陕西省宝鸡市金台高级中学2023年高二物理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、如图所示，a、b两根垂直纸面的直导线通有大小相等的电流，P点到a、b距离相等，要使P点产生图示方向的磁场，则a、b中电流的方向为A．都垂直纸面向里B．都垂直纸面向外C．a中电流垂直纸面向里，b中电流垂直纸面向外D．a中电流垂直纸面向外，b中电流垂直纸面向里2、关于光电效应的下列说法中，正确的是A．光电流的强度与入射光的强度无关B．入射光的频率增大，则金属的逸出功也随着增大C．无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应D．当用频率为2v0的单色光照射截止频率为v0的金属时，所产生的光电子的最大初动能为hv0，其中h为普朗克常量3、汽车刹车后做匀减速直线运动，最后停了下来，在刹车过程中，汽车前半程的平均速度与后半程的平均速度之比是（）A．（＋1）∶1 B．2∶1C．1∶（＋1） D．1∶4、一个氢原子从能级跃迁到能级，该氢原子（）A．吸收光子，能量减少 B．吸收光子，能量增加C．放出光子，能量增加 D．放出光子，能量减少5、甲、乙两物体相距1m，甲在后乙在前沿同一直线、同一方向运动，其v－t图象如图所示，下列说法正确的是A．0～3s内两物体间的距离不断减小B．在3～6s间某一时刻两物体第二次相遇C．t＝4s时两物体第二次相遇D．t＝3s时两物体间的距离为5m6、天然放射性元素（钍）经过一系列α衰变和β衰变之后，变成（铅）．下列论断中正确的是A．铅核比钍核少23个中子B．铅核比钍核少24个质子C．衰变过程中共有4次α衰变和8次β衰变D．衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变二、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，匀强电场中有一等腰三角形ABC，一个带电荷量q=－3×10－6C的点电荷由A移到B的过程中，电势能增加1.8×10－5J，由B移到C的过程中电场力做功9×10－6J，∠ABC=∠CAB=30°，BC=23m，已知电场线平行于△ABC所在的平面，下列说法正确的是A．B、C两点的电势差UBC=3VB．电场强度的方向平行于ABC．负电荷由C移动到A的过程中，电势能增加D．该电场的场强为1V/M8、下列叙述中符合物理学史的有（）A．汤姆孙通过研究阴极射线实验,发现了电子B．卢瑟福通过对粒子散射实验现象的分析,证实了原子核是可以再分的C．巴耳末根据对氢原子可见光区的谱线分析,总结出了氢原子光谱可见光区波长公式D．玻尔提出的原子模型,彻底否定了卢瑟福的原子核式结构学说9、用甲、乙两种单色光照射同一金属做光电效应实验，发现光电流与电压的关系如图所示．已知普朗克常量为h，被照射金属的逸出功为W0，遏止电压为Uc，电子的电荷量为e，则下列说法正确的是（）A．甲光的强度小于乙光的强度B．甲光的频率等于乙光的频率C．甲光的频率为D．甲光照射时产生的光电子初动能均为10、下列说法正确的是（）A．液体表面层分子的势能比液体内部分子的势能大B．所有理想气体分子速率分布遵循麦克斯韦速率分布律C．广东的“回南天”很潮湿，因为空气的绝对湿度大D．第二类永动机不能做成，因为违背了能量守恒定律E.液晶具有流动性和各向异性三、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）某同学设计了如图甲所示的装置来探究“加速度与合力的关系”．带滑轮的长木板水平放置，滑块右端与穿过打点计时器的纸带相连，左端通过拉力传感器连接细线与砂桶．将滑块由静止释放，直接由拉力传感器读出细线的拉力F，根据打出的纸带求出加速度a．改变砂桶内细砂质量，得到若干组a-F数据．进行数据分析处理，得出“加速度与合力的关系”．请回答下列实验的相关问题．(1)实验中力传感器的示数F_________(选填“大于”“小于”或“等于”)细砂和砂桶受到的总重力．(2)图乙是某次实验的一条纸带的一部分，测得各计数点到0点的距离分别为OA=2.00cm，OB=5.49cm，OC=10.49cm，OD=17.00cm，OE=25.01cm，OF=34.52m，每相邻两个计数点间还有4个点未面出，所用交流电源频率为50Hz．滑块的加速度a=___m/s².(结果保留两位小数)(3)根据记录数据该同学作出a-F图象如明丙所示，由图象可知滑块A的质量为_____kg；受到的摩擦力大小为___________N．12．（12分）某同学用如图所示的装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律，图中PQ是斜槽，QR为水平槽．(1)实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，然后用圆规画一个尽可能小的圆，把所有的落点圈在里面，圆心即平均位置，其目的是减小实验中的_________(填“系统误差”或“偶然误差”)．(2)再把B球放在水平槽上靠近水平槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次，用(1)中同样的方法找出它们的平均落点位置．图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，A、B球落点痕迹如图所示，但未明确对应位置．(用实验中测量的量表示)．(3)碰撞后B球的水平射程应为_________．(4)在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量?答：_________(填选项号)A．水平槽上不放B球时，测量A球落点位置到O点的距离B．A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离C．测量A球或B球的直径D．测量A球和B球的质量m1、m2E.测量G点相对于水平槽面的高度F.测量水平槽末端P点离O点的高度(5)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_________(用实验中测量的量表示)．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）已知水的密度ρ＝1.0×103kg/m3、摩尔质量M＝1.8×10-2kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023mol-1。试求：(结果均保留两位有效数字)⑴水分子的质量m0；⑵一个水分子的直径d。14．（16分）如图为某交流发电机和外接负载的示意图，发电机电枢线圈abcd为n=20匝的矩形线圈，其面积S=0.02m2，线圈绕轴以角速度ω=50rad/s逆时针匀速转动（不计一切摩擦）。矩形线圈的电阻r=2.0Ω，外电路负载电阻R=8.0Ω，匀强磁场B只分布在转轴的左侧，垂直纸面向里，B=0.5T。求：（1）线圈产生感应电动势的峰值Em（2）线圈由中性面转过的过程中，产生的平均感应电动势（3）线圈转动过程中，交流电压表的示数U15．（12分）如图，体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；气缸内密封有温度为2.4T0、压强为1.2p0的理想气体．p0和T0分别为大气的压强和温度．已知：气体内能U与温度T的关系为U＝αT，α为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的．求①气缸内气体与大气达到平衡时的体积V1；②在活塞下降过程中，气缸内气体放出的热量Q.

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】

依据安培定则知，要使P点磁场方向向下，应使a中电流的磁场垂直aP斜向下，使b中电流的磁场垂直bP斜向下，又根据安培定则知，a中电流向纸里，b中电流向纸外．故C正确，ABD错误．2、D【解析】

A.光电流的强度随入射光的强度增大而增大，故A错误；B.金属的逸出功取决于金属本身的性质，与入射光的频率无关，故B错误；C.发生光电效应的条件是入射光的频率大于极限频率，与入射光照射的时间无关，故C错误；D.当用频率为2v0的单色光照射截止频率为v0的金属时，所产生的光电子的最大初动能为：Ekm=h•2v0-W=2hv0-hv0=hv0，其中h为普朗克常量，故D正确。故选D。点晴：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，在发生光电效应的前提下，光电流的强度随入射光的强度增大而增大．3、A【解析】试题分析：将汽车刹车看作是初速度为零的匀加速直线运动，根据初速度为零的匀加速直线的比例式可知，相等位移所用的时间之比为，根据平均速度公式可知，前、后半程的平均速度之比为，即，所以只有选项A正确；考点：匀变速直线运动公式4、B【解析】

一个氢原子从能级跃迁到能级，即从低能级向高能级跃迁，需要吸收光子，能级的能量值为又能级值为负值，所以，能级越高，能量值越大，即此时能量增加。所以B正确，ACD错误。故选B。5、D【解析】AD：0～3s内，甲的速度大于乙的速度，甲在0～3s内比乙多运动；起始时甲、乙两物体相距1m，则0～3s内两物体间的距离先减小后增大，t＝3s时两物体间的距离为5m．故A项错误，D项正确．BC：3～6s内，乙的速度大于甲的速度，乙在3～6s内比甲多运动；t＝3s时两物体间的距离为5m，两物体不会第二次相遇．故BC两项错误．点睛：追及类问题要抓住两者速度相等时，两者之间的位置关系，分析追上与否或两者间距离的极值．6、D【解析】

AB．根据质量数和电荷数守恒可知，铅核比钍核少8个质子，少16个中子，故AB错误；发生α衰变是放出42He，发生β衰变是放出电子0-1e，设发生了x次α衰变和y次β衰变，CD．则根据质量数和电荷数守恒有：2x-y+82=90，4x+208=232，解得x=6，y=4，故衰变过程中共有6次α衰变和4次β衰变，故C错误，D正确．故选D．【点睛】正确解答本题的关键是：理解α、β衰变的实质，正确根据衰变过程中质量数和电荷数守恒进行解题．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.由电势差与电场力做功的关系可知：U故A错误；B.由电势差与电场力做功的关系可知：U因为UBC=-3V，所以UCB=3V，所以C点与AB中点电势相等，C点与AB的中点连线是一条等势线，等腰三角形ABC底边AB与等势线垂直，所以电场强度的方向平行于AB，故B正确；C.CA间的电势差为UCA=-UBC-UAB=-3V,说明C点电势比A点电势低，因为负电荷在电势高的地方，电势能小，所以负电荷由C移动到A的过程中，电势能减小，故C错误；D.∠ABC=∠CAB=30°，BC=23m，AB=6m，电场强度的方向平行于AB，由匀强电场中电场强度与电势差的关系可知：E=故D正确。8、AC【解析】

A．汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子的存在，A正确；B．卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析，证实了原子是由原子核和核外电子组成的，B错误；C．巴尔末根据氢原子光谱分析，总结出了氢原子光谱可见光区波长公式，C正确；D．玻尔在卢瑟福的原子核式结构学说的基础上，引入了量子理论，提出的原子模型，并没有完全否定卢瑟福的原子核式结构学说，D错误．故选AC.9、BC【解析】根据光的强度越强，则光电子数目越多，对应的光电流越大，即可判定甲光的强度较大；故A错误；根据eUc=hγ0=hγ-W0，由于Uc相同，因此两种光的频率相等，故B正确；由光电效应方程=eUc=hγ-W0，那么乙光的频率：γ=；故C正确．由图可知，遏止电压为Uc，可知甲光照射时产生的光电子初动能中．最大的为eUc，而不是均为eUc．故D错误；故选BC．10、ABE【解析】

A、液体表面层分子较为稀疏，分子间距离大于平衡时的距离r0，表现为引力，分子间距离由平衡时的r0到大于r0变得稀疏的过程中，分子间作用力做负功，分子势能增大，故液体表面层分子的势能比液体内部分子的势能大，故A正确；B、所有理想气体分子速率分布遵循麦克斯韦速率分布律，故B正确；C、人感觉潮湿，是因为空气的相对湿度较大，故C错误；D、第二类永动机是指从单一热源吸热使之完全变为机械功，而不引起外界变化的机器，并不违反能量守恒定律，不能制成的原因是因为违反了热力学第二定律，故D错误；E、液晶同时具有单晶体的各向异性，还具有液体的流动性，故E正确；故选：ABE。【点睛】本题考查了液体的表面张力、气体速率分布规律、湿度、热力学定律以及晶体等知识，解题关键是对教材选修3﹣3进行全面的掌握，知道分子势能与分子间作用力做功的关系，知道相对湿度与绝对湿度的概念。掌握两类永动机不能制成的原因，还要知道什么是液晶以及其性质。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、（1）小于（2）1.50（3）0.2（4）0.32【解析】

（1）砂桶做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得：，则；（2）每相邻两个计数点间还有4个点，则T=0.1s，根据，解得：；（3）对木块A，根据牛顿第二定律有：，变形得：，a-F图象中横轴的截距表示小车和传感器受到的总的摩擦力大小，由图可知，该摩擦力大小为f=0.32N，a-F图象中的斜率表示质量的倒数，由图可知，而由图中数据可求出，故。【点睛】砂桶做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律判断F与mg的关系；根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小；a-F图象中的斜率表示质量的倒数，横轴的截距表示小车和传感器受到的摩擦力大小．12、偶然误差，x2，ABD，m1x2=m1x2+m2x1【解析】

（1）实验中的做法是为了减小实验的偶然误差；（2）由图可知，碰撞后B球的水平射程应为x2；

（1）水平槽上未放B球时，测量a球落点位置到O点的距离，即测量出碰撞前a球的速度，故A正确；A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离，即测量出碰撞后A球的速度，故B正确；不需要测量A球或