2022-2023学年福建省“超级全能生”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注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、有一钚的同位素94239Pu核静止在匀强磁场中，该核沿与磁场垂直的方向放出x粒子后，变成轴的一个同位素原子核A．放出的x粒子是-1B．该核反应是核裂变反应C．铀核与x粒子在该磁场中的旋转半径之比为1：46D．铀核与x粒子在该磁场中的旋转周期相等2、2019年3月10日，埃塞俄比亚航空公司从亚的斯亚贝巴飞往肯尼亚内罗毕的ET302航班失事。如右图所示，若失事飞机上某一质量为m的残片（下落过程中质量认为不变）从离地面H高处的A点由静止落至地面B点，由于受到阻力作用，陷入泥土一定深度h而停止在C点，不计空气阻力，重力加速度为g。关于残片从A点下落到C点的整个过程，则A．残片的机械能减小了B．残片克服阻力做的功为mghC．残片所受阻力的冲量大于D．残片动量的改变量等于所受阻力的冲量3、如图所示，木块B与水平弹簧相连放在光滑水平面上，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块B内，入射时间极短，而后木块将弹簧压缩到最短，关于子弹和木块组成的系统，下列说法中正确的是()①子弹射入木块的过程中系统动量守恒②子弹射入木块的过程中系统机械能守恒③木块压缩弹簧过程中，系统总动量守恒④木块压缩弹簧过程中，子弹、木块和弹簧组成的系统机械能守恒A．①② B．②③ C．①④ D．②④4、如图甲所示，一弹簧振子在A、B间做简谐运动，O为平衡位置．如图乙所示是振子做简谐运动的位移—时间图象．下面四个图象中，能正确反映振子加速度变化情况的是()A．B．C．D．5、“嫦娥四号”的核电池是利用放射性同位素的衰变供电的。静止的衰变铀核核X粒子，并放出γ光子。则下列说法正确的是（）A．X粒子是α粒子B．X粒子是β粒子C．γ光子是由高能级向低能级跃迁时放出的D．放射性同位素的半衰期随温度降低而变大6、下列关于原子和原子核的说法正确的是()A．玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化B．比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固C．放射性元素的半衰期随温度的升高而变短D．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分二、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、质量为m的小球A在光滑的水平面上以速度v与静止在光滑水平面上的质量为2m的小球B发生正碰，碰撞后，A球的动能变为原来的，那么碰撞后B球的速度大小可能是（）A．vB．vC．vD．v8、在绝缘的水平地面上有矩形abcd，直线MN分别过ad、bc的中点，在直线MN上有A、B两点分别固定两个点电荷Q1、Q2，A、B两点到矩形两条对角线的交点0的距离相等，a、b、c、d四点的场强和电势分别为Ea、Eb、Ec、Ed；φa、φb、φc、φd；下列说法中正确的是A．若Q1=Q2，则φa-φb=φd-φcB．若Q1≠Q2，则φa-φb≠φd-φcC．若Q1=Q2，则Ea=EcD．若Q1=-Q2，则Ea=Ec9、一群处于激发态的氢原子向基态跃迁，发出的光以相同的入射角照射到一块平行玻璃砖A上，经玻璃砖A后又照射到一块金属板B上，如图所示，则下列说法正确的是（）A．入射光经玻璃砖A后会分成相互平行的三束光线，从跃迁到发出的光经玻璃砖A后的出射光线与入射光线间的距离最小B．在同一双缝干涉装置上，从跃迁到发出的光形成的干涉条纹最窄C．经玻璃砖A后有些光子的能量将减小，有些光在玻璃砖的下表面会发生全反射D．若从能级跃迁到能级放出的光子刚好能使金属板B发生光电效应，则从能级跃迁到基态放出的光子一定能使金属板B发生光电效应10、根据《中国核电中长期发展规划》，到2020年，全国在运核电规划装机容量达到5800万千瓦。关于核反应和核能下列说法正确的是A．所有的核反应过程都会出现质量亏损，因此都会向外释放能量B．核反应92238U→C．钚的半衰期为24100年，8个钚原子经过24100年后还一定剩余4个D．裂变反应堆中，镉棒的作用是吸收中子，控制反应速度三、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）现用频闪照相方法来研究物块的变速运动．在一小物块沿斜面向下运动的过程中，用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示．拍摄时频闪频率是10Hz；通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续影像间的距离依次为x1、x2、x3、x1．已知斜面顶端的高度h和斜面的长度s．数据如下表所示．重力加速度大小g=9.80m/s2．根据表中数据，完成下列填空：（1）物块的加速度a＝________m/s2(保留3位有效数字)．（2）因为____________________________________________________，可知斜面是粗糙的．12．（12分）某同学采用如图甲所示的电路测定一节干电池的电动势和内电阻．提供的器材有，电压表（0～3V；）、电流表（0～0.6A）、滑动变阻器有R1（10Ω，2A）各一只．(1)在实验中测得多组电压和电流值，得到如图丙所示的U﹣I图线，由图可该电源电动势E=___V；内阻r=__Ω．（保留三位有效数字）(2)在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路_____．(3)电动势测量值__真实值，内电阻测量值__真实值．（填大于、小于或等于）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）北京奥运场馆的建设提现了“绿色奥运”的理念，作为北京奥运台主场之一的国家体育馆“鸟巢”拥有9.1万个座位，其扇型屋面和大面积的玻璃幕墙不仅给人以赏心悦目之感，还隐藏着一座年发电量比较大的太阳能光伏发电系统，假设该发电系统在有太阳照射时的直接输出功率为1×105W，该发电系统的输出电压为250V，现向远处输电，示意图如下，所用输电线的总电阻为8Ω，升压变压器原副线圈匝数比为1：16，求：（1）输电线损耗的电功率；（2）若用户获得220V电压，则降压变压器原副线圈的匝数比。14．（16分）2022年第24届冬季奥运会将在北京和张家口举行。冰壶运动是冬季运动项目之一，深受观众喜爱。图1为中国运动员在训练时投掷冰壶的镜头。冰壶的一次投掷过程可以简化为如图2所示的模型：在水平冰面上，运动员将冰壶甲推到A点放手，冰壶甲以速度v0从A点沿直线ABC滑行，之后与对方静止在B点的冰壶乙发生正碰。已知两冰壶的质量均为m，冰面与两冰壶间的动摩擦因数均为μ，AB＝L，重力加速度为g，冰壶可视为质点。不计空气阻力。（1）求冰壶甲滑行到B点时的速度大小v；（2）若忽略两冰壶发生碰撞时的能量损失。请通过计算，分析说明碰后两冰壶最终停止的位置将如图3所示：甲停在B点，乙停在B右侧某点D。（3）在实际情景中，两冰壶发生碰撞时有一定的能量损失。如果考虑了它们碰撞时的能量损失，请你在图4中画出甲、乙两冰壶碰后最终停止的合理位置。15．（12分）如图所示，一定质量的理想气体被水银柱封闭在竖直玻璃管内，气柱长度为h。水银柱的重力为，外界大气压强p0保持不变，S为玻璃管的横截面积。若将玻璃管倒过来开口向下放置，此过程中温度不变，求气柱的长度。（整个过程中水银不会溢出）

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、C【解析】AB、根据质量数守恒和电荷数守恒可得该反应放出α粒子（24He），是α衰变，故CD、由动量守恒定理，0=Mv1+mv2，即有α粒子和铀核动量大小相等，方向相反，而由于微观粒子在匀强磁场中匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，满足方程qvB=mv2r=m(2πT)v，粒子运动半径为r=mvqB，由于铀核与α粒子的电荷量之比46：1，铀核与α粒子在该磁场中的旋转半径之比为1:46故选C。2、C【解析】

A.残片在从A下落到C的整个过程中，动能变化量为零，重力势能减小了，则残片的机械能减小了，故A错误；B.对残片下落的全过程运用动能定理得，，则残片克服阻力做功，故B错误；C.残片落到地面的速度，对进入泥土的过程运用动量定理得：，得：，知阻力的冲量大于，故C正确；D.对全过程分析，运用动量定理知，动量的变化量等于重力的冲量和阻力冲量的矢量和，故D错误。3、C【解析】

子弹射入木块的过程时间极短，弹簧尚未形变，系统合力为零，所以动量守恒，故①正确；在子弹射入木块的过程中，子弹与木块之间有摩擦力，子弹将一部分机械能转化为系统的内能，即系统的机械能不守恒，故②错误；木块压缩弹簧过程中，系统受到水平向右的弹力作用，合外力不为零，系统的总动量不守恒，故③错误；木块压缩弹簧过程中，由子弹、木块和弹簧组成的系统，只有系统内的弹力做功，所以系统的机械能守恒，故④正确．故C正确,ABC错误.故选C4、C【解析】A、B项：图乙为正弦波形，简谐运动的加速度，故是直线，故A、B错误；C、D项：加速度，位移x与时间t是正弦函数关系，故加速度与位移关系图与x-t图象的上下对调，故C正确，D错误．5、A【解析】

根据质量数守恒与电荷数守恒可知，的衰变方程为，可知X为α粒子。故A正确，B错误；衰变后的铀核处于激发态，γ光子是铀核由高能级向低能级跃迁时放出的。故C错误；半衰期是由放射性元素本身决定的，与外界温度无关。故D错误6、A【解析】波尔理论的假设之一是原子能量的量子化，故A正确；比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固，故B错误；衰变的快慢由原子核内部因素决定，与所处的物理环境和化学状态无关，故C错误；β衰变产生的电子是原子核中子转化出来的，原子核中无电子，故D错误．所以A正确，BCD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、AB【解析】设A球碰后的速度为vA，由题意有m＝×mv2，则vA＝v，碰后A的速度有两种可能，因此由动量守恒有mv＝m×v＋2mvB或mv＝－m×v＋2mvB，解得vB＝v或v，AB正确。8、AD【解析】若Q1=Q2，则由对称可知，a、d两点电势相等，b、c两点电势相等，即φa-φb=φd-φc，选项A正确；若Q1≠Q2，则由对称可知，a、d两点电势相等，b、c两点电势相等，即φa-φb=φd-φc，选项B错误；若Q1=Q2，则由叠加原理可知，a、c两点的场强大小相同，方向不同，即Ea≠Ec，选项C错误；若Q1=-Q2，则由叠加原理可知，a、c两点的场强大小相同，方向相同，即Ea=Ec，选项D正确；故选AD.9、AD【解析】

A．一群处于激发态的氢原子向基态跃迁，发出三种不同频率的光子，光线经过平行玻璃砖折射后，出射光线与入射光线平行。从跃迁到发出的光频率最小，则折射率最小，偏折程度最小，根据几何关系知，出射光线与入射光线间的距离最小，故A正确；B．根据可知，频率最大的光，波长最短，条纹间距最窄，从跃迁到发出的光频率最小，故B错误；C．经玻璃砖A后，光子的频率不变，所以能量不变，在玻璃砖的下表面，根据光的可逆性，知不可能发生全发射，故C错误；D．从能级跃迁到能级放出的光子频率最小，该光子若能发生光电效应，则其它光子也能发生光电效应，故D正确。故选AD。10、BD【解析】

A．不是的所有的核反应都有质量亏损，例如弹性散射就没有质量亏损，而常见的核反应例如天然放射现象、核裂变、核聚变等只要存在能量的释放，那么就意味着体系发生了质量亏损。A错误B．α衰变是指衰变产生α粒子，B正确C．经过一个半衰期未发生衰变的质量为原来的一半，遵循统计规律，不是原子数目减为原来的一半，C错误D．裂变反应堆中，镉棒的作用是吸收中子，控制反应速度，D正确三、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）1.30（“1.29”或“1.31”）（2）物块加速度小于【解析】试题分析：(1)频闪照相中相邻影像点的时间间隔相等，利用逐差法求物块的加速度＝1.30m/s2．(2)若物块沿光滑斜面下滑，对其受力分析，由牛顿第二定律可得：＝5.88m/s2，由物块加速度a小于物块沿光滑斜面下滑的加速度a′，可知斜面是粗糙的．考点：逐差法求加速度【名师点睛】本题主要考查了逐差法求加速度．属于容易题．要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．逐差法是求物体加速度的一个重要方法，要熟练掌握其应用，提高解决实验能力．12、（1）1.46；1.78；（2）如图所示；（3）=；＞【解析】试题分析：（1）由闭合电路欧姆定律分析U﹣I图象的纵轴截距和斜率的意义，可求出电动势和内阻．（2）对照电路图，按顺序连接电路．（3）本实验中误差来自由没有分析电流表与电压表的内阻；则通过电表对电路的影响作出真实值与测量值间的图象，由图象可分析其误差情况；解：（1）由闭合电路欧姆定律U=E﹣I