广东省广州仲元中学2023年物理高二第二学期期末经典模拟试题含解析

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、下列关于静电的说法中，正确的是A．摩擦起电创造了电荷B．丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引铁钉C．普通验电器能直接检测物体带有何种性质的电荷D．电荷量存在某最小值2、如图是氢原子的能级图，对于一群处于n=4的氢原子，下列说法中正确的是（）A．这群氢原子能够吸收任意能量的光子后向更高能级跃迁B．这群氢原子能够发出4种不同频率的光C．从n=4能级跃迁到n=3能级发出的光的波长最长D．如果发出的光子中有两种能使某金属产生光电效应，其中一种一定是由n=3能级跃迁到

n=2能级发出的3、如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止P点。设滑块所受支持力为FN，OF与水平方向的夹角为θ,下列关系正确的是A．B．C．D．4、用波长为300nm的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10-19J，已知普朗克常量为6.63×10-34J.s，真空中的光速为3×108m/s，能使锌产生光电效应单色光的最低频率（）A．1×1014HzB．8×1015HzC．.2×1015HzD．8×1014Hz5、以下说法中符合事实的是A．汤姆生发现电子并提出了原子核式结构模型B．玻尔发现电子并提出了原子核式结构模型C．卢瑟福做了α粒子散射实验并提出了原子核式结构模型D．密里根做了α粒子散射实验并提出了原子核式结构模型6、下列关于光电效应的说法正确的是()A．只要入射光的强度足够大，就一定能发生光电效应B．入射光的频率高于极限频率时，光的强度越大，光电流越大C．入射光的频率高于极限频率时，入射的频率越大，光电流越大D．入射光的频率高于极限频率时，光的强度越大，产生的光电子的最大初动能越大二、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、如图，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，这就是大家熟悉的惯性演示实验．若砝码和纸板的质量分别为M和m，各接触面间的动摩擦因数均为μ，砝码与纸板左端的距离及桌面右端的距离均为d．现用水平向右的恒定拉力F拉动纸板，下列说法正确的是A．纸板相对砝码运动时，纸板所受摩擦力的大小为B．要使纸板相对砝码运动，F一定大于C．若砝码与纸板分离时的速度小于，砝码不会从桌面上掉下D．当时，砝码恰好到达桌面边缘8、用表示分子引力与斥力平衡时两分子间的距离,下列各图中可以定性反映分子作用力或分子势能随分子间距离变化关系的图线是A．B．C．D．9、如图所示,电荷量和质量都相同的带正电粒子以不同的初速度通过A、B两板间的加速电场后飞出,不计重力的作用,则()．A．它们通过加速电场所需要的时间相等B．它们通过加速电场过程中动能的增量相等C．它们通过加速电场的过程中速度的增量相等D．它们通过加速电场的过程中电势能的减少量相等10、如图所示，A、B、C三颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，已知三颗卫星的质量关系为mA=mB＜mC，轨道半径的关系为rA＜rB=rC，则三颗卫星（）A．线速度大小关系为B．加速度大小关系为C．向心力大小关系为D．周期关系为TA<TB=TC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，是利用插针法测定玻璃砖的折射率的实验得到的光路图，玻璃砖的入射面AB和出射面CD并不平行，则：（1）出射光线与入射光线________（填“平行”或“不平行”）；（2）以入射点O为圆心，以R=5cm长度为半径画圆，与入射光线PO交于M点，与折射光线OQ交于F点，过M、F点分别向法线作垂线，量得MN=1.68cm，FE=1.12cm，则该玻璃砖的折射率n=________．12．（12分）如图所示，某同学将两块质量分别为m1和m2的不同物块用细线连接，置于光滑的水平桌面上，两个物块中间夹有一根压缩了的轻质弹簧．烧断细线，物块从静止开始运动，最终离开桌子边缘做平抛运动．该同学通过必要的测量，以验证物体间相互作用时的动量守恒定律．（1）该同学还需要的实验器材是_______；（2）本实验中要直接测量的物理量是_________；（3）用实验中所测量的物理量，写出验证动量守恒定律的关系式_________.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，某种材料制成的半球体，左侧面镀有水银，CD为半球底面直径，O为球心，直线OB垂直CD，且与半球面交于B点．现有一单色光平行BO方向从半球面上的A点射入半球，经CD面反射后恰好从B点射出半球．半球的半径为R，入射时单色光线与OB的距离d=R，透明半球对该单色光的折射率，不考虑单色光在B点的反射．①求单色光从B点射出时的折射角；②已知光在真空中的传播速度为c，求单色光在半球内传播的总时间t．14．（16分）如图所示，是一个简化后的娱乐项目示意图，游客被安全地固定在球型装备（看成质点，图中未画出）内，被弹射系统水平贴地弹出后即刻进入长为L=5m的水平轨道SO．O点既是水平路面的末端，也是半圆轨道OA的起点，以O点为坐标原点建立水平向右的x轴．竖直半圆轨道OA与AB（O、A、B在同一条竖直线上，B点为半圆轨道的最高点，该处切线水平）的半径均为R=2m，它们在A点衔接，不计衔接处的缝隙大小和装备运行到此处的能量损失．半圆轨道OA的右侧是一片水域，水面略低的半径r=2m的水平圆盘，MN是圆盘的竖直支架（它与半圆轨道在同一竖直面内），N点是圆盘的圆心，M点可以左右移动，水平圆盘不能和半圆轨道OA重叠．若球型装备与SO之间的动摩擦因数μ=0.2，与两半圆轨道的摩擦不计，圆盘转轴NM的高度H=2m，不计空气阻力，球型装备的质量为50kg，在某次设备测试中，让球型装备空载运行，求：（1）为了能让装备安全到达B点，则弹射系统应至少给装备提供多少能量？（2）若装备恰好能安全到达B点，此后为让装备能落到水平圆盘上，求M点的坐标范围；（3）若M点的坐标为x=6m，为让装备能落到水平圆盘上，求弹射系统提供给装备的能量．15．（12分）如图所示，MN是通过某透明球体的球心的一条直线.现有一条平行于直线MN的单色光线射向此球体上的A点，经球体折射后从球面B点射出，出射点B到出射光线与MN的交点P的距离BP等于球体半径，与直线MN的夹角为(结果保留根号).则:(i)该球体的折射率是多少?(ii)已知光在真空中的速度为3×108m/s，那么，该单色光通过透明球体时的速度是多少?

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.摩擦起电的本质是电荷的转移，并没有创造电荷，A错误。B.丝绸摩擦过的玻璃棒能够带静电，可以吸引纸屑，无法吸引铁钉，B错误。C.验电器只能检测物体是否带电，无法确定带有何种性质的电荷，C错误。D.电荷量存在最小值即元电荷，任何带电体的电量均为元电荷的整数倍，D正确。2、C【解析】

A、氢原子发生跃迁，吸收的能量必须等于两能级的能级差，故A错误；B、根据，可知，这群氢原子能够发出6种不同频率的光子，故B错误；C、从n=4跃迁到n=3，辐射的光子频率最小，波长最长，故C正确；D、如果发出的光子有两种能使某金属产生光电效应，知两种光子为能量最大的两种，分别为由n=4跃迁到n=1，和n=3跃迁到n=1能级发出的，故D错误．3、A【解析】

物体处于平衡状态，对物体受力分析，根据共点力平衡条件，可求出支持力和水平推力．对小滑块受力分析，受水平推力F、重力G、支持力FN、根据三力平衡条件，将受水平推力F和重力G合成，如图所示，由几何关系可得，，A正确．【点睛】本题受力分析时应该注意，支持力的方向垂直于接触面，即指向圆心．本题也可用正交分解列式求解！4、D【解析】

根据光电效应方程逸出功，可知代入数据可知：故D正确，ABC错误5、C【解析】试题分析：汤姆生发现电子，卢瑟福提出了原子核式结构模型，选项AB错误；卢瑟福做了α粒子散射实验并提出了原子核式结构模型，选项C正确，D错误；故选C.考点：物理学史【名师点睛】此题是物理学史的考查；对课本上涉及到的物理学家的名字及在物理学中的贡献要熟练掌握；不仅如此还要学习物理学家为科学发展献身的伟大精神；对物理学史的考查历来是考试的热点问题.6、B【解析】能否发生光电效应与入射光的强度大小无关，只与入射光的频率有关，选项A错误；入射光的频率高于极限频率时，能发生光电效应，光的强度越大，光电流越大，选项B正确；入射光的频率高于极限频率时，入射的频率越大，光电子最大初动能越大，但是光电流不一定越大，选项CD错误；故选B.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、对纸板分析，当纸板相对砝码运动时，所受的摩擦力μ（M+m）g+μMg，故A错误；B、设砝码的加速度为a1，纸板的加速度为a2，则有：f1=Ma1，，发生相对运动需要，代入数据解得：，故B正确；C、若砝码与纸板分离时的速度小于，砝码匀加速运动的位移小于，匀减速运动的位移小于，则总位移小于d，不会从桌面掉下，故C正确；D、当时，砝码未脱离时的加速度，纸板的加速度，根据，解得，则此时砝码的速度，砝码脱离纸板后做匀减速运动，匀减速运动的加速度大小，则匀减速运动的位移，而匀加速运动的位移，可知砝码离开桌面，故D错误．故选BC．8、BC【解析】

AB．分子之间的相互作用都随分子间距离的增大而减小分子引力的变化慢，当时分子引力等于分子斥力，所以，是分子的平衡距离，r大于平衡距离，分子力表现为引力，当r小于r0时，分子间的作用力表现为斥力：分析间距离为时分子势能最小；当r由小于逐渐增大到10r0的过程中，和均减小，是分子的平衡距离，此时分子间的作用力为0；所以在该过程中合力F先是斥力逐渐减小，大于r0后表现为分子引力并逐渐增大，达到最大后又逐渐减小，A错误，B正确；CD．当时分子引力小于分子斥力，当r减小时，分子之间的作用力做负功，分子势能增大；当时分子引力大于分子斥力当r增大时，分子之间的作用力做负功，分子势能增大．所以当r等于时，分子势能最小，C正确，D错误．故选BC.【点睛】当分子间距离等于平衡距离时，分子力为零，分子势能最小；掌握分子间作用力与分子间距离的关系、分子清楚图象，即可正确解题．9、BD【解析】根据牛顿第二定律得，粒子的加速度，可知加速度相等，因为初速度不同，根据位移时间公式知，运动的时间不同．根据△v=at知，速度的变化量不同，故AC错误．根据动能定理得，qU=△Ek，知电场力做功相同，则动能的增量相同．故B正确．因为电场力做做功相等，根据电场力做功与电势能的关系知，电势能的减小量相等．故D正确．故选BD．10、BD【解析】

根据万有引力提供向心力：，解得：，由图示可知：rA＜rB=rC，所以vA＞vB=vC，故A错误；根据万有引力提供向心力：，解得：，由图示可知：rA＜rB=rC，所以aA＞aB=aC，故B正确；向心力为，由题意知三颗卫星的质量关系为mA=mB＜mC，轨道半径的关系为rA＜rB=rC，所以可以判断：FA＞FB，FB＜FC，故C错误；根据万有引力提供向心力：，解得：，由图示可知：rA＜rB=rC，所以TA<TB=TC，故D正确．所以BD正确，AC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、不平行1.5【解析】

（1）因为上下表面不平行，光线在上表面的折射角与在下表面的入射角不等，则出射光线的折射角与入射光线的入射角不等，可知出射光线和入射光线不平行．（2）根据折射定律得，12、刻度尺两物块平抛运动的水平位移x1和x2m1x1=m2x2【解析】

（1）取小球1的初速度方向为正方向，两小球平抛初速度分别为v1、v2，平抛运动的水平位移分别为x1、x2，平抛运动的时间为t.需要验证的方程：0=m1v1−m2v2又v1=x1/t,v2=x2/t代入得到m1x1=m2x2故需要测量两木块落地点到桌面边缘的水平距离x1、x2所以需要的器材为刻度尺．（2）烧断细线后，两球离开桌面做平抛运动，由于高度相等，则平抛的时间相等，水平位移与初速度成正比，把平抛的时间作为时间单位，小球的水平位移可替代平抛运动的初速度．需要直接测量的物理量是两物块平抛运动的水平位移x1和x2；（3）将需要验证的关系速度用水平位移替代，验证动量守恒定律的关系式为m1x1=m2x2；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=60°②．【解析】

①该单色光在半球内传播的光路如图所示：设光在A点的入射角为θ1，则有：，可得θ1=60°设折射角为θ2.则有：，可得θ2=60°由几何关系可知，光线在B点的入射角θ2=30°在B点，由，可得：=60°②由图可知：，EF=OF-OE=，AE=2EF=光线在球内的总路程为：s=AE+EB=光线在球内的传播速度