2023年河北唐山市高二物理第二学期期末监测模拟试题含解析

2022-2023学年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，甲、乙分别是a、b两束单色光用同一双缝干涉装置进行实验得到的干涉图样，下列关于a、b两束单色光的说法正确的是A．a、b光在真空中的波长满足λa>λbB．a、b光在玻璃中的折射率满足na<nbC．若该两束光分别为红光和紫光，则a为红光D．若a、b光分别从玻璃射入空气，则a光临界角较小2、下列有关光现象的说法中正确的是（）A．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象B．光导纤维丝的内芯材料的折射率比外套材料的折射率小C．泊松亮斑证明光具有波动性，光的偏振证明光是纵波D．在水中的潜水员斜向上看岸边物体时，看到的物体的像将比物体所处的实际位置低3、某系统的初状态具有内能1J，在外界对它做0.5J的功后，它放出0.2J的热量，系统在这个过程中内能的增量是()A．0.7JB．0.3JC．1.3JD．－0.3J4、如图所示，无限长导线，均通以恒定电流I，直线部分和坐标轴接近重合，弯曲部分是以坐标原点O为圆心的相同半径的一段圆弧，己知直线部分在原点O处不形成磁场，在第一象限圆弧电流在原点产生的磁感应强度为B，现在原点O处放一小段与x轴重合的长为L的通电导线P（可以视为电流元），导线P的电流大小为I，电流方向沿x轴正方向，则通电导线P受到的安培力的大小和方向是A．2BIL，方向与y轴正方向相同B．2BIL，方向与y轴负方向相同C．4BIL，方向与y轴正方向相同D．4BIL，方向与y轴负方向相同5、如图所示，质量分别为m和2m的两个小球置于光滑水平面上，且固定在一轻质弹簧的两端，已知弹簧的原长为L，劲度系数为k．现沿弹簧轴线方向在质量为2m的小球上施加一水平拉力F，使两球最终一起向右做匀加速直线运动，则此时两球间的距离为（）A． B． C． D．6、如图所示的各图表示通电直导线在匀强磁场中所受安培力的情况，其中磁感应强度B、电流I、安培力F三者之间的方向关系不正确的是()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、物体做匀加速直线运动，已知第1s末的速度是6m/s，第2s末的速度是8m/s，则下面结论正确的是()A．物体零时刻的速度是4m/sB．物体的加速度是2m/s2C．任何1s内的速度变化都是2m/sD．第1s内的平均速度等于6m/s8、如图所示，金属细棒质量为m，用两根相同轻弹簧吊放在水平方向的匀强磁场中，弹簧的劲度系数为k，棒ab中通有恒定电流，棒处于平衡状态，并且弹簧的弹力恰好为零．若电流大小不变而方向反向，则()A．每根弹簧弹力的大小为mgB．每根弹簧弹力的大小为2mgC．弹簧形变量为D．弹簧形变量为9、一玩具小车在水平地板上运动的位移——时间图象如图所示，则A．前15内，汽车的平均速率为2m/s B．20s末，汽车的速度为1m/sC．第15s内，汽车的位移为30m D．前25s内，汽车做单方向的直线运动10、目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些装饰材料都不同程度地含有放射性元素，下列有关放射性知识的说法中正确的是()A．β射线与γ射线一样是电磁波，但穿透本领远比γ射线弱B．衰变成要经过4次α衰变和2次β衰变C．氡的半衰期为3.8天，4个氡原子核经过7.6天后就一定只剩下1个氡原子核D．放射性元素发生β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时产生的三、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）如图所示，某同学用图装置做验证动量守恒定律的实验．先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次．(1)本实验必须测量的物理量有________．A．斜槽轨道末端到水平地面的高度HB．小球a、b的质量ma、mbC．小球a、b的半径rD．小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间tE.记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OCF.a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h(2)小球a、b的质量ma、mb应该满足的关系是________．(3)让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，下列说法正确的是________．A．两小球碰后到落地在空中运动时间相同B．为保证实验成功，斜槽轨道应尽量光滑C．两小球碰后，小球a的落地点是图中水平面上的A点D．两小球碰后，小球b的落地点是图中水平面上B点(4)按照本实验方法，验证动量守恒的验证式是________________．12．（12分）在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，测量头示意图如图所示，调节分划板的位置，使分划板中心剖线对齐某亮条纹的中心，此时测量头的读数为______mm．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，在直角坐标系x0y平面的一、四个象限内各有一个边长为L的正方向区域，二三像限区域内各有一个高L，宽2L的匀强磁场，其中在第二象限内有垂直坐标平面向外的匀强磁场，第一、三、四象限内有垂直坐标平面向内的匀强磁场，各磁场的磁感应强度大小均相等，第一象限的x<L，L<y<2L的区域内，有沿y轴正方向的匀强电场．现有一质量为四电荷量为q的带负电粒子从坐标(L，3L/2)处以初速度沿x轴负方向射入电场，射出电场时通过坐标(0，L)点，不计粒子重力．(1)求电场强度大小E；(2)为使粒子进入磁场后途经坐标原点0到达坐标(-L，0)点，求匀强磁场的磁感应强度大小B；(3)求第(2)问中粒子从进入磁场到坐标(-L，0)点所用的时间．14．（16分）如图所示，一截面为直角三角形的玻璃棱镜ABC，∠A=30°．一条光线以45°的入射角从AC边上的D点射入棱镜，光线垂直BC射出．求：（1）求玻璃的折射率；（2）补全光线在棱镜中的光路图．15．（12分）一群氢原子处于量子数n＝4的能级状态，氢原子的能级图如图所示，则：(1)氢原子可能发射几种频率的光子？(2)氢原子由n＝4能级跃迁到n＝2能级时辐射光子的能量是多少电子伏？(3)用下图中的光子照射下表中几种金属，哪些金属能发生光电效应？发生光电效应时，发射光电子的最大初动能是多少电子伏？

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】

A.根据双缝干涉相邻条纹间距公式可得在其它条件不变的情况下，相干光的波长越大，条纹间距越大，由题图可知光的波长小于光的波长，故选项A错误；C.由于光的波长小于光的波长，所以光的频率大于光的频率，若该两束光分别为红光和紫光，则光为红光，故选项C错误；BD.由于对于同一种介质，频率越大，折射率越大，故光在玻璃中的折射率大于光在玻璃中的折射率，由知光的临界角小于b光的临界角，故选项D正确，B错误。2、A【解析】

利用光的干涉现象可以检查光学平面的平整程度；光导纤维丝的工作原理是全反射，光要从光密介质到光疏介质；光的偏振说明光是横波；利用光的折射可解决“视深”、“视高”这类问题。【详解】A．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，故A正确；B．光纤通信是一种现代通信手段，光纤内芯的折射率比外壳的大，故光线在内芯处发生全反射，故B错误；C．泊松亮斑证明光具有波动性，而偏振现象说明光是一种横波，不是纵波，故C错误；D．物体的光斜射到水面上，由光发生折射的条件知，会发生折射现象，当光进入水中后靠近法线，射入潜水员眼睛，而潜水员认为光始终沿直线传播，逆着光的方向看上去而形成的虚像，所以比实际位置高，故D错误。【点睛】本题主要考查了光的干涉、折射等规律，较为简单。3、B【解析】根据热力学第一定律：∆U=W+Q，因外界对它做0.5J的功后，它放出0.2J的热量，则∆U=0.5J-0.2J=0.3J，故选B.点睛：本题考查了求系统内能的增量，应用热力学第一定律即可正确解题，解题时要处于各物理量正负号的含义．4、A【解析】由题意可知，图中第一象限圆弧电流在原点产生的磁感应强度为B，由安培定则可知磁场方向垂直纸面向里；根据安培定则可知，第二和第三象限内圆弧电流在O点产生的磁场的方向都是向里的，第四象限内圆弧电流在O点产生的磁场的方向是向外的，所以四段圆弧在O点产生的磁场的合场强为2B，方向向里；电流元的方向向右，由左手定则可知，电流元受到的安培力的方向向上，与y轴的正方向相同，大小：F=2BIL；故A正确，BCD错误

故选A．点睛：考查通电导线周围磁场的分布和安培力，掌握矢量合成法则，注意叠加原则，理解右手螺旋定则是解题的关键．5、D【解析】

对系统进行受力分析，由牛顿第二定律可得：F=（m+2m）a对质量为m的小球水平方向受力分析，由牛顿第二定律和胡克定律，可得：kx=ma则此时两球间的距离为S=L+x联立解得A．，与结论不相符，选项A错误；B．，与结论不相符，选项B错误；C．，与结论不相符，选项C错误；D．，与结论相符，选项D正确；6、C【解析】根据左手定则，A图中F方向向右，选项A正确；B图中F方向向右，B正确；C图中F方向向上，C错误；D图中F方向斜向左上方，选项D正确；此题选择不正确的选项，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、ABC【解析】

AB.规定初速度方向为正方向，根据加速度定义式得物体的加速度为a=Δv根据v=v0+at得：v0=v-at=6-1×2m/s=4m/s故AB正确；C.物体的加速度是2ms2△v=at=2m/s故C正确；D.第1s内的位移为：x=则平均速度为：v=x故D错误。8、AC【解析】试题分析：金属棒原来在磁场中受到重力、安培力，二力平衡，则安培力大小为F=mg；当电流大小不变，方向相反时，安培力的大小不变，方向相反，平衡时，则有F+mg=2F弹，解得F弹=mg．故A正确，B错误．根据胡克定律得：F弹=kx，得．故C正确，D错误．考点：磁场对通电导线的作用；胡克定律．9、AB【解析】

位移时间图线的斜率表示速度，对应的纵坐标表示汽车的位移；【详解】A、由图象可知，内汽车的位移为，故A正确；

B、汽车在时做匀速直线运动，速度为，故B正确；

C、汽车在前内向正方向做匀速直线运动，所以前内加速度为0，内静止，内反向做匀速直线运动，故CD错误．【点睛】解决本题的关键知道位移时间图象的物理意义，知道图线斜率表示的含义．10、BD【解析】

A．β射线是电子流，不是电磁波，穿透本领远比γ射线弱。γ射线是电磁波。故A错误；B．设需经过x次α衰变和y次β衰变，则由质量数守恒以及电荷数守恒，有解得，，故B正确；C．半衰期是大量原子核衰变时所表现出的统计规律，对少量原子核没有意义。故C错误；D．β衰变是原子核内的中子转变为质子和电子，质子留在核内，电子释放出去。故D正确。故选BD。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、BEAC【解析】

（1）要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量两个小球的质量及碰撞前后小球的速度，碰撞前后小球都做平抛运动，速度可以用水平位移代替．所以需要测量的量为：小球a、b的质量ma、mb，记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC；故选BE．

（2）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒，故有

在碰撞过程中动能守恒，故有mav02=mav12+mbv22

解得v1=v0

要碰后a的速度v1＞0，即ma-mb＞0，ma＞mb

（3）两小球碰后做平抛运动，竖直高度相同，则落地在空中运动时间相同，选项A正确；斜槽轨道是否光滑，对实验无影响，只要到达底端的速度相等即可，选项B错误；两小球碰后，小球a的落地点是图中水平面上的A点，选项C正确；两小球碰后，小球b的落地点是图中水平面上C点，选项D错误；故选AC.（4）设落地时间为t，B为碰前入射小球落点的位置，A为碰后入射小球的位置，C为碰后被碰小球的位置，碰撞前入射小球的速度v1＝；碰撞后入射小球的速度v2＝；碰撞后被碰小球的速度v3＝；若则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒，代入数据得：．【点睛】验证动量守恒定律中，学会在相同高度下，水平射程来间接测出速度的方法，掌握两球平抛的水平射程和水平速度之间的关系，是解决本题的关键．12、1.630mm【解析】测量头的读数为1.5mm+0.01mm×13.0=1.630mm.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）（2）n=1、2、3......（3）【解析】本题考查带电粒子在组合场中的运动，需画出粒子在磁场中的可能轨迹再结合物理公式求解．(1)带电粒子在电场中做类平抛运动有：，，联立解得：(2)粒子进入磁场时，速度方向与y轴负方向夹角的正切值=l速度大小设x为每次偏转圆弧对应的弦长，根据运动的对称性，粒子能到达(一L，0)点，应满足L=2nx，其中n=1、2、3......粒子轨迹如图甲所示，偏转圆弧对应的圆心角为；当满足L=(2n+1)x时，粒子轨迹如图乙所示．若轨迹如图甲设圆弧的半径为R，圆弧对应的圆心角为.则有x=R，此时满足L=2nx联立可得：由牛顿第二定律，洛伦兹力提供向心力，则有：得：，n=1、2、3....轨迹如图乙设圆弧的半径为R，圆弧对应的圆心角为.则有，此时满足联立可得：由牛顿第二定律，洛伦兹力提供向心力，则有：得：，n=1、2、3....所以为使粒子进入磁场后途经