2023届湖北省名师联盟物理高二第二学期期末综合测试试题含解析

2022-2023学年高二下物理期末模拟试卷注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、“蹦极”是一项刺激的极限运动，运动员将一端固定的长弹性绳绑在踝关节处，从几十米高处跳下。在某次蹦极中，弹性绳弹力F的大小随时间t的变化图象如图所示，其中t2、t4时刻图线的斜率最大。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，弹性绳中弹力与伸长量的关系遵循胡克定律，空气阻力不计。下列说法正确的是A．t1～t2时间内运动员处于超重状态B．t2～t4时间内运动员的速度先减小后增大C．t3时刻运动员的加速度为零D．t4时刻运动员具有向下的最大速度2、一列声波在空气传播的过程中通过一个障碍物，发生了一定程度的衍射，以下哪种情况可以使衍射现象更明显（）A．增大障碍物的尺寸，同时增大波的频率B．增大障碍物的尺寸，同时缩小波的频率C．缩小障碍物的尺寸，同时增大波的频率D．缩小障碍物的尺寸，同时减小波的频率3、电磁感应现象在生活及生产中的应用非常普遍，下列不属于电磁感应现象及其应用的是A．发电机 B．电动机 C．变压器 D．日光灯镇流器4、用图甲光电管电路研究光电效应，图中A、K两极间的电压大小可调，电源的正负极也可对调．现分别用a、b两种单色光照射相同的阴极K，得到的光电流I与AK间电压U的关系如图乙所示，下列说法中正确的是A．a光光子的频率大于b光光子的频率B．相同的阴极金属板用a光照射时逸出功比用b光照射时大C．相同的阴极金属板用b光照射时截止频率比用a光照射时大D．b光对应的光电子最大初动能大于a光对应的光电子最大初动能5、根据玻尔理论，氢原子的能级公式为En＝(n为能级，A为基态能量)，一个氢原子中的电子从n＝4的能级直接跃迁到基态，在此过程中()A．氢原子辐射一个能量为的光子B．氢原子辐射一个能量为－的光子C．氢原子辐射一系列频率的光子，其中频率最大的光子能量为D．氢原子辐射一系列频率的光子，其中频率最大的光子能量为－6、如图所示,物体从O点由静止开始做匀加速直线运动,途径A、B、C三点,其中|AB|=2m,|BC|=4m,若物体通过AB和BC这两段位移的时间相等,则O、A两点之间的距离等于()A．98mB．14mC．34m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、下列论述正确的是（）A．布朗运动是指在显微镜下观察到的液体分子的无规则运动B．某些细小的昆虫能够在水面上自由运动而不下沉，说明水的表面具有张力作用C．液晶具有一定的流动性和光学各向异性D．热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”E.1kg的0oC冰比1kg的0oC的水的内能小些8、如图所示，P、Q是两种透明材料制成的两块直角梯形的棱镜，叠合在一起组成一个长方体.某单色光沿与P的上表面成θ角的方向斜射向P，其折射光线正好垂直通过两棱镜的界面，已知材料的折射率分别为、.则A．，从Q的下表面射出的光线与入射到P的上表面的光线平行B．，从Q的下表面射出的光线与入射到P的上表面的光线不平行C．若，从Q的下表面射出的光线与下表面所夹的锐角一定小于θD．若，从Q的下表面射出的光线与下表面所夹的锐角一定大于θ9、氢原子的能级如图所示,已如可见光的光子的能量范围为1.62~3.11eV,那么对氢原子在能级跃注的过程中辐射成吸收光子的特征认识正确的是()A．大量氢原子处于n=4能级时向低能级跃迁能发出6种领率的可见光B．氢原子从高能级向n=3能级跃迁时,发出的光是不可见光C．处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的可见光,并发生电离D．用能量为12.5eV的光子照射处与基态的氢原子,可以使氢原子跃迁到更高的能级10、如图所示，图甲为某一列沿x轴传播的简谐横波在t=1.0s时刻的波形图，图乙为介质中Q质点的振动图象，下列关于该波的说法正确的是（）A．波沿x轴负方向传播B．波速为6m/sC．质点P在振动3s时间内运动的路程为12cmD．在t=156s时刻E.在t=1s～t=113s时间内，质点三、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）气垫导轨是常用的一种实验仪器．它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦．我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：A．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB；B．调整气垫导轨，使导轨处于水平；C．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止地放置在气垫导轨上；D．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1；E．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作．当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t1．本实验中还应测量的物理量是，利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是．12．（12分）在做“用油膜法测分子直径的大小”实验时,油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸,用注射器测得上述溶液有液滴100滴.把1滴该溶液滴入撒有痱子粉的盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上描出油酸膜的轮廓,随后把玻璃板放在坐标纸上,其形状和尺寸如图所示,坐标中正方形小方格的边长为,则(1)油酸膜的面积是_____________；(2)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_____________；(3)油酸分子的直径是__________(保留一位有效数字);(4)若用注射器测量溶液滴数时,错将100滴数成98滴,则油酸分子的直径测量值偏_________(选填“大”或“小”)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，一容器内装有深为h的某透明液体，容器底部为平面镜，到容器底部的距离为处有一点光源L，可向各个方向发光。已知该透明液体的折射率为n，液面足够宽，真空中光的传播速度为c，求：(i)能从液面射出的光，在液体中经过的最短时间t；(ⅱ)液面上有光射出的区域的面积S。14．（16分）发电机的端电压为220V，输出功率为44kW，输电导线的电阻为0.2Ω，如果用原、副线圈匝数之比为1:10的升压变压器升压，经输电线路后，再用原、副线圈匝数比为10:1的降压变压器降压供给用户.（1）画出全过程的线路图；（2）求用户得到的电压和功率；（3）若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的功率和电压.15．（12分）如图，在柱形容器中密闭有一定质量气体，一具有质量的光滑导热活塞将容器分为A、B两部分，离气缸底部高为49cm处开有一小孔，与U形水银管相连，容器顶端有一阀门K．先将阀门打开与大气相通，外界大气压等于p0＝75cmHg，室温t0＝27°C，稳定后U形管两边水银面的高度差为Δh＝25cm，此时活塞离容器底部为L＝50cm．闭合阀门，使容器内温度降至－57°C，发现U形管左管水银面比右管水银面高25cm．求：①此时活塞离容器底部高度L′；②整个柱形容器的高度H．

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、B【解析】

图线的斜率最大，说明弹力变化最快，由于弹力与长度成正比，说明长度变化最快，即速度最大，根据图象分析清楚运动员的运动过程，分析运动员的受力情况，根据运动员的运动过程与受力情况分析答题。【详解】A．由弹性绳弹力F的大小随时间t的变化图象可知，0～t1时间内，运动员做自由落体运动，在t2、t4时刻图线的斜率最大，说明弹力变化最快，由于弹力与长度成正比，说明长度变化最快，即速度最大，所以t1～t2时间内运动员做加速度逐渐减小的加速运动，处于失重状态，故A错误；B．t2～t4时间内运动员的速度先减小后增大，故B正确；CD．t3时刻运动员的加速度方向向上，不为零，t4时刻运动员具有向上的最大速度，故C、D错误。【点睛】本题主要考查了牛顿第二定律与超失重，较为简单。2、D【解析】波长越长越容易发生衍射，所以增大波的频率可以，D对3、B【解析】发电机是利用线圈在磁场中做切割磁感线运动从而产生电流---电磁感应现象来工作的，选项A不符合题意；电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理来工作的，不属于电磁感应现象及其应用，选项B符合题意；变压器是利用电磁感应现象的原理来改变交流电压的，选项C不符合题意；日光灯镇流器利用了电磁感应现象中的自感现象，选项D不符合题意；故选B．4、D【解析】光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，根据eU截=mvm2=hγ-W，入射光的频率越高，对应的截止电压U截越大．a光的截止电压小于b光，所以a光光子的频率小于b光光子的频率，选项A错误；金属的逸出功和截止频率都是只由金属本身决定，与外界条件无关，选项BC错误；b光的频率最大，能量大，则最大初动能也大，故D正确；故选D.5、B【解析】一个氢原子中的电子从n=4的能级直接跃迁到基态的过程中，只能向外辐射一个光子；由玻尔理论可知辐射的光子的能量：△E＝E4−E1＝．故B正确，ACD错误．故选B．点睛：解决本题的关键知道从高能级向低能级跃迁，辐射光子，从低能级向高能级跃迁，吸收光子；注意题中给的“一个氢原子”与“大量的氢原子”向低能级跃迁时辐射的光子是对应于“一个”与“一系列”．6、B【解析】试题分析：设物体通过AB、BC所用时间分别为T，则B点的速度：根据得：,则：,，则：，故选A。考点：匀变速直线运动规律的应用。【名师点睛】掌握匀变速直线运动的公式以及推论，并能进行灵活的运用是解决本题的基础，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，设相等的时间为T，求出B点的速度，从而得出A点的速度，根据连续相等时间内的位移之差是一恒量，求出加速度的大小，再根据速度位移公式求出0A间的距离。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、BCE【解析】

液体分子的无规则运动，在普通显微镜下是看不到的；液体表面有张力的存在；根据液晶特点和性质可判断结果；冰化成水需要吸热。【详解】A．显微镜下观察到的是大颗粒在液体分子无规则碰撞造成的无规则运动，故A错误；B．因为液体表面有张力的存在，某些细小的昆虫能够在水面上自由运动，故B正确；C．根据液晶特点和性质可知：液晶既具有一定的流动性，又具有单晶体的各向异性，故C正确；D．热力学第二定律可描述为“在外界做功下，能使热量由低温物体传递到高温物体”，故D错误；E．由于冰化成水需要吸热，所以1kg的0°C的冰比1kg的0°C的水的内能小些，故E正确。【点睛】本题主要考查热力学中的一些基本知识，较为简单。8、AC【解析】

如果光线从Q的下表面射出，光路如图，

根据折射定律有：，，由几何知识知，r1=i2，当nP=nQ，则得r2=i1.则根据几何知识可知α=θ，从Q的下表面射出的光线与入射到P的上表面的光线平行；当nP＜nQ，则得r2＞i1.根据几何知识得：α＜θ，即出射光线与下表面的夹角一定小于θA．描述与分析相符，故A正确.B．描述与分析不符，故B错误.C．描述与分析相符，故C正确.D．描述与分析不符，故D错误9、BC【解析】

A．大量氢原子处于n=4能级时向低能级跃迁能发出种频率的光，其中4→3放出光子的能量：（-0.85）-（-1.51）=0.66eV；其中3→2放出光子的能量：（-1.51）-（-3.4）=1.89eV；其中4→2放出光子的能量：（-0.85）-（-3.4）=2.55eV；则只有三种是可见光，选项A错误；B．氢原子从高能级向n=3能级跃迁时，发出的光的能量小于1.51eV，则属于不可见光，选项B正确；C．处于n=3能级的氢原子电离需要的最小能量为1.51eV，则处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的可见光，并发生电离，选项C正确；D．12.5eV的光不等于任何能级差，则能量为12.5eV的光子照射处与基态的氢原子，不能被氢原子吸收，不可以使氢原子跃迁到更高的能级，选项D错误；故选BC.10、BCD【解析】

A．在t＝1.0s时刻由Q质点的振动图象图象可知，Q质点向下运动，波传播方向沿+x方向，故A错误；B．由图甲知波长为：λ＝12m，由图乙知周期为：T＝2s，则波速为：v=λT=6C．在3s＝1.5T，P点的路程为：L＝4A×1.5＝12cm，故C正确；D．由平移法可知“0点振动平移到P点”，P点就回到了其平衡位置，需要时间Δt=xpy=56sE．由平移法可知P质点在t=1s+5-26s=113s时刻位于波峰，在1三、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）B的右端至D板的距离L1．（1）【解析】

因系统水平方向动量守恒即mAvA﹣mBVB＝0，由于系统不受摩擦，故滑块在水平方向做匀速直线运动故有vA，VB，即有：mAmB0，所以还要测量的物理量是：B的右端至D板的距离L1．分析可知验证动量守恒定律的表达式是：mAmB012、440-456或大【解析】

（1）数油膜覆盖的正方形格数，大于半格的算一格，小于半格的舍去，得到估算出油膜的面积是，正方形的个数为110个，则油膜的面积约为：S=110×2cm×2cm=440cm2。（2）一滴溶液中含纯油的体积V==2×10−5mL；（3）把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则油酸分子直径为：d==5×10−10m；（4）将100滴数成98滴，则计算一点油酸体积时偏大，则计算油酸分子的直径测量值时偏大。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）【解析】

（1）光在液体中的速度为在液体中经过的最短时间t，则有解得：（2）设光在液面上发生全反射的临界角为C，则有液面有光射出的区域为圆形，设其半径为r，则由于容器底面为水平面镜，有解得：液面上有光射出的区域的面积解得：14、(1)略(2)219.6V43