2023届江苏省南京市江浦高级中学、六合高级中学、江宁高级中学三校高二物理第二学期期末检测试题含解析

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、下列说法正确的是A．传感器是把非电信息转换成电信息的器件或装置B．真空中的光速在不同惯性系中测得的数值是不相同的C．紫外线常用于医院和食品消毒，是因为它具有显著的热效应D．波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率小于波源的频率2、“嫦娥三号”探测器即将在月球上着陆，己知“探测器”能承受在地球上高1m处自由下落的撞击，为保证“探测器”在月球着陆的安全，则其最大可从多高处自由下落，（己知地球和月球的半径比为a，质量比为b）A．b/a2 B．a2/b C．b/a D．a/b3、如图所示为氢原子的能级示意图。现用光子能量介于10.00eV~12.65eV范围内的光去照射一群处于基态的氢原子，则这群氢原子可能A．吸收二种频率的光子，辐射二种频率的光子B．吸收二种频率的光子，辐射三种频率的光子C．吸收三种频率的光子，辐射三种频率的光子D．吸收三种频率的光子，辐射六种频率的光子4、如图所示，空间存在一匀强电场，其电场强度为100V/m，该电场中有A、B两点，相距10cm，且A、B连线与电场线夹角为60°，则A、B两点间的电势差UAB为A．－10V B．5V C．10V D．5、一个质点做简谐运动的图象如图所示，下述正确的是（）A．质点振动周期为4s．B．在10s内质点经过的路程是10cmC．在5s末，速度最大，加速度最大D．t=1.5s时质点的位移大小是2cm6、关于原子结构的认识历程，下列说法正确的有A．汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内B．α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据C．卢瑟福的原子核式结构模型能够很好的解释光谱的分立特征和原子的稳定性D．玻尔原子理论无法解释较复杂原子的光谱现象，说明玻尔提出的原子定态概念是错误的二、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、如图是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，普朗克常量，由图可知A．该金属的截止频率为B．该金属的截止频率为C．该图线的斜率表示普朗克常量D．该金属的逸出功为8、如图是氢原子的能级图，一群氢原子处于n=3能级，下列说法中正确的是A．这群氢原子跃迁时能够发出3种不同频率的波B．这群氢原子发出的光子中，能量最大为10.2eVC．从n=3能级跃迁到n=2能级时发出的光波长最长D．这群氢原子能够吸收任意光子的能量而向更高能级跃迁9、一定质量理想气体经历如图所示的A→B→C→A三个变化过程，其中TA＝200K，在C→A的过程中气体对外做功100J，同时吸热250J，已知气体的内能与温度成正比。下列说法正确的是（）A．在C状态时温度TC＝100K且内能为150JB．在C→A的过程中，气体内能增加了350JC．在A→B的过程中，气体吸收热量为150JD．在B→C的过程中，气体放热150J10、下列说法正确的是A．发现中子的核反应方程是4B．92235U在中子轰击下生成3894SrC．200个92238U的原子核经过两个半衰期后剩下50D．比结合能越大，表示原子核中核子结合的越牢固，原子核越稳定三、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）某同学利用两个半径相同的小球及斜槽“探究碰撞中的不变量”，把被碰小球M1置于斜槽末端处，如图所示．所测得数据如图表。小球质量/g小球水平射程/cmM1M220.932.656.012.567.8（1）若把平抛时间设为单位时间1s，则碰前M2与其做平抛运动的水平初速度v2的乘积M2v2＝_kg·m/s，碰后各自质量与其做平抛运动的水平初速度的乘积之和M2v2′＋M1v1′＝________kg·m/s。(结果均保留3位有效数字)（2）实验结论是_____________________________________。12．（12分）如图为“碰撞实验器”，它可以探究动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．(1)实验中必须要求的条件是______．A．斜槽轨道尽量光滑以减少误差B．斜槽轨道末端的切线必须水平C．入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同D．入射球每次必须从轨道的同一位置由静止释放(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP，然后，把被碰小球m2静置于小平轨道的末端，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并重复多次．本实验还需要完成的必要步骤是________(填选项前的符号)．A．用天平测量两个小球的质量m1、m2B．测量抛出点距地面的高度HC．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、ND．测量平抛射程OM、ON(3)某次实验中得出的落点情况如图所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球的质量m1和被碰小球的质量m2之比为________．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，矩形线圈abcd的匝数为N=50匝，线圈ab的边长为L1=0.2m，bc的边长为L2=0.25m，在磁感应强度为B=0.4T的匀强磁场中，绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴匀速转动，转动的角速度ω=100rad/s，若线圈自身电阻为r=1Ω，负载电阻R=9Ω．试求：（1）穿过线圈平面的最大磁通量Φm；（2）线圈在图示位置（线圈平面与磁感线平行）时，感应电动势e的大小；（3）1min时间内电阻R上产生的焦耳热Q的大小．14．（16分）如图甲所示，一个半径为r的单匝半圆形线框，以直径ab为轴匀速转动，周期为T，ab的左侧有垂直于纸面向里(与ab垂直)的匀强磁场，磁感应强度大小为B．M和N是两个集流环，负载电阻为R线框电阻为，摩擦和其它部分的电阻均不计.从图示位置开始计时.(1)在图乙中画出线框产生的感应电动勢随时间变化的图象(至少画两个周期)；(2)求线框转过时间内通过负载电阻R的电荷量；(3)求线框转过时间内外力做的功；(4)电压表的示数多大?15．（12分）如图所示，上细下粗的玻璃圆管，上端开口且足够长，下端封闭，细管部分的横载面积S1=lcm²，粗管部分的横截面积S2=2cm²．用适量的水银在管内密封一定质量的理想气体，初始状态封闭气体的温度为=57℃，封闭气柱的长度L=22cm，细管和粗管中水银柱的高度均为=2cm．大气压强恒为p0=76cmHg．(绝对零度取–273℃)（1）求t=57℃时管内气体压强(单位用cmHg表示)；（2）对封闭气体缓慢加热，当租管中的水银刚好全部压入细管时管内气体压强(单位用cmHg表示)；（3）当粗管中的水银刚好全部压入细管时，气体的温度开高到为多少．

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、A【解析】

A.传感器是把被测非电信息转换为电信息的装置，故选项A正确；B.根据光速不变原理知在不同惯性系中，光在真空中传播速度大小相等，故选项B错误；C.紫外线常用于医院和食品消毒，但它不具有显著的热效应，反而红外线才是显著的热效应，故选项错误；D.根据多普勒效应，当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率会增加，观察者接收到的频率大于波源的频率，故选项D错误。2、A【解析】根据可知，；从h高度下落到星球表面的速度；由题意可知，即，则，故选A.点睛：此题关键是理解“探测器”在地球上和月球上能承受的撞击力相同，即落到地球和月球表面的速度相同，能推导地球以及月球表面重力加速度的关系.3、B【解析】

从n=1跃迁到n=2，吸收的光子能量为10.2eV，从n=1跃迁到n=3，吸收的光子能量为12.09eV，从n=1跃迁到n=4，吸收的光子能量为12.75eV，而光子能量介于10～12.65eV范围内，可知照射光中可能被吸收的光子能量有2种，原子从基态可跃迁到n=3的能级；然后向低能级跃迁时可辐射出种不同频率的光子。A.吸收二种频率的光子，辐射二种频率的光子，与结论不相符，选项A错误；B.吸收二种频率的光子，辐射三种频率的光子，与结论相符，选项B正确；C.吸收三种频率的光子，辐射三种频率的光子，与结论不相符，选项C错误；D.吸收三种频率的光子，辐射六种频率的光子，与结论不相符，选项D错误；4、B【解析】

根据匀强电场电势差与场强关系式有A.－10V与计算结果不符，故A错误。B.5V与计算结果相符，故B正确。C.10V与计算结果不符，故C错误。D.与计算结果不符，故D错误。5、A【解析】由图象知，质点振动周期为4s，故A正确．10s=2.5T，则在10s内质点经过的路程是2.5×4A=10A=20cm，选项B错误；在5s末，质点位移最大，则速度为零，加速度最大，故C错误．t=1.5s时质点不在位移最大的位置，则位移大小小于2cm，选项D错误；故选A.点睛：质点做简谐运动时通过的路程，一般根据时间与周期的关系，求出路程是多少倍的振幅．质点在任意时刻的位移，可由振动方程求解．6、B【解析】A、汤姆孙发现电子后，猜想出原子内的正电荷均匀分布在原子内，提出了枣糕式原子模型，故A错误；

B、卢瑟福根据α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转，提出了原子核式结构模型．故B正确；

C、卢瑟福提出的原子核式结构模型，无法解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征，故C错误；

D、玻尔原子理论无法解释较复杂原子的光谱现象，由于原子是稳定的，故玻尔提出的原子定态概念是正确的，故D错误．点睛：本题考查原子物理中常识性问题，要在了解人类发现原子结构历史进程的基础上进行记忆，不能混淆．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、AC【解析】

当最大初动能为零时，入射光的光子能量与逸出功相等，即入射光的频率等于金属的截止频率，可知金属的截止频率为4.３×1014Hz，故A正确B错误；根据知，图线的斜率表示普朗克常量，故C正确；金属的逸出功为，故D错误．8、AC【解析】根据C32=39、AD【解析】

AB.由图可得，气体在状态A时pA＝p，VA＝2V，TA＝200K,状态B时pB＝2p，VB＝V，TB＝200K,状态C时pC＝p，VC＝V，TC＝100K,C→A过程△UCA＝UA-UC＝QCA+WCA＝150J,由U＝KT，TA＝2TC得UA＝2UC,得UA＝300J，UC＝150J，故A正确；B错误；C.由WCA＝-pV＝-100J，WAB＜32pV=150J，△UAB＝QAB+WAB＝0，得QAB＜150J，故C错误；D.UB＝UA＝300J，且△UBC＝UC-UB＝QBC+WBC＝-150J，QBC＝-150J，故D正确。10、ABD【解析】

发现中子的核反应方程是49Be+24He→612C+01n，故A正确；92235U在中子轰击下生成3894Se和54140Xe的过程中，质量亏损，原子核中的平均核子质量变小，故B正确；半衰期是大量原子核衰变的统计规律，统计少量个数原子核是没有意义的，故C错误；比结合能越大，表示原子核中核子结合的越牢固，原子核越稳定，故D【点睛】对于物理学发展历史上几个重要的核反应方程如质子发现、中子等核反应方程要熟练掌握，知道质量亏损、半衰期、比结合能的概念、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、0.01830.0182在误差范围内，两小球碰撞过程中系统动量守恒【解析】

(1)[1]若把平抛时间设为单位时间1s，则由知平抛运动的初速度和水平位移相等，故碰前M2与其做平抛运动的水平初速度v2的乘积[2]碰后各自质量与其做平抛运动的水平初速度的乘积之和M2v2′＋M1v1′=(2)[3]实验结论是在误差范围内，两小球碰撞过程中系统动量守恒。12、（1）BD（2）ACD（3）4:1【解析】试题分析：（1）A、只要小球离开轨道时的水平速度相等即可，不需要要求轨道光滑，故A错误；为了保证小球做平抛运动，斜槽末端必须水平；故B正确；为防止入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，故C错误；为保证小球每次平抛的速度均相同；故应入射小球每次从同一点由静止释放；故D正确；（2）实验时，先让入射球ml多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP．然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球ml从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复．测量平均落点的位置，找到平抛运动的水平位移，因此步骤中CD是必须的，而且C要在D之前．至于用天平秤质量先后均可以．所以答案是ACD；（3）由图2所示可知，OP=1．5cm，OM=2．5cm，ON=3．0cm，如果两球碰撞过程动量守恒，则：，代入数据求得：；考点：验证碰撞中的动量守恒实验【名师点睛】验证碰撞中的动量守恒，入射球质量应大于被碰球的质量；验证动量守恒定律实验中，质量可测而瞬时速度较难．因此采用了落地高度不变的情况下，水平射程来反映平抛的初速度大小，所以仅测量小球抛出的水平射程来间接测出速度．过程中小球释放高度不需要，小球抛出高度也不要求．最后可通过质量与水平射程乘积来验证动量是否守恒四、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）0.02Wb（2）100V（3）5.4×104J【解析】

（1）穿过线圈平面的最大磁通量（2）感应电动势的最大值Em=NBωS=NBL1L2ω=50×0.4×0.2×0.25×100V=100V线圈在图示位置时电动势达到最大值，此时感应电动势的值为100V.（3）电动势的有效值为E==100V电流有效值为I==A=10A电阻R上产生的热量为Q=I2Rt=102