2023年河北省保定市高二物理第二学期期末质量检测试题含解析

2022-2023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、关于速度、速度改变量和加速度，下列说法正确的是A．物体运动的速度改变量很大，其加速度也一定很大B．物体速度改变的方向为东，其加速度方向也一定为东C．物体的速度为零时，其加速度也一定也为零D．物体速度变化很快时，其加速度可能很小2、如图所示，螺线管与导轨MN、PQ相连，螺线管左侧放置一与螺线管同轴的导体圆环，与导轨接触良好的导体棒向右运动时，能使导体圆环在t1时刻受力向右的导体棒运动的v－t图象是A．B．C．D．3、对原子的认识，错误的是A．原子由原子核和核外电子组成B．原子核的质量就是原子的质量C．原子核的电荷数就是核中的质子数D．原子序数等于核电荷与电子电荷大小的比值4、下列关于交变电流的说法正确的是(　　)A．若交变电流的峰值为5A，则它的最小值为－5AB．用交流电流测交变电流时，指针来回摆动C．我国工农业生产和生活用的交变电流频率为50Hz，故电流方向每秒改变100次D．正弦交变电流i＝20sin10πtA的峰值为20A，频率为100Hz5、用活塞压缩气缸里的空气，对空气做了900J的功．同时气缸向外散热210J，则气缸内的空气内能如何变化（）A．减少了690JB．增加了690JC．增加了1110JD．减少了1110J6、晶体与非晶体的区别在于是否具有A．天然规则的几何形状B．各向异性C．确定的熔点D．一定的硬度二、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、如图所示，L是一个自感系数较大的线圈（直流电阻可忽略不计），a、b是两个完全相同的灯泡，则下列说法中正确的是A．开关S闭合后，a灯立即亮，然后逐渐熄灭B．开关S闭合后，b灯立即亮，然后逐渐熄灭C．电路接通稳定后，两个灯泡亮度相同D．电路接通稳定后，开关S断开时，a灯闪亮以下后逐渐熄灭8、如图所示，在光滑水平面上叠放着A、B两物体，已知mA＝6kg、mB＝2kg，A、B间动摩擦因数μ＝0.2，在物体A上系一细线，细线所能承受的最大拉力是20N，现水平向右拉细线，g取10m/s2，则(　　)A．当拉力F<12N时，A静止不动B．当拉力F>12N时，A相对B滑动C．当拉力F＝16N时，B受A的摩擦力等于4ND．无论拉力F多大，A相对B始终静止9、如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO′为其对称轴．一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd，回路在纸面内以恒定速度v0向右运动，当运动到关于OO′对称的位置时(　　)A．穿过回路的磁通量为零B．回路中感应电动势大小为2BLv0C．回路中感应电流的方向为顺时针方向D．回路中ab边与cd边所受安培力方向相同10、2011年3月11日，日本发生里氏九级大地震，造成福岛核电站的核泄漏事故．在泄露的污染物中含有131I和137Cs两种放射性元素，它们通过一系列衰变产生对人体有危害的辐射，其中131I的衰变方程为，其半衰变期为8天．下列说法正确的是(　　)A．该核反应的实质是131I原子核内一个中子转变成了一个质子和一个电子B．原子核中含有78个中子C．16个原子核经过16天有12个发生了衰变D．已知该反应中生成的原子核处于高能级，则其在向低能级跃迁过程中可能释放γ光子三、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）某学习小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验时，用了两个电压表，目的是可以同时测定电源的电动势和内阻，电路图如图甲所示．实验室可选用的器材有：A．金属丝（阻值几欧）B．电池（电动势3V左右，内阻几欧）C．电压表两个（量程3V，内阻很大）D．电流表（量程0.6A，内阻0.2Ω左右）E．电流表（量程3A，内阻0.04Ω左右）F．滑动变阻器（0〜2kΩ）G．滑动变阻器（0〜20Ω）H．毫米刻度尺，螺旋测微器I．开关，导线若干（1）实验前在选用器材时，电流表应选择_____，滑动变阻器应选择_____．（均填器材前的字母）（2）测得金属丝的长度为0.5023m；在测金属丝直径时，螺旋测微器的测量结果如图乙所示，则金属丝的直径为______mm．（3）实验过程中电压表、与电流表的测量结果已经在图丙中的图象中描出，由U—I图象可得，电源的电动势为_____V，电源的内阻为_____Ω，金属丝的电阻为____Ω．（均保留三位有效数字）．（4）由电阻定律可得，金属丝的电阻率为______Ωm（保留两位有效数字）．12．（12分）如图是研究光电效应的电路图。用频率为v的入射光照射截止频率为v0的K极板，有光电子逸出。⑴图中电极A为光电管的_______(填“阴极”或“阳极”);⑵K极板的逸出功W0＝_______；逸出的光电子最大初动能EK=______;现将电源的电极反向连接，当电流表的示数为0时，电压表的示数UC=_____.(普朗克常量为h，电子的电量为e，电路中电表均为理想电表)四、：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，AOB是截面为扇形的柱形玻璃砖的横截面图，其顶角θ=60°，今有一细束单色光在横截面内从OA边长的点E沿垂直OA的方向射入玻璃砖，光线直接到达AB面且恰好未从AB面射出．已知，光在真空中传播的速度是c．试求：①求光在玻璃砖中的传播速度；②光线第一次从OB射出时的折射角．14．（16分）一个振动，如果回复力大小与偏离平衡位置的位移大小成正比，回复力方向与位移方向相反，那么就能判定这个振动是简谐运动。如图所示，一质量为m，侧面积为S的正方体木块，放在水面上静止（平衡）。现用力向下将其压入水中一段深度后（未全部浸没）撤掉外力，木块在水面上下振动，请证明木块的振动为简谐运动。15．（12分）圆形玻璃砖的横截面如图所示，O点为圆心，为直径MN的垂线，足够大的光屏PQ与直径MN垂直并接触于N点，已知半圆形玻璃砖的半径R＝20cm，折射率n=，一细束激光沿半径方向射向圆心O点，入射光线与夹角θ＝30°，光屏PQ上出现两个光斑，则这两个光斑之间的距离为多少？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、B【解析】A、根据可知加速度a由速度的变化量△v和速度发生改变所需要的时间△t共同决定，虽然△v大，但△t更大时，a可以很小，故A错误。B、加速度的方向与物体的速度变化量的方向相同，选项B正确；C、当物体的速度为0时，若物体所受的合外力不为0，其加速度不为0，若合力为0，则加速度为0，如火箭刚点火时，速度为零而加速度不为零，故C错误。D、根据可知物体速度变化很快时，其加速度一定很大，选项D错误；故选B。【点睛】把握加速度的定义式中各个物理量的含义以及各个物理量之间的关系是解决此类问题的关键，是正确理解加速度的定义的基础。2、B【解析】导体环要想受到向右的力，根据楞次定律则通电螺线管内的磁场要减弱，则电流要减小，则感应电动势要减小，根据知速度要减小，所以只能选择B．【点睛】根据楞次定律的推论判断出通电螺线管内磁场的变化，进而判断电流和速度的大小．3、B【解析】A．原子由原子核和核外电子组成，故A正确；B．原子核的质量与电子的质量和就是原子的质量，故B错误；C．原子核的电荷数就是核中的质子数，故C正确；D．原子序数等于核电荷与电子电荷大小的比值，故D正确．本题选错误的，故选B．4、C【解析】电流的负值表示电流方向与原来方向相反，不表示大小，A项错误；交流电流表测交变电流的有效值，测量时指针不会来回摆动，B项错误；我国工农业生产和生活用的交变电流，周期为0.02s，交流电方向一个周期改变两次，所以每秒改变100次，C项正确；正弦交变电流i＝20sin10πtA的峰值为20A，由ω＝2πf可得频率为5Hz，D项错；故选C．5、B【解析】由热力学第一定律可知：△U=W+Q；外界对气体做功，W=900J；气体向外散热，故Q=-210J；故△U=900J-210J=690J；气体内能增加690J；A．减少了690J，与结论不相符，选项A错误；B．增加了690J，与结论相符，选项B正确；C．增加了1110J，与结论不相符，选项C错误；D．减少了1110J，与结论不相符，选项D错误；6、C【解析】A.只有单晶体才具有天然规则的几何形状，多晶体无天然规则的几何形状，选项A错误；B.只有单晶体才具有各向异性的特点，多晶体无各向异性的特点，选项B错误；C.所有晶体都具有确定的熔点，而非晶体无确定的熔点，选项C正确；D.有一些晶体并不硬，例如石墨，有一些晶体非常硬，例如金刚石，所以不能用硬度来区分晶体和非晶体。故D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、AD【解析】A、B、C、闭合开关的瞬间，经过线圈的电流增大，线圈会阻碍电流的增大，此时线圈等效为无穷大的电阻视为断路，则灯泡a和b串联，两灯立即变亮；稳定后，自感作用消失电流不变，理想线圈将与之并联的电路短路，即a灯熄灭，b灯更亮；故A正确，B错误，C错误．D、断电时，线圈会阻碍电流的减小，此时线圈等效为新电源，对构成闭合回路的a灯泡供电，故灯泡a先闪亮后逐渐熄灭，b灯立即熄灭，则D正确．故选AD．【点睛】解决本题的关键掌握线圈对电流的变化有阻碍作用，当电流增大时，线圈会阻碍电流的增大，当电流减小时，线圈会阻碍电流的减小，当电流不变时，理想线圈将与之并联的电路短路8、CD【解析】试题分析：设A、B共同运动时的最大加速度为，最大拉力为，对B：，解得，对A、B：，当时，A、B相对静止．因为地面光滑，故A错误；当F大于12N而小于48N时，A相对B静止，B错误；当F=16N时，其加速度，对B：，C正确；因为细线的最大拉力为20N，所以A、B总是相对静止，D正确；考点：考查了牛顿第二定律的应用【名师点睛】本题是连接体问题，关键是选择研究对象，常常有两种方法：隔离法和整体法，要灵活选择，分析整体的受力时采用整体法可以不必分析整体内部的力，分析单个物体的受力时就要用隔离法．采用整体隔离法可以较简单的分析问题9、ABD【解析】试题分析：磁通量为穿过平面的净磁通，故此时刻磁通量为零，所以A正确；ab切割磁感线产生电动势为Blv0，cd边切割磁感线产生电动势也是Blv0，由右手定则知，两电动势串联，故回路中感应电动势大小为2Blv0，所以B正确；根据右手定则可知感应电流的方向为逆时针方向，所以C错误；再根据左手定则可判断回路中ab边与cd边所受安培力方向均向左，所以D正确。考点：本题考查磁通量、右手定则、左手定则10、ABD【解析】由题可知，衰变方程为是β衰变，该核反应的实质是131I原子核内一个中子转变成了一个质子和一个电子．故A正确；原子核中含有131和核子，53个质子，所以有：131-53=78个中子．故B正确；半衰期是大量放射性元素衰变的统计规律，对个别的原子没有意义，故C错误；该反应中生成的原子核处于高能级，在原子核由高能级向低能级跃迁过程中可能释放γ光子．故D正确，故选ABD.【点睛】衰变是自发的过程，而核反应过程则是人工转变的，它们均满足质量数与质子数守恒规律；同时要注意半衰期是大量放射性元素衰变的统计规律．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、DG0.5803.00（2.98〜3.00均给分）2.0（2.17〜2.22均给分）3.00（2.97〜3.09均给分）1.6×10－6【解析】（1）该实验中金属丝的电阻为几欧姆，所以滑动变阻器的阻值选择量程为20欧姆的即可，所以选择G，所以电流表选择0.6A的就可以，所以是D．（2）根据螺旋测器的读数规则（3）V2测的是电源电动势，V1测的是金属丝的电压，根据图象可知，斜率为负的那条直线对应的是V2的图线，斜率为正的是V1的图线，V2图线与纵轴的交点即为电动势，斜率的大小为内阻，得到，，两条线的交点为金属丝的工作电压和电流，所以金属丝的电阻为.(4)根据电阻定律可得12、阳极hv0hv－hv0【解析】第一空．根据电路图可知，电极A为光电管的阳极；第二空．K极板截止频率为v0，则其逸出功为：W=hv0；第三空．根据光电效应方程可知逸出的光电子最大初动能为：EK=hv-hv0；第四空．将电源的电极反向连接，当电流表的示数为0时，由动能定理可得：-eUC=0-EK，电压表的示数为：UC=．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)【解析】(1)作出光路图如图所示．因，光线恰好未从AB面射出，由几何关系得，AB面射出，由几何关系得，AB面上的入射角为临界角，∠C=45°由得由得(2)∠ODF=360°-90°-θ-2∠C=120°，OB面上的入射角α=30˚设光线第一次从OB面射出的折射角为r，则得r=45°【点睛】正确地画出光路图、灵活运用几何知识求有关角度是解决本题问题的关键，要掌握全反射的条件：光从光密介质射入光疏介质，入射角大于等于临界角，刚好发生全反射时，入射角等于临界角.14、见解析【解析】以木块为研究对象，设静止时木块浸入水中深，则当木块被压入水中位移x后受力如图所示规定位移x方向为正方向，此时木块所受合力即为回复力整理得即（）所以木块的振动为简谐运动。15、cm【解析】由玻璃折射率n=，知全反射的临界角正弦，则知光从玻璃进入空气的入射角小于全反射的临界角，所以光在MN界面既可以发生反射，又可以反生折射，作出光路如图所示，设反射光线与光屏的交点为A，折射光线与光屏的交点为B。由反射定律知反射角是θ且θ＝30°①由折射定律有解得＝60°②则两个光斑之间的距离：AB＝AN+NB=Rtan30°+Rtan60°③由①②③解得AB=cm