2023届广东省东莞市第四高级中学物理高二第二学期期末质量检测试题含解析

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、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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、如图所示，以O为圆心、半径为R的虚线圆位于足够大的匀强电场中，圆所在平面与电场方向平行，M、N为圆周上的两点。带电粒子只在电场力作用下运动，在M点速度方向如图所示，经过M、N两点时速度大小相等。已知M点电势高于O点电势，且电势差为U，下列说法正确的是（）A．粒子带负电B．粒子由M点运动到N点，电势能先增大后减小C．粒子在电场中可能从M点沿圆弧运动到N点D．该匀强电场的电场强度大小为2、图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化下列说法正确的是A．图甲表示交流电，图乙表示直流电B．两种电压的最大值和有效值都相等C．图甲所示电压的瞬时值表达式为u=31lsin100πt(V)D．图甲所示电压经原副线圈匝数比为10︰1的变压器变压后频率变为原来的13、放射性元素衰变时放出三种射线，按电离由强到弱的排列顺序是()A．α射线，β射线，γ射线B．γ射线，β射线，α射线C．γ射线，α射线，β射线D．β射线，α射线，γ射线4、如图所示，质量为M、长为L的长木板放在光滑水平面上，一个质量也为M的物块(视为质点)以一定的初速度从左端冲上木板，如果长木板是固定的，物块恰好停在木板的右端，如果长木板不固定，则物块冲上木板后在木板上最多能滑行的距离为()A．LB．3LC．L2D．5、1905年爱因斯坦提出光子假设，成功地解释了光电效应，因此获得1921年诺贝尔物理学奖。下列关于光电效应的描述正确的是A．只有入射光的波长大于金属的极限波长才能发生光电效应B．金属的逸出功与入射光的频率和强度无关C．用同种频率的光照射各种金属，发生光电效应时逸出的光电子的初动能都相同D．发生光电效应时，保持入射光的频率不变，减弱入射光的强度，从光照射到金属表面到发射出光电子的时间间隔将明显增加6、一盏灯发光功率为100W，假设它发出的光向四周均匀辐射，光的平均波长6.0×10-7m，在距电灯10m远处，以电灯为球心的球面上，1m2的面积每钞通过的光子（能量子）数约为()（普朗克常量h=6.63·s，光速c=3.0/s）A．2×1015 B．2×1016C．2×1017 D．2×1023二、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、在如图所示的电路中，电动势为E、内阻为r，定值电阻为R1、R2，滑动变阻器为R.当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法中正确的是()A．电压表的读数变小 B．电压表的读数变大C．电流表的读数变小 D．电流表的读数变大8、如图甲所示，光滑水平面上直线MN右侧足够大区域内存在竖直向下的匀强磁场．水平面上放一质量m＝1kg、电阻R＝4Ω的正方形金属线框，线框的一条边与MN重合，某时刻让线框以初速度v0＝4m/s进入磁场，同时对线框施加一与初速度方向相反的外力F，F的大小随时间的变化关系如图乙所示．已知线框进入场磁后做匀减速直线运动，下列说法正确的是A．1s末线框刚好全部进入磁场B．匀强磁场的磁感应强度B＝3TC．线框在磁场中做匀减速运动的加速度大小为1m/s2D．线框进入磁场的过程中，通过线框横截面的电荷量q＝0.75C9、如图，用一轻绳将光滑小球P系于竖直墙壁上的O点，在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q，P、Q均处于静止状态现有一铅笔紧贴墙壁从O点开始缓慢下移，则在铅笔缓慢下移的过程中A．细绳的拉力逐渐变大B．Q受到墙壁的弹力逐渐变大C．Q受到墙壁的摩擦力逐渐变大D．Q可能从墙壁和小球之间滑落10、如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A．其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程（气体与外界无热量交换）．这就是著名的“卡诺循环”．该循环过程中，下列说法正确的是（

）A．A→B过程中，外界对气体做功B．B→C过程中，气体分子的平均动能减小C．C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多D．D→A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化三、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）用如图的装置做“验证动量守恒定律”的实验（1）下列操作或说法正确的是__________。A．将斜槽末端调成水平B．在斜槽上涂润滑油可以减少实验误差C．使入射球A每次都从同一高度由静止滚下D．从P点附近多个落点中选取最清晰的一个点作为P的标记（2）实验中小球的质量m1>m2，若其表达式满足______________________，则可验证相碰前后的动量守恒。（选择以下物理量表示m12．（12分）在用单摆测量重力加速度的实验中：（1）用游标卡尺测量小钢球的直径，如图1所示，小球的直径为_____mm.（2）某同学的如下实验操作中正确的是_____．①把单摆从平衡位置拉开约5°释放②在摆球经过最低点时启动秒表计时③用秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期（3）下表是用单摆测定重力加速度实验中获得的有关数据，利用数据，在如图2所示的坐标纸中描出l﹣T2图象_____.摆长l（m）0.81.01.2周期T2（s2）3.24.04.8（4）利用图象，求得重力加速度g＝_____m/s2（结果保留三位有效数字）．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，质量为m的物体，仅在与运动方向相同的恒力F的作用下做匀变速直线运动。经过时间t，速度由v1增加到v2。请根据牛顿运动定律和匀变速直线运动规律，推导在这个运动过程中，恒力F的冲量和物体动量变化之间的关系，即动量定理。14．（16分）如图所示，半径R=0.40m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A。一质量m=0.10kg的小球，以初速度v0=7.0m/s在水平地面上向左作加速度大小a=3.0m/s2的匀减速直线运动，运动4.0m后达到A点，冲上竖直半圆环，经过B点，然后小球落在C点。（取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力）．（1）求小球到达A点时的速率和在水平地面上运动时受到的摩擦力大小；（2）求小球在B点时受到的向心力；（3）试问：小球落在C时的速率和它在A点时的速率是否相等？为什么？15．（12分）如图(a)，两根足够长不计电阻的平行光滑金属导轨固定在水平面上，间距L=1.0m，导轨左侧连接一阻值R1=6Ω的电阻，右侧连接另一阻值R2=3Ω的电阻．在导轨间CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场(俯视图)，点C、F间的距离d=0.5m，磁感应强度大小随时间变化的图象如图(b)，阻值r=3Ω的金属棒垂直于导轨放置在离R1较近的位置AB处．t=0时金属棒在水平向右的恒力F作用下由静止开始运动，在0～0.4s时间内R两端电压为U，在t=0.5s时金属棒进入磁场，且在磁场运动的过程中,R1两端电压仍为U．求：(1)t=0.2s时整个回路的电动势；(2)恒力F的大小；(3)金属棒从AB运动到EF的过程中整个回路产生的热量.

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】

带电粒子只在电场力作用下运动，则电势能和动能之和守恒；粒子在M、N两点时速度大小相等，则动能相等，电势能也相等，则M、N两点电势相等；又知M点电势高于O点电势，结合对称性可知，场强方向沿斜向右下方向且与水平方向成45°方向，可知粒子带正电，且粒子由M点运动到N点，电势能先增大后减小，选项A错误，B正确；粒子在匀强电场中受恒力作用，不可能从M点沿圆弧运动到N点，选项C错误；该匀强电场的电场强度大小为，选项D错误.2、C【解析】

A.由于两图中表示的电流方向都随时间变化，因此都为交流电，故A错误；B.两种电压的最大值相同，但是由于对应相同时刻，图甲电压比图乙电压大，根据有效值的定义可知，图1有效值要比图2有效值大，图甲是正弦式交流电，所以有效值U＝Em2＝C.有图可知，周期为T=0.02s，角速度为ω＝2πT＝100πrad/s，最大值为Em=311V，图甲所示电压瞬时值表达式为u=311sin100πt（V），故CD.理想变压器变压后，不改变交流电的频率，故D错误。3、A【解析】试题分析：γ射线的穿透能力最强，电离本领最弱；α射线的电离本领最强，穿透能力最弱；β射线的穿透能力和电离本领都介于二者之间.故选B。考点：放射性射线视频4、C【解析】

设物块受到的滑动摩擦力为f，物块的初速度v0；如果长木板是固定的，物块恰好停在木板的右端，对小滑块的滑动过程运用动能定理：-fL=0-12Mv02，如果长木板不固定，物块冲上木板后，物块向右减速的同时，木板要加速，最终两者一起做匀速运动，该过程系统受外力的合力为零，动量守恒，规定向右为正方向，根据系统动量守恒得：Mv0=（M+M）v1，对系统运用能量守恒有：fL5、B【解析】

只有入射光的波长小于金属的极限波长才能发生光电效应，选项A错误；金属的逸出功由金属本身决定，与入射光的频率和强度无关，选项B正确；由于不同金属的逸出功不同，则如果用同种频率的光照射各种金属，发生光电效应时逸出的光电子的初动能不相同，选项C错误；发生光电效应时，保持入射光的频率不变，减弱入射光的强度，从光照射到金属表面到发射出光电子的时间间隔不变，只是逸出的光电子的数量减小，选项D错误.6、C【解析】

设离灯10m远处每平方米面积上灯照射的能量为E0，则有：

；设穿过的光子数为n，则有：；解得：代入数据，得：n=2×1017个，选项C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、BD【解析】试题分析：当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律分析总电流减小，路端电压增大，则电压表的读数变大．R1的电压减小，则图中并联部分电路的电压增大，则电流表的读数变大；故选BD．考点：电路的动态分析.【名师点睛】本题是关于动态电路的分析；解题时先分析变阻器接入电路电阻的变化，再分析外电路总电阻的变化，路端电压的变化，根据串联电路的特点分析并联部分电压的变化，是电路动态分析问题常用的分析思路.8、AD【解析】A、由于在线圈进入磁场的过程中做匀减速运动所以速度减小，则安培力减小，要保持做匀减速运动则施加的外力也必须是变力，当线圈完全进入磁场后，穿过线圈的磁通量不变，不产生电流也不受安培力，所以此后施加的外力即为恒力，结合图像可以，1s末线框刚好全部进入磁场，故A对；BC、线圈做匀减速的加速度为，经过1s完全进入磁场，说明线圈的边长为；当线圈刚以速度进磁场时，结合图像并利用牛顿第二定律可知：;，解得：，故BC错；D、线框进入磁场的过程中，通过线框横截面的电荷量，故D对；故选AD9、AB【解析】

ABC.对P分析，P受到重力、拉力和Q对P的弹力处于平衡，设拉力与竖直方向的夹角为θ，根据共点力平衡有：拉力F=Q对P的支持力N=mg铅笔缓慢下移的过程中，θ增大，则拉力F增大，Q对P的支持力增大即P对Q的压力增大。因为Q处于平衡状态，所以水平方向上Q受到墙壁的弹力和P对Q的压力等大反向，所以Q受到墙壁的弹力变大，竖直方向上，Q受到墙壁的摩擦力大小始终等于Q的重力，大小不变，故AB符合题意C不符合题意。D.因为Q受到墙壁的弹力变大，最大静摩擦力变大，初始时静止，则始终静止，不会从墙壁和小球之间滑落，故D不符合题意。10、BC【解析】

A、A→B过程中，体积增大，气体对外界做功，故A错误；B、B→C过程中，绝热膨胀，气体对外做功，温度降低，气体分子的平均动能减小，故B正确；C、C→D过程中，等温压缩，体积变小，分子数密度变大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，C正确；D、D→A过程中，绝热压缩，外界对气体做功，温度升高，分子平均动能增大，气体分子的速率分布曲线发生变化，故D错误；故选BC．【点睛】A→B过程中，体积增大，气体对外界做功，B→C过程中，绝热膨胀，气体对外做功，温度降低，C→D过程中，等温压缩，D→A过程中，绝热压缩，外界对气体做功，温度升高．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、ACm【解析】(1)A、为了使小球做平抛运动，斜槽的末端需调成水平，故A正确；B、小球每次从斜槽的同一位置滚下，不需要减小摩擦。故不需要涂润滑油，故B错误。C、为了让入射球每次到达碰撞位置的速度相同，应让小球每次从同一位置开始下滑，故C正确；D、通过多次实验确定小球所落的平均位置，不是找最清晰的位置，故D错误；故选AC。(2)因为平抛运动的时间相等，则水平位移可以代表速度，OM是A球不与B球碰撞平抛运动的位移，该位移可以代表A球碰撞前的速度，OP是A球碰撞后平抛运动的位移，该位移可以代表碰撞后A球的速度，ON-d是碰撞后B球的水平位移，该位移可以代表碰撞后B球的速度,当所测物理量满足表达式m1·OM=12、22.6①②9.86【解析】

（1）[1]游标卡尺的主尺读数为22mm，游标尺上第6个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为6×0.1mm＝0.6mm，所以最终读数为：22mm+0.6mm＝22.6mm．（2）[2]①把单摆从平衡位置拉开约5°释放，角度小于5°，测量误差小，故①符合题意．②③当摆球经过平衡位置时开始计时，误差较小，测量周期时需测量多次全振动的时间，求出周期，不能测一次全振动的时间，这样误差较大，故②符合题意③不符合题意．（3）[3]如图所示（4）[4]根据单摆的周期公式得：，再根据l﹣T2图象的斜率为：即得：g≈9.86m/s2四、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、见解析【解析】

根据牛顿第二定律F=ma根据匀变速直线运动规律v2=v1+at联立两式得动量定理Ft=mv2mv114、(1)，；(2),方向指向圆形轨道的圆心；(3)相等，A