福建省南平市建瓯市芝华中学2022-2023学年物理高二第二学期期末学业水平测试模拟试题含解析

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、某人从水平面上的O点向正东方向运动了10m到达A点，然后从A再沿东偏北60°方向又运动了10m到达B点，则该人从O运动到B的位移大小为A．10m B． C． D．20m2、如图所示，一闭合直角三角形线框abc以速度v匀速向右穿过匀强磁场区域，磁场宽度大于ac边的长度．从bc边进入磁场区，到a点离开磁场区的过程中，线框内感应电流的情况（以逆时针方向为电流的正方向）是下图中的（）A． B．C． D．3、根据相对论判断，下列说法正确的是（）A．狭义相对论全面否定了经典力学理论B．如果物体在地面上静止不动．任何人在任何参考系里测出的物体长度都是一样的C．真空中的光速在不同的惯性参考系中也是不同的D．物体运动时的质量总要大于静止时的质量4、如图所示，在光滑固定的水平长杆上套着一个光滑的质量为m的滑环A，滑环通过一根不可伸长的轻绳悬吊一质量为3m的重物B（可视为质点），轻绳长为将滑环A固定在水平杆上，给B一个水平瞬时冲量作用，使B向左摆动，且恰好刚碰到水平杆。若滑环A不固定，仍给B以同样大小的瞬时冲量作用，则重物B摆起的最大高度（相对于最低点）为A． B． C． D．5、根据玻尔的原子模型，一个氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级时，该氢原子（）A．吸收光子，能量减小B．放出光子，能量减小C．放出光子，核外电子动能减小D．吸收光子，核外电子动能不变6、图甲是光电效应的实验装置图，图乙是光电流与加在阳极A和阴极K上的电压的关系图像。下列说法正确的是A．饱和电流的大小，由入射光的颜色决定B．只要增大电压，光电流就会一直增大C．对某种确定的金属，其遏止电压只由入射光的频率决定D．不论哪种颜色的入射光，只要光足够强，就能发生光电效应二、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、如图所示，质量为3kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面质量为1kg的物体B用细线悬挂A、B间相互接触但无压力．取g=10m/s1．某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间A．弹簧弹力大小为10NB．B对A的压力大小为11NC．A的加速度为零D．B的加速度大小为4m/s18、科技馆中的一个展品如图所示，在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头，在一种特殊的间歇闪光灯的照射下，若调节间歇闪光间隔时间正好与水滴从A下落到B的时间相同，可以看到一种奇特的现象，水滴似乎不再下落，而是像固定在图中的A、B、C、D四个位置不动，对出现的这种现象，下列描述正确的是(g=10m/s2)()A．水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间满足tAB＜tBC＜tCDB．闪光的间隔时间是C．水滴在相邻两点间的平均速度满足vABvBCvCD=149D．水滴在各点的速度之比满足vBvCvD＝1239、如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁，在磁铁下方放一个固定的铝质圆环．将磁铁托起到弹簧原长状态时释放，磁铁在上下振动过程中S极的下端没有达到铝质圆环所在位置．下列说法正确的是A．磁铁向下运动时，铝质圆环对磁铁产生吸引力B．磁铁向下运动时，铝质圆环对磁铁产生排斥力C．磁铁第一次向上运动到最高点时，弹簧恢复到原长D．磁铁第一次向上运动到最高点时，弹簧不能恢复到原长10、某金属发生光电效应时，光电子的最大初动能Ek与入射光波长的倒数间的关系如图所示。已知h为普朗克常量，c为真空中的光速，e为元电荷，由图象可知，下列说法正确的是（）A．该金属的逸出功为-EB．入射光的波长小于λ0时会发生光电效应现象C．普朗克常量和光速的乘积hc＝Eλ0D．用波长为的光照射该金属时，其遏止电压为三、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）如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为，其中、、、、、，则打E点时小车的瞬时速度的大小是______，加速度的大小是______计算结果保留两位有效数字．12．（12分）如图为“碰撞实验器”，它可以探究动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．(1)实验中必须要求的条件是______．A．斜槽轨道尽量光滑以减少误差B．斜槽轨道末端的切线必须水平C．入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同D．入射球每次必须从轨道的同一位置由静止释放(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP，然后，把被碰小球m2静置于小平轨道的末端，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并重复多次．本实验还需要完成的必要步骤是________(填选项前的符号)．A．用天平测量两个小球的质量m1、m2B．测量抛出点距地面的高度HC．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、ND．测量平抛射程OM、ON(3)某次实验中得出的落点情况如图所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球的质量m1和被碰小球的质量m2之比为________．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）跨过定滑轮的轻绳两端，分别系着物体A和物体B，物体A放在倾角为θ的斜面上，如图所示，已知物体A的质量为m，物体A与斜面间的动摩擦因数为μ(μ＜tanθ)，滑轮的摩擦不计，要使物体A静止在斜面上，求物体B的质量的取值范围(按最大静摩擦力等于滑动摩擦力处理)．14．（16分）如下图为t=0时刻沿X轴传播的波形图．图中参与振动的质元P的平衡位置为X=1.5米，若已知波速为20米/秒．（1）若波向左传播，求P点位移达正的极大值至少要经多少时间？（2）若波向右传播，求至少经多长时间P点速度与t=0时刻等大反向？（3）若波向右传播，写出由图示时刻开始计时，P点的振动方程（只需写出方程，不用写出过程）．15．（12分）如图所示，一个半径为R，折射率为的透明玻璃半球体，O为球心，轴线OA水平且与半球体的左边界垂直，位于轴线上O点左侧处的点光源S发出一束与OA夹角θ=60°的光线射向半球体；已知光在真空中传播的速度为c．求：①光线第一次从玻璃半球体出射的方向与SA的夹角；②光线在玻璃半球体内传播的时间．(不考虑光线在玻璃半球中反射时间)

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、C【解析】

如图所示，以O点为坐标原点，上北下南，左西右东，建立坐标系由图可知，该人从O点运动到B点的位移大小为：，方向从O指向A．故本题选C．2、A【解析】

线框从开始进入到全部进入磁场时，磁通量向里增大，则由楞次定律可知，电流方向为逆时针，产生的电动势：E=BLv，随有效长度的减小而减小，所以感应电流i随有效长度的减小而减小；线框全部在磁场中运动的过程中，没有磁通量的变化，所以没有电动势和感应电流；线框离开磁场的过程中，磁通量不断减小，由楞次定律可知，电流沿顺时针方向；感应电流i随有效长度的减小而减小．A．该图与结论相符，选项A正确；B．该图与结论不相符，选项B错误；C．该图与结论不相符，选项C错误；D．该图与结论不相符，选项D错误；3、D【解析】经典力学是狭义相对论在低速（v＜＜c）条件下的近似，相对论并没有否定经典力学，而是在其基础上发展起来的，有各自成立范围；故A错误；根据相对论尺缩效应可知，若物体在地面上静止不动，人在其他运动参考系里面测出的物体的长度可能会变短，故B错误．根据相对论原理，真空中的光速在不同的惯性参考系中是相同的，选项C错误；根据相对论m=知，物体的速度越大，其质量也越大，故D正确．故选D．4、B【解析】

设物块受到水平冲量后速度为，滑环固定时，根据机械能守恒得。滑环不固定时，摆起最大高度为h，在最大高度时的共同速度为v：根据动量守恒，根据能量守恒，解得。A.，与结论不相符，选项A错误；B.，与结论相符，选项B正确；C.，与结论不相符，选项C错误；D.，与结论不相符，选项D错误；5、B【解析】

一个氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级，即从高能级向低能级跃迁，释放光子，能量减少，电子的轨道半径减小，根据kq2【点睛】此题主要考查波尔理论的知识，知道高能级向低能级跃迁，释放光子，从低能级向高能级跃迁，吸收光子．6、C【解析】

A.通过图像分析得出，饱和电流的大小，由入射光的强度决定，A错误。B.通过图像分析得出，当达到饱和电流后，继续增加电压，电流不再增大，B错误。C.根据图像分析得出，光电流为零时，，所以其遏止电压只由入射光的频率决定，C正确。D.只有当光的频率高于截止频率才能发生光电效应，与光强无关，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、BD【解析】A、剪断细线前，A和B间无压力，则弹簧的弹力F=mAg=30N，剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不会突变，则弹力还是30N，A项错误．C、D、剪断细线的瞬间两物体即将一起加速向下运动，对整体分析整体加速度，则C项错误，D项正确．B、隔离对B分析，mBg-N=mBa，解得N=mBg-mBa=10-1×4N=11N，故B正确．故选BD．【点睛】细线剪断瞬间，先考虑AB整体，根据牛顿第二定律求解瞬时加速度；再考虑B，根据牛顿第二定律列式求解弹力；最后根据牛顿第三定律列式求解B对A的压力．8、BD【解析】

A、水滴做初速度为零的匀加速直线运动，由题图可知ABBCCD=135，根据匀变速直线运动的推论知，水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间间隔相等，故A错误；B、由h=gt2可求得水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间为t==s=s，即闪光的间隔时间是s，故B正确；C、由平均速度v=知，水滴在相邻两点间的平均速度满足vABvBCvCD=135，故C错误；D、由v=gt知水滴在各点的速度之比满足vBvCvD＝123，故D正确．9、BD【解析】

AB．磁铁向下运动时，铝质圆环所在位置磁感应强度增强，磁通量增大，根据楞次定律可知，铝质圆环对磁铁产生排斥力，A错误B正确．CD．磁铁向上运动时，铝质圆环所在位置磁感应强度减小，磁通量减小，铝质圆环对磁铁产生吸引力，所以磁铁第一次向上运动到最高点时，弹簧不能恢复到原长，C错误D正确．10、BC【解析】

A.该金属的逸出功为E．故A错误；B.如果所示，λ1为截止波长，入射光的波长小于λ1时会发生光电效应现象。故B正确；C.该金属的逸出功为E＝hγ1=，解得：hc＝Eλ1．故C正确；D.根据eU1＝Ekm，Ekm＝hγ﹣E=，解得：遏止电压U1=．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、0.740.64【解析】

利用匀变速直线运动的推论得：，

根据运动学公式采用逐差法求解加速度得：．12、（1）BD（2）ACD（3）4:1【解析】试题分析：（1）A、只要小球离开轨道时的水平速度相等即可，不需要要求轨道光滑，故A错误；为了保证小球做平抛运动，斜槽末端必须水平；故B正确；为防止入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，故C错误；为保证小球每次平抛的速度均相同；故应入射小球每次从同一点由静止释放；故D正确；（2）实验时，先让入射球ml多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP．然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球ml从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复．测量平均落点的位置，找到平抛运动的水平位移，因此步骤中CD是必须的，而且C要在D之前．至于用天平秤质量先后均可以．所以答案是ACD；（3）由图2所示可知，OP=1．5cm，OM=2．5cm，ON=3．0cm，如果两球碰撞过程动量守恒，则：，代入数据求得：；考点：验证碰撞中的动量守恒实验【名师点睛】验证碰撞中的动量守恒，入射球质量应大于被碰球的质量；验证动量守恒定律实验中，质量可测而瞬时速度较难．因此采用了落地高度不变的情况下，水平射程来反映平抛的初速度大小，所以仅测量小球抛出的水平射程来间接测出速度．过程中小球释放高度不需要，小球抛出高度也不要求．最后可通过质量与水平射程乘积来验证动量是否守恒四、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、【解析】

先选物体B为研究对象，它受到重力mBg和拉力T的作用，根据平衡条件有：T=mBg①再选物体A为研究对象，它受到重力mg、斜面支持力N、轻绳拉力T和斜面的摩擦力作用，假设物体A处于将要上滑的