四川省成都市双流区双流棠湖中学2023年高二物理第二学期期末检测试题含解析

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、关于热力学第一定律和热力学第二定律，下列论述正确的是()A．热力学第一定律指出内能可以与其他形式的能相互转化，而热力学第二定律则指出内能不可能完全转化为其他形式的能，故这两条定律是相互矛盾的B．内能可以全部转化为其他形式的能，只是会产生其他影响，故两条定律并不矛盾C．两条定律都是有关能量的转化规律，它们不但不矛盾，而且没有本质区别D．其实，能量守恒定律已经包含了热力学第一定律和热力学第二定律2、用某种频率的光照射锌板刚好可以发生光电效应．则下列说法正确的是（）A．用频率更高的光照射锌板，则单位时间发射的光电子会增多B．用频率较低的入射光照射较长时间，锌板也可以发射出光电子C．增大入射光的照射强度，则光电子的最大初动能会增大D．换用波长更短的光照射锌板，则光电子的最大初动能会增大3、如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上滑行，长木板与水平地面间动摩擦因数为μ1，木块与木板间的动摩擦因数为μ2.已知长木板处于静止状态，那么此时长木板受到地面的摩擦力大小为（）A．μ2mg B．μ1Mg C．μ1(m＋M)g D．μ2mg＋μ2Mg4、下列说法正确的是（）A．一切波的传递都需要介质B．机械波传递过程中各质点的振动是受迫振动C．波从一种介质进入另一种介质波速不变D．波源与接受者距离靠近时波源频率变高5、如图所示，真空中有一个半径为R、质量分布均匀的玻璃球，一细激光束在真空中沿直线BC传播，并与玻璃球表面的C点经折射进入玻璃球，在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中，已知∠COD=120°，激光束的入射角为α=60°，则下列说法中正确的是（）A．玻璃球对该激光的折射率为3B．该激光在玻璃中的波长是在真空中波长的3倍C．该激光束的光子在玻璃球中的能量小于在真空中的能量D．改变入射角α，该激光束可能在玻璃球的内表面发生全反射6、如图所示是研究光电现象的电路，阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电子，K在受到光照时能够发射光电子．阳极A吸收阴极K发出的光电子，在电路中形成光电流．如果用单色光a照射阴极K，电流表的指针发生偏转；用单色光b照射阴极K时，电流表的指针不发生偏转．下列说法正确的是（）A．a光的波长一定大于b光的波长B．只能加a光的强度可使逸出的电子最大初动能变大C．用单色光a照射阴极K，当电源的正负极对调时，电流表的读数可能减为零D．阴极材料的逸出功与入射光的频率有关二、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、有一只相细均匀、直径为d、电阻为r的光滑金属圆环水平放置在磁感应强度大小为B、方向整直向下的匀强磁场中，其俯视图如图所示。一根长为d、电阻为的金属棒始终紧贴圆环以速度v匀速平动，当ab棒运动到圆环的直径位置时，下列说法正确的是A．ab棒两端电压大小为B．ab棒中的电流大小为C．ab棒受安培力大小为D．外力对ab棒的功率为8、某质点的振动图像如图所示，下列判断正确的是A．在t=0.5s时质点的速度方向沿x轴负方向B．在t=1.5s时质点的加速度方向沿x轴正方向C．在t=2s到t=3s时间内质点的速度与加速度方向相反D．在t=3s到t=4s时间内质点的速度增大，加速度减小9、如图所示是一个由电池、电阻R、开关S与平行板电容器组成的串联电路，开关S闭合.一带电液滴悬浮在两板间P点不动，下列说法正确的是()A．带电液滴一定带负电B．增大两极板间距离，液滴将加速下降C．断开S，减小两极板正对面积的过程中，液滴将加速下降D．断开S，减小两极板距离的过程中，液滴静止不动10、如图，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平，两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，与极板距离相等．现同时释放a、b，它们由静止开始运动，在随后的某时刻t，a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，a、b间的相互作用和重力可忽略．下列说法正确的是（）A．a的质量比b的大B．在t时刻，a的动能比b的大C．在t时刻，a和b的电势能相等D．在t时刻，a和b的动量大小相等三、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）某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，设计了图甲所示的实验装置．他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在下面的表中．（弹簧始终在弹性限度内）测量次序123456弹簧弹力大小F/N00.490.981.471.962.45弹簧总长x/cm67.168.349.4810.8511.75(1)根据实验数据在图乙的坐标纸上已描出了前四次测量的弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长x之间的函数关系点，请把第5、6次测量的数据对应的点描出来，并作出F-x图线_______．(2)图线跟x坐标轴交点的物理意义是_____．(3)该弹簧的劲度系数k=_____．（保留两位有效数字）12．（12分）气垫导轨是常用的一种实验仪器．它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦．我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：A．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB；B．调整气垫导轨，使导轨处于水平；C．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止地放置在气垫导轨上；D．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1；E．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作．当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t1．本实验中还应测量的物理量是，利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是．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，倾角θ＝30°的足够长光滑斜面底端A固定有挡板P，斜面上B点与A点的高度差为h．将质量为m的长木板置于斜面底端，质量也为m的小物块静止在木板上某处，整个系统处于静止状态．已知木板与物块间的动摩擦因数，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．（1）若对木板施加一沿斜面向上的拉力F0，物块相对木板刚好静止，求拉力F0的大小；（2）若对木板施加沿斜面向上的拉力F＝2mg，作用一段时间后撤去拉力，木板下端恰好能到达B点，物块始终未脱离木板，求拉力F做的功W．14．（16分）质量为m=0.5kg、长L=1m的平板车B静止在光滑水平面上，某时刻质量M=lkg的物体A（视为质点）以v0=4m/s向右的初速度滑上平板车B的上表面，在A滑上B的同时，给B施加一个水平向右的拉力．已知A与B之间的动摩擦因数μ=0.1，重力加速度g取10m/s1．试求：（1）如果要使A不至于从B上滑落，拉力F大小应满足的条件；（1）若F=5N，物体A在平板车上运动时相对平板车滑行的最大距离．15．（12分）在幼儿园里为了锻炼小朋友四肢的力量，进行了一项游戏活动，让小朋友用轻绳拉着汽车轮胎奔跑，如图甲所示，在一次训练中，小朋友手里拉着不可伸长的轻绳拖着质量m＝5.5kg的轮胎从静止开始沿着笔直的跑道匀加速奔跑，5s时轮胎从轻绳上脱落，此时轮胎的速度为5m/s，再经过1s轮胎停止．不计空气阻力．己知绳与地面的夹角为37°，轮胎与地面间的摩擦因数始终保持不变．（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2）求：（1）画出轮胎运动全过程的v﹣t图象．（2）绳子拉力的大小为多少？（3）轮胎在整个运动的过程中，由于摩擦而产生的热量Q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、B【解析】

试题分析：热力学第一定律揭示了内能与其他形式能量之间的转化关系，是能量守恒定律在热学中的具体体现．热力学第二定律则进一步阐明了内能与其他形式能量转化时的方向性，二者表述的角度不同，本质不同，相互补充，并不矛盾，故C、D错误，B项正确；内能在一定条件下可以全部转化为机械能，热量也可以由低温物体传递到高温物体，但是要引起其他变化，如电冰箱制冷机工作还要消耗电能，故A错误．考点：热力学第一定律热力学第二定律点评：热力学第一定律和热力学第二定律并不矛盾，对于机械能和内能的转化所具有的方向性也是存在的2、D【解析】（1）根据光电效应原理，金属表面单位时间逸出的光电子数目只与入射光照强度有关，而与光的频率无光，A错误；（2）如果入射光的频率小于锌板的极限频率（截止频率），无论照射多长，光照强度多强，均不会发生光电效应，B错误；（3）根据爱因斯坦光电效应方程，光电子的最大初动能只与入射光频率有关，而和光照强度无光，C错误；（4）换用波长更短的光，即频率更大的光，由可知，光电子的最大初动能增加，D正确；故本题选D【点睛】（1）金属表面单位时间逸出光电子数目只与光照强度有关，与频率无光；（2）如果入射光频率小于金属截止频率，不会发生光电效应；（3）光电子逸出的最大初动能只与入射光的频率有关．3、A【解析】

根据长木板与木块的运动状态，

确定两者之间的滑动摩擦力，

再对长木板受力分析，

根据共点力平衡的条件即可得到结果。【详解】由题可知：长木板与木块之间发生了相对滑动，

产生了滑动摩擦力，设其为，则，对长木板受力分析，可知在水平方向长木

板受到木块对其向右的滑动摩擦力，

还受到地面对其向左的静摩擦力，

由共点力平衡条件知：。A．μ2mg与分析结果符合；B．μ1Mg与分析结果不符；C．μ1(m＋M)g与分析结果不符；D．μ2mg＋μ2Mg与分析结果不符；【点睛】本题考查了摩擦力的判断与共点力

平衡条件的应用，较为简单。4、B【解析】

A．机械波的传播在介质中进行，需要介质；电磁波的传播不需要介质，故A错误；B．机械波的传播过程中，介质质点在上一个质点的驱动下做简谐运动，各质点的振动都是受迫振动，故B正确；C．波从一种介质进入另一种介质中传播时，频率一定不变，波速由介质决定，故C错误；D．靠近我们的汽车鸣笛时，我们听到的声音更“尖”，这叫做多普勒效应，而汽车靠近我们时发出的声波频率并没有变化，故D错误．故选B.5、A【解析】由几何知识得到激光束在C点的折射角r=30°，则玻璃球对该激光束的折射率为n=sinαsinr=sin60°sin30°=3，A正确；激光在玻璃中的传播速度为v=cn=33c，根据v=λf可知，激光由真空射入玻璃球时频率f不变，故波长与波速成正比，即该激光在玻璃中的波长是在真空中波长的33倍，B【点睛】由几何知识得到激光束在C点的折射角，由折射定律求出折射率．激光通过不同介质时频率不变．由v=cn求出激光束在玻璃球中传播速度，由v=λf可分析激光进入玻璃球的波长与在真空中的波长关系；根据光路可知性原理分析可知，光束在6、C【解析】用一定频率的a单色照射光电管时，电流表指针会发生偏转，知γa＞γ0，由知a光的波长小于b光的波长，故A正确；只增加a光的强度，即增加了光子的个数，则产生的光电子数目增多，光电流增大，使通过电流表的电流增大，故B正确；根据光电效应方程EK=hγ-W，最大初动能与入射光频率有关与强度无关，故只增加a光的强度逸出的电子最大初动能不变，故C错误；根据光电效应方程EK=hγ-W，根据动能定理若qU=0-Ek，则光电子无法到达阳极A，电流表示数为零，故D正确．所以ABD正确，C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、ABD【解析】金属棒始终紧贴圆环以速度v匀速平动，因此产生感应电动势大小为：E=Bdv，由于电阻为的光滑金属半圆环并联后，再与电阻为的金属棒进行串联，根据欧姆定律有：，则ab棒两端电压为为：，，故AB正确；根据安培力表达式，则有：，故C错误；因棒做匀速直线运动，则有安培力等于外力，所以外力对棒的功率等于安培力做的功率，即为：，故D正确；故选ABD.【点睛】棒在垂直切割磁感线，从而产生感应电动势，出现感应电流，导致棒受到安培阻力作用，由闭合电路欧姆定律可求出棒两端的电压与通过的电流，可根据安培力表达式F=BIL，可求出安培力的大小，最后由外力做功等于安培力做功，从而可求出外力做功的功率．8、CD【解析】

A．由图可知，在t=0.5s时，质点正处于由平衡位置向正的最大位移处运动的过程中，所以在t=0.5s时质点的速度方向沿x轴正方向，故A错误；

B．由图可知，在t=1.5s时，质点的位移为正方向，根据简谐振动的回复力方向与位移方向相反可知，此时回复力的方向沿负方向，则质点的加速度方向沿x轴负方向，故B错误；

C．在t=2s到t=3s时间内，质点由平衡位置向负的最大位移处运动，所以位移方向沿负方向，速度方向也沿负方向，而回复力的方向沿正方向，则加速度的方向沿正方向，所质点的速度与加速度方向相反，故C正确；

D．在t=3s到t=4s时间内，质点由负的最大位移处向平衡位置运动，位移减小，则可知质点的速度增大，加速度减小，故D正确。9、ABD【解析】微粒静止不动，所受的电场力与重力平衡，则知电场力向上，而场强向下，所以微粒带的是负电．故A正确．增大电容器两极板间距离，U不变，根据E=U/d可知，E减小，电场力小于重力，则液滴将加速下降，选项B正确；断开S，极板上是电量不变；减小两极板正对面积的过程中，根据电容的决定式可知电容减小，由C=Q/U分析可知U增大，由公式E=U/d分析可知E增大，电场力大于重力，所以液滴将加速向上运动．故C错误；断开S，极板上是电量不变；减小两极板两极板距离过程中，根据电容的决定式、电容的定义式C=Q/U，以及E=U/d分析可知E=与d无关，即E保持不变，所以液滴静止仍然不动，故D正确．故选ABD.

点睛：本题是电容器动态变化分析问题，关键要抓住不变量．当电容器保持与电源相连时，其电压不变，同时掌握电容的定义式与决定式的内容，及其区别，并理解E=公式的推导过程．10、BD【解析】试题分析本题考查电容器、带电微粒在电场中的运动、牛顿运动定律、电势能、动量定理及其相关的知识点．解析根据题述可知，微粒a向下加速运动，微粒b向上加速运动，根据a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，可知a的加速度大小大于b的加速度大小，即aa>ab．对微粒a，由牛顿第二定律，qE=maaa，对微粒b，由牛顿第二定律，qE=mbab，联立解得：>，由此式可以得出a的质量比b小，选项A错误；在a、b两微粒运动过程中，a微粒所受合外力等于b微粒，a微粒的位移大于b微粒，根据动能定理，在t时刻，a的动能比b大，选项B正确；由于在t时刻两微粒经过同一水平面，电势相等，电荷量大小相等，符号相反，所以在t时刻，a和b的电势能不等，选项C错误；由于a微粒受到的电场力（合外力）等于b微粒受到的电场力（合外力），根据动量定理，在t时刻，a微粒的动量等于b微粒，选项D正确．点睛若此题考虑微粒的重力，你还能够得出a的质量比b小吗？在t时刻力微粒的动量还相等吗？在t时间内的运动过程中，微粒的电势能变化相同吗？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、弹簧的原长42N/m【解析】

(1)[1]根据实验数据在坐标纸上描出的点，基本上在同一条直线上．可以判定F和L间是一次函数关系．画一条直线，使尽可能多的点落在这条直线上，不在直线上的点均匀地分布在直线两侧．(2)[2]图线跟坐标轴交点，表示弹力为零时弹簧的长度，即为弹簧的原长．所以图线跟坐标轴交点的物理意义是弹簧的原长．(3)[3]图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比．由可得k=43N/m．12、（1）B的右端至D板的距离L1．（1）【解析】

因系统水平方向动量守恒即mAvA﹣mBVB＝0，由于系统不受摩擦，故滑块在水平方向做匀速直线运动故有vA，VB，即有：mAmB0，所以还要测量的物理量是：B的右端至D板的距离L1．分析可知验证动量守恒定律的表达式是：mAmB0四、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)(2)【解析】（1）木板与物块整体：F0−2mgsinθ＝2ma0对物块，有：μmgcosθ−mgsinθ═ma0解得：F0＝mg

（2）设经拉力F的最短时间为t1，再经时间t2物块与木板达到共速，再经时间t3木板下端到达B点，速度恰好减为零．

对木板，有：F−mgsinθ−μmgcosθ＝ma1mgsinθ+μmgcosθ＝ma3对物块，有：μmgcosθ−mgsinθ＝ma2对木板与物块整体，有2mgsinθ＝2ma4另有：解得W＝mgh点睛：本题考查牛顿第二定律及机械能守恒定律及运动学公式，要注意正确分析物理过程，对所选研究对象做好受力分析，明确物理规律的正确应用即可正确求解；注意关联物理过程中的位移关系及速度关系等．14、