2023年安徽省马鞍山中加双语学校 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学年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、关于摩擦力做功，下列说法正确的是()A．滑动摩擦力总是对物体做负功，静摩擦力总是对物体不做功B．滑动摩擦力对物体可以做正功，静摩擦力总是对物体不做功C．滑动摩擦力对物体可以不做功，静摩擦力对物体可以不做功D．滑动摩擦力总是对物体做负功，静摩擦力对物体可以做正功2、下面是四种与光有关的事实：①网络提速用光导纤维传递信息②下雨后日出，水面上的油膜呈现彩色③作光学实验时一束白光通过三棱镜形成彩色光带④工业生产时，用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度其中，与光的干涉有关的是（）A．①④ B．①③C．②④ D．②③3、下列说法正确的是()A．某种放射性元素的半衰期为T,则这种元素的12个原子核在经过2T时间后，这些原子核一定还有3个没有发生衰变B．根据爱因斯坦的光电效应方程EK=hv一W，若频率分别为和(<)的光均能使某种金属发生光电效应，则频率为的光照射该金属时产生的光电子的初动能一定比频率为的光照射该金属时产生的光电子的初动能更大C．氢原子由高能级向低能级跃迁时，从n=4能级跃迁到n=2能级所放出的光子恰能使某种金属发生光电效应，则处在n=4能级的一大群氢原子跃迁时所放出的光子中有4种光子能使该金属发生光电效应D．放射性元素发生衰变时，放射性元素的原子放出核外电子，形成高速电子流射线。4、若某放射性元素经过次衰变和次衰变，变成一种新原子核，则这个新原子核的中子数比放射性元素原子核的中子数减少（）A． B． C． D．5、如图，一绝热容器被隔板K隔开成a，b两部分．已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空．抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态．在此过程中()A．气体对外界做功，内能减少 B．气体不做功，内能不变C．气体压强变小，温度降低 D．气体压强不变，温度不变6、矩形线框绕垂直于匀强磁场且在线框平面的轴匀速转动时产生了交变电流，下列说法正确的是()．A．当线框位于中性面时，线框中感应电动势最大B．当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势最大C．每当线框经过中性面时，感应电流方向不改变D．线框经过中性面时，各边切割磁感线的速度不为零二、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、关于光谱，下列说法正确的是A．发射光谱一定是连续谱B．利用线状谱可以鉴别物质和确定物质的组成成分C．各种原子的原子结构不同，所以各种原子的光谱也是不同的D．太阳光谱中的暗线，说明太阳中缺少与这些暗线相对应的元索8、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．该循环过程中，下列说法正确的是__________．A．A→B过程中，气体对外界做功，吸热B．B→C过程中，气体分子的平均动能增加C．C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少D．D→A过程中，气体分子的速率分布曲线发生变化E.该循环过程中，气体吸热9、图甲为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图乙为介质中平衡位置在x=1.5m处的质点P（图中未画出）的振动图象，质点Q（图中未画出）是平衡位置为x=2m的质点，下列说法正确的是A．该波波速为0.5m/sB．该波沿x轴正方向传播C．当t=2018s时，Q质点处于波峰的位置D．在0~2018s时间内，Q运动的路程为8072cm10、一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出6种不同频率的光，将这些光分别照射到图甲电路阴极K的金属上，只能测得3条电流随电压变化的图象如图乙所示，已知氢原子的能级图如图丙所示，则下列推断正确的是A．图乙中的c光是氢原子由第2能级向基态跃迁发出的B．图乙中的b光光子能量为10.2eVC．动能为1eV的电子不能使处于第4能级的氢原子电离D．阴极金属的逸出功可能为W0=6.75eV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）重力加速度是重要的物理常数，可以设计多种测量重力加速度的方法。某物理兴趣小组同学设计出了一种测量方案：如右图所示，两个质量已知（A物块的质量mA、B物块的质量mB）且质量不同小物块A和B，分别系在一条跨过光滑的定滑轮（质量不计）的轻软绳两端，而定滑轮通过一弹簧测力计竖直悬挂着，若选定物块A由静止开始下落进行研究。(1)要测出重力加速度，还需要测出的物理量是_____________（选填“物块A下落的距离h”或“物块A下落的距离h所用的时间t”或“测力计的示数F”）。(2)由已知的物理量和测出的物理量得到重力加速度的表达式g=_______（用已知的物理量和测出的物理量符号表示）。12．（12分）如图甲所示是使用光电管的原理图，当频率为的可见光照射到阴极K上时，电流表中有电流通过．（1）当变阻器的滑动端P向___滑动时（填“左”或“右”），通过电流表的电流将会增大．（2）当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，则阴极K的逸出功为___（已知电子电荷量为e，普朗克常量h）．（3）如果不改变入射光的强度，而增大入射光的频率，则光电子的最大初动能将___（填“变大”、“变小”或“不变”）．（4）用不同频率的光照射某金属产生光电效应，测量金属的遏止电压Uc与入射光频率ν，得到Uc﹣ν图象如图乙所示，根据图象求出该金属的截止频率νc=___Hz，普朗克常量h=___J•s（已知电子电荷量e=1.610﹣19C）．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,水平的平行虚线间距为d=50cm,其间有B=1T的匀强磁场.一个正方形线圈边长为l=10cm,线圈质量m=0.1kg,电阻为R=0.02Ω．开始时,线圈的下边缘到磁场上边缘的距离为h=80cm将线圈由静止释放,其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等.取g=10m/s2,求(1)线圈下边缘刚进入磁场时线圈中感应电流的大小和方向(2)线圈上边缘刚要进入磁场时线圈加速度的大小和方向(3)线圈穿过磁场的整个过程中产生的焦耳热Q14．（16分）如图所示是一个半球形透明物体的侧视图，现在有一细束单色光沿半径OA方向入射，保持入射方向不变，不考虑光线在透明物体内部的反射．①将细光束平移到距O点处的C点，此时透明体左侧恰好不再有光线射出，求透明体对该单色光的折射率；②若细光束平移到距O点0.5R处，求出射光线与OA轴线的交点距O点的距离．15．（12分）如图所示，两端开口、粗细均匀的U形管内装有水银，底部有一开关K把水银等分成两部分，右管内有一质量不计的轻质活塞封闭一定质量的理想气体。已知大气压强p0=75cmHg，管内水银柱的高度为L=7.5cm，空气柱的长度为L0=30cm，U形管底部宽度为10cm。现用力缓慢地把活塞向上提起h=15cm，求：(ⅰ)空气柱内气体的压强p1；(ⅱ)保持活塞的位置不变，打开U形管底部的开关，稳定后空气柱内气体的压强p2。

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、恒力做功的表达式，静摩擦力的方向与物体相对运动趋势方向相反，但与运动方向可以相同，也可以相反，还可以与运动方向垂直，故静摩擦力可以做正功，也可以做负功，也可以不做功，故AB错误；

C、恒力做功的表达式，滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，但与运动方向可以相同，也可以相反，物体受滑动摩擦力也有可能位移为零，故可能做负功，也可能做正功，也可以不做功，故C正确，D错误。点睛：本题考查作用力和反作用力的性质、摩擦力的性质，注意掌握力做功的两个必要因素力和位移，正负取决于力和位移的方向关系。2、C【解析】

光导纤维是利用光的全反射的原理传播光信号，所以①与光的干涉无关；光照射在水面上的油膜上，光在油膜的上下两个表面分别发生反射，两列反射光在油膜的上表面发生薄膜干涉形成彩色干涉条纹，所以②与光的干涉有关；白光是复色光，同一种玻璃对不同的单色光的折射率不同，不同的单色光的入射角相同经玻璃折射后的出射角不同，发生了色散，所以③是折射的结果与光的干涉无关；检查平面的平整度的原理是经过空气层的前后两表面反射的光线在标准样板的下表面叠加发生薄膜干涉形成干涉条纹，所以④与光的干涉有关。综上，与光的干涉有关的是②④，故C项正确，ABD三项错误。3、C【解析】

原子核有半数发生衰变所需的时间就是该放射性元素的半衰期，是大量原子核衰变的统计结果，对少量的放射性元素的原子核，无法确定，故A错误；根据爱因斯坦的光电效应方程Ek=hγ-W，若频率分别为γ1和γ2（γ1<γ2）的光均能使某种金属发生光电效应，则频率为γ1的光照射该金属时产生的光电子的最大初动能一定比频率为γ2的光照射该金属时产生的光电子的最大初动能更小，故B错误；氢原子由高能级向低能级跃迁时，从n=4能级跃迁到n=2能级所放出的光子恰能使某种金属发生光电效应，从n=4能级跃迁到n=3能级所放出的光子不能使某种金属发生光电效应，从n=3能级跃迁到n=2能级所放出的光子不能使某种金属发生光电效应，其余跃迁时所放出的光子都能使某种金属发生光电效应，即则处在n=4能级的一大群氢原子跃迁时所放出的光子中有4种光子能使该金属发生光电效应．故C正确；β射线的本质是原子核内部一个中子变成一个质子和电子产生的，故D错误。所以C正确，ABD错误。4、D【解析】

若某放射性元素经过x次衰变和y次衰变共产生x个和y个，每产生一个电子减少一个中子，产生一个氦原子核，减少2个中子，所以中子数减少，故D正确，ABC错误。故选D。5、B【解析】

根据容器内的稀薄气体与外界没有热传递，Q=0.稀薄气体向真空扩散没有做功，W=0.根据热力学第一定律稀薄气体的内能不变，则温度不变．稀薄气体扩散体积增大，压强必然减小．故B正确，ACD错误。6、B【解析】线框位于中性面时，线框平面与磁感线垂直，穿过线框的磁通量最大，但此时切割磁感线的两边速度方向与磁感线平行，即不切割磁感线，穿过线框的磁通量的变化率等于零，所以电动势等于零，感应电动势或感应电流的方向在此时刻改变，垂直于中性面时，穿过线框的磁通量为零，切割磁感线的两边的速度与磁感线垂直，有效切割速度最大，此时穿过线框的磁通量的变化率最大，所以感应电动势最大，故C正确，ABD错误；故选C．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、BC【解析】

A.发射光谱有两种类型：连续光谱和明线光谱，故A错误；BC.各种原子的发射光谱都是线状谱，都有一定的特征，也称特征谱线，是因原子结构不同，导致原子光谱也不相同，因而可以通过原子发光谱线来确定和鉴别物质，对此称为光谱分析，故BC正确；D.太阳光谱是吸收光谱，其中的暗线，说明太阳中存在与这些暗线相对应的元素，故D错误。故选BC。点晴：原子的发射光谱都是线状谱，也叫特征谱线，各种不同的原子的光谱各不相同，是因原子中电子结合不同．因此可通过原子发光来确定物质的组成．8、ADE【解析】

过程中，体积增大，气体对外界做功，过程中，绝热膨胀，气体对外做功，温度降低，过程中，等温压缩，过程中，绝热压缩，外界对气体做功，温度升高．【详解】A.过程中，体积增大，气体对外界做功，温度不变，内能不变，气体吸热，故A正确；B.过程中，绝热膨胀，气体对外做功，内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，故B错误；C.过程中，等温压缩，体积变小，分子数密度变大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，故C错误；D.过程中，绝热压缩，外界对气体做功，内能增加，温度升高，分子平均动能增大，气体分子的速率分布曲线发生变化，故D正确；E.该循环中，气体对外做功大于外界对气体做功，即；一个循环，内能不变，，根据热力学第一定律，，即气体吸热，故E正确；故选ADE【点睛】本题考查了理想气体状态方程的应用，根据图象判断出气体体积如何变化，从而判断出外界对气体做功情况，再应用热力学第一定律与题目所给条件即可正确解题；要知道：温度是分子平均动能的标志，理想气体内能由问题温度决定．9、AD【解析】

A．由图甲可得：波长λ=2m，由图乙可得：周期T=4s，故波速，故A正确；B．由图乙可得：t=2s时质点P在平衡位置向下振动，故由图甲可得：波向左传播，故B错误；C．t=2018s=504T+2s，故当t=2018s时，Q质点振动和t=2s时一致，故由图甲可得：质点Q处于波谷位置，故C错误；D．在0~2018s时间内，Q运动的时间，故运动路程，故D正确．10、AD【解析】

第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中可能的情况为：n=4→n=1，n=4→n=3，n=4→n=2，n=3→n=2，n=3→n=1，n=2→n=1，能发出6种不同频率的光，能量值的大小关系排列从大到小为：n=4→n=1，n=3→n=1，n=2→n=1，n=4→n=2，n=3→n=2，n=4→n=3；由图乙可知，a的遏止电压最大，其次为b和c，则a为n=4→n=1，b为n=3→1，c为n=2→n=1；A.由以上的分析可知，c的遏止电压最小，在三种光中频率最小，故c光是从氢原子由第2能级向基态跃迁发出的，故A正确；B.由以上的分析可知，b为n=3→n=1辐射的光子，其能量值：（-1.51eV）-（-13.6eV）=12.09eV，故B错误；C.由图并可知，第4能级的能量值为-0.85eV，由玻尔理论可知，动能为leV的电子能使处于第4能级的氢原子电离，故C错误；D.由能级2到1辐射的光子的能量值：（-3.4eV）-（-13.6eV）=10.2eV；能量值第4大的光子的能量值：（-0.85eV）-（-3.4eV）=2.55eV，由于只能测得3条电流随电压变化的图象，即只有三种光子能发生光电效应，则该金属的逸出功大于2.55eV，小于等于10.2eV，可以等于6.75eV，故D正确．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、测力计的示数FF(m【解析】

（1）由牛顿第二定律对A：mAg−F2＝mAa，

对B：F2−mBg＝mBa，

解得：g要测出重力加速度，还需要测出的物理量是测力计的示数F；（2）重力加速度的表达式g=F12、左；；变大；；；【解析】

(1)当变阻器的滑动端P向左滑动时，光电管两端的反向电压减小，光电流增大，通过电流表的电流将会增大．(2)当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，则光电子的最大初动能，据爱因斯坦光电效应方程可得，逸出功．(3)如果不改变入射光的强度，而增大入射光的频率，据爱因斯坦光电效应方程可得，光电子的最大初动能变大．(4)据、、，可得，则．据图象求出该金属的截止频率；据图象斜率可得，则普朗克常量．【点睛】在光电效应中，电子吸收能量变成光电子在没有电压的情况下会在光电管中自由扩散从而形成光电流．当加速电压U增加到一定值时，阴极K射出的光电子全部到达阳极，光电流达到饱和值；随着反向电压越来越大，单位时间内到达阳极A的光电子数就越来越少，光电流也就越来越小，加到光电流为零时的电压就叫遏制电压，它使具有最大初速度的光电子也不能到达阳极．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)20A，线圈中的感应电流的方向为逆时针；(2),方向竖直向上；(3)1J.【解析】

（1）线圈下边缘刚进入磁场时，则有：得：线圈下边缘切割磁场产生的感应电动势为：该位置下对应的感应电流为：线圈中的感应电流的方向为逆时针；（2）线圈上边缘进入磁场