2023学年四川省成都市双流区物理高二第二学期期末质量检测试题（含解析）

2023学年高二下学期物理期末模拟测试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、1934年，约里奥-居里夫妇用α粒子轰击铝核1327Al，产生了第一个人工放射性核元素X：α+A．15和28B．15和30C．16和30D．17和312、下列说法中不正确的是（）A．气体压强的大小和单位体积内的分子数及气体分子的平均动能都有关B．布朗运动是液体分子的运动，说明液体分子永不停息地做无规则热运动C．热力学第二定律的开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响D．水黾可以停在水面上是因为液体具有表面张力3、用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图.则这两种光()A．照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大B．从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大C．通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距大D．通过同一玻璃三棱镜时，a光的偏折程度大4、如图所示，闭合矩形线框abcd位于磁感应强度为B的匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，让线框以沿与ab边垂直的速度v在磁场中匀速运动，则关于线框中感应电流和感应电动势判断正确的是A．cd中有向上的电流，且c点电势高于d点电势B．cd中有向上的电流，且d点电势高于c点电势C．cd中没有感应电流，且d点电势不等于c点电势D．cd中没有感应电流，且d点电势等于c点电势5、如图所示，质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆轨道上做圆周运动．圆半径为R，小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆轨．则下列说法正确的是A．小球在最低点对圆环的压力大小等于5mgB．小球在最低点处于失重状态C．小球在最高点的线速度大小等于0D．小球在最高点的向心加速度大小等于g6、如图所示，在光滑水平面上停放质量为m装有弧形槽的小车．现有一质量也为m的小球以v0的水平速度沿切线水平的槽口向小车滑去，不计一切摩擦，则A．在相互作用的过程中，小车和小球组成的系统总动量守恒B．小球离车后，可能做竖直上抛运动C．小球离车后，可能做自由落体运动D．小球离车后，小车的速度有可能大于v0二、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、电阻为1Ω的某矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，产生的正弦式交流电的i–t图线如图中图线a所示；调整线圈的转速后，该线圈中产生的正弦式交流电的i–t图线如图线b所示．以下关于这两个正弦式交变电流的说法正确的是A．图线a对应的交流电的电流有效值为10AB．图线a对应的交流电的电动势的有效值为5VC．线圈先后两次的转速之比为3:2D．图线b对应的交流电的电动势的最大值为V8、下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（）A．微粒运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动B．当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等C．小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用D．食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的9、下列说法正确的是（）A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大B．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动C．一定质量的理想气体保持压强不变，当温度升高时，在单位时间单位面积上撞击器壁的气体分子数减少D．当分子表现为引力时，分子势能随分子间距离的增加不一定增加E.晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化10、用如图所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光照射光电管的阴极K，电流计G的指针不发生偏转。那么A．该单色光光的频率一定小于阴极K的极限频率B．交换电源的正负极可能使电流计G的指针发生偏转C．若将变阻器滑片P向左滑动，有可能使电流计G的指针发生偏转D．增加单色光的强度可能使电流计G的指针发生偏转三、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“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如下图给出了从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点，测得x1＝1.40cm，x2＝1.90cm，x3＝2.38cm，x4＝2.88cm，x5＝3.39cm，x6＝3.87cm.(1)在打点计时器打出点1、2、3、4、5时，小车的速度分别为v1＝________cm/s，v2＝____cm/s，v3＝________cm/s，v4＝________cm/s，v5＝________cm/s.(2)在平面直角坐标系中作出速度－时间图象（_______）(3)分析小车运动速度随时间变化的规律_______．12．（12分）在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL，用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1mL。若把一滴该溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面上展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示。若每一小方格的边长为30mm，则（1）油酸薄膜的面积约为___________m2；（取一位有效数字）（2）每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为___________m3；（3）根据上述数据，估算出油酸分子的直径约为___________m。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）如图是一太阳能空气集热器示意图，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为V0，开始时内部封闭气体的压强为p0。经过太阳暴晒，气体温度由T0=300K升至T1=360K。（1）求此时气体的压强。（2）保持T1=360K不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到p0。求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值。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，水平U形光滑框架，宽度为l=1m，电阻忽略不计，导体棒ab的质量m=0.2kg，电阻R=0.5Ω，匀强磁场的磁感应强度B=1T，方向垂直框架向上．现用F=6N的恒定外力由静止开始向右拉ab棒，求：（1）当ab棒的速度达到2m/s时，ab棒产生的感应电流的大小和方向；（2）当ab棒的速度达到2m/s时，ab棒的加速度大小；（3）ab棒运动的最大速度．

2023学年模拟测试卷参考答案（含详细解析）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【答案解析】

设X的质量数为m，电荷数为n，根据核反应中质量数守恒和电荷数守恒可知：4+27=1+m；2+13=0+n，解得m=30；n=15；故其原子序数为15，质量数为30；故选B。【答案点睛】本题考查对核反应方程的掌握，明确质量数守恒和电荷数守恒，同时知道常见的粒子的符号和组成。2、B【答案解析】

A、气体压强的大小和单位体积内的分子数及气体分子的平均动能都有关，单位体积内的分子数越多则单位时间内对器壁碰撞的次数就越多，气体分子的平均动能越大，则气体分子对器壁的碰撞力越大，压强越大，故A不符合题意；B、布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动，间接地说明液体分子永不停息地做无规则热运动，故B符合题意；C、热力学第二定律的开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响，故C不符合题意；D、水黾可以停在水面上是因为液体具有表面张力，故D不符合题意。故选B．【答案点睛】布朗运动是指悬浮在液体中的颗粒所做的无规则运动的运动，布朗运动是由于液体分子的无规则运动对固体微粒的碰撞不平衡导致的，它间接反映了液体分子的无规则运动；表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力．3、BC【答案解析】试题分析：由光电效应方程qUc=12mvm2考点：考查了光电效应，光的干涉，全反射，光的折射【名师点睛】要熟练掌握所学公式，明确各个物理量之间的联系．如本题中折射率、临界角、光子能量、最大初动能等都有光的频率有关4、C【答案解析】根据感应电流产生的条件，即当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，回路中就会有感应电流产生．本题中，线框运动的过程，磁通量不变，故回路中没有感应电流；但根据右手定则，整个导体向右切割磁场，导体的ad端电势高于bc端的电势，则ABD错，C正确；故本题选C【答案点睛】根据感应电流的产生条件可以判断有无电流；根据右手定则，可以判断当导体切割磁感线时，其两端电势的高低．5、D【答案解析】A、因为小球刚好在最高点不脱离圆环，则轨道对球的弹力为零，重力提供向心力，则根据牛顿第二定律得，，则最高点速度为：，从最高点到最低点根据动能定理：，则：，在最低点根据牛顿第二定律：，则，故选项AC错误；B、在最低点加速度方向向上，处于超重状态，故选项B错误；D、在最高点由于重力提供向心力，则，所以，故选项D正确．点睛：解决本题的关键知道在最高点的临界情况，运用牛顿第二定律进行求解，要注意明确小球恰好不脱离圆环的临界条件．6、C【答案解析】

小球沿弧形槽上升过程处于超重状态，小球沿弧形槽下滑过程处于失重状态，小球与小车组成的系统所受合外力不为零，系统总动量不守恒，故A错误；设小球离开小车时，小球的速度为，小车的速度为，整个过程中水平方向动量守恒：，由机械能守恒得：，联立解得：，即小球与小车分离后二者交换速度；所以小球与小车分离后做自由落体运动，故BD错误，C正确。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【答案解析】

AB：由图得图线a对应的交流电的电流最大值为10A，即图线a对应的交流电的电流有效值为；矩形线圈的电阻为1Ω，则图线a对应的交流电的电动势的有效值．故A项错误，B项正确．CD：由图得，线圈两次转动的周期分别为、，则线圈两次转动的频率之比，线圈先后两次的转速之比为3：1，线圈转动的角速度之比为3：1．据，可得．线a对应的交流电的电流最大值为10A，图线a对应的交流电的电动势的最大值．综上图线b对应的交流电的电动势的最大值．故C项正确，D项错误．8、BC【答案解析】

A．布朗运动是固体小颗粒的运动，它是分子热运动的间接反应，但不是分子热运动；故A错误；B．分子间作用力随分子间距离的增大而减小，当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等；故B正确；C．小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用；故C正确；D．单晶体具有规则的形状，并且也具有各向异性；故D错误；故选BC．9、ACE【答案解析】

A．温度是平均动能的标志，所以温度高的物体分子平均动能一定大，内能不一定大，因为内能还与质量、状态等因素有关，故A正确；B．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，它说明液体分子永不停息地做无规则运动，故B错误；C．气体压强产生的原因是大量气体分子不断撞击器壁的结果，它与气体分子在单位时间单位面积上和器壁碰撞次数成正比，与平均每次气体分子碰撞器壁产生的冲量成正比，温度升高时气体分子的平均速率增大，平均每次碰撞器壁对器壁产生的冲量增大，单位时间单位面积上撞击器壁的气体分子数减少，这样压强才能不变，故C正确；D．当分子力表现为引力时，分子距离增大时，分子引力做负功，分子势能增加，故D错误；E．晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化，故E正确。10、BC【答案解析】

A.由图可知，该光电管所加的电压为反向电压，所以电路中没有光电流时，可能仍然能发生光电效应，该单色光光的频率不一定小于阴极K的极限频率。故A错误；B.若该光电管已经发生光电效应，交换电源的正负极变为正向电压可能使电流计G的指针发生偏转，故B正确。C.若该光电管已经发生光电效应，若将变阻器滑片P向左滑动，反向电压减小，有可能使电流计G的指针发生偏转。故C正确；D.增大单色光的强度，不能增大产生的光电子的最大初动能，所以不能使电流计G的指针发生偏转。故D错误；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、16.5021.4026.3031.3536.30根据小车运动的v－t图象是一条向上倾斜的直线，可判断小车运动的速度是随时间均匀增加的．【答案解析】

(1)[1].显然，两相邻的计数点之间的时间间隔为T＝0.02×5s＝0.1s．对应各点的速度分别为：v1＝＝cm/s＝16.50cm/s，v2＝＝cm/s＝21.40cm/s，v3＝＝cm/s＝26.30cm/s，v4＝＝cm/s＝31.35cm/s，v5＝＝cm/s＝36.30cm/s.(2)[2].按照横坐标每0.1s为1个分度，纵坐标每10cm/s为1个分度建立直角坐标系，根据上面计算出来的各计数时刻的速度值，用描点法即可作出小车运动的v－t图象，如图所示．(3)[3].根据小车运动的v－t图象是一条向上倾斜的直线，可判断小车运动的速度是随时间均匀增加的．12、5×10-2；1.2×10-11；【答案解析】

采用估算的方法求油膜的面积，通过数正方形的个数：面积超过正方形面积一半的算一个，不足一半的舍去，数出正方形的总个数乘以一个正方形的面积，近似算出油酸膜的面积；根据浓度按比例算出纯油酸的体积；把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，油膜的厚度近似等于油酸分子的直径，由公式d=VS【题目详解】解;(1)每个正方形的面积为S1面积超过正方形面积一半的正方形的个数为55个则油酸膜的面积约为S=55S(2)每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积：V=0.6(3)把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则分子的直径为：d=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）【答案解析】

（1）设升温后气体的压强为P，由于气体做等容变化，根据查理定律得，又T0=300K，T1=360K解得（2）根据克拉伯龙方程，得集热器内气体的体积不变，则得剩余气体的质量与原来总质量的比值14、（1）；（2）；（3）；（4）θ≤120°发射的电子可击中收集板的右端点F【答案解析】

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．【题目详解】（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