山西省临汾市第一中学等五校2023年高二物理第二学期期末质量检测试题含解析

2022-2023高二下物理期末模拟试卷注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，小明同学站在体重计上，体重计示数为50kg，电梯运动过程中，某一段时间内小明同学发现体重为40kg，重力加速度的大小为g。在这段时间内下列说法中正确的是（）A．小明同学所受的重力变小了B．小明对体重计的压力小于体重计对小明的支持力C．电梯一定在竖直向下运动D．电梯的加速度大小为g/5，方向一定竖直向下2、有关分子的热运动和内能,下列说法不正确的是()A．一定质量的气体,温度不变,分子的平均动能不变B．物体的温度越高,分子热运动越剧烈C．物体的内能是物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和D．布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的3、如图有三个质量均不计的完全相同的弹簧测力计，图中各小球的质量相等，且不计一切摩擦，平衡时各弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F1．则（）A．F1＝F2＝F1 B．F1＝F2＜F1C．F1＝F1＞F2 D．F1＞F1＞F24、如图所示，简易饮水装置由纯净水桶和金属支架组成，金属支架静置于水平地板上，则A．地板对支架的摩擦力水平向左B．水桶对支架的作用力竖直向下C．支架对水桶的作用力斜向右上方D．支架对地板的压力大小等于支架的重力5、关于热力学定律,下列说法中正确的是（）A．做功和热传递在改变内能的方式上是不同的B．只要对内燃机不断改进,就可以把内燃机得到的内能全部转化为机械能C．满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行D．热量只能从高温物体传到低温物体,不能从低温物体传到高温物体6、如图是氧气分子在不同温度(T1和T2)下的速率分布，由图可确定A．温度T1高于温度T2B．两条曲线与横轴所围成的面积不相等C．随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大D．同一温度下，氧气分子呈现“中间多，两头少”的分布规律二、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，甲分子固定在坐标原点O，乙分子沿x轴运动，两分子间的分子势能与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示．图中分子势能的最小值为若两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是（）A．乙分子在P点（时，其动能为B．乙分子在P点时，加速度最大C．乙分子在Q点时，处于平衡状态D．乙分子的运动范围为8、关于光电效应的产生以及现象，下列描述正确的是()A．逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大B．对某金属来说，入射光波长必须大于一极限值，才能产生光电效应C．产生光电效应时从金属表面逸出的所有光电子的动能都相同D．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，一定是入射光的光子能量太小9、下列说法中正确的是A．α粒子散射实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据B．根据玻尔理论，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大C．在光电效应的实验中，入射光的强度增大，光电子的最大初动能也增大D．的半衰期是5天，12g经过15天衰变后剩余的质量为1.5g10、某同学在学习中记录了一些与地球、月球有关的数据资料如表中所示，利用这些数据来计算地球表面与月球表面之间的最近距离，则下列表达式中正确的是（）A． B．C． D．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）用单摆测定重力加速度的实验装置如图(a)所示．(ⅰ)组装单摆时,应在下列器材中选用___________(选填选项前的字母)A．长度为左右的细线B．长度为左右的细线C．直径为的塑料球D．直径为的钢球(ⅱ)某次实验中,记录下单摆的摆长为，50次全振动的时间为,则可算得重力加速度_____________．(保留三位有效数字)(ⅲ)改变摆长,测得相应的振动周期,用多组实验数据做出图象,也可以求出重力加速度．三位同学做出的图线的示意图如图(b)中的所示,其中和平行,和都过原点,图线对应的值最接近当地重力加速度的值．则相对于图线,下列分析正确的是___________(选填选项前的字母)．A．出现图线的原因可能是每次都误将悬点到小球上端的距离记为摆长B．出现图线的原因可能是每次都误将49次全振动记为50次C．图线对应的值小于图线对应的值12．（12分）两位同学用如图甲所示装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律．（1）实验中必须满足的条件是_____．A．斜槽轨道尽量光滑以减小误差B．斜槽轨道末端的切线必须水平C．入射球A每次必须从轨道的同一位置由静止滚下D．两球的质量必须相等（2）测量所得入射球A的质量为mA，被碰撞小球B的质量为mB，图甲中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影，实验时，先让入射球A从斜轨上的起始位置由静止释放，找到其平均落点的位置P，测得平抛射程为OP；再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，与小球B相撞，分别找到球A和球B相撞后的平均落点M、N，测得平抛射程分别为OM和ON．当所测物理量满足表达式___________时，即说明两球碰撞中动量守恒；如果满足表达式______________时，则说明两球的碰撞为完全弹性碰撞．（1）记录纸上的O点是重垂线所指的位置，若测得各落点痕迹到O的距离：OM=2.68cm，OP=8.62cm，ON=11.50cm，并知两球的质量分别为mB=10g与mA=20g，系统碰撞前总动量p与碰撞后总动量p′的百分误差=______%（结果保留一位有效数字）．（4）乙同学也用上述两球进行实验，但将实验装置进行了改装：如图乙所示，将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上，用来记录实验中球A、球B与木条的撞击点．实验时，首先将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触，让入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，撞击点为B′；然后将木条平移到图中所示位置，入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，确定其撞击点P′；再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，与球B相撞，确定球A和球B相撞后的撞击点分别为M′和N′．测得B′与N′、P′、M′各点的高度差分别为h1、h2、h1．若所测物理量满足表达式__________时，则说明球A和球B碰撞中动量守恒．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．（10分）如图所示，一个内壁光滑的圆柱形汽缸竖直放在水平地面上，缸内部横截面积S＝10cm1，用质量m＝l0kg的活塞在汽缸内封闭一定质量的气体，活塞可以在缸内无摩擦地滑动，外界大气压p0＝1.0×105pa．当气体温度T1＝300K时，封闭气柱长h＝40cm，活塞保持静止，重力加速度g＝10m/s1，则：（1）在活塞上再放一质量为M＝10kg的物块，活塞将向下移动，使活塞停在一个新的位置保持静止，若变化过程中温度不变，求活塞移动的距离△h．（1）欲使活塞再回到原来的位置，需要使温度升高到T1，求T1．14．（16分）如图甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，间距d＝0.5m，电阻不计，左端通过导线与阻值R＝2W的电阻连接，右端通过导线与阻值RL＝4W的小灯泡L连接．在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，CE长="2"m，有一阻值r="2"W的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处．CDEF区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图乙所示．在t＝0至t＝4s内，金属棒PQ保持静止，在t＝4s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动．已知从t＝0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中，小灯泡的亮度没有发生变化，求：（1）通过小灯泡的电流．（2）金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小．15．（12分）如图，AB段为半径R=2m的四分之一光滑绝缘竖直圆弧轨道，BC段为粗糙绝缘水平面。在四分之一圆弧区域内存在着E=2×106V/m方向竖直向上的匀强电场，有一质量m=1kg、电荷量q=+1×10-5C的小滑块，从A点的正上方距离A点H处由静止释放。已知小滑块与水平面间动摩擦因数μ=0.5，不计空气阻力，g取10m/s2。(1)若H=5m，求小滑块运动至B点时对轨道的压力；(2)通过计算判断：是否存在某一H值，使滑块通过圆弧AB后最终停在B点右侧1.5m处。

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】

人对体重计的压力小于人的重力，说明人处于失重状态，根据牛顿第二定律可求加速度，加速度向下，运动方向可能向上也可能向下．【详解】A.小明在这段时间内处于失重状态，是由于他对体重计的压力变小了，而他的重力没有改变，故A错误；B.对体重计的压力与体重计对小明的支持力是一对作用力与反作用力，大小一定相等，故B错误；CD.以竖直向下为正方向，有：mg−F=ma，即50g−40g=50a，解得a=0.2g，方向竖直向下，但速度方向可能是竖直向上，也可能是竖直向下，故C错误，D正确。故选：D2、D【解析】

A.温度是分子平均动能的标志，所以温度不变，分子的平均动能不变，故A正确；B.物体的温度越高，分子的平均动能越大，即分子热运动越剧烈，故B正确；C.物体的内能就是物体内部所有分子的热运动动能和分子势能的总和，故C正确；D.布朗运动是固体小颗粒的无规则运动，是由液体分子的不规则碰撞引起的，故D错误。3、A【解析】第一幅图：以下面小球为研究对象，由平衡条件得知，弹簧的弹力等于小球的重力G；第二幅图：以小球为研究对象，由平衡条件得知，弹簧的弹力等于小球的重力G；第三幅图：以任意一个小球为研究对象，由平衡条件得知，弹簧的弹力等于小球的重力G；所以平衡时各弹簧的弹力大小相等，即有F1=F2=F1．选项A正确，B、C、D错误．故选A．【点睛】本题根据平衡条件确定弹簧的弹力大小，容易产生的错误是第三幅图：认为弹力等于2G或2．4、B【解析】A：以简易饮水装置为研究对象，受力分析可得：简易饮水装置受重力和水平地板对装置的支持力。故A项错误。BC：以水桶为研究对象，受力分析可得：水桶受重力和支架对水桶的作用力。由平衡条件可得：支架对水桶的作用力方向竖直向上。再由牛顿第三定律可得：水桶对支架的作用力竖直向下。故B项正确，C项错误。D：以简易饮水装置为研究对象，受力分析可得：简易饮水装置受重力和水平地板对装置的支持力。由平衡条件可得：水平地板对装置的支持力等于水桶和支架的总重力。再由牛顿第三定律可得：支架对地板的压力大小等于水桶和支架的总重力。故D项错误。5、A【解析】

A．做功和热传递在改变内能的方式上是不同的，做功是其余能与内能的转化，热传递是内能的转移，A正确；B．根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸热而全部转化为机械能，即热机的效率不可能达到100%，B错误；C．热力学第二定律告诉我们，一切与热现象有关的宏观过程都是不可逆的，故满足能量守恒定律的物理过程不一定能自发进行，如热量不会自发地由低温物体向高温物体传递，C错误；D．根据热力学第二定律知，热量可以自发地由高温物体传到低温物体，不能自发地由低温物体传到高温物体．电冰箱能制冷是在压缩机做功的情况下热量才由低温物体传到高温物体，热量不是自发地由低温物体传到高温物体，D错误．故选A.6、D【解析】

A．温度越高中等速率分子占据的比例越大；由速率分布图可知，温度T1低于温度T1．故A错误；B．由题图可知，在两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，即相等，即两条曲线与横轴所围成的面积相等，故B错误；C．随着温度的升高，分子的平均动能增大，但并不是每一个氧气分子的速率都增大，故C错误；D．由速率分布图可知，同一温度下，氧气分子呈现“中间多，两头少”的分布规律，故D正确；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、AD【解析】试题分析：两分子所具有的总能量为0，乙分子在P点时，分子势能为-E0，故分子动能为E0，故A正确；乙分子在P点时，分子力为零，故加速度为零，最小，故B错误；Q点时分子势能为零，但此时受分子力不为零，故不是平衡状态，故C错误；当乙分子运动至Q点（x=x1）时，其分子势能为零，故其分子动能也为零，分子间距最小，而后向分子间距变大的方向运动，故乙分子的运动范围为x≥x1，故D正确．故选AD．考点：分子力【名师点睛】分子间的引力和斥力总是同时存在，并且都随分子间的距离的增大而减小．当分子间距离等于平衡距离时，引力等于斥力，分子间作用力为零；当分子间距离小于平衡距离时，斥力、引力随分子间距离减小而增大，但斥力增加得快，所以表现出斥力；当分子间距离大于平衡距离时，斥力、引力随分子间距离增大而减小，但斥力减小得快，所以表现出引力．同时还要掌握分子力做功与分子势能之间的关系，明确分子力做正功时分子势能减小，分子力做负功时，分子势能增大．8、AD【解析】

A．根据光电效应方程：Ekm=hγ-W0可知，发生光电效应时，光电子的最大初动能随入射光频率增大而增大，故A正确。B．发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，即入射光的波长小于金属的极限波长，故B错误。C．发生光电效应时，由于电子逸出金属克服束缚力做功不同，则电子逸出金属时的初动能不同，故C错误。D．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为光的频率小于金属的极限频率，由可知入射光的光子能量太小导致不能发生光电效应，故D正确。9、AD【解析】A.

α粒子散射实验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据，故A正确；B.根据玻尔理论可知，结合，可知，氢原子辐射出一个光子后，核外电子的运动速度增大，即动能增大，则氢原子的电势能减小，故B错误；C.在光电效应的实验中，入射光的强度增大，频率不变，光电子的最大初动能不变，C错误；D.

12g经过15天后，发生了三次衰变，根据，则还有1.5g未衰变，故D正确；故选AD.．【名师点睛】α粒子散射实验提出卢瑟福建立原子核式结构模型；根据牛顿第二定律，由库仑力提供向心力可知，辐射出一个光子后氢原子的电势能与核外电子的运动速度的变化；光电子的最大初动能；根据半衰期的定义，即可求解．10、BD【解析】

由题，激光器发出激光束从发出到接收的时间为t=2.565s，光速为c，则有：s=c•．故A错误．由题，月球绕地球转动的线速度为：v=1km/s，周期为：T=27.3s，则月球公转的半径为：R′=，s=R′-R-r=-R-r．故B正确．月球表面的重力加速度g与月球绕地球转动的线速度v没有关系，不能得到g=，则不能求出s=-R-r．故C错误．以月球为研究对象，月球绕地球公转时，由地球的万有引力提供向心力．设地球质量为M，月球的质量为m，则得：，又在地球表面，有：g0＝；联立上两式得：R′=；则有：s=s=R′-R-r=-R-r．故D正确．故选BD．【点睛】本题要理清思路，明确好研究的对象和过程，要充分利用表格的数据求解s，考查运用万有引力和圆周运动规律解决天体问题的能力．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、AD9.83AB【解析】（i）为减小实验误差，应选择1m左右的摆线，故选A，为减小空气阻力影响，摆球应选质量大而体积小的金属球，故选D，因此需要的实验器材是AD．（ii）单摆振动周期，根据可得代入可得；（iii）根据可得图像的斜率，即当地重力加速度为，若测量摆长时加上摆球的直径，则有，根据数学知识可知，对T2-L图象来说，与b线斜率相等，两者应该平行，是截距，A正确；实验中误将49次全振动记为50次，则周期的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏大，图线的斜率k偏小，B正确；由图可知，图线c对应的斜率k偏小，根据T2-L图象的斜率，当地的重力加速度可知，g值大于图线b对应的g值，C错误．【点睛】写出单摆周期，根据单摆的周期公式变形得出T2与L的关系式，再分析T2-L图象中g与斜率的关系，得到g的表达式．根据重力加速度的表达式，分析各图线与b之间的关系．12、BCmAOP=mAOM+mBONmAOP2=mAOM2+mBON22【解析】（1）“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，故A错误；要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故B正确；要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故C正确；为了使小球碰后不被反弹，要求入射小球质量大于被碰小球质量，故D错误．（2）小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相同，它们在空中的运动时间t相等，它们的水平位移x与其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，若两球相碰前后的动量守恒，则mAv0=mAv1+mBv2，又OP=v0t，OM=v1t，ON=v2t，代入得：mAOP=mAOM+mBON；若碰撞是弹性碰撞，则机械能守恒，由机械能守恒定律得：mAv02=mAv12+mBv22，将OP=v0t，OM=v1t，ON=v2t，代入得：mAOP2=mAOM2+mBON2．（1）由（2）知（4）小球做平抛运动，在竖直方向上：h=gt2，平抛运动时间