2023年天津市蓟州区物理高二下期末经典试题含解析

2022-2023高二下物理期末模拟试卷注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、图为氢原子能级图。现有一群处于n=4激发态的氢原子，用这些氢原子辐射出的光照射逸出功为2.13eV的某金属，则（）A．这些氢原子能辐射出三种不同频率的光子B．这些氢原子辐射出光子后，电子的总能量保持不变C．这些氢原子辐射出的所有光都能使该金属发生光电效应D．该金属逸出的所有光电子中，初动能的最大值约为10.62eV2、在一个原子核衰变为一个原子核的过程中，发生β衰变的次数为A．6次 B．10次 C．22次 D．32次3、如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框，置于垂直纸面向里、边界为的匀强磁场外，线框的边平行于磁场边界，线框以垂直于的速度匀速地完全进人磁场，线框上产生的热量为，通过线框导体横截面的电荷量为．现将线框进入磁场的速度变为原来的倍，线框上产生的热量为，通过线框导体横截面的电荷量，则有（）A．B．C．D．4、氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道的过程中(

)A．原子要吸收光子,电子的动能增大,原子的电势能增大B．原子要放出光子,电子的动能减小,原子的电势能减小C．原子要吸收光子,电子的动能增大,原子的电势能减小D．原子要吸收光子,电子的动能减小,原子的电势能增大5、如图所示，通电螺线管水平固定，OO′为其轴线，a、b、c三点在该轴线上，在这三点处各放一个完全相同的小圆环，且各圆环平面垂直于OO′轴．则关于这三点的磁感应强度Ba、Bb、Bc的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量Φa、Φb、Φc的大小关系，下列判断正确的是()A．Ba＝Bb＝Bc，Φa＝Φb＝Φc B．Ba>Bb>Bc，Φa<Φb<ΦcC．Ba>Bb>Bc，Φa>Φb>Φc D．Ba>Bb>Bc，Φa＝Φb＝Φc6、关于气体压强，下列说法中正确的是（）A．单位体积的气体分子数增加，气体的压强一定增大B．气体分子热运动的平均动能增大，气体的压强一定增大C．一定质量的理想气体，温度降低且体积增大，压强一定增大D．一定质量的理想气体，温度升高且体积减小，压强一定增大二、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、A物体从高为H的塔顶自由落下的同时，B物体从塔底以初速度v0竖直上抛，且A、B两物体在同一直线上运动．重力加速度为g，下列说法正确的是A．若v0>，两物体相遇时B正在空中下落B．若v0=，两物体在地面相遇C．若<v0<，两物体相遇时B正在空中下落D．若v0=，则两物体在地面相遇8、用很弱的光做单缝衍射实验，改变曝光时间，在胶片上出现的图案如图所示，则（）A．光的能量在胶片上分布不均匀B．单个光子的分布是随机的，大量光子的分布满足统计规律C．时间较长的图案不同于强光的单缝衍射图样D．图案表明光是一种概率波9、太阳内部持续不断地发生着热核反应，质量减少.核反应方程是，这个核反应释放出大量核能.已知质子、氦核、X的质量分别为、、，真空中的光速为，下列说法正确的是（）A．方程中的X表示中子B．方程中的X表示正电子C．这个核反应中质量亏损D．这个核反应中释放的核能10、关于下列现象的说法正确的是（）A．甲图说明分子间存在间隙B．乙图在用油膜法测分子大小时，多撒痱子粉比少撒好C．丙图说明气体压强的大小既与分子平均动能有关，也与分子的密集程度有关D．丁图水黾停在水面上的原因是水黾受到了水的表面张力的作用三、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）利用螺旋测微器、米尺和如图所示的器材(其中电流表的内阻为1Ω，电压表的内阻为5kΩ)测量一根粗细均匀的阻值约为5Ω的金属丝的电阻率.(1)用笔画线代替导线，将上图中的器材连接成完整的实物电路，要求连线不能交叉，电流表、电压表应该选择合适的量程______(已知电源的电动势为6V，滑动变阻器的阻值为0～20Ω).(2)实验时，用螺旋测微器测量金属丝的直径和用米尺测量金属丝的长度示数如图11所示，金属丝的长度l＝__________ｃｍ，直径d＝________ｍｍ，图电压表的读数______V，.则金属丝的电阻_______Ω，(计算结果保留两位有效数字)(3)该金属丝的电阻率是_____.(计算结果保留两位有效数字)这种电路测得的金属丝的电阻值偏_____（填“大”或“小”）.12．（12分）某学习小组通过下图实验装置来验证动量守恒定律。A是固定在光滑水平桌面上的光滑斜槽。斜槽末端与水平桌面平行，B是气垫导轨，C是光电门，D是带由小孔的滑块（孔内粘有胶带，小球进入小孔即粘在胶带上），滑块上方有一个很窄的挡光片。实验前将斜槽固定在水平桌面上，调整气垫导轨的高度，使滑块小孔下方与斜槽末端在同一高度处，同时调整气垫导轨水平，多次改变小球释放高度h，得到挡光片每次通过光电门的时间t，做出h图象，已测出小球质量为m、滑块总质量为M、挡光片宽度为d、重力加速度为g，小球由斜面进入水平面时没有机械能损失。（1）若测得某次挡光片通过光电门的时间为t1，则可知此次滑块通过光电门的速度为v1＝_____。（2）只要满足关系式h＝_____（用题中所给的物理量来表示），就可以说明碰撞过程动量守恒。（3）如果实验中做出的图象是一条过原点的_____（填写“倾斜直线”或“抛物线”）同样可以验证动量守恒。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，AOB是由某种透明物质制成的半径为R的1/4圆柱体横截面（O为圆心），透明物质折射率为。今有一束平行光以450的入射角从真空射向柱体的O平面，这些光线中有一部分不能从柱体的AB面上射出，设凡射到OB面的光线全部被吸收，也不考虑OA面的反射。求：①从AO面射人逶明物质的折射角；②光线从透明物质射向真空时发生全反射的临界角；③从圆柱AB面上能射出光线的部分的弧长。14．（16分）一个质子和两个中子聚变为一个氚核，已知质子质量mH=1.007

3u，中子质量mn=1.008

7u，氚核质量m=3.0180u．已知1u相当于931.5Mev．

（1）写出聚变方程；

（2）释放出的核能多大？15．（12分）如图所示，a、b是水平介质上的两质点，相距26cm，一列简谐横波沿介质由a向b传播，a是波源。a质点以周期T=0.4s作简谐振动，起振方向向下。当a质点第四次经过平衡位置向上运动时，b质点正好第一次到达负的最大位移处。求该介质中波的传播速度。

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、D【解析】

根据数学组合公式，求出氢原子可能辐射光子频率的种数；能级间跃迁时，辐射的光子能量等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子频率越高；根据库仑力提供向心力分析电子动能的变化。【详解】A．根据=6知，这些氢原子可能辐射出6种不同频率的光子。故A错误；B．这些氢原子辐射出光子后，电子的动能增大，电势能减小，总能量会减小。故B错误；C．氢原子由n=4跃迁到n=3产生的光的能量：E43=E4﹣E3=﹣0.85﹣（﹣1.51）=0.66eV＜2.13eV，所以不能使逸出功为2.13eV的金属能发生光电效应，故C错误；D．氢原子由n=4向n=1能级跃迁时辐射的光子能量最大，频率最大，最大能量为13.6eV﹣0.85eV=12.75eV，根据光电效应方程可知，入射光的能量越高，则电子的动能越大，初动能的最大值为：Ekm=12.75eV﹣2.13eV=10.62eV，故D正确。【点睛】本题主要考查了氢原子的跃迁及其应用，较为简单。2、A【解析】

假设发生x次α衰变y次β衰变，核反应方程，依据质量数守恒和电荷数守恒，有238=206+4x，92=82+2x+（-1）y，解方程得y=6，因此选项A正确.3、B【解析】根据及可得安培力表达式，拉力做的功转化为电能，然后转化为焦耳热，由可知产生的焦耳热与速度成正比，所以；根据可知通过线框某横截面的电荷量与速度无关，，B正确．【点睛】在电磁感应题目中，感应电荷量公式，经常用到，要理解并牢记，选择题中可直接应用，计算题中要写出推导过程；对于电磁感应能量问题一般有三种方法求解：①利用电路中产生的热量等于克服安培力做得功；②利用动能定理；③利用能量守恒；具体哪种方法，要看题目中的已知条件．4、D【解析】

从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道过程中，原子要吸收光子，能级增大，总能量增大，根据知，电子的动能减小，则电势能增大。A.原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大，与结论不相符，选项A错误；B.原子要放出光子，电子的动能减小，原子的电势能减小，与结论不相符，选项B错误；C.原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能减小，与结论不相符，选项C错误；D.原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大，与结论相符，选项D正确。5、C【解析】根据通电螺线管产生的磁场特点可知Ba>Bb>Bc，由Φ＝BS可得Φa>Φb>Φc．故C正确．6、D【解析】A、气体压强决定于气体分子的密度(单位体积内的分子数)和分子的平均动能两个因素，单位体积的气体分子数增加，气体的压强不一定增大，故A错误；B、气体分子热运动的平均动能增大，由于气体压强决定于气体分子的密度(单位体积内的分子数)和分子的平均动能两个因素，所以气体的压强不一定增大，故B错误；C.一定质量的理想气体，温度降低且体积增大，由气态方程知，压强减小，故C错误；D、一定质量的理想气体，温度升高且体积减小，由气态方程知，压强一定增大，故D正确；故选D．【点睛】气体压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的作用在器壁单位面积上的平均作用力，气体压强决定于气体分子的密度（单位体积内的分子数）和分子的平均动能，由气态方程分析气体状态参量的变化．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】

若B球正好运动到最高点时两球相遇，则有：

B球上升的时间：…①

A球下落的位移大小sa=gt2…②

B球上升的位移大小…③

相遇时有sa+sb=H…④

由①②③④解得：

当ab两球恰好在落地时相遇，则有：

此时A的位移sa=gt2=H

解得：

由上计算结果可知，若v0＞，则两物体在b上升途中相遇，故A错误；若v0=，则b球正好运动到最高点时相遇，故B错误；若＞v0＞，两物体相遇时B物体正在空中下落，故C正确；若v0=，则两物体在地面相遇，故D正确；故选CD.【点睛】解决本题的关键知道两物体在空中相碰，两物体的位移之和等于H，结合物体运动时间的范围，求出初始速度的范围．8、ABD【解析】

时间不太长时，底片上只能出现一些不规则的点子，说明了单个光子表现为粒子性，光子到达的多的区域表现为亮条纹，而光子到达的少的区域表现为暗条纹，说明光的能量在胶片上分布不均匀，光到达胶片上不同位置的概率不相同，即图案表明光是一种概率波，故AD正确；时间较长的图案表明光子到达的较多，于强光的单缝衍射图样相同，选项C错误；据爱因斯坦的“光子说”可知，单个光子表现为粒子性，单个光子的分布是随机的，而大量光子表现为波动性，光子的分布满足统计规律，故B正确；故选ABD．【点睛】本题主要考查了光的波粒二象性及其表现形式，其实这类题目往往考查的内容很基础，故只要注意基础知识的积累，就能顺利解决此类题目.9、BD【解析】

AB．根据核电荷数守恒可知，X的核电荷数，质量数为则X是，故A错误，B正确；C．核反应过程中的质量亏损故C错误；D．这个核反应中释放的核能故D正确。故选BD。10、CD【解析】

A．两铅块相互挤压后粘在一起，是因为分子间相互吸引而造成的；故A错误；B．在用油膜法测分子大小时，应少撒痱子粉以便于实验；故B错误；C．该图可以说明，气体压强的大小既与分子动能有关，也与分子的密集程度有关；故C正确；D．水黾停在水面上的原因是水黾受到了水的表面张力的作用；故D正确；故选CD．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、(1)连线见图；(2)30.50（30.49cm-30.51cm）1.850(1.849mm---1.851mm)2.20(2.19V---2.21V)5.0Ω(3)4.4×10－5Ω·m偏小【解析】（1）由于电源电动势为6V，所以电压表应选3V量程，由，所以电流表应选0.6A量程，由于金属丝的电阻比电压表的内阻小得多，因此采用电流表外接法；由于金属丝的电阻比滑动变阻器的总电阻要小，因此采用限流式接法，为了保证滑动变阻器起限流作用，滑动变阻器应该连接“A、B、C”或“A、B、D”几个接线柱；由上图可以看出电流表应该连接“+”接线柱和“0.6”接线柱，电压表应该连接“+”接线柱和“3”接线柱．实物线线图如下图所示．

（2）金属丝的长度l＝30.50cm，直径d＝1.5mm+0.01mm×35.0=1.850mm，电压表的读数2.20V，电流表读数为0.44A，则金属丝的电阻

（3）根据，则带入数据解得ρ=4.4×10－5Ω·m；电流表外接，则电流的测量值偏大，则根据可知，电阻的测量值偏小.点睛：应掌握电学实验中，要通过估算来选择仪器，注意伏安法时电流表内外接法的选择方法，以及滑动变阻器采用分压和限流接法的要求．应掌握电压表与电流表读数方法以及“十分之一”、“五分之一”、“二分之一”估读的含义．12、倾斜直线【解析】

（1）小球与滑块碰撞后在气垫导轨上做匀速运动，平均速度等于瞬时速度，则v1；（2）根据动能定理得：mgh得小球下滑到斜面底端的速度v0小球与斜槽碰撞时动量守恒：mv0＝（m+M）v又小球与斜槽通过光