2023年浙江省嘉兴市重点名校物理高二第二学期期末统考模拟试题含解析

2022-2023高二下物理期末模拟试卷注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、质量分别为ma＝0.5kg，mb＝1.5kg的物体a、b在光滑水平面上发生正碰．若不计碰撞时间，它们碰撞前后的位移—时间图象如图，则下列说法正确的是()A．碰撞前a物体的动量的大小为零B．碰撞前b物体的动量的大小为6kg·m/sC．碰撞过程中b物体受到的冲量为1N·sD．碰撞过程中a物体损失的动量大小为1.5kg·m/s2、如图所示，M、N为真空中两根完全相同的均匀带正电绝缘棒，所带电荷量相同，且平行正对放置，两棒中点分别为O1、O2，a、b、c、d、e为O1O2连线上的六等分点，a点处有一带正电的固定点电荷．已知c处和d处的场强大小均为E0，方向相反，则b处的场强大小为()A．E0B．C．D．3、如图所示，理想变压器原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，交流电压表V1、V2和电流表A1、A2均为理想电表，导线电阻不计．当开关S闭合后()A．A1示数变大，A1与A2示数的比值变大B．A1示数变小，A1与A2示数的比值不变C．V2示数变小，V1与V2示数的比值变大D．V2示数不变，V1与V2示数的比值不变4、19世纪初，爱因斯坦提出光子理论，使得光电效应现象得以完美解释，关于光电效应下列说法正确的是A．在光电效应实验中，入射光足够强就可以发生光电效应B．在光电效应实验中，入射光照射时间足够长就可以发生光电效应C．若某金属的逸出功为W0，该金属的截止频率为D．保持入射光强度不变，增大入射光频率，金属在单位时间内逸出的光电子数将增大5、如图所示半圆形玻璃砖，圆心为O，半径为R．某单色光由空气从OB边界的中点A垂直射入玻璃砖，并在圆弧边界P点发生折射，该折射光线的反向延长线刚好过B点．则（）A．该玻璃对此单色光的折射率为1.5B．光从A传到P的时间为3R2c（cC．该玻璃对此单色光的临界角为45°D．玻璃的临界角随入射光线位置变化而变化6、某静电除尘设备集尘板的内壁带正电，两板的带电量相等，中心位置有一个带负电的电极，它们之间的电场线分布如图所示，A、B两点关于电极对称，C是电场中的另一点．则A．B点电势比C点高B．A点电场强度比C点大C．A、B两点的电势不等D．A、B两点的电场强度大小方向都相同二、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、图1所示为氢原子能级图，大量处于n＝4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，其中用从n＝4能级向n＝2能级跃迁时辐射的光照射图2所示光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，则()A．若将滑片右移，电路中光电流增大B．若将电源反接，电路中可能有光电流产生C．若阴极K的逸出功为1.05eV，则逸出的光电子最大初动能为2.4×10－19JD．大量处于n＝4激发态的氢原子向低能级跃迁时辐射的光中只有4种光子能使阴极K发生光电效应8、如图所示，正方形容器处在匀强磁场中，一束电子从a孔垂直进入磁场射入容器中，其中一部分从c孔射出，一部分从d孔射出，则下列说法正确的是A．从两孔射出的电子速率之比B．从两孔射出的电子轨道半径之比C．从两孔射出的电子在容器中运动所用时间之比为D．从两孔射出的电子在容器中运动时的加速度大小之比9、(多选)有一个交变电流u＝311sin(314t)V，则下列说法中正确的是()A．这个交变电流的频率是50HzB．它可以使“220V,100W”的灯泡正常发光C．用交流电压表测量时，读数为311VD．使用这个交变电流的用电器，每通过一库仑的电量时，电流做功311焦耳10、如图所示，在共点力合成的实验中橡皮筋一端固定于P点，另一端连接两个弹簧秤，使这端拉至O点，两个弹簧秤的拉力分别为F1、F2(α+β<90°)，现使F1大小不变地沿顺时针转过某一角度，要使结点仍在O处，相应地使F2的大小及图中β角发生变化。则相应的变化可能的是A．F2一定增大B．F2可能减小C．β角一定减小D．β角可能增大三、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）为了解释光电效应现象，爱因斯坦提出了“光子”的概念，并给出了光电效应方程．但这一观点一度受到质疑，密立根通过下述实验来验证其理论的正确性，实验电路如图1所示．（1）为了测量遏止电压UC与入射光频率的关系，实验中双刀双掷开关应向____闭合．（填“ab”或“cd”）（2）如果实验所得UC-υ图象如图2所示，其中U1、υ1、υ0为已知量，电子电荷量e，那么：①只需将__________________与普朗克常量h进比较，若在误差许可的范国内二者相等，则证明“光电效应方程”是正确的．②该实验所用光电管的K极材料的逸出功为___________________．12．（12分）某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行验证动量守恒定律的实验。光滑的水平平台上的A点放置有一个光电门。实验步骤如下：A．在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片；B．用天平分别测得小滑块a（含挡光片）和小球b的质量为m1、m2；C．在a和b间用细线连接，中间夹一被压缩了的水平轻短弹簧，静止放置在平台上；D．细线烧断后，a、b被弹开，向相反方向运动；E.记录滑块a离开弹黄后通过光电门时挡光片的遮光时间t；F.小球b离开弹簧后从平台边缘飞出，落在水平地面的B点，测出平台距水平地面的高度h及B点与平台边缘铅垂线之间的水平距离x0；G.改变弹賛压缩量，进行多次实验.（1）用螺旋测微器测量遮光条的宽度，如图乙所示，则遮光条的宽度为_______________mm.（2）若a、b与弹黄作用过程中系统动量守恒，则m1dt=______________（用上述实验所涉及物理量的字母表示，重力加速度为g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，两根足够长平行金属导轨MN、PQ固定在倾角θ＝37°的绝缘斜面上，顶部接有一阻值R＝3Ω的定值电阻，下端开口，轨道间距L＝1m．整个装置处于磁感应强度B＝2T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上．质量m＝1kg的金属棒ab置于导轨上，ab在导轨之间的电阻r＝1Ω，电路中其余电阻不计．金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好．不计空气阻力影响．已知金属棒ab与导轨间动摩擦因数μ＝0.5，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取g＝10m/s2.(1)求金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度vm；(2)求金属棒ab沿导轨向下运动过程中，电阻R上的最大电功率PR；(3)若从金属棒ab开始运动至达到最大速度过程中，电阻R上产生的焦耳热总共为1.5J，求流过电阻R的总电荷量q.14．（16分）如图所示，绝热气缸开口向上放置在水平平台上，已知活塞横截面积为S=50cm2，质量为m=10kg，被封闭气体温度为t=27℃，活塞封闭的理想气体气柱长L=10cm．已知大气压强为P0=1×105Pa，标准状况下（压强为一个标准大气压，温度为0℃）理想气体的摩尔体积为22.4L，阿伏伽德罗常数NA=6×1023mol-1．（活塞摩擦不计，重力加速度g取10m/s2）．求：①被封闭理想气体的压强②被封闭内所含分子的数目．15．（12分）如图所示是在竖直方向上振动并沿水平方向传播的简谐横波，实线是t=0时刻的波形图，虚线是t=0.2s时刻的波形图．①若波沿x轴负方向传播，求它传播的速度．②若波沿x轴正方向传播，求它的最大周期．③若波速是25m/s，求t=0时刻P点的运动方向．

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】A.由图示图象可知,碰撞前a的速度：va=sa/ta=16/4=4m/s,碰撞前a的动量：Pa=mava=0.5×4=2kg⋅m/s，故A错误；B.由图示图象可知，碰撞前b静止，碰撞前b的动量为零，故B正确；C.由图示图象可知,碰撞后a、b的速度相等,为：v=s/t=(24−16)/(12−4)=1m/s,碰撞后b的动量大小为：，根据动量定理：，故C错误；D.由图示图象可知,碰撞后a、b的速度相等,为：v=s/t=(24−16)/(12−4)=1m/s,碰撞后a的动量大小为：，碰撞过程中a物体损失的动量大小为，故D错误；故选B.2、D【解析】

设O1、O2，a、b、c、d、e相邻两点间的距离为r，带正电的点电荷电荷量为Q.两绝缘棒在d处产生的合场强大小为E，根据对称性和电场的叠加原理可知：c处有，d处有：，则得，方向向左；根据对称性可知：两绝缘棒在b处产生的合场强大小为，方向向右，故b处的场强大小：，D正确．【点睛】根据点电荷场强公式和电场的叠加原理，表示出两绝缘棒在d处产生的合场强，根据对称性得到在b处的合场强，再由电场的叠加求解．3、D【解析】

变压器初级电压由发电机决定，故V1不变；根据可知V2示数不变，且V1与V2示数的比值不变；当开关S闭合后，次级电阻减小，故次级电流I2变大，即A2示数变大；根据可知I1变大，A1与A2示数的比值不变；故选D.4、C【解析】

AB.当入射光的频率大于极限频率时，才会发生光电效应，与入射光强弱以及光照时间均无关，故AB错误；C.某金属的逸出功为W0，根据W0=hv0，则有该金属的截止频率为W0h，故D.保持入射光强度不变，增大入射光频率，那么单位时间射到金属表面的光子数的数目减小，则在单位时间内逸出的光电子数将减小，故D错误；5、B【解析】

作出光路图，结合几何关系求出入射角和折射角，根据折射定律求出玻璃对光的折射率，根据sinC=1n求出临界角．根据几何关系求出光在玻璃中传播的路程，通过v=cn求出光在玻璃中传播的速度，从而得出光从A到【详解】A、作出光路图，如图所示，根据几何关系知，入射角α=30°，折射角θ=60°，根据折射定律得：n=sinθsinB、光在玻璃砖中传播的速度v=c3，则光从A传到P的时间t=3R2cC、根据sinC=1n得该玻璃对单色光的临界角为：C=arcsin33，故D、玻璃的临界角与入射角无关，故D错误。故选：B。【点睛】本题考查了几何光学的基本运用，关键作出光路图，结合折射定律和几何关系综合求解，难度不大．6、A【解析】

由对称性可知，A、B两点的电势相等，选项C错误；因顺着电场线电势降低，A点电势比C点高，则B点电势比C点高，选项A正确；A点的电场线较C点稀疏，可知A点电场强度比C点小，选项B错误；A、B两点的电场强度大小相同，但是方向不同，选项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、BC【解析】A：若将滑片右移，加在光电管上的正向电压变大，光电流有可能增大，也有可能不变（光电流饱和后不再增加）。故A项错误。B：若将电源反接，加在光电管上的电压变成反向电压，若电压小于遏止电压，则电路中有光电流产生。故B项正确。C：从n=4能级向n=2能级跃迁时辐射的光的能量，若阴极K的逸出功为1.05eV，则逸出的光电子最大初动能。故C项正确。D：大量处于n＝4激发态的氢原子向低能级跃迁时辐射的光有6种，其中只有从n=4能级向n=3能级跃迁光子能量()和从n=3能级向n=2能级跃迁的光子能量()小于从n=4能级向n=2能级跃迁时辐射的光子能量()。若逸出功的数值为1.05eV，则有5种光子能使阴极K发生光电效应。故D项错误。8、AD【解析】

ABC．电子从c点射出，d为圆心，rc=L，圆心角，由，得运动时间电子从d点射出，ad中点为圆心，，圆心角，所以解得故A正确，BC错误．D．电子做匀速圆周运动可得则故D正确．故选AD．【点睛】本题为带电粒子在磁场中运动的基本问题，只需根据题意明确粒子的运动半径及圆心即可顺利求解．9、AB【解析】A、由交流电，可知，则频率，故A正确；BC、由题电压的最大值，有效值，可以使“220V100W”的灯泡正常发光，用交流电压表测量时，读数为220V，故B正确，C错误；D、使用此交流电的用电器，每通过1C的电量时，电流作功W=qU=220J，故D正确；错误的故选C．10、AD【解析】

根据题意，保持合力大小方向不变，F1大小不变，方向改变，看怎样改变F2仍能组成平行四边形即可。平行四边形定则是矢量合成的重要法则，要熟练应用，平时训练中要不断的加强练习。【详解】根据平行四边形定则有：如图1变化所示，可以增大的同时增大角；如图2所示，可以增大的同时减小角；如图3所示，可以增大而保持角不变；同时根据平行四边形定则可知，减小的同时减小角是不能组成平行四边形的。A．F2一定增大，与分析结果相符，故A正确；B．F2可能减小，与分析结果不符，故B错误；C．β角一定减小，与分析结果不符，故C错误；D．β角可能增大，与分析结果相符，故D正确。【点睛】本题考查力的平行四边形定则的应用，较为简单。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、cd【解析】

（1）测量遏止电压需要将阴极K接电源的正极，可知实验中双刀双掷开关应向下闭合到cd．

（2）①根据爱因斯坦光电效应方程：Ek=hv-W0

由动能定理：eU=Ek得：，

结合图象知：；

解得普朗克常量：h=，

②截止频率为v0，则该金属的逸出功：W0=hv0【点睛】解决本题的关键掌握光电效应方程，对于图象问题，关键得出物理量之间的关系式，结合图线的斜率或截距进行求解，解决本题的关键掌握光电效应方程以及最大初动能与遏止电压的关系．12、3.703(3.701~3.704)m2【解析】

（1）[1]螺旋测微器的读数是由固定刻度与可动刻度示数的和，所以遮光条的宽度d=3.5mm+20.4×0.01mm=3.704mm；（2）[2]烧断细线后,ab被弹簧弹开,a获得的动量与b获得的动量大小相等方向相反,而a通过光电门的速度v1=dt,动量m1v1=m1dt,b做平抛运动,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）；（3）1C．【解析】

解：（1）金属棒由静止释放后，在重力、轨道支持力和安培力作用下沿斜面做变加速运动，加速度不断减小，当加速度为零时达到最大速度vm后保持匀速运动．有：mgsinθ﹣μmgcosθ﹣FB＝0①FB＝BIL②③E＝BLvm④联解①②③④得：vm＝2m/s⑤（2）金属棒以最大速度vm匀速运动时，电阻R上的电功率最大，根据功率公式有：⑥联解③④⑤⑥得