，不计电子之间的相互作用力，两极板之间的电场看成匀强电场且忽略极板的边缘效应．电子若打在AB极板上则即刻被导走且不改变原电场分布；若电子能经过第一、二象限的磁场后打在收集板上也即刻被吸收（不考虑收集板的存在对电子运动的影响）；若电子没有打在收集板上则不考虑后续的运动．求：（1）若从θ=60°发射的电子能够经过原点O，则两极板间电压为多大？（2）要使第（1）问中的电子能被收集板吸收，则B2应为多大？（3）若B2=B1，两极板间的电压为第（1）问中的电压，要使收集板的右端点F被电子击中，则收集板绕左端点E逆时针旋转的角度至少多大？（答案可用反三角函数表示，例如，则θ可表示为）（4）若B2=B1，两极板间的电压大小可以从0开始调节（两极板极性不变），则从哪些角度发射的电子可击中收集板的右端点F．

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】根据电感的特性：通低频、阻高频，当电源的频率变高时，电感对电流的感抗增大，b灯变暗；根据电容器的特性：通高频、阻低频，当电源的频率变高时，电容器对电流的容抗减小，c灯变亮．而电阻的亮度与频率无关，a灯亮度不变．故选D．点睛：本题要抓住电感和电容的特性分析：电感：通直流、阻交流，通低频、阻高频，可根据法拉第电磁感应定律来理解．电容器的特性：通交流、隔直流，通高频、阻低频，根据电容器充放电的特性理解．2、D【解析】

固体,液体很难压缩的原因,是因为分子间的间距太小,当分子间距在1埃时（10的负10次方米）,引力=斥力,大于时,引力大于斥力,小于时,引力小于斥力.所以难压缩故应选D．3、C【解析】

A.电路中电压的有效值为，所以电压表的读数为，故A错误；BC．由题可知流过电阻的电流：，流过电阻的电流的最大值为，电阻两端电压的最大值为，由图象得周期是0.02s，所以ω==100πrad/s；因此iR随时间t变化的规律是iR=2cos100πt（A），故B错误；同理电阻两端的电压随时间t变化的规律为：uR=20cos100πt(V)，故C正确。D．根据图象可知0.005s时电压为零，但电压表读数是有效值，则电压表示数不为零，故D错误；4、B【解析】

粒子运动轨迹如图所示：由几何知识得：解得：r=5m，粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：A.0.1C/kg与计算结果不符，故A错误。B.0.2C/kg与计算结果相符，故B正确。C.0.3C/kg与计算结果不符，故C错误。D.0.4C/kg与计算结果不符，故D错误。5、A【解析】

由于粒子从静止开始运动，可分析受力的方向，判断o点电荷的电性，再根据电场力做功，判断粒子动能及电势能的变化。【详解】A．负电荷仅在电场力作用下从c点由静止开始沿直线运动到b点，可知o点的场源电荷带正电，它产生的电场线从o指向c，因此b点电势高于c点电势，A正确；B．虽然ab间的距离等于bc间的距离，但ab间的电场强度大于bc间电场强度，因此从c点运动到b点电场力做的功小于从b点运动到a点中电场力做的功，B错误；CD．由于整个过程中，电场加做正功，因此粒子的电势能不断减少，而动能不断增加，CD错误。故选A。6、C【解析】轻质光滑圆环，所以OM上的力与物块的重力一直相等，即F

T保持不变，向下移动过程∠A0M变大，二力的合力减小，所以F逐渐减小，方向是∠A0M的角平分线，所以夹角θ逐渐减小，故B正确．综上所述本题答案是：B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、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；8、BCD【解析】

A．根据跃迁理论，处于基态的氢原子被某外来单色光激发后跃迁到能级，需要吸收的能量为=-0.54-(-13.6)eV=13.06eVA错误；B．波长最长的谱线来自第5能级向第4能级的跃迁，根据，解得：B正确；C．波长最短的谱线来自第5能级向第1能级的跃迁，根据，解得：又根据，代入解得：C正确；D．根据爱因斯坦光电效应方程，得：=9.72eVD正确；故本题选BCD．9、AC【解析】

AB．小球和木块的系统在水平方向上动量守恒，初状态系统动量为零，当小球到达最低点时，小球有最大速率，即有最大动量，水平方向上系统动量为零，所以小球到达最低点时，木块有最大动量，即木块有最大速率，故A正确，B错误；CD．小球和木块的系统在水平方向上动量守恒，初状态系统动量为零，知末状态系统在水平方向上动量为零，所以小球上升到最高点时，小球速率为零，木块的速率也为零，故D错误，C正确；故选AC．【点睛】小球与木块组成的系统，在水平方向上动量守恒，根据动量守恒解答小球上升到最高点时木块的速率，以及小球第一次到达最低点时，木块的速度．10、BD【解析】（1）竖直上抛的球落地时，速度方向竖直向下，而平抛运动的球落地时，速度方向是斜向下的，动量为矢量，动量的方向就是速度的方向，故a、b两球落地时动量不同，A错误；（2）竖直上抛和平抛运动过程中两球都是只受重力作用，只有重力做功，两球初始位置高度相同，故重力做功相同，D正确（3）根据动能定理，由于两球抛出时初动能相同，且两个过程中，重力做功相同，则末动能相等，故B正确（4）两球初始高度相同，a球竖直上抛，b球平抛，a球运动时间比b球运动的时间长，故重力对a球的冲量大于重力对b球的冲量，则C错误．故本题选BD【点睛】根据两球落地时速度方向不同，可以知道它们落地时动量不同；根据两球落地时间长短不同，可以知道它们重力的冲量不同；下落高度相同，重力对它们做功相同；根据动能定理，可以确定两球落地的动能大小．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、增大0Rx=【解析】

（2）本实验采取电桥法测电阻，所以当电流由C流向D，说明C点电势高，所以应该增大电阻箱R3的阻值使回路电阻增大，电流减小，C点电势降低，直到C、D两点电势相同，电流计中电流为零．（3）根据C、D两点电势相同，可得：，，联立解得Rx=．12、；；3.030；；计算摆长时漏加小球半径【解析】

(1)由题，从单摆运动到最低点开始计时且记数为1，到第n次经过最低点所用的时间内为t，则单摆全振动的次数为，周期.(2)单摆的长度为，由单摆的周期公式，得.(3)由图示游标卡尺主尺可知，游标卡尺所示为：30mm+6×0.05mm=30.30mm=3.030cm；(4)根据周期公式，此公式变形得到，以l为横坐标、为纵坐标所得到数据连成直线，并求得该直线的斜率，即.若根据所得数据连成的直线的延长线没过坐标原点，而是与纵轴的正半轴相交于一点，则实验过程中可能存在的失误是摆长漏加小球半径.【点睛】常用仪器的读数要掌握，这是物理实验的基础．掌握单摆的周期公式，从而求解加速度，摆长、周期等物理量之间的关系．单摆的周期采用累积法测量可减小误差．对于测量误差可根据实验原理进行分析．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)40m(2)8m(3)18m/s【解析】

（1）汽车追上货车时，两车位移相等，则根据，得：t=4s．此时汽车的位移为：（2）当两车速度相等时，经历的时间为：，此时货车的位移为：，小汽车的位移为：则两车之间的最大距离为（3）由（1）知汽车在t=4s时追上货车，根据速度时间公式得此时汽车的速度：14、（1）0.16V；（2）80V【解析】

（1）根据法拉第电磁感应定律，把条形磁体从图中位置在0.5s内放到线圈内的桌面上线圈中的感应电动势（2）换用100匝的矩形线圈条形磁体从图中位置在0.1s内放到线圈内的桌面上的感应电动势15、（1）；（2）；（3）；（4）θ≤120°发射的电子可击中收集板的右端点F【解析】

根据洛伦兹力做向心力求得在圆形磁场区域的轨道半径，即可由几何关系求得进入电场的位置和速度方向；再根据匀变速运动规律求得加速度，即可得到电压；根据电子做匀速圆周运动，由几何关系求得轨道半径范围，即可根据洛伦兹力做向心力求得磁感应强度范围；分析电子运动得到旋转角度最小时对应的情况，然后根据几何关系求解；由几何关系求得不同位置进入y≥0区域的电子