山东省沂源县第二中学2022-2023学年高二物理第二学期期末考试模拟试题含解析

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、如图所示是氢原子的能级图，大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时，一共可以辐射出6种不同频率的光子，其中巴耳末系是指氢原子由高能级向n=2能级跃迁时释放的光子，则A．6种光子中有3种属于巴耳末系B．6种光子中频率最小的是n=2激发态跃迁到基态时产生的C．从n=2能级跃迁到基态所释放的光子频率大于从基态跃迁到n=2能级所吸收的光子频率D．使n=4能级的氢原子电离至少要0.85eV的能量2、某航母跑道长约195m，舰载机起飞需要的最低速度为50m/s。飞机在滑行前，弹射系统给飞机的弹射速度能达到10m/s，该舰载机在航母甲板上匀加速滑行的最长时间为（）A．7.55s B．10s C．6.5s D．8s3、如图所示，虚线表示等势面，相邻两等势面间的电势差相等，有一带电的小球在该电场中运动，不计小球所受的重力和空气阻力，实线表示该带正电的小球的运动轨迹，小球在a点的动能等于20eV，运动到b点时的动能等于2eV，若取C点为零电势点，则这个带电小球的电势能等于－6eV，它的动能等于：（）A．16eV B．14eV C．6eV D．4ev4、恒温水池底部一条小鱼吐出一个气泡，该气泡由池底缓缓上浮，气泡内气体可视为定质量的理想气体，则在气泡上浮的过程中（）A．气泡内气体向外界放热B．气泡内气体内能增大C．气泡内气体压强增大D．气泡内气体对外界做功等于从外界吸热5、如图所示，沿x轴正向传播的一列简谐波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s，则可推出（）A．再经过0.01s，图中质点a的速度方向与加速度方向相同B．图中质点b此时动能正在减小，其加速度正在增大C．若发生干涉现象，该波所遇到的波的频率为100HzD．若发生明显衍射现象，该波所遇到的障碍物的尺寸一定大于4m6、如图所示，直线上有o、a、b、c四点，ab间的距离与bc间的距离相等，在o点处有固定点电荷.若一带负电荷的粒子仅在电场力作用下从c点由静止开始沿直线运动到b点，再运动到a点，带电的运动粒子产生的电场对固定点电荷产生的电场的影响忽略不计，则（）A．b点电势高于c点电势B．从c点运动到b点的过程中电场力做的功等于从b点运动到a点中电场力做的功C．整个过程中，粒子电势能不断增加D．整个过程中，粒子动能不断减少二、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，光滑水平面上，水平恒力F作用在木块上，小车和木块间无相对滑动，小车质量为M，木块质量为m．它们共同加速度为a，木块与小车间的动摩擦因素为，则在运动过程中（）A．木块受到的摩擦力一定是mgB．木块受到的合力为FC．小车受到的摩擦力为D．小车受到的合力为8、研究光电效应的电路图如图所示,以下说法正确的是（）A．光电效应现象说明了光具有粒子性B．若用红光照射时电流表示数不为零,则在其它条件不变的情况下,换用蓝光照射时电流表示数也一定不为零C．在光照条件一定的情况下,当阳极和阴极之间所加的电压为零时,电流表的示数也一定为零D．在光照条件一定的情况下,向右滑动变阻器的滑片,则电流表的示数一定随之增大9、如图所示电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器．现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2A，电流表A2的示数增大了0.8A，则下列说法正确的是()A．电压表V2示数不变B．电压表V3示数增大C．该变压器起降压作用D．变阻器滑片是沿d→c的方向滑动10、如图所示，P、Q是两根竖直且足够长的金属杆电阻忽略不计，处在垂直纸面向里的匀强磁场B中，MN是一个螺线管，它的绕线方向没有画出，P、Q的输出端a、b和MN的输入端c、d之间用导线相连，A是在MN的正下方水平放置在地面上的金属圆环现将金属棒ef由静止释放，在下滑中始终与P、Q杆良好接触且无摩擦在金属棒释放后下列说法正确的是A．螺线管MN中的感应电流先增大后不变B．A环对地面的压力一直增大C．A环对地面的压力先增大后减小至恒定值D．A环对地面的压力先减小后增大至恒定值三、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，打点计时器固定在斜面的某处，让一滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下．图2是某同学实验时打出的某条纸带的一段．（1）已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，利用该纸带中测出的数据可得滑块下滑的加速度大小a=_______m/s2；（2）打点计时器打B点时，滑块的速度大小vB=________m/s(结果保留三位有效数字)；（3）为了测出滑块与斜面间的摩擦力，该同学已经测出斜面的长度l及高度h，他还需要测量的物理量是（重力加速度为g）____________，利用测得的量及加速度a表示摩擦力的大小f=____________．12．（12分）某同学利用如图所示的装置做“验证动量守恒定律的实验”，已知两球的质量分别为m1、m2(且m1＞m2)，关于实验下列说法正确的()A．如果M是m2的落点，则该同学实验过程中必有错误B．斜槽轨道必须很光滑C．实验需要验证的是m1·＝m2·OM＋m1·D．实验需要秒表、天平、圆规等器材四、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，一长为200m的列车沿平直的轨道以80m/s的速度匀速行驶，当车头行驶到进站口O点时，列车接到停车指令，立即匀减速停车，因OA段铁轨不能停车，整个列车只能停在AB段内，已知OA=1200m，OB=2000m，求：（1）列车减速运动的加速度大小a的取值范围。（2）列车减速运动的最长时间。14．（16分）如图所示为内径均勻的U形管，其内部盛有水银，右端封闭空气柱长12cm，左端被一重力不计的轻质活塞封闭一段长10cm的空气柱．当环境温度t1=27℃时，两侧水银面的高度差为2cm．当环境温度变为t2时，两侧水银面的高度相等．已知大气压强p0=75cmHg，求：①温度t2的数值；②左端活塞移动的距离．15．（12分）如图所示，半圆形表示一半径为R的半圆柱玻璃体的横截面，直角坐标系xOy以圆心O为坐标原点。现有一束平行光沿x轴正方向射入半圆柱玻璃体，其中从A点入射的光线通过玻璃体后，恰好通过x轴上的P点，已知A点的坐标为（0，），P点的坐标为（，0）①求该玻璃体的折射率；②若垂直于y轴某个范围内的入射光都能从玻璃柱圆弧面射出，求这些光线在y轴上入射点的范围.

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】巴耳末系是指氢原子由高能级向n=2能级跃迁时释放的光子，6种光子中从n=4→2与n=3→2的属于巴耳末系，即2种，A错误；频率最小的光子对应这能级差最小的跃迁，则从n=4激发态跃迁到n=3时产生光子的能量最小，频率最小，选项B错误；从n=2能级跃迁到基态所释放的光子能量等于n=2和n=1的能级差，而从基态跃迁到n=2能级所吸收的光子能量也等于n=2和n=1的能级差，则从n=2能级跃迁到基态所释放的光子频率等于从基态跃迁到n=2能级所吸收的光子频率，选项C错误；使n=4能级的氢原子电离至少要吸收0-（-0.85）=0.85eV的能量，选项D正确；故选D.点睛：本题考查了波尔原子理论：从高轨道向低轨道跃迁时减少的能量以光子的形式辐射出去；所有的激发态都是不稳定的，都会继续向基态跃迁，故辐射光子的种类种；判断光子能量与波长的关系．只有入射光子的能量大于金属的逸出功才会发生光电效应．判断是否电离，看处于激发态的氢原子吸收能量后的总能量是否大于等于0，一旦大于等于0，说明发生电离．2、C【解析】

当舰载机恰好在跑道终端起飞时舰载机用时最长；根据位移时间公式得：；A.7.55s，与结论不相符，选项A错误；B.10s，与结论不相符，选项B错误；C.6.5s，与结论相符，选项C正确；D.8s，与结论不相符，选项D错误；3、B【解析】小球自a点运动到b时，电场力做负功：Wab=2eV-20eV=-18eV

①

由于相邻两等势面的电势差相等，故电势差的大小关系有：Uab=3Ubc

②

从b到c电场力做正功，根据动能定理有：Wbc=Ekc-Ekb

③

联立①②③可得Ekc=8eV．

由于只有电场力做功，电势能和动能和保持不变，故在c点：E=Ep+Ek=8eV

即电势能和动能之和为8eV，因此当电势能等于-6eV时动能为14eV，故ABD错误，C正确．

故选C．4、D【解析】

在气泡上浮的过程中，气体的压强减小，体积变大，气体对外做功；由于温度不变，则内能不变，根据热力学第一定律∆U＝W＋Q可知，气体吸收热量，即气体对外界做功等于从外界吸热。故D正确，ABC错误。故选D。5、B【解析】

根据图像得出波长，求出周期，从而判断再经过0.01s时a点的振动情况，进而判断加速度与速度方向的关系，根据波传播方向知道质点的振动的方向，从而知道质点b的速度和加速度的变化。发生干涉的条件是频率相同，看两列波的频率是否相同，比较波的波长与障碍物的尺寸，因为只有当波长比障碍物尺寸大或差不多时，就会发生明显的衍射。【详解】A．根据图像可知：λ=4m，则周期T==0.02s，图示时刻质点a正向上运动，再经过0.01s，即半个周期，质点a向波谷运动，则速度沿y轴负方向，加速度沿y轴正方向，两者方向相反，故A错误；B．由于波向右传播，根据“上下坡”法，知道图中b质点向下振动，速度减小，动能减小，加速度正在增大，故B正确；C．该列波的频率为50Hz，要想发生干涉，频率需相同，故C错误；D．当波的波长比障碍物尺寸大或差不多时，就会发生明显的衍射，则知若发生明显衍射现象，该波所遇到的障碍物的尺寸不大于4m，故D错误。【点睛】本题主要考查了对波形图的理解，较为简单。6、A【解析】

由于粒子从静止开始运动，可分析受力的方向，判断o点电荷的电性，再根据电场力做功，判断粒子动能及电势能的变化。【详解】A．负电荷仅在电场力作用下从c点由静止开始沿直线运动到b点，可知o点的场源电荷带正电，它产生的电场线从o指向c，因此b点电势高于c点电势，A正确；B．虽然ab间的距离等于bc间的距离，但ab间的电场强度大于bc间电场强度，因此从c点运动到b点电场力做的功小于从b点运动到a点中电场力做的功，B错误；CD．由于整个过程中，电场加做正功，因此粒子的电势能不断减少，而动能不断增加，CD错误。故选A。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】

A、根据题意可知，小车和木块间无相对滑动，两者之间的摩擦力为静摩擦力，不能用mg计算；A错误B、根据牛顿第二定律可知，加速度，木块受到的合外力；B错误CD、小车受到的摩擦力等于小车受到的合外力，即；CD正确故选CD考点：牛顿第二定律点评：先用整体法求加速度，再用隔离法分析物体受力，加速度是分析问题的关键．8、AB【解析】光电效应现象说明了光具有粒子性，选项A正确；蓝光的频率大于红光，则若用红光照射时电流表示数不为零，说明能发生光电效应，则在其它条件不变的情况下，换用蓝光照射时也一定能发生光电效应，则电流表示数也一定不为零，选项B正确；在光照条件一定的情况下,当阳极A和阴极K之间所加的电压为零时，同样会有光电子到达阳极A，形成光电流，则电流表的示数不为零，选项C错误；在光照条件一定的情况下，向右滑动变阻器的滑片，则光电管的正向电压变大，则达到A极的光电子数会增加，即电流表的示数随之增大，但当电压增加到一定值，单位时间内逸出的光电子全部能到达A极时，此时光电流达到饱和状态，此时即使再增加电压，光电流也不会再增加，选项D错误；故选AB.点睛：本题考查用光电管研究光电效应，关键是要掌握电路的结构和原理，注意理解饱和光电流的含义及掌握各种色光的频率高低．9、AC【解析】

观察到电流表A1的示数增大了0.2A，电流表A2的示数增大了0.8A，即副线圈电流增大，由于a、b接在电压有效值不变的交流电流两端，匝数比不变，所以副线圈电压不变，即V1，V2示数不变，根据欧姆定律得负载电阻减小，所以变阻器滑片是沿c→d的方向滑动，故A正确，D错误；由于电流表A2的示数增大，所以R0两端电压增大，所以滑动变阻器R两端电压减小，即电压表V3示数减小，故B错误；观察到电流表A1的示数增大了0.2A，电流表A2的示数增大了0.8A，即原线圈电流增大量小于副线圈电流增大量，根据电流与匝数成反比，所以该变压器起降压作用，故C正确；故选AC．10、AC【解析】金属棒ef由静止释放过程中，先做加速度减小的变加速运动，最后做匀速运动，则ef所在回路中产生的感应电流先增大后不变，A正确；由楞次定律分析可知，当ef回路中电流增大时，螺线管与A环之间存在斥力，开始时，A环中产生的感应电流最大，磁场增强，所以环的磁通量的变化率增大，据安培力公式可知环与螺线管间的斥力增大，当ef匀速运动时，螺线管中的磁场最强，而环的磁通量的变化率不变，据安培力公式可知环与螺线管间的斥力为零，据此可知两者间的斥力先增大后减小最后恒定不变，故A环对地面的压力先增大后减小最后不变，故BD错误C正确．【点睛】首先分析金属棒ef由静止释放过程中，受到重力和安培力作用，先做加速度减小的变加速运动，后当两力平衡做匀速运动，则知ef所在回路中产生的感应电流先增大后不变，此电流流过线圈MN，MN中产生的磁场先增强后不变，据楞次定律判断感应电流的方向，再据左手定则判断力的方向，再分析A环对地面的压力的变化．本题是两次电磁感应的问题，要根据ef杆的运动情况分析A环中感应电流的变化，综合性较强．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、4.02.16滑块质量【解析】

1、滑块从斜面滑下过程为匀变速直线运动，ABCD之间的时间间隔都相等等于2个周期，频率为50hz，所以周期为0.02s.那么时间间隔为0.04s．根据，计算得．2、受力分析可知物体沿斜面下滑的合力，已知长度l和高度h，那么，带入计算只需要再测出质量m即可．12、A【解析】

入射球要比靶球质量大，因此质量为m1的为入射小球，其碰前落地点为P，碰后落地点为M，故A正确；在同一组的实验中要保证入射球和靶球每次平抛的速度都相同，故每次入射球必须从同一高度由静止释放，由于摩擦作用对它们的影响相同，因此轨道是否光滑不影响实验，故B错误；不管是入射小球还是被碰小球，它们开始平抛的位置都是O点，图中P是入射小球不发生碰撞时飞出的落地点，N是被碰小球飞出的落地点，M是入射小球碰撞后飞出的落地点，由于它们都是从同一高度做平抛运动，运动的时间相同，故