2023届江西省临川一中南昌二中九江一中新余一中等九校重点中学协作体物理高二第二学期期末联考试题含解析

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、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、真空中一个静止的镭原子核经一次衰变后变成一个新核，衰变方程为，下列说法正确的是（）A．衰变后核的动量与粒子的动量相同B．衰变后核的质量与粒子的质量之和等于衰变前镭核的质量C．若镭元素的半衰期为，则经过的时间，8个核中有4个已经发生了衰变D．若镭元素的半衰期为，是经过的时间，2kg的核中有1.5kg已经发生了衰变2、如下图所示，圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个摇柄，边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴，用导线将电刷与零刻度在中央的电流表连接起来形成回路。转动摇柄，使圆盘逆时针匀速转动。下列说法正确的是A．由于圆盘的磁通量不变，所以电流表读数为零B．圆盘产生的是交变电流，若圆盘转动的角速度增大，产生的交变电流周期将减小C．若保持其他条件不变，磁场的磁感应强度变为原来的2倍，产生的电流为原来的2倍D．若保持其他条件不变，圆盘的角速度变为原来2倍，产生的电流为原来的4倍3、如图所示，一个长方形的箱子里面用细线吊着一个小球，让箱子分别沿甲、乙两个倾角相同的固定斜面下滑。在斜面甲上运动过程中悬线始终竖直向下，在斜面乙上运动过程中悬线始终与顶板垂直，则箱子运动过程中A．箱子在斜面甲上做匀加速运动B．箱子在斜面乙上做匀速运动C．箱子对斜面甲的正压力较大D．箱子对两个斜面的正压力大小相等4、在杨氏干涉实验中,从两个狭缝到达像屏上的某点的光走过的路程相等,该点即为中央亮条纹的位置(即k=0对应的那条亮条纹),双缝屏上有上下两狭缝,设想在双缝屏后用一块极薄的玻璃片遮盖上方的缝,则屏上中央亮条纹的位置将(）A．向上移动B．向下移动C．不动D．可能向上移动，也可能向下移动5、如图所示，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中，入射方向跟极板平行．整个装置处在真空中，电子的重力不计．在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转位移h变大的是A．U1变大 B．U1变小 C．U2变大 D．U2变小6、如图，长为h的水银柱将上端封闭的玻璃管内气体分割成两部分，A处管内外水银面相平．将玻璃管缓慢向上提升H高度（管下端未离开水银面），上下两部分气体的压强发生变化分别为和，体积变化分别为和．已知水银密度为，玻璃管截面积为S，则A．一定等于 B．一定等于C．与之差为 D．与之和为HS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．机械能全部变成内能是不可能的B．根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体C．从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的D．第二类永动机不可能制造成功的原因是因为能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化成另一种形式E.在任何自然过程中，一个孤立系统的熵值不会减小，因此热力学第二定律又称为熵增加原理8、如图是氢原子的能级图，a、b、c为原子跃迁时所发出的三种光。当用c光照射某种金属时恰能发生光电效应，下列说法正确的是A．c光的频率小于b光的频率B．a光的频率大于b光的频率C．换成a光照射该种金属，一定会发生光电效应D．换成b光照射该种金属，可能会发生光电效应9、下列有关核反应的方程中,表述正确的是（）A．是核聚变反应B．是衰变C．是核裂变反应D．是核裂变反应10、某物理研究小组利用图中所示电路研究金属的遏止电压U与入射光频率v的关系。滑片处在图中位置时，电流表中有电流通过。关于该实验下列说法正确的是（）A．图中A端为直流电源正极B．图中B端为直流电源正极C．若要使电流表中电流为0，滑片应向左移动D．若要使电流表中电流为0，滑片应向右移动三、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）某同学用如图所示的实验装置来验证动量守恒定律，弹性球1用细线悬挂于天花板的O点，0点正下方地面上有一竖直固定立柱（其粗细不计）．实验时，把球2放在立柱上，再将球1拉到A点，并使球1由静止释放，当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞．实验过程中该同学发现，碰后球1恰好静止在立柱上，球2落到水平地面上的C点．现已测出球1在A点时其最低点到立柱的最上端的竖直高度为h，立柱的高度为H，球2在C点时其最右侧到立柱的水平距离为S，为了验证动量守恒定律，该同学完成如下事项：（1）本实验还需要测量的物理量是___________A．弹性球1的质量B．弹性球2的质量C．弹性球2的直径dD．细线的长度L（2）该同学根据以上实验过程和实验数据，以球1和球2为系统得到碰撞前系统的总动量表达式为________，碰撞后系统的总动量表达式________，代入相关数据验证在误差允许的范围内是否相等．12．（12分）某同学利用光电门和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验气垫导轨装置如图甲所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块弹射架等组成在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔,向导轨空腔内不断通入压缩空气,空气会从小孔中喷出使滑块稳定地漂浮在导轨上,这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。下面是实验的主要步骤：①用游标卡尺测量遮光条的宽度d示数如图乙所示;②安装好气垫导轨调节气垫导轨底座螺母,观察导轨上的气泡仪,使_____________;③向气垫导轨通入压缩空气④把滑块2放在气垫导轨上的光电门之间;然后让滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮筋;⑤释放滑块1滑块1通过光电门1的时间为0.008s⑥滑块1与静止的滑块2碰撞后粘合在一起,通过光电门2的时间为0.014s;⑦用天平测得滑块1的质量310g,滑块2(包括橡皮泥)的质量为200g。(1)遮光条的宽度d=______mm(2)请完善实验步骤②中的内容;(3)计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量______kg·m/s;两滑块相互作用以后系统的总动量为______kg·m/s(保留二位有效数字);(4)试说明(3)中两结果不完全相等的主要原因是________________。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）在水平面有一个导热气缸，如图甲所示，活塞与气缸之间密封了一定质量的理想气体，不计活塞与气缸间的摩擦。最初密封气体的温度为23，气柱长10cm；给气体加热后，气柱长变为12cm。已知气缸内截面积为0.001m2，大气压P0=1.0105Pa，g取10m/s2。（1）求加热后气体的温度；（2）若保持加热后气体温度不变，将气缸直立后（如图乙所示）气柱长度变为8cm，求活塞质量。14．（16分）如图所示，A气缸截面积为500cm2，A、B两个气缸中装有体积均为10L、压强均为1atm、温度均为27℃的理想气体，中间用细管连接．细管中有一绝热活塞M，细管容积不计．现给左面的活塞N施加一个推力．使其缓慢向右移动,同时给B中气体加热,使此过程中A气缸中的气体温度保持不变．活塞M保持在原位置不动．不计活塞与器壁间的摩擦，周围大气压强为1atm=105Pa．当推力时,求：①活塞N向右移动的距离是多少?②B气缸中的气体升温到多少?15．（12分）已知氘核(12H)质量为2.0136u，中子(01n)质量为1.0087u，氦核(23(1)写出两个氘核聚变成23(2)计算上述核反应中释放的核能(保留三位有效数字)。

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】

根据动量守恒可知，核与粒子的动量大小相等，方向相反，所以二者动量不同，因此A错误．镭核衰变成核过程中，存在质量亏损，导致衰变后核的质量与粒子的质量之和小于衰变前镭核的质量，所以B错误．少量放射性元素的衰变是一个随机事件，对于8个放射性元素，无法准确预测其衰变的个数，所以C错误．的，符合统计规律，经过的时间，已有发生衰变，所以正确．综上所述，选项D正确．2、C【解析】

AB.圆盘转动，沿半径方向的“导体棒”切割磁场产生感应电流，该电流方向不变，不是交流电，其大小与圆盘的角速度和磁感应强度有关，选项AB错误，C.由可知，若保持其他条件不变，磁场的磁感应强度变为原来的2倍，产生的感应电动势变为原来的2倍，电流为原来的2倍，选项C正确；D.由可知，若保持其他条件不变，圆盘的角速度变为原来2倍，产生的感应电动势变为原来的2倍，电流为原来的2倍，选项D错误。3、D【解析】

箱子和小球具有相同的加速度，根据小球的受力，判断出小球的运动规律，从而知道箱子的运动规律；对整体分析，抓住垂直斜面方向合力为零，比较箱子对斜面正压力的大小；【详解】A、对于甲斜面上的箱子，里面小球受重力和拉力两个力平衡，知箱子也处于平衡状态，即箱子在斜面甲上做匀速直线运动，故A错误；

B、对于乙斜面上的箱子，里面的小球受重力和拉力作用，两个力的合力沿斜面方向向下，知小球具有沿斜面向下的加速度，因为小球与箱子加速度相同，知箱子在斜面乙上做匀加速直线运动，故B错误；

C、对整体分析，在垂直于斜面方向上合力为零，得N=（M+m)gcosθ，知箱子对两个斜面的正压力相等，故C错误，【点睛】解决本题的关键知道小球和箱子具有相同的加速度，通过隔离分析得出整体的加速度。4、A【解析】

玻璃的折射率大于空气的折射率，所以同一种光在玻璃中的波长小于在空气中的波长；同样的距离，光在玻璃中的波长的个数多，光程变长。所以在双缝干涉实验中，若在双缝屏后用一块极薄的玻璃片遮盖下方的缝，通过双缝的光仍然是相干光，仍可产生干涉条纹，经过上下两狭缝到中央亮纹位置的光程差仍等于0.由于光通过玻璃时的光程变长，所以中央亮纹P的位置略向上移动。故选：A【点睛】当光程差是光波波长的整数倍时，出现亮条纹，光程差是半波长的奇数倍时，出现暗条纹．中央亮纹P点分别通过双缝到S的光程差为零，抓住该规律判断中央亮纹位置的移动．5、B【解析】试题分析：设电子的质量是m，电荷量为e，经电势差为的电场加速后，由动能定理可得，经平行金属板射出时，其水平速度和竖直速度分别为，，由此可得,，当l，d一定时，增大或者减小都能使偏转角减小，所以B正确，考点：本题考查了带电粒子在电场中的运动点评：对于力电综合问题仍然要进行受力分析，运动状态分析和过程分析，若物体参与两个方向上的运动，做复杂的曲线运动，则利用动能定理和能量守恒的方式求解6、A【解析】

当玻璃管缓慢向上提升H高度时，气体的体积变大，压强变小，有部分水银进入玻璃管，也就是管中的水银面会比管外的水银面高，设高度差为，初状态上面气体的压强，末状态上面气体的压强，所以，同理可求出，故A正确，C错误；由玻意耳定律得，所以气体的变化，同理可求出，故B错误；因为有水银进入玻璃管内，所以与之和小于HS，故D错误．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、CE【解析】

A.根据热力学第二定律可知，机械能可以全部转化为内能，而在不引起其他变化的情况下，内能无法全部转化为机械能，A错误。B.根据热力学第二定律可知，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，B错误。C.在引起其他变化的情况下，从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的，C正确。D.第二类永动机不可能制造成功的原因是违反了热力学第二定律，D错误。E.在任何自然过程中，一个孤立系统的熵值不会减小，因此热力学第二定律又称为熵增加原理，E正确。8、BC【解析】因为Em-En=hv，则Ea＞EC＞Eb，依据E=hγ，可知，γa＞γc＞γb，可知a光的频率最高，b光的频率最低，故A错误，B正确；因为a光的能量大于c光的能量，所以能发生光电效应，故C正确；因为b光的能量小于c光的能量，所以不能发生光电效应，故D错误。所以BC正确，AD错误。9、AD【解析】A反应是轻核聚变反应，选项A正确，B错误；核裂变是重核在中子轰击下分裂成中等核，并放出大量核能的反应，则C反应不是核裂变反应，D反应是重核裂变反应，选项C错误，D正确；故选AD.10、BD【解析】AB：要研究金属的遏止电压U与入射光频率v的关系时，光电管两端应加反向电压，则阴极K应对应电源的正极，即图中B端为直流电源正极。故A项错误，B项正确。CD：滑片处在图中位置时，电流表中有电流通过，继续增加反向电压才能使光电流为零，则滑片应向右移动。故C项错误，D项正确。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，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。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、（1）ABC（2），【解析】

要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量1、2两个小球的质量，1球下摆过程机械能守恒，根据守恒定律列式求最低点速度；碰撞后小球2做平抛运动，根据平抛运动的分位移公式求解碰撞后2球的速度，然后验证动量是否守恒即可；【详解】(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1、2两个小球的质量m1、m2，要通过平抛运动的分位移公式求解碰撞后2球的速度，所以要测量立柱高H，球2在C点时到立柱的水平距离为，故ABC正确，D错误；故选ABC．(2)小球1从A处下摆过程只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律，有，解得：，碰撞后小球1静止，小球2做平抛运动,运动时间：，所以2球碰后速度，以球1和球2为系统得到碰撞前系统的总动量表达式为，，碰撞后系统的总动量表达式为．12、使气垫导轨水平；2.30mm；0.089；0.084；气垫导轨没有水平，存在阻力【解析】

（1）调节气垫导轨底座螺母，当气垫导轨水平时，滑块受到的摩擦力几乎为零；（2）由图知，游标卡尺主尺读数为0.2cm=2mm，游标尺第6条刻度线和主尺对应最齐，故游标尺读数为6×0.05=0.30mm，故遮光条宽度d=2mm+0.30mm=2.30mm；（3）由⑤可知，滑块1通过光电门1的时间为t1=0.008s

此时滑块1的速度为；故碰前总动量为P=m1v1=m1

代入数据，得P=0.