2023年甘肃省天水市第二中学物理高二下期末统考模拟试题含解析

2022-2023学年高二下物理期末模拟试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用．下列说法不符合历史事实的是()A．汤姆生发现电子，表明原子仍具有复杂结构B．麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波的存在，后来由赫兹用实验证实了电磁波的存在C．爱因斯坦提出了量子理论，后来普朗克用光电效应实验提出了光子说D．卢瑟福通过α粒子散射实验证实了原子具有核式结构2、如图所示，三根相互平行的长直导线a、b、c垂直于纸面固定，其中a、b间距为10cm，b、c间距为8cm，a、c间距为6cm，分别通入电流I1，I2和I3后，c导线所受安培力恰好与ab边平行，已知通电导线在周围某点所产生的磁感应强度大小满足B=k，则下列说法正确的是A．I1和I2电流方向相同，大小之比为B．I1和I2电流方向相反，大小之比为C．若电流I3的方向垂直纸面向外，则导线c所受的安培力一定向右D．若电流I3的方向垂直纸面向里，则导线c所受的安培力一定向右3、如图所示的电路中,L为自感线圈,其直流电阻与电阻R相等,C为电容器,电源内阻不可忽略.当开关S由闭合变为断开瞬间,下列说法中正确的是A．通过灯A的电流由c到d B．A灯突然闪亮一下再熄灭C．B灯无电流通过,不可能变亮 D．电容器立即放电4、如图所示，小球从高处落到竖直放置的轻弹簧上，则小球从开始接触弹簧到将弹簧压缩至最短的整个过程中（）A．小球的动能不断减少B．小球的机械能在不断减少C．弹簧的弹性势能先增大后减小D．小球到达最低点时所受弹簧的弹力等于重力5、在光电效应实验中，先后用频率相同但光强不同的两束光照射同一个光电管．若实验a中的光强大于实验b中的光强，实验所得光电流I与光电管两端所加电压U间的关系曲线分别以a、b表示，则下列4图中可能正确的是()A． B．C． D．6、如图所示，用细绳将一个导热良好且开口向下的气缸悬挂在天花板上，气缸内有一定质量的气体（不计气体分子之间的相互作用力），气缸内活塞可以自由滑动且不漏气，活塞下挂个沙桶，当沙桶装满细沙时，活塞恰好静止，外部环境温度恒定给沙桶底部开一小孔，细沙缓慢漏出，则在此过程中A．气缸内气体体积减小，温度降低B．气缸内气体压强增加，内能不变C．外界对气体做功，气体温度升高D．气体向外界放热，气体内能减少二、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、在电能输送过程中，若输送电功率一定，则在输电线上的功率损失()A．与输送电压成正比B．与输送电压的平方成正比C．与输电线上电压损失的平方成正比D．与输电电流的平方成正比8、有时我们能观察到日晕现象，如图甲所示，日晕是当太阳光线在卷层云中的冰晶折射时而产生的。图乙所示为一束太阳光射到六角形冰晶时的光路图，a、b为其折射出的两种单色光。下列说法正确的是（）A．a光的频率大于b光的频率B．分别用a、b两种光在相同条件做双缝干涉实验，a光得到的干涉条纹间距较宽C．先后照射某金属，若b光照射时能逸出光电子，则a光照射时一定能逸出光电子D．a光和b光这两种光子可能是某元素原子分别从第二、第三激发态跃迁到第一激发态时辐射出的9、下列说法正确的是_______A．分子平均速率较大的物体，其温度也较高；B．冰融化为同温度的水时，其分子势能增加；C．在绝热条件下压缩气体，气体的内能增大；D．布朗运动反映了悬浮微粒中分子运动的无规则性；E.不可能从单一热源吸收热量，把它全部用来对外做功，而不引起其他变化．10、如图，一三棱镜放在真空中，两束光a、b平行射到其上，经折射后交于光屏上的同一个点P，则A．a光的波动性更强B．若a光照射某金属表面可产生光电效应，则b光也一定可以C．增大两束光的入射角θ，则a光先在光屏上消失D．在同一双缝干涉实验中，仅把a光照射换用b光，观察到的条纹间距变大三、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）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，如图所示，小球的直径为___________。（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，在如图所示的坐标纸中描出图象__________。摆长0.40.50.60.81.01.2周期1.62.22.43.24.04.8（4）利用图象，求得重力加速度___________（结果保留三位有效数字）。12．（12分）为了解释光电效应现象，爱因斯坦提出了“光子”的概念，并给出了光电效应方程。但这一观点一度受到质疑，密立根通过下述实验来验证其理论的正确性，实验电路如图甲所示。(1)为了测量遏止电压与入射光频率的关系，实验中双刀双掷开关应向_______闭合（填“上”或“下”）；(2)如果实验所得图象如图乙所示，其中、、为已知量，元电荷带电量为e，那么：①只需将__________与普朗克常量h进行比较，若在误差许可的范围内二者相等，则证明“光电效应方程”是正确的；②该实验所用光电管的K极材料的逸出功为__________。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，图甲是一列简谐波在时刻的波形图，是此时处在平衡位置的一个质点，是处在波谷处的一个质点。图乙是质点的振动图象。（1）写出质点的振动图象方程；（2）该简谐波能否传到轴上的点？若能传到，假设时刻这列波刚好传到点，求点第一次到达波峰的时间；若不能传到，请说明理由。（3）在丙图中画出时的波形图。14．（16分）如图所示，在平面直角坐标系xOy的平面内，有一个半径为R，圆心O1坐标为（0，﹣3R）的圆形区域，该区域内存在着磁感应强度为B1、方向垂直坐标平面向里的匀强磁场；有一对平行电极板垂直于x轴且关于y轴对称放置，极板AB、CD的长度和两板间距均为2R，极板的两个端点B和D位于x轴上，AB板带正电，CD板带负电．在第一和第二象限内（包括x轴和正y轴上）有垂直于坐标平面向里的磁感应强度为B2（未定知）的匀强磁场．另有一块长为R厚度不计的收集板EF位于x轴上2R～3R的区间上．现有一坐标在（R，﹣3R）的电子源能在坐标平面内向圆形区域磁场内连续不断发射速率均为、方向与y轴正方向夹角为θ（θ可在0～180°内变化）的电子．已知电子的电荷量大小为e，质量为m，不计电子重力作用，不计电子之间的相互作用力，两极板之间的电场看成匀强电场且忽略极板的边缘效应．电子若打在AB极板上则即刻被导走且不改变原电场分布；若电子能经过第一、二象限的磁场后打在收集板上也即刻被吸收（不考虑收集板的存在对电子运动的影响）；若电子没有打在收集板上则不考虑后续的运动．求：（1）若从θ=60°发射的电子能够经过原点O，则两极板间电压为多大？（2）要使第（1）问中的电子能被收集板吸收，则B2应为多大？（3）若B2=B1，两极板间的电压为第（1）问中的电压，要使收集板的右端点F被电子击中，则收集板绕左端点E逆时针旋转的角度至少多大？（答案可用反三角函数表示，例如，则θ可表示为）（4）若B2=B1，两极板间的电压大小可以从0开始调节（两极板极性不变），则从哪些角度发射的电子可击中收集板的右端点F．15．（12分）如图所示，一根长L=100cm、一端封闭的细玻璃管开口向上竖直放置，管内用h=25cm长的水银柱封闭了一段长L1=30cm的空气柱。已知大气压强为p0=75cmHg，若环境温度不变，求：①若将玻璃管缓慢转至水平并开口向右，求稳定后的气柱长度；②将玻璃管放于水平桌面上并让其以加速度a=2g(g为重力加速度)向右做匀加速直线运动(见图乙)，求稳定后的气柱长度。

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】A.汤姆生发现电子，表明原子仍具有复杂结构，故A正确；B.麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波的存在，后来由赫兹用实验证实了电磁波的存在，故B正确；C.普朗克提出了量子理论，为了解释光电效应现象，爱因斯坦提出了光子说，故C错误；D.卢瑟福通过α粒子散射实验证实了原子具有核式结构，故D正确；本题选择错误答案，故选：C2、B【解析】

AB．根据通电平行直导线间的相互作用规律可知，若I1和I2的电流方向相同，则a、b对c的安培力方向不会与a、b连线平行.因此I1和I2的电流方向相反，根据平行四边形定则作图，如图所示：则,又Fa=BaI3L，Fb=BbI3L，，，其中rac=6cm，rbc=8cm，联立解得；故A错误，B正确.CD．若电流I3的方向垂直纸面向外或向内，由于a、b的电流方向未知，不能确定导线c所受的安培力方向，故C,D均错误.3、B【解析】当开关S由闭合变为断开时，线圈中产生自感电动势，与灯泡A和电阻R构成闭合回路放电，由于断开开关前流过线圈的电流大于流过灯泡A的电流，故A灯突然闪亮一下再熄灭，电流从d到c流动灯泡A，故d点电势比c点高，故A错误，B正确；当开关S由闭合变为断开时，外电路的总电流减小，故内电压减小，根据闭合电路欧姆定律，电源的输出电压增加，故电容器充电，有充电电流，故B灯有电流通过，电流方向由a到b，故CD错误；故选B．点睛：本题综合考查了电阻、电容器和电感线圈对电流的影响，关键是明确各个元件的在直流电流电路中的作用，结合楞次定律判断．4、B【解析】

对小球进行受力分析，应用牛顿运动定律、机械能守恒定律以及做功与能量之间的转化关系解题。【详解】A．小球刚接触弹簧时，弹簧的弹力小于重力，合力仍向下，小球继续向下做加速运动，动能仍增大，A错误；B．接触弹簧后，弹簧的弹力对小球做负功，因此小球的机械能减少，B正确；C．向下运动的过程中，小球始终对弹簧做正功，因此弹性势能一直增大，C错误；D．小球向下运动的过程中，先加速后减速，在减速运动时，弹簧的弹力大于重力，因此在最低点时弹力大于重力，D错误。故选B。5、A【解析】

光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，对应的光的频率为截止频率，入射光的频率越高，对应的截止电压U截越大，由于入射光的频率没有变，故遏止电压相同，即图线与横轴的交点相同．由于a光的光强大于b光的光强，所以a的饱和电流大于b的饱和电流．故A故符合要求，故A正确、BCD错误．故选A．6、B【解析】以活塞为研究对象，根据平衡条件有：PS+mg=P0S，解得：，细沙漏出，mg减小，可知P增大；气缸导热良好，则温度不变，根据理想气体状态方程，则V减小；体积减小，外界对气体做功，不计气体分子之间的相互作用力则忽略分子势能，分子内能只与温度有关，温度不变则分子内能不变，根据热力学第一定律知气体放热，故B正确，ACD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、CD【解析】输送的电功率P一定，导线上损失的功率为△P=I2r，输送电流为：I=P/U；有：△P=（PU）2r，故在输电线上损失的电功率和输送电压的平方成反比，故AB错误，D正确；损失的功率为△p=(△U)2r，可知，8、BD【解析】

A.由图看出，太阳光射入六角形冰晶时，a光的偏折角小于b光的偏折角，由折射定律得知，六角形冰晶对a光的折射率小于对b光的折射率，则a光频率小于b光的频率，故选项A错误；B.a光频率小于b光的频率，则a光的波长大于b光的波长，因此用a、b两种光在相同条件做双缝干涉实验，a光得到的干涉条纹间距较宽，故选项B正确；C.根据发生光电效应的条件，先后照射某金属，若b光照射时能逸出光电子，a光频率小于b光的频率，则a光照射时不一定能逸出光电子，故选项C错误；D.因b光光子的能量较大，结合跃迁能量即为两能级之差，则a光和b光光子可能是某元素原子分别从第二、第三激发态跃迁到基态时辐射出的，故选项D正确；9、BCE【解析】

A.温度是分子平均动能的标志，不是分子平均速率的标志，由于不知道两种粒子的分子质量的关系，所以分子平均速率较大的物体，其温度不一定较高，故选项A错误；B.冰融化为同温度的水的过程中，分子的平均动能不变，吸收热量，分子势能增加，故选项B正确；C.在绝热条件下压缩气体，则对气体做功，气体内能一定增加，故选项C正确；D.布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，间接反映了液体分子运动的无规则性，故选项D错误；E.热力学第二定律第二种表述，不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化，故选项E正确。10、CD【解析】

A项：由图看出，a光通过三棱镜后偏折角较大，根据折射定律得知三棱镜对a光的折射率较大，所以a光的频率较大，由公式可知，a光的波长较小，所以a光的波动性较弱，故A错误；B项：由于a光的频率比b光的大，若a光照射某金属表面可产生光电效应，则b光不一定可以，故B错误；C项：由于a光的折射率较大，由公式可知，a光的临界角较小，故C正确；D项：由于a光的波长较小，由公式可知，在同一双缝干涉实验中，仅把a光照射换用b光，观察到的条纹间距变大，故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、18.6①②利用描点法画出图象如图所示。9.86（9.85-9.87均可）【解析】

第一空.小球的直径为：1.8cm+0.1mm×6=18.6mm；第二空.①把单摆从平衡位置拉开约5°释放，选项①正确；②在摆球经过最低点时启动秒表计时，选项②正确；③用秒表记录摆球摆动30次的时间t，然后用t/30作为周期,则③错误。第三空.利用描点法画出图象如图所示。第四空.根据可得,由图像可知，解得g=9.86m/s212、下【解析】

(1)[1]测量遏止电压需要将阴极K接电源的正极，可知实验中双刀双掷开关应向下闭合。(2)①[2]根据爱因斯坦光电效应方程：由动能定理得结合图象知解得，普朗克常量②[3]截止频率为，则该金属的逸出功四、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）4s（3）图见解析.【解析】

（1）由图象可知质点Q的振幅，。质点Q的振动图象方程为；（2）根据P点的起振方向，可以判断该波向右传播，能传到N点，波传播的速度，从时刻到波传到N时所用时间，再经过到达波峰所用时间；（3）图像如图.14、（1）；（2）；（3）；（4）θ≤120°发射的电子可击中收集板的右端点F【解析】

根据洛伦兹力做向心力求得在圆形磁场区域的轨道半径，即可由几何关系求得进入电场的位置和速度方向；再根据匀变速运动规律求得加速度，即可得到电压；根据电子做匀速圆周运动，由几何关系求得轨道半径范围，即可根据洛伦兹力做向心力求得磁感应强度范围；分析电子运动得到旋转角度最小时对应的情况，然后根据几何关系求解；由几何关系求得不同位置进入y≥0区域的电子的轨道半径，然后根据洛伦兹力做向心力得到速度范围，即可根据电子的竖直分速度不变得到范围，从而得到角度范围．【详解】（1）电子在圆心磁场区域中做匀速圆周运动，速度洛伦兹力做向心力，故有：解得轨道半径：根据几何关系可得：电子离开圆心磁场时的速度方向竖直向上，那么，电子运动到O点的轨迹如图所示：电子在极板间运动只受电场力作用，故电子做类平抛运动，