2023届湖南省长沙市湖南师大附中物理高二第二学期期末统考模拟试题含解析

2022-2023学年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、图为氢原子能级图。现有一群处于n=4激发态的氢原子，用这些氢原子辐射出的光照射逸出功为2.13eV的某金属，则（）A．这些氢原子能辐射出三种不同频率的光子B．这些氢原子辐射出光子后，电子的总能量保持不变C．这些氢原子辐射出的所有光都能使该金属发生光电效应D．该金属逸出的所有光电子中，初动能的最大值约为10.62eV2、来自太阳和其他星体的宇宙射线中含有大量高能带电粒子，若这些粒子都直接到达地面，将会对地球上的生命带来危害．但由于地磁场（如图所示）的存在改变了宇宙射线中带电粒子的运动方向，使得很多高能带电粒子不能到达地面．若不考虑地磁偏角的影响，关于上述高能带电粒子在地磁场的作用下运动情况的判断，下列说法中正确的是()A．若带电粒子带正电，且沿地球赤道平面射向地心，则由于地磁场的作用将向东偏转B．若带电粒子带正电，且沿地球赤道平面射向地心，则由于地磁场的作用将向北偏转C．若带电粒子带负电，且沿垂直地球赤道平面射向地心，则由于地磁场的作用将向南偏转D．若带电粒子沿垂直地球赤道平面射向地心，它可能在地磁场中做匀速圆周运动3、关于原子结构与原子核的知识，下列说法正确的是A．I→Xe+e属于重核裂变反应，反应过程有质量亏损B．Th(钍核)的半衰期是24天，对它施加压力后，半衰期可能变短C．α、β、γ三种射线中，α射线的穿透能力最强D．卢瑟福根据α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型4、如图所示是物体在某段运动过程中的v-t图象，在t1和t2时刻的瞬时速度分别为v1和v2。则物体在t1~t2运动过程中，下列说法正确的是A．物体的运动方向不断变化B．物体运动的位移不断增大C．物体运动的加速度不断减小D．物体运动的平均速度大小为5、如图所示，一个边长为2L的等腰直角三角形ABC区域内，有垂直纸面向里的匀强磁场，其左侧有一个用金属丝制成的边长为L的正方形线框abcd，线框以水平速度v匀速通过整个匀强磁场区域，设电流逆时针方向为正。则在线框通过磁场的过程中，线框中感应电流i随时间t变化的规律正确的是A． B．C． D．6、2018年6月5日，是第47个世界环境日，“绿水青山就是金山银山”，中国向世界发出“绿色治理”的铿锵之音，中国承诺到2020年碳排放量下降40%～45%；为了实现负责任大国的承诺,我国将新建核电站项目．目前关于核电站获取核能的基本核反应方程可能是()A． B．C． 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、如图，用OA、OB两根轻绳将花盆悬于两竖直墙之间，开始时OB绳水平．现保持O点位置不变，改变OB绳长使绳右端由B点缓慢上移至B′点，此时OB′与OA之间的夹角θ＜90°．设此过程OA、OB绳的拉力分别为FOA、FOB，则下列说法正确的是()A．FOA一直减小 B．FOA先减小后增大C．FOB一直减小 D．FOB先减小后增大8、下列说法正确的是（）A．卢瑟福α粒子散射实验的结果证明了原子核是由质子和中子组成的B．无论光强多强，只要光的频率小于金属的极限频率就不能产生光电效应C．原子核衰变时释放出的β射线是原子的核外电子电离后形成的电子流D．目前核电站发电利用的是原子核的裂变E.如果某种元素发生β衰变，该元素原子核的质量数不会发生变化9、下列说法中正确的是A．质子和中子的质量相等B．维系原子核稳定的力是核力，核力可能是吸引力，也可能是排斥力C．原子核由质子和中子组成，稳定的原子核内，中子数定大于质子数D．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的10、在如图所示的电路中，电动势为E、内阻为r，定值电阻为R1、R2，滑动变阻器为R.当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法中正确的是()A．电压表的读数变小 B．电压表的读数变大C．电流表的读数变小 D．电流表的读数变大三、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）某实验小组在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”的实验过程中，正确操作获得电流表、电压表的读数如图1所示，则它们的读数依次是_________、__________．已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0～10Ω，电流表内阻约几欧，电压表内阻约20kΩ．电源为干电池（不宜在长时间、大功率状况下使用），电动势E=4.5V，内阻很小．则结果仍然会比真实值偏_________．若已知实验所用的电流表内阻的准确值

RA=20Ω，那么准确测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是图2中的_________电路（填电路图下的字母代号）．此时测得电流为I、电压为U，则金属丝电阻_________（用题中字母代号表示）．12．（12分）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，用注射器将一体积为V的滴油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示。（已知坐标纸上每个小方格面积为S，求油膜面积时半个以上方格面积记为S，不足半个的舍去）则油膜面积为_____；估算油酸分子直径的表达式为d＝_____.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，电动机牵引一根原来静止的，长为L=1m,质量为m=0.1kg的导体MN，其电阻R=1Ω，导体棒架在处于磁感应强度B=1T，竖直放置的框架上，当导体棒上升h=3.8m时获得稳定的速度，导体产生的热量为12J，电动机牵引棒时，电压表、电流表的读数分别为7V、1A，电动机内阻r=1Ω，不计框架电阻以及一切摩擦，g取10m/，求:(1)棒能达到的稳定速度;(2)棒从静止达到稳定速度的所需要的时间.14．（16分）如图所示，一定质量的理想气体在状态A时压强为2.0×105Pa，经历A→B→C→A的过程，已知在C→A过程中，外界对气体做功138.6J．求：（1）该气体在A→B过程中对外界所做的功；（2）该气体在整个过程中从外界吸收的热量．15．（12分）如图所示，两物块A、B套在水平粗糙的CD杆上，并用不可伸长的轻绳连接，整个装置能绕过CD中点的轴OO'转动，已知两物块质量均为m，杆CD与物块A、B的动摩擦力均为μ，开始时绳子处于自然长度（绳子恰好伸直但无弹力），物块A到OO'轴的距离为R且为物块B到OO'轴距离的两倍，现让该装置绕OO'转动，求：（1）当ω1=时，绳子拉力T和B所受的摩擦力大小；（2）当ω2至少为多少时，A、B会在CD上发生滑动．

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】

根据数学组合公式，求出氢原子可能辐射光子频率的种数；能级间跃迁时，辐射的光子能量等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子频率越高；根据库仑力提供向心力分析电子动能的变化。【详解】A．根据=6知，这些氢原子可能辐射出6种不同频率的光子。故A错误；B．这些氢原子辐射出光子后，电子的动能增大，电势能减小，总能量会减小。故B错误；C．氢原子由n=4跃迁到n=3产生的光的能量：E43=E4﹣E3=﹣0.85﹣（﹣1.51）=0.66eV＜2.13eV，所以不能使逸出功为2.13eV的金属能发生光电效应，故C错误；D．氢原子由n=4向n=1能级跃迁时辐射的光子能量最大，频率最大，最大能量为13.6eV﹣0.85eV=12.75eV，根据光电效应方程可知，入射光的能量越高，则电子的动能越大，初动能的最大值为：Ekm=12.75eV﹣2.13eV=10.62eV，故D正确。【点睛】本题主要考查了氢原子的跃迁及其应用，较为简单。2、A【解析】试题分析：由于地磁场的方向由南到北，若带电粒子带正电，且沿地球赤道平面射向地心，即粒子的运动方向与地磁场的方向垂直，由左手定则可知，则由于地磁场的作用将向东偏转，选项A正确；选项B错误；若带电粒子带负电，且沿垂直地球赤道平面射向地心，则说明粒子的运动方向与磁场方向平行，故粒子不受磁场力的作用，所以它不会发生偏转，更不会做匀速圆周运动，故选项CD错误．考点：地磁场，洛伦兹力方向的判断．【思路点拨】该题审题很关键，题中沿垂直地球赤道平面射向地心是指与磁感线方向平行，这是最容易出现的不理解的问题，所以画好图很关键．3、D【解析】A、I→Xe+e属于裂变反应，反应过程有质量亏损，故A错误；B、半衰期是由原子核内部自身决定的，与地球环境不同，所以半衰期不变，故B错误；C、α、β、γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的穿透能力最弱，电离能力最强，故C错误；D、卢瑟福根据α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，故D正确；故选D．4、B【解析】

物体在t1~t2运动过程中，物体的速度一直为正值，则速度方向不变，选项A错误；v-t图像与坐标轴围城的面积等于物体的位移，可知物体在t1~t2运动过程中位移不断增大，选项B正确；v-t图像的斜率等于加速度，则物体运动的加速度不断增大，选项C错误；若物体做匀变速运动，则在t1~t2运动过程中的平均速度为；因物体在t1~t2运动过程中的位移大于做匀变速直线运动的位移，可知物体运动的平均速度大小大于，选项D错误.5、B【解析】

线框开始进入磁场运动L的过程中，只有边bd切割，感应电流不变，前进L后，边bd开始出磁场，边ac开始进入磁场，回路中的感应电动势为ac边产生的电动势减去bd边在磁场中的部分产生的电动势，随着线框的运动回路中电动势逐渐增大，电流逐渐增大，方向为负方向；当再前进L时，边bd完全出磁场，ac边也开始出磁场，有效切割长度逐渐减小，电流方向不变。

A．该图与结论不相符，选项A错误；B．该图与结论相符，选项B正确；C．该图与结论不相符，选项C错误；D．该图与结论不相符，选项D错误；故选B。6、B【解析】现在的核电站用的是裂变反应获取能量，A是α衰变，故A错误；B是裂变反应，故B正确；C是衰变，故C错误；D是发现质子的反应．故选D．【点睛】本题考查了重核的裂变，要记住一些特殊的核反应方程，知道属于裂变反应还是聚变反应．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】试题分析：以结点O为研究对象，分析受力：重力G、绳OA的拉力和绳BO的拉力，如图所示，根据平衡条件知，两根绳子的拉力的合力与重力大小相等、方向相反，作出轻绳OB在两个位置时力的合成图如图，由图看出，逐渐减小，先减小后增大，当时，最小．考点：共点力作用下物体平衡【名师点睛】本题运用图解法研究动态平衡问题，也可以根据几何知识得到两绳垂直时，轻绳OB的拉力最小来判断．8、BDE【解析】

A、卢瑟福通过粒子散射实验，得出原子的核式结构模型，并不是原子核是由质子和中子组成的。故A错误；B、根据光电效应的条件，只要光的频率小于金属的极限频率就不能产生光电效应，不论光的强弱如何。故B正确；C、释放出的β射线是原子核内中子衰变成质子，而形成的电子流。故C错误；D、核电站发电利用的是原子核的裂变。故D正确；E、某种元素发生β衰变时，放出的电子，质量数为零，因此该元素原子核的质量数不会发生变化，故E正确。9、BD【解析】

质子和中子的质量数相等，但是质量不等，选项A错误；维系原子核稳定的力是核力，核力可能是吸引力，也可能是排斥力，选项B正确；根据原子核内部质量数与质子数及中子数的关系可知，质子数和中子数的关系只与元素的种类有关，即中子数不一定大于质子数，故C错误。β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时所产生的，选项D正确.10、BD【解析】试题分析：当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律分析总电流减小，路端电压增大，则电压表的读数变大．R1的电压减小，则图中并联部分电路的电压增大，则电流表的读数变大；故选BD．考点：电路的动态分析.【名师点睛】本题是关于动态电路的分析；解题时先分析变阻器接入电路电阻的变化，再分析外电路总电阻的变化，路端电压的变化，根据串联电路的特点分析并联部分电压的变化，是电路动态分析问题常用的分析思路.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、0.42A2.25V小B【解析】

[1][2]．电流表量程为0.6A，则最小刻度为0.02；指针所示为0.42A；电流表量程为3V，最小刻度为0.1V，则读数为2.25V；[3]．因电源不能在大功率下长时间运行，则本实验应采用限流接法；同时电压表内阻较大，由以上读数可知，待测电阻的内阻约为5Ω，故采用电流表外接法误差较小；在实验中电压表示数准确，但电流测量的是干路电流，故电流表示数偏大，则由欧姆定律得出的结果偏小