2023年云南省曲靖市宣威市第九中学高二物理第二学期期末联考模拟试题含解析

2022-2023高二下物理期末模拟试卷考生请注意：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、如图所示为研究某种带电粒子的装置示意图，粒子源射出的粒子束以一定的初速度沿直线射到荧光屏上的O点，出现一个光斑．在垂直于纸面向里的方向上加一磁感应强度为B的匀强磁场后，粒子束发生偏转，沿半径为r的圆弧运动，打在荧光屏上的P点，然后在磁场区域再加一竖直向下，场强大小为E的匀强电场，光斑从P点又回到O点，关于该粒子（不计重力），下列说法正确的是A．粒子带负电B．初速度为C．比荷为D．比荷为2、如图所示，在虛线所包围的圆形区域内，有方向垂直于圆面向里的匀强磁场，从磁场边缘的点沿半径方向射入一束速率不同的质子，这些粒子在磁场里运动的过程中，下列结论中正确的是（）A．轨道半径越大的，其运动时间越长B．运动时间越短的，射出磁场的速率越小C．在磁场中偏转角越小的，运动时间越短D．所有质子在磁场里运动时间均相等3、如图所示为皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径是4r，小轮的半径是2r，b点和c点分别位于小轮和大轮的边缘上，在传动过程中皮带不打滑，则

A．a点和c点的向心加速度大小相等 B．b点和c点的线速度大小相等C．a点和c点的线速度大小相等 D．a点和b点的角速度大小相等4、关于光电效应，有如下几种陈述，其中正确的是（）A．金属电子的逸出功与入射光的频率成正比B．光电流的强度与入射光的强度无关C．用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能要大D．对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应5、一理想变压器的原、副线圈的匝数比为4:1，原线圈接在一个交流电源上，电压u随时间t变化的规律如图所示；副线圈所接的负载电阻是11Ω，则下列判断中错误的是()A．原线圈中的交变电流的频率是50HzB．流过副线圈的电流是5AC．副线圈的输出电压为55VD．变压器输入、输出的功率之比为4∶16、两个等量点电荷P、Q在真空中产生的电场线（方向未画出）如图所示，一电子在A、B两点所受的电场力分别为FA和FB，则它们的大小关系为（）A．FA＝FB B．FA＞FB C．FA＜FB D．无法确定二、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、下列说法正确的是()A．爱因斯坦在光的粒子性的基础上,建立了光电效应方程B．康普顿效应表明光子只具有能量,不具有动量．德布罗意指出微观粒子的动量越大,其对应的波长就越长．C．玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律D．卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型8、如图，两根足够长的平行金属导轨与水平面的夹角为θ，两导轨间距为L，上端接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直导体棒ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，导轨和导体棒的电阻可忽略。让导体棒沿导轨由静止开始下滑，导轨和导体棒接触良好，不计它们之间的摩擦。重力加速度为g.下列说法正确的是A．导体棒开始下滑时的加速度为gsinθB．导体棒匀速运动时所受到安培力为mgcosθC．导体棒匀速运动时产生的电动势为mgRD．导体棒匀速运动时的速度为mgR9、如图所示，为氢原子能级图，现有大量氢原子从n=4的能级发生跃迁，并发射光子照射一个钠光管，其逸出功为2.29ev，以下说法正确的是（）A．氢原子可能发出6种不同频率的光B．能够让钠光电管发生光电效应现象的有4种光子C．光电管发出的光电子与原子核发生β衰变时飞出的电子都是来源于原子核内部D．钠光电管发出的光电子轰击处于基态的氢原子只能使氢原子跃迁到n=2的能级10、如图（a）所示，水平面内有一光滑金属导轨，ac边的电阻为R，其他电阻均不计，ab与ac角夹角为135°，cd与ac垂直。将质量为m的长直导体棒搁在导轨上。并与ac平行。棒与ab、cd交点G、H间的距离为L0，空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B．在外力作用下，棒由GH处以初速度v0向右做直线运动。其速度的倒数1v随位移x变化的关系如图（b）所示。在棒运动L0到MNA．导体棒做匀变速直线运动B．导体棒运动的时间为3C．流过导体棒的电流大小不变D．外力做功为3三、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）某同学利用图甲所示的实验装置，探究物体在水平桌面上的运动规律，物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离后停桌面上（尚未到达滑轮处）．从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示．打点计时器电源的须率为（不计空气阻力，）（1）通过分析纸带数据，可判断重物在两相邻计数点___________和___________之间某时刻落地.（2）计数点5对应的速度大小___________（保留三位有效数字）（3）物块减速运动过程中加速度的大小为___________.（保留三位有效数字）（4）物块与桌面的动摩擦因数为___________12．（12分）利用图中所示的装置可以研究自由落体运动，实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落，打点计时器会再纸带上打出一系列的小点，（1）若实验时用到的计时器为电磁打点计时器，打点计时器的安装要使两个限位孔在同一_____（选填“水平”或“竖直”）线上，以减少摩擦阻力；（2）实验过程中，下列说法正确的是_____A、接通电源的同时要立刻释放重物B、选取纸带时要选取第1个点与第2个点之间的距离接近4mm且清晰的纸带C、释放重物之前要让重物靠近打点计时器D、为了使实验数据更加准确，可取多次测量结果的平均值（3）为了测得重物下落的加速度，还需要的实验仪器是_____A、天平B、秒表C、米尺．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，A、B两块带异号电荷的平行金属板间形成匀强电场，一电子以v0=4×106m/s的速度垂直于场强方向沿中心线由O点射入电场，从电场右侧边缘C点飞出时的速度方向与v0方向成30°的夹角．已知电子电荷e=1.6×10-19C，电子质量m=0.91×10﹣30kg，求：（1）电子在C点时的动能是多少J？（2）O、C两点间的电势差大小是多少V？14．（16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h15．（12分）一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，如图所示．玻璃的折射率为n＝，光在真空中的传播速度为c．①一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB上的最大宽度为多少？②第一问中最边界的入射光束在射出玻璃砖时经历的时间．

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】

垂直于纸面向里的方向上加一磁感应强度为B的匀强磁场后，粒子束打在荧光屏上的P点，根据左手定则可知，粒子带正电，选项A错误；当电场和磁场同时存在时：,解得，选项B错误；在磁场中时，由，可得：,故选项D正确，C错误；故选D.【点睛】本题主要是考查带电粒子在复合场的运动，解答本题要能够根据共点力的平衡条件分析洛伦兹力和电场力的大小关系；在复合场中做匀速直线运动粒子，在解题时要注意过程分析和受力分析．2、C【解析】

设磁场区域半径为R，轨迹的圆心角为α．

轨迹半径r越大，而，α越小，通过磁场的时间越短．故A错误．粒子在磁场中运动的时间为t=T，而轨迹半径r=Rcot，当粒子的运动时间越短时，α越小，则知r越大，而r=，则速度v越大．故B错误．根据推论得知，带电粒子在磁场中偏转角等于轨迹的圆心角α，则在磁场中偏转越小的，轨迹的圆心角α越小，由t=T知，运动时间越短．故C正确．由上分析知道，速度越大，轨迹半径r越大，而，α越小，通过磁场的时间越短，则并非所有质子在磁场里运动时间均相等，故D错误．故选C．【点睛】本题要根据几何知识研究粒子运动的轨迹半径与磁场区域半径的关系，也可以通过作轨迹对比，得到轨迹的圆心角与运动时间、轨迹长度的关系．3、A【解析】

共轴转动的物体上各点具有相同的角速度，靠传送带传动两轮子边缘上的点线速度大小相等．【详解】A项：根据得，c点的向心加速度是b点的2倍，根据知，a的向心加速度是b的2倍，所以a、c两点的向心加速度大小相等,故A正确；B项：b、c角速度相等,根据v=rω，，故B错误；C项：a、b两点的线速度大小相等，b、c两点的角速度相等，根据v=rω，c的线速度大于b的线速度，则a、c两点的线速度不等，故C错误；D项：a、b的线速度大小相等，根据v=rω，知角速度不等，D错误．【点睛】解决本题的关键掌握共轴转动的物体上各点具有相同的角速度，靠传送带传动两轮子边缘上的点线速度大小相等．4、D【解析】

A．根据W0=hv0知，金属的逸出功由金属的极限频率决定，与入射光的频率无关．故A错误．B．光的强度影响单位时间内发出光电子的数目，即影响光电流的大小．故B错误．C．有的不可见光的频率比可见光的频率大，有的不可见光的频率比可见光的频率小，用频率比可见光的频率小的光照射金属比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能要小，故C错误；D．对任何一种金属，都有一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长才能产生光电效应．故D正确．5、D【解析】

A.根据图像可看出交流电的周期为0.02s，所以原线圈中的交变电流的频率是50Hz，故A正确；BC.原线圈的电流为U=3112=220V，根据电压与匝数之间的关系可知副线圈的电压为U2=D.根据变压器的原理可知变压器输入、输出的功率之比为1∶1，故D错误；本题选不正确的，故选D6、B【解析】试题分析：从电场线的疏密判断，A点的电场强度比B点的电场强度大，故EA＞EB．根据电场力F＝qE知，FA＞FB，故B正确，ACD错误．故选B．考点：电场线；电场强度二、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、ACD【解析】

A、爱因斯坦提出了光子假说，建立了光电效应方程，故A正确．B、康普顿效应表明光子有能量，也有动量，依据德布罗意波长公式，可知微观粒子的动量越大，其对应的波长就越短，故B错误．C、玻尔的原子理论只能成功地解释了氢原子光谱的实验规律，故C正确．D、卢瑟福根据α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，故D正确．故选ACD．【点睛】考查光电效应方程、康普顿效应的作用、波尔的原子理论的意义、及α粒子散射实验等等知识，理解德布罗意波，即为物质波．8、AD【解析】

A.导体棒开始下滑时，感应电流为零，不受安培力，此时加速度为重力的分力产生的，为gsinθ；故A正确.B.导体棒匀速运动时，根据平衡条件有：mgsinθ=Fcosθ，可得导体棒所受的安培力大小为：F=mgtanθ；故B错误.CD.当ab以速度v下滑时，感应电动势为：E=BLvcosθ①ab杆中的电流为：I=ERab杆受到的安培力：F=BIL③匀速直线运动时，加速度为零，mgtanθ=F④由①②③④知：E=mgRtanθBL，v=mgRsin9、ABD【解析】

根据数学组合公式Cn【详解】A、根据C42=6知，这些氢原子可能辐射出6种不同频率的光子，故A正确；

B、氢原子由n=4跃迁到n=2能级，辐射的光子能量为3.4eV-0.85eV=2.55eV，大于逸出功，能发生光电效应；而由n=4跃迁到n=3能级，辐射的光子能量为1.51eV-0.85eV=0.66eV，及n=3跃迁到n=2能级，辐射的光子能量为3.4eV-1.51eV=1.89eV，都小于逸出功，不能发生光电效应，因此让钠光电管发生光电效应现象的有n=4跃迁到n=2、n=4跃迁到n=1、n=3跃迁到n=1、n=2跃迁到n=1，共4种光子，故B正确；

C、光电管发出的光电子是来自核外，而原子核发生β衰变时飞出的电子是来源于原子核内部的中子衰变成质子而放出的，故C错误；

E、氢原子从n=4的能级向n=1发生跃迁，发射光子能量最大，当照射钠光管放出能量为E=13.6eV-0.85eV-2.29eV=10.46eV，而氢原子从n=1的能级跃n=2的能级，需要吸收能量为E'=13.6eV-3.4eV=10.2eV，因10.46eV＞10.2eV；氢原子从n=1的能级跃n=3的能级，需要吸收能量为E'=13.6eV-1.51eV=12.09eV，而12.09eV＞10.46eV，【点睛】解决本题的关键知道光电效应的条件，以及知道能级间跃迁时辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差，并掌握光电效应方程的内容，注意光的强度影响光电流，而光的频率影响光电子的最大初动能。10、BC【解析】

A、直线的斜率为：k=2所以有：1v代入得：v=LC、感应电动势为：E=Blv=B(感应电动势大小不变，感应电流为：I=E/R，大小不变，故C正确；B、根据法拉第电磁感应定律有：E=Δϕ解得：Δt=3D、克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热为：Q=对导体棒，由动能定理得：W外-W安=12解得：W外=3B故选：BC。【点睛】根据图象求出v随x变化的函数表达式，判断运动情况；由E=Blv求出任意时刻的电动势，由欧姆定律分析电流变化；求出棒向右移动L0的过程中回路磁通量变化量，由E=ΔϕΔt求解时间；棒向右移动L0的过程中，求出扫过的面积，求出此时电动势，根据三、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、671.002.000.2【解析】

(1)[1][2]从纸带上的数据分析得知：在点计数点6之前，两点之间的位移逐渐增大，是加速运动，位移的增量为定值，均为2cm，而在6、7间增加的位移小于2cm；故说明在6、7间物体即开始减速；(2)[3]每5个点取1个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上某点时小车的瞬时速度大小．计数点5对应的速度大小为(3)[4]计数点根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出物块加速运动过程中加速度，得：而物块减速运动过程中加速度，得：因此减速运动过程中加速度的大小为2.00m/s2；(4)[5]设物块的质量为M，而重物质量为m；根据f=μMg再由牛顿第二定律，f=Ma则有：12、（1）竖直（2）C（3）C【解析】试题分析：（1）因为自由落体运动是竖直方向上的运动，所以为了减小实验中的阻力，应使两个限位孔在同一竖直线上（2）在使用打点计时器时，先接通电源等稳定后再释放重物，A错误；前两个点迹，应选择第1个点与第2个点之间的距离接近2mm且清晰的纸带，B错误；为了得到更多的数据释放重物时，应让重物靠近打点计时器，C正确；为了使实验数据更加准确，可取多次测量