江苏省邗江中学2022-2023学年高二物理第二学期期末综合测试试题含解析

2022-2023高二下物理期末模拟试卷注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、在光滑的水平面的同一直线上，自左向右地依次排列质量均为m的一系列小球，另一质量为m的小球A以水平向右的速度v运动，依次与上述小球相碰，碰后即粘合在一起，碰撞n次后，剩余的总动能为原来的，则n为(　　)A．5B．6C．7D．82、一根弹性长绳沿x轴放置，左端点位于坐标原点，A点和B点分别是绳上x1=2m、x2=5m处的质点．用手握住绳的左端，当t＝1时使手开始沿y轴做简谐振动，在t＝1．5s时，绳上形成如图所示的波形．下列说法中正确的是（）A．此列波的波长为1m，波速为4m/sB．此列波为横波，左端点开始时先向上运动C．当t=2．5s时，质点B开始振动D．在t=3．5s后，A、B两点的振动情况总相同3、如图所示，放在固定斜面上的物块沿斜面下滑，若在物块上再施加一竖直向下的恒力F，则A．若物块原来匀速运动，则物块将匀加速下滑B．若物块原来匀速运动，则物块将匀减速下滑C．若物块原来匀加速运动，则物块将以相同的加速度匀加速下滑D．若物块原来匀加速运动，则物块将以更大的加速度匀加速下滑4、图示是氢原子的能级图，大量处于n=5的能级的氢原子，在向低能级跃迁的过程中，下列说法正确的是A．辐射的光子频率最多有5种B．辐射的光子频率最多有8种C．可能辐射能量为2.86eV的光子D．可能辐射能量为11eV的光子5、一滑雪运动员由静止开始沿斜坡匀加速下滑．当下滑距离为L时，速度为v，那么，当他的速度是v/2时，下滑的距离是()A．L/2B．(L)/2C．L/4D．3L/46、下列说法正确的是(　　)A．β衰变现象说明原子核外存在电子B．只有入射光的波长大于金属的极限波长，光电效应才能产生C．氢原子从基态向较高能量态跃迁时，电子的动能减小D．α粒子散射实验明核外电子轨道是量子化的二、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、“娱乐风洞”是一集高科技与惊险的娱乐项目，它可把游客在一个特定的风洞内“吹”起来，让人体验太空飘忽感觉．在某次表演中，假设风洞内向上的总风量和风速保持不变，表演者通过调整身姿，来改变所受的向上风力大小，人体可上下移动的空间总高度为H．人体所受风力大小与正对面积成正比，站立时受风面积为水平横躺时．当人体与竖直方向成一定倾斜角时，受风正对面积是最大值的，恰好可以静止或匀速漂移．表演者开始时，先以站立身势从A点下落，经过某处B点，立即调整为横躺身姿．运动到最低点C处恰好减速为零．则有（）A．运动过程中的最大加速度是B．B点的高度是C．表演者A至B克服风力所做的功是B至C过程的D．表演者A至B动能的增量大于B至C克服风力做的功8、如图所示，初速为零的电子经电压U1加速后，垂直进入偏转电场，离开偏转电场时侧向位移位y，已知偏转板间距离为d，偏转电压为U2，板长为l．为了提高偏转灵敏度（每单位偏转电压引起的侧向位移），可采用下面哪个办法（）A．增大加速电压U1B．增大偏转电压U2C．减小板间距离dD．增大板长l9、如图所示，由某种粗细均匀的金属条制成的矩形线框abcd固定在纸面内，匀强磁场垂直纸面向里。一导体棒PQ放在线框上，在水平拉力F作用下沿平行ab的方向匀速滑动，滑动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中A．通过PQ的电流先增大后减小B．PQ两端电压先增大后减小C．拉力F的功率先减小后增大D．通过ad的电流先增大后减小10、如图所示，两条电阻可忽略的平行金属导轨MN、PQ水平放置，导轨间距为L,在水平导轨的右侧存在磁感应强度方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B,磁场区域的长度为d．导轨的右端与一弯曲的光滑轨道平滑连接，左端接有一电阻R，将一阻值也为R的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放，导体棒与水平导轨接触良好，且动摩擦因数为μ,导体棒最终恰好停在磁场的左边界处，重力加速度大小为g，则A．导体棒在磁场中做匀减速直线运动B．导体棒的最大电动势为C．电阻R中产生的焦耳热为D．整个过程产生的内能为三、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）某同学想要描绘标有“2.5V，0.3A”字样的小灯泡L的伏安特性曲线，要求灯泡两端的电压由零逐渐增加到额定值，且尽量减小实验误差，可供选择的器材除小灯泡、开关、导线外，还有：A．电压表V，量程0~3V，内阻约5kΩB．电流表A1，量程0~300mA，内阻约0.25ΩC．电流表A2，量程0~100mA，内阻约5ΩD．滑动变阻器R1，最大阻值10Ω，额定电流2.0AE.滑动变阻器R2，最大阻值100Ω，额定电流1.0AF.直流电源E，电动势约3V，内阻2Ω①上述器材中，电流表应选__________，滑动变阻器应选___________（填写所选器材前的字母代号）．②请将虚线框内图1所示的实验电路图补画完整，并在图2中进行实物连线（____）．③如图3是该同学根据实验数据描绘出的伏安特性曲线．从图线可以得出小灯泡灯丝的电阻率随温度变化的特点是___________________．④在实验中，当小灯泡两端加2.5V的电压时，此时小灯泡的电阻为__________Ω（保留两位有效数字）．⑤在滑动变阻器滑动过程中，若用P、I、U、R分别表示小灯泡的功率、通过的电流、两端的电压和电阻，则下列图像可能正确的是_________12．（12分）某学习小组分别利用单摆测量重力加速度。采用图甲所示的实验装置。A．由于没有游标卡尺，无法测小球的直径d，实验中将摆线长作为摆长l(1)实验得到的图象是______；(2)小球的直径是______cm；B．在测量摆长后，测量周期时，摆球振动过程中悬点O处摆线的固定出现松动，摆长略微变长，这将会导致所测重力加速度的数值______。选填“偏大”、“偏小”或“不变”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）如下图所示，水平方向上的导轨，间距L1＝0.5m，ab杆与导轨左端的距离L2＝0.8m，由导轨与ab杆所构成的回路的总电阻R＝0.2Ω，垂直导轨所在平面竖直向下的匀强磁场的磁感应强度B0＝1T，重物的质量M＝0.04kg，用细绳通过定滑轮与ab杆的中点相连，各处的摩擦均可忽略不计．现使磁场以＝0.2T/s的变化率均匀地增大，试求当t为多少时，M刚好离开地面(取g＝10m/s2)．14．（16分）如图所示，固定在竖直平面内的四分之一圆轨道MP和半圆形轨道NQ与光滑水平地面平滑相接，两轨道间有两个可视为质点的小球A、B，A、B之间有一轻弹簧，弹簧一开始处在锁定状态，某时刻解除对弹簧的锁定A球最高能达到与圆心等高的位置，B球恰好能够达到最高点N，已知A球的质量为m=0.5kg；弹簧的长度可忽略，两轨道的半径均为R=1m，且是光滑的。g=10m/s2：试求：（结果可含有根式）。（1）球B的质量；（2）弹簧处于锁定状态时的弹性势能.15．（12分）美国物理学家密立根以精湛的技术测量光电效应中的几个重要物理量．其中之一是通过测量金属的遏止电压UC与入射光频率v，由此计算普朗克常量h．他由此计算结果与普朗克根据黑体辐射得到的h相比较，以检验爱因斯坦方程式的正确性．实验结果是，在0.5%的误差范围内两者是一致的．如图是某实验小组在实验中得到的某金属的遏止电压UC与入射光频率v的关系图象．已知图线的斜率为k，且当入射光频率为v0时遏止电压恰好为零．(1)该实验小组认为这种金属的截止频率是v0，你是否同意这种看法？请证明你的观点(2)求普朗克常量h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】第一次碰撞时根据动量守恒：解得：，碰撞前的动能：，第一次碰撞后的动能：，第n次碰撞后的总能，当剩余的总动能为原来的时，，解得：n=7，故C正确，ABD错误；【点睛】本题考查的是碰撞问题，由于碰撞过程中系统动量和动能都守恒，故碰7次后剩余的总动能为原来的1/1．2、C【解析】：由题意可知，1．5s是半个周期的时间，故周期T=1s，由图可知，半个波长为1m，故波长为2m，则波速为2m/s，选项A错误；因为绳子沿x轴正方向传播，由1．5s时最右端的质点向下振动，它应该与振源的振动方向相同，故左端点开始时应该先向下运动，选项B错误；当t=2．5s时，质点要向右再传播4×1．5m=2．1m的距离，此时B点正好开始振动，选项C正确；因为AB间相距3m，而波长为2m，故AB两点的振动方向总是相反的，选项D错误．考点：机械振动与机械波．3、D【解析】AB.若物块原来匀速运动，未加F时，物块匀速下滑，受力平衡，分析物体的受力情况如图，由平衡条件得：mgsinθ＝μmgcosθ；得：sinθ＝μcosθ对物块施加一个竖直向下的恒力F时，物块受到的滑动摩擦力大小为：f＝μ（F+mg）cosθ重力和F沿斜面向下的分力大小为（F+mg）sinθ，则可知，（F+mg）sinθ＝μ（F+mg）cosθ，则物块受力仍平衡，所以仍处于匀速下滑状态，故AB错误。CD.若物块原来匀加速运动，未加F时，物体受重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律有：；当施加F后加速度为：a′＝，因为gsinθ＞μgcosθ，所以Fsinθ＞μFcosθ，可见a′＞a，即加速度增大，则物块将以更大的加速度匀加速下滑。故D确、C错误。4、C【解析】AB．根据，所以辐射的光子频率最多有10种，故AB错误；CD．辐射的能量一定等于两能级差，由图可知，从n=5跃迁到n=2过程中辐射的能量为2.86eV，故C正确，11eV的能量没有任何两个能级差，故D错误．故选C。5、C【解析】根据匀变速直线运动的速度位移得，v2=2aL.;联立两式解得:;故选C.【点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度位移公式v2−v02＝2ax，并能灵活运用．6、C【解析】A．衰变时射线是从原子核内部发出来的，不是由原子核外的电子释放出来的，故A错误；B．只有入射光的频率大于该金属的极限频率时，即入射光的波长小于该金属的极限波长时，光电效应才能产生，故B错误；C．氢原子从基态向较高能量态跃迁，电子与氢原子核的距离增大，匀速圆周运动的半径增大，线速度减小，动能减小，故C正确；D．粒子散射实验表明原子具有核式结构，故D错误。故选C。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、BC【解析】试题分析：设最大风力为Fm，由于人体受风力大小与正对面积成正比，故人站立时风力为由于受风力有效面积是最大值的一半时，恰好可以静止或匀速漂移，故可以求得重力人平躺时有向上最大加速度，A错误；设下降的最大速度为v，站立时的加速度由速度位移公式，加速下降过程位移，减速下降过程位移，故，因而，B正确；表演者A至B克服风力所做的功，B至C过程克服风力所做的功，因为，所以可知，C正确；表演者A至B动能的增量等于合外力所做的功，即，B至C克服风力做的功，因为，所以表演者A至B动能的增量小于B至C克服风力做的功，D错误；故选BC．考点：牛顿第二定律、功的计算．【名师点睛】建立运动模型，将下降过程分为匀加速过程和匀减速过程，根据牛顿第二定律求出各个过程的加速度，然后根据运动学公式计算出加速和减速过程的位移比，再结合功的计算方法，判断不同过程的做功问题．8、CD【解析】粒子经电场加速后，根据动能定理有，得电子加速后的速度，粒子进入偏转电场做类平抛运动：水平方向，可得粒子运动时间，竖直方向，每单位偏转电压引起的侧向位移，所以要增加每单位偏转电压引起的侧向位移，可以增加板长L，或减小极板距离d，或减小加速电压U1，故CD正确，AB错误；故选CD．【点睛】关键是运用动能定理和类平抛运动分析出带电粒子在电场中偏转的位移的表达式，根据表达式分析要增加偏位移y可采取的措施．9、BC【解析】A.导体棒由靠近ad边向bc边匀速滑动的过程中，产生的感应电动势E=BLv，保持不变，外电路总电阻先增大后减小（在ab中点时外电阻最大），由欧姆定律分析得知PQ中的电流先减小后增大，A错误；B.PQ中电流先减小后增大，PQ两端电压为路端电压，由U=E-IR，可知PQ两端的电压先增大后减小，B正确；C.导体棒匀速运动，PQ上拉力的功率等于回路的电功率，而回路的总电阻R总先增大后减小，由，分析得知，PQ上拉力的功率先减小后增大，C正确；D.导体棒向右运动到ab中点的过程中，电路的总电流在减小，且ad部分的电阻一直在增大，因此ad部分分得的电流一直在减小，由ab中点向右运动的过程中，ad部分的电压一直在减小，且ad部分的电阻在增加，因此电流继续减小，因此通过ad的电流一直减小，D错误。10、BD【解析】导体棒进入磁场后受到向右的安培力作用以及摩擦力作用而减速，随速度的减小，安培力减小，则加速度减小，则导体棒在磁场中做加速度减小的减速直线运动，选项A错误；金属棒下滑过程中，由机械能守恒定律得：mgh=mv2，金属棒到达水平面时的速度v=，金属棒到达水平面后进入磁场受到向右的安培力做减速运动，则导体棒刚到达水平面时的速度最大，所以最大感应电动势为E=BLv=BL，选项B正确；金属棒在整个运动过程中，由动能定理得：mgh-WB-μmgd=0-0，则克服安培力做功：WB=mgh-μmgd，所以整个电路中产生的焦耳热为Q=WB=mgh-μmgd，电阻R中产生的焦耳热为QR=mg(h-μd)，故C错误；由能量关系可知，整个过程产生的内能为mgh，选项D正确；故选BD.点睛：本题关键要能根据导体棒的受力情况分析其运动情况；能用能量关系分析导体棒运动过程中的能量转化关系，注意整个过程中有摩擦生热，也有电热产生．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、BD随着温度的升高，小灯泡灯丝的电阻率增大8.3AC【解析】①小灯泡额定电流为0.3A，故电流表选A1．根据题意，要求小灯泡两端电压从零开始变化，故滑动变阻器采用分压式接法，应选用总阻值较小的R1；②滑动变阻器采用分压式接法，同时灯泡的电阻较小，为了减小误差，故只能采用电流表外接法，如图所示：③从绘制出的伏安特性曲线的弯曲情况可以看出，随着温度的升高，小灯泡灯丝的电阻率增大；④当小灯泡电压为2.5V时，从图中读出此时流过小灯泡的电流为0.3A，故=8.3Ω⑤由公式和可知，图A和图C的描述均正确；图B中斜率代表电流，与实际情况不符；图D中P和R关系不明，故错误．【点睛】①首先要明白实验原理，根据给定的仪表进行选择；①然后要判断实验电路的接法，知道本实验是采用电流表外接法，和滑动变阻器的分压式解法，连接电路并绘制电路图；③根据图象切线斜率的物理意义，可以判断电阻率的变化；④伏安特性曲线中的U和I一一对应，可以求出任一电压对应下的电阻值；12、a1.2偏小【解析】由单摆的周期公式得到l与的关系式，根据数学知识分析图象的图线斜率及截距的意义，可分析各物理量，根据重力加速度的表达式分析误差；【详解】A、(1)由单摆的周期公式有：，得：，则由数学关系得斜率为：，截距，则可求得：图像的截距为负，则图象为a；(2)因截距为 ， 则；B、测量周期时，摆球振动过程中悬点O处摆线的固定出现松动，摆长略微变长，实际周期变大，由知，所测重力加速度的数值将偏小；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、5s【解析】穿过回路的磁感应强度均匀变化，知产生的感应电流恒定，则ab所受的安培力增大，当安培力等于物体的重力时，重物被吊起，根据平衡求出被吊起时的磁感应强度的大小，再根据磁感应强度的变化率求出经历的时间．【详解】物体刚要离开地面时，其受到的拉力F等于它的重力Mg，拉力F等于棒ab所受的安培力，即：Mg=FA=BtIL1①由题意知，磁感应强度：Bt=B+t  ②感应电流：I=   ③由法拉第电磁感应定律：E=S④其中面积：S=L1L2⑤联立①②③④⑤得：t=5s14、（1）（2）【解析】（1）设A、B分离时的速度为球离开弹簧到M点的过程中机械能守恒，则mAgR=设B球的质量为，B球在N点时的速度为化，则B球离开弹簧到N点的过程中机械能守恒，有2mBgR+B球恰好能够达到最高点N，则mBg=mB解除对弹簧的锁定，A、B分离过程中动量守恒，则mAvA=mBvB联立解得vA=m/s，vB=5m/s，（2）解除对弹簧的锁定分离过程中机械能守恒，则15、(1)同意(2)【解析】(1)根据光电效应方程得又当入射光频率为v0时遏止电压恰好为零，所以这种金属的截止频率是v0(2)由可得：图像的斜率为k，即所以．