吉林省白城市2022-2023学年物理高二第二学期期末学业水平测试试题含解析

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、如图所示，电荷q均匀分布在半球面上，球面的半径为R，CD为通过半球顶点C与球心O的轴线．P、Q为CD轴上在O点两侧，离O点距离相等的二点．如果是带电量为Q的均匀带电球壳，其内部电场强度处处为零，电势都相等．则下列判断正确的是：（）A．P点的电势与Q点的电势相等B．P点的电场强度与Q点的电场强度相等C．在P点释放静止带正电的微粒（重力不计），微粒将作匀加速直线运动D．带正电的微粒在O点的电势能为零2、氢原子能级图的一部分如图所示，a、b、c分别表示氢原子在不同能级间的三种跃迁途径，设在a、b、c三种跃迁过程中，放出光子的能量和波长分别是Ea、Eb、Ec和λa、λb、λc，则()A． B．C． D．3、关于分子动理论，下列说法正确的是A．布朗运动就是液体或气体分子的无规则运动B．在扩散现象中，温度越高，扩散得越快C．若两分子间的距离增大，则两分子间的作用力也一定增大D．若两分子间的作用力表现为斥力，增大分子间的距离，则分子势能增大4、如图所示的p-V图像，1、2、3三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不同状态，对应的温度分别是T1、T2、T3，用N1、N2、N3分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数，下列说法中正确的是()A．气体从1状态变化到2状态要放热，N1>N2，T1>T2B．气体从2状态变化到3状态对外做功，吸热，N2=N3，T3>T2C．气体从3状态变化到1状态内能不变，放热，N1<N3，T1=T3D．以上说法都不对5、四根完全相同的长直导线互相平行，它们的截面处于一个正方形abcd的四个顶点处，导线中通有方向如图所示的电流，若每根通电导线在正方形中点处产生的磁感应强度大小均为B，则正方形中点处实际磁感应强度的大小为（）A．0 B．2B C．B D．B6、甲、乙两个物体在同一直线上运动(始终没有相遇)，当规定向东为正方向时，它们的加速度分别为a甲＝4m/s2，a乙＝－4m/s2.下列对甲、乙两物体运动情况的判断中，正确的是()A．甲的加速度大于乙的加速度B．甲、乙两物体的运动方向一定相反C．甲的加速度方向和速度方向一致，乙的加速度方向和速度方向相反D．甲、乙两物体的速度都有可能越来越大二、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、图甲是一列简谐横波在某一时刻的波的图象，图乙是x＝2m处的质点从该时刻开始计时的振动图象，a、b是介质中两个质点，下列说法正确的是()A．质点a比质点b先回到平衡位置B．这列波的波速是2m/sC．这列波沿x轴负方向传播D．8s内质点b通过的路程是40cm8、如图所示，是双缝干涉实验装置的示意图，S为单缝，S1、S2为双缝，P为光屏，用绿光从左边照射单缝S时，可在光屏P上观察到干涉条纹。下列说法正确的是（）A．将绿光换为红光，干涉条纹间的距离增大B．将绿光换为紫光，干涉条纹间的距离增大C．减小双缝间的距离，中央亮条纹会变成暗纹D．增大双缝到屏的距离，干涉条纹间的距离增大9、下列说法中正确的是()A．布朗运动是悬浮颗粒中的分子的无规则运动B．温度越高，气体分子的平均动能越大C．两个分子从远处逐渐靠近，直到不能再靠近为止的过程中，分子间相互作用的合力先变大、后变小，再变大D．足球充足气后很难压缩，是因为足球内气体分子间斥力作用的结果E.一定质量的理想气体保持体积不变，温度升高，则单位时间内撞击器壁单位面积上的分子数增多10、关于晶体的下列说法正确的是（）A．多晶体都有固定的形状，确定的熔点B．所有晶体由周态变成液态后，再由液态变成固态时，固态仍为晶体C．液晶分子的空间排列虽然在特定的方向排列比较整齐，但是分子的排列是不稳定的D．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点三、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）用如图甲所示装置验证“动量守恒定律”．A、B两球半径相同，A球质量为m1，B球质量为m2，轨道包括斜槽和水平槽，固定在桌面上，白纸铺在水平地面上，复写纸在白纸上．先让A球从斜槽上某一固定位置C由静止滚下，从轨道末端水平抛出，落到复写纸上，重复上述操作10次，在白纸上得到10个落点痕迹；再把B球放在水平轨道末端，让A球仍从位置C由静止滚下，A球和B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次．M、P、N为三个落点的平均位置，O点是水平槽末端在白纸上的竖直投影点，如图乙所示．（1）除了图甲中实验器材外，完成本实验还必须使用的测量仪器是________．（2）在下列实验操作中，符合要求的是________（选填序号）．A．入射小球与被碰小球必须大小相同、质量相等B．每次必须从同一高度由静止释放入射小球C．安装轨道时，必须让水平槽末端水平D．实验过程中，只要保持复写纸在白纸上位置不变，可以移动白纸（3）测量了A、B两个小球的质量m1、m2，记录的落点平均位置M、N、P和轨道末端投影点O几乎在同一条直线上，并测量出三个落点M、N、P与O点距离分别是LM、LN、LP．在实验误差允许范围内，若关系式________成立（用测得的物理量符号表示），则验证了动量守恒定律．12．（12分）某同学在“用单摆测重力加速度”的实验中进行了如下的操作：（1）用20分度的游标卡尺测量摆球的直径的示数如图所示，则摆球的直径为d=_____cm．把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长l，通过计算得到摆长L；（2）用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记数为n=0，单摆每经过最低点记一次数，当数到n=60时秒表的示数t=68.4s，该单摆的周期T=_____s（结果保留三位有效数字）。（3）实验结束后，某同学发现他测得的重力加速度的值总是偏大，其原因可能是下述原因中的_____A．单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了B．把n次摆动的时间误记为（n+1）次摆动的时间C．以摆线长l作为摆长来计算D．以摆线长l与摆球的直径d之和作为摆长来计算四、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，ABCD是一直角梯形棱镜的横截面，位于截面所在平面内的一束光线由O点垂直AD边射入．已知棱镜的折射率n＝，AB＝BC＝8cm，OA＝2cm，∠OAB＝60°．①求光线第一次射出棱镜时，出射光线的方向．②第一次的出射点距C多远．14．（16分）据报道，一儿童玩耍时不慎从20m高的阳台上无初速度掉下，在他刚掉下时恰被楼下一社区管理人员发现，该人员迅速由静止冲向儿童下落处的正下方楼底，准备接住儿童。已知管理人员到楼底的距离为10m，为确保能稳妥安全地接住儿童，管理人员将尽力节约时间，但又必须保证接住儿童时没有水平方向的冲击。不计空气阻力，将儿童和管理人员都看成质点，设管理人员奔跑过程中只做匀速或匀变速运动，g取10m/s2。（1）管理人员至少要用多大的平均速度跑到楼底？（2）若管理人员在奔跑过程中做匀加速或匀减速运动的加速度大小相等，且最大速度不超过8m/s，求管理人员奔跑时加速度的大小需满足什么条件？15．（12分）如图所示，从点以的水平速度抛出一质量的小物块(可视为质点)，当小物块运动至点时，恰好沿切线方向进入固定的半径的光滑圈孤轨道,经园弧轨道后滑上与点等高、静止在粗糙水平面的长木板上，园弧轨道端切线水平，已知长太板的质量；、两点距点的高度分别为,小物块与长木板之间的动摩擦因数,长木板与地面之同的动摩擦因数.最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取.求:（1）小物块运动至点时的速度大小和方向;（2）小物块滑动至点时，对圆孤轨道点的压力大小;（3）长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板?

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】

B．本题考查的是半球面的静电场问题．带电量为Q的均匀带电球壳，其内部电场强度处处为零，左半球面在P、Q点的场强与右半球面在两个点的场强大小相等方向相反，P、Q点关于O点对称，则左或右球面在P点的电场强度与Q点的场强相等，从P到Q场强先增大后减小，B正确；A．如果是整个球面，在P、Q的电势均相等，现只有左球面，则P点的电势高于Q点的电势，A错误；C．在P点释放静止带正电的微粒（重力不计），微粒将作变加速直线运动，C错误，D．因为电势零点并没有选定，故不能确定O点电势为零，带正电的微粒在O点的电势能不一定为零，D错误．2、C【解析】

根据吸收或辐射光子的能量等于两能级间的能级差，来判断光子的能量的关系和波长入的关系．【详解】因为，知，所以：即：．A．，与分析结果不符，故A错误；B．，与分析结果不符，故B错误；C．，与分析结果相符，故C正确；D．，与分析结果不符，故D错误．【点睛】本题主要考查氢原子的能级公式及跃迁，较为简单．3、B【解析】A、布朗运动是固体小颗粒的运动，是分子热运动的反映，但不是分子热运动，故A错误．B、温度越高，分子热运动越剧烈，扩散进行得越快，故B正确．C、分子间距增大，分子间引力和斥力都减小，但斥力减小的更快，分力力先为斥力逐渐减小，后为引力先增大后减小，故C错误．D、分子力为斥力时，随分子间距增大，分子斥力做正功，根据功能关系得分子势能减小，故D错误．故选B．【点睛】此题考查了学生对分子动理论的三大主要内容的理解和掌握情况，综合性较强．4、A【解析】

A.气体从1状态变化到2状态，体积不变，压强减小，则温度降低，即T1>T2；温度降低，内能减小，体积不变，气体不对外做功，外界也不对气体做功，所以气体要放热；体积不变，气体的数密度不变，而温度减小，则气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数减小，即N1>N2，故选项A正确；B.气体从2状态变化到3状态，体积变大，压强不变，则温度升高，即T3>T2；体积变大，则气体对外做功，温度升高，则气体内能增加，所以气体吸热。状态2到状态3，温度升高，分子运动更加剧烈，单个分子对器壁的平均作用力变大，压强不变，所以在状态2单位时间内撞击器壁单位面积的分子数大于状态3单位时间内撞击器壁单位面积的分子数，即N2>N3，选项B错误；C.由图像可知气体在状态3和状态1的pV乘积相同，则温度相同，即T1=T3，所以气体从3状态变化到1状态内能不变，体积减小，则外界对气体做功，所以气体放热；因从3状态变化到1状态体积减小，气体的数密度变大，又温度不变，所以气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数增加，即N1>N3，选项C错误；D.由以上分析可知，选项D错误。5、C【解析】

由右手螺旋定则可知，中心电场如图所示：c导线在中心的磁场指向b，a导线在中心的磁场也指向b，b导线在中心的磁场指向a，d导线在中心的磁场也指向a，所以中心的磁感应强度为：C正确。故选C。6、D【解析】试题分析：加速度是矢量，正负表示加速度的方向，当加速度的方向与速度方向相同，物体做加速运动，当加速度的方向与速度方向相反，物体做减速运动．加速度的正负只表示运动方向，不参与大于的比较，所以甲的加速度等于乙的加速度，两者加速度方向相反，由于题中没有给出两者是相向运动还是同向运动，所以运动方向不一定相反，AB错误；由于没有给出两者的运动方向，所以无法判断加速度方向和速度方向的关系，故C错误；当加速度方向和速度方向相同时，即甲的速度方向为正，乙的速度方向为负时，两者的速度都越来越大，D正确．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、ABD【解析】

C.由乙图读出，t=0时刻x=2m处质点的速度向上，在甲图上，由波形的平移法可知，这列波沿x轴正方向传播，故C不符合题意；B.由图知：λ=8m，T=4s，则波速v=λT=8A.波沿x轴正方向传播，甲图中a质点向上运动，b质点向下，故a比b先回到平衡位置，故A符合题意；D.8s内质点b通过的路程是s=8A=8×5=40cm，故D符合题意。8、AD【解析】

A.根据双缝干涉条纹的间距公式Δx=LdλB.根据双缝干涉条纹的间距公式Δx=LdλC.根据双缝干涉条纹的间距公式Δx=Ldλ知，减小双缝间的距离，即dD.根据双缝干涉条纹的间距公式Δx=Ldλ知，增大双缝到屏的距离，即L9、BCE【解析】

A．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，间接反映了液体分子的无规则运动，故A错误；B．温度是分子平均动能的标志，故B正确；C．两个分子从远处逐渐靠近，直到不能再靠近为止的过程中，分子间相互作用的合力先变大、后变小，再变大，故C正确；D．足球充气后很难压缩是由于足球内外有压强差的原因，与气体分子间的作用力无关，故D错误；E．一定质量的理想气体如果体积不变，温度升高，由气态方程知气体的压强增大，根据压强的微观意义可知，单位时间内撞击器壁单位面积上的分子数增多，故E正确。故选BCE．【点睛】分子间的引力和斥力都随着分子间距的增加而减小，随着分子间距的减小而增加；气体压强从微观角度看取决与分子的平均动能和分子数密度；温度是分子热运动平均动能的标志，内能与温度和分子数有关．10、CD【解析】

A．多晶体没有固定的形状，但有确定的熔点，选项A错误；B．晶体状态的硫由固态（晶体）熔化变成液态硫后，再由液态变成固态时，新的固态的硫不一定是晶体．故B错误；C．液晶分子的空间排列虽然在特定的方向排列比较整齐，由于液晶具有类似液体的流动性，所以分子的排列是不稳定的；故C正确；D．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，选项D正确。故选CD。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、刻度尺，天平BCm1LP＝m1LM+m2LN【解析】

第一空．验证动量守恒定律实验，需要测出两球的质量与球做平抛运动的水平位移，因此需要的实验器材是：天平与刻度尺．第二空．A．为了防止入射小球碰后反弹，入射小球质量应大于被碰小球，A错误．B．为了保证每次入射小球碰撞前速度相同，每次必须从同一高度由静止释放入射小球，B正确．C．为了保证小球碰后做平抛运动，速度水平，安装轨道时，必须让水平槽末端水平，C正确．D．实验中，要准确记录小球平抛的水平位移，复写纸和白纸不可随意移动，D错误．第三空．两球离开轨道后，做平抛运动，它们在空中的运动时间t相等，由动量守恒定律可知，实验需要验证：，两边同时乘以时间t得：，则实验需要验证：．12、0.810；2.28；BD；【解析】

（1）游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读。（2）单摆的周期等于完成一次全振动所需的时间，结合总时间和全振动的次数求出单摆的周期。（3）根据单摆的周期公式，分析重力加速度测量值偏大的原因。【详解】（1）游标卡尺的主尺读数为8mm，游标读数为0.05×2mm=0.10mm，则d=8.10mm=0.810cm。（2）单摆完成一次全振动经过最低点两次，可知单摆的周期为：（3）根据单摆的周期公式得：，A、单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了，则摆长的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏小，故A错误。B、把n次摆动的时间误记为（n+1）次摆动的时间，则周期的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏大，故B正确。C、以摆线长l作为摆长来计算，则摆长的测量值偏小，导致重力加速度测量值偏小，故C错误。D、以摆线长l与摆球的直径d之和作为摆长来计算，则摆长的测量值偏大，导致重力加速度测量值偏大，故D正确。故选：BD。故答案为：（1）0.810，（2）2.28，（3）BD。【点睛】解决本题的关键知道实验的原理，掌握单摆的周期公式，知道单摆完成一次全振动经过最低点两次，以及掌握游标卡尺、螺旋测微器等读数问题，这是高考的热点问题。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光线第一次从CD边射出与CD边成45°斜向左下方；②；【解析】

根据，求出临界角的大小，从而作出光路图，根据几何关系，结合折射定律求出出射光线的方向；根据几何关系，求出第一次的出射点距C的距离；【详解】(1)因为，所以得临界角第一次射到AB面上的入射角为，大于临界角,所以发生全反射，反射到BC