菏泽市重点中学2023年高二物理第二学期期末达标检测模拟试题含解析

2022-2023学年高二下物理期末模拟试卷注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、氢原子的能级如图所示，下列说法正确的是()A．处于n＝3能级的氢原子可以吸收任意频率的光子而跃迁B．氢原子从n＝3能级向n＝2能级跃迁时，吸收的光子能量为1.89eVC．大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出3种不同频率的光D．处于n＝1能级的氢原子可能吸收动能为15eV的电子的能量而电离2、下列几个关于力学问题的说法中正确的是（）A．米、千克、牛顿等都是国际单位制中的基本单位B．笛卡尔对牛顿第二定律的建立做出了贡献C．车速越大，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大D．摩擦力的方向可以与物体的运动方向成任何角度3、一定质量的气体，压强保持不变，下列过程可以实现的是()A．温度升高，体积增大B．温度升高，体积减小C．温度不变，体积增大D．温度不变，体积减小4、A、B两个弹簧振子，A的固有频率为f，B的固有频率为4f。若它们均在频率为3f的驱动力作用下做受迫振动，则：（）A．A的振幅较大，振动频率为f B．B的振幅较大，振动频率为3fC．A的振幅较大，振动频率为3f D．B的振幅较大，振动频率为4f5、如图所示，一个金属圆盘安装在竖直的转动轴上，置于蹄形磁铁之间，两块铜片A、O分别与金属盘的边缘和转动轴接触．若使金属盘按图示方向(俯视顺时针方向)转动起来，下列说法正确的是()A．电阻R中有Q→R→P方向的感应电流B．电阻R中有P→R→Q方向的感应电流C．穿过圆盘的磁通量始终没有变化，电阻R中无感应电流D．调换磁铁的N、S极同时改变金属盘的转动方向，R中感应电流的方向也会发生改变6、下列说法正确的是（）A．交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应B．紫外线的穿透本领较强，医疗方面可以杀菌消毒还可以透视C．医生用超声波检查胆结石，是因为超声波波长较长，遇到结石更容易发生衍射D．第四代移动通信系统（4G）采用1880～2690MHz间的四个频段，该电磁波信号的磁感应强度随时间是均匀变化的二、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、已知金属钙的逸出功为2.7eV，氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于量子数能级状态，则（）A．氢原子可能辐射4种频率的光子B．氢原子可能辐射6种频率的光子C．有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应D．有2种频率的辐射光子能使钙发生光电效应8、如图所示，水平地面上有一半径为R的半圆形凹槽，半径OA水平，半径OB与半径OC垂直，OC与水平方向的夹角．现将小球（视为质点）从A点以某一速度水平抛出后恰好落到B点；若将该小球从A点以另一速度水平抛出，结果恰好落到C点，以O点所在的水平面为参考平面，则下列说法正确的是（）A．小球先后两次被抛出的速度大小之比为B．小球刚到达B点时的动能与刚到达C点时的动能之比为17：39C．小球到达B点前的加速度与到达C点前的加速度大小之比为D．小球刚达B点时的机械能与刚到达C点时的机械能之比为1：279、光电效应的实验结论是：对于某种金属A．无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应B．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C．超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小D．超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大10、下列说法中正确的是A．某放射性原子核经两次α衰变和一次β衰变，核内质子数减少3个B．根据玻尔理论，氢原子从较高的激发态跃迁到较低的激发态时，电子的动能增加，电势能增加，原子的总能量增加C．将放射性元素掺杂到其他稳定元素中并大幅度降低温度，它的半衰期不发生改变D．α射线是原子核发出的一种粒子流，它的电离能力在α、β、γ三种射线中是最弱的三、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）某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素．（1）他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图所示．这样做的目的是________（填字母代号）．A．保证摆动过程中摆长不变B．可使周期测量得更加准确C．需要改变摆长时便于调节D．保证摆球在同一竖直平面内摆动（2）他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L=0.9990m，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图所示，则该摆球的直径为_______mm，单摆摆长为________m．（3）下列振动图象真实地描述了对摆长约为1m的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横作标原点表示计时开始，A、B、C均为30次全振动的图象，已知，，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是________（填字母代号）．12．（12分）在“用单摆测定重力加速度”的实验中，某实验小组在测量单摆的周期时，测得摆球经过n次全振动的总时间为；在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆线长为l，再用游标卡尺测量摆球的直径为D，某次测量游标卡尺的示数如图甲所示．回答下列问题：(1)从甲图可知，摆球的直径为D=_____mm；(2)该单摆的周期为_______________.(3)为了提高实验的准确度，在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T，从而得出几组对应的L和T的数值，以L为横坐标、T2为纵坐标作出图线，但同学们不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆长，由此得到的图像是图乙中的______（选填①、②、③），由图像可得当地重力加速度g=____；由此得到的g值会______（选填“偏小”“不变”“偏大”）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，两根平行金属导轨MN、PQ相距d＝1.0m，两导轨及它们所在平面与水平面的夹角均为α＝30°，导轨上端跨接一阻值R＝1.6Ω的定值电阻，导轨电阻不计.整个装置处于垂直两导轨所在平面且向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B＝1.0T.一根长度等于两导轨间距的金属棒ef垂直于两导轨放置(处于静止)，且与导轨保持良好接触，金属棒ef的质量m1＝0.1kg、电阻r＝0.4Ω，到导轨最底端的距离s1＝3.75m.另一根质量m2＝0.05kg的绝缘棒gh，从导轨最底端以速度v0＝10m/s沿两导轨上滑并与金属棒ef发生正碰(碰撞时间极短)，碰后金属棒ef沿两导轨上滑s2＝0.2m后再次静止，此过程中电阻R产生的焦耳热Q＝0.2J.已知两棒(ef和gh)与导轨间的动摩擦因数均为μ＝，取g＝10m/s2，求：(1)绝缘棒gh在与金属棒ef碰前瞬间的速率v；(2)两棒碰后，安培力对金属棒ef做的功W以及碰后瞬间金属棒ef的加速度a的大小；(3)金属棒ef在导轨上运动的时间t.14．（16分）如图所示，小物块A在粗糙水平面上做直线运动，经距离时与另一小物块B发生碰撞并粘在一起以速度v飞离桌面，最终落在水平地面上．已知s=0.9m，A、B质量相等且m=0.10kg，物块与桌面间的动摩擦因数µ=0.45，桌面高h=0.45m．不计空气阻力，重力加速度g=10m/s1．求：（1）A、B一起平抛的初速度v；（1）小物块A的初速度15．（12分）如图所示，粗糙倾斜轨道AB通过光滑水平轨道BC与光滑竖直圆轨道相连，B处有一段小圆弧，长度不计，C为切点。一个质量m=0.04kg、电量的带负电绝缘小物块（可视为质点）从A点静止开始沿斜面下滑，倾斜轨道AB长L=4.0m，且倾斜轨道与水平方向夹角为，带电绝缘小物块与倾斜轨道的动摩擦因数，小物块在过B、C点时没有机械能损失，所有轨道都绝缘，运动过程中小物块的电量保持不变，空气阻力不计，只有竖直圆轨道处在竖直向下的匀强电场中，场强.（cos37°=0.8，sin37°=0.6）求：（1）小物块运动到B点时的速度大小；（2）如果小物块刚好可以过竖直圆轨道的最高点，求竖直圆轨道的半径；（3）如果竖直圆轨道的半径R=1.8m，求小物块第二次进入圆轨道时上升的高度。

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】要使n=3能级的氢原子发生跃迁，吸收的光子能量必须等于两能级间的能级差，或大于1.51eV能量的任意频率的光子．故A错误；氢原子由n=3向n=2能级跃迁时辐射的光子能量为△E=E3-E2=-1.51-（-3.4）=1.89eV．故B错误；根据公式＝6，大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出6种不同频率的光．故C错误；处于n=3能级的氢原子能量为-1.51eV，15eV大于1.51eV，则氢原子可吸收动能为15eV的电子的能量而电离，故D正确．故选D．点睛：解决本题的关键知道光电效应的条件以及知道能级间跃迁时辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差．注意氢原子吸收电子时，只需电子的能量大于能级差即可，吸收光子时，光子的能量必须等于能级差.2、D【解析】

米、千克是国际单位制中的基本单位，而牛顿不是国际单位制中的基本单位，根据牛顿第二定律得到的导出单位。故A错误；笛卡尔研究了力和运动的关系，对牛顿第一定律的建立做出了贡献，但没有研究牛顿第二定律，故B错误；车速越大，所需制动距离越大是因为汽车具有的能量大，与物体惯性的大小无关，故C错误；摩擦力方向跟物体的运动方向实际上没有任何关系摩擦力分滑动摩擦力和静摩擦力，滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反，而静摩擦力与相对运动趋势方向相反也就是说，摩擦力方向一定是与相对运动（趋势）方向相反的，而相对运动（趋势）方向与物体的实际运动方向根本就是两个概念，所以摩擦力的方向与物体的运动方向可以成任意角度，故D正确。故选D。【点睛】本题考查力学单位制、摩擦力以及惯性等基本内容，要注意掌握摩擦力的产生条件和方向判断，同时注意摩擦力总是阻碍相对物体运动，而不是阻碍物体运动。3、A【解析】试题分析：根据理想气体状态方程PVT温度升高，压强P不变，根据理想气体状态方程PVT=C，可知，体积增大，这个过程可以实现，A正确；根据PVT4、B【解析】

受迫振动的频率等于驱动力的频率，当系统的固有频率等于驱动力的频率时，系统达到共振，振幅达最大，故A、B两个单摆都做受迫振动，频率为3f，B摆固有频率接近3f，则B的振幅较大，故B正确，ACD错误。5、B【解析】

圆盘转动时时，相当A、O间的半径切割磁感线产生感应电动势，该半径与R构成闭合回路，电路中产生感应电流，由右手定则可知，通过电阻R的感应电流方向为：P→R→Q，故AC错误，B正确；调换磁铁的N、S极同时改变金属盘的转动方向，半径的转动方向与磁场方向同时变为相反方向，由右手定则可知，R中感应电流的方向不变，故D错误；故选B．6、A【解析】

A．交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应，A正确；B．紫外线可以杀菌消毒，但不能透视，X射线的穿透能力较强，B错误；C．医生用超声波检查胆结石，是因为超声波波长较短，遇到结石不容易发生衍射，C错误；D．第四代移动通信系统（4G）采用1880MHz﹣2690MHz间的四个频段，该电磁波信号的磁感应强度随时间是周期性变化的，D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、BC【解析】

AB．根据知，这群氢原子可能辐射6种频率的光子．故A错误，B正确；

CD．n=4跃迁到n=3辐射的光子能量为0.66eV，n=3跃迁到n=2辐射的光子能量为1.89eV，n=4跃迁到n=2辐射的光子能量为2.55eV，均小于逸出功，不能发生光电效应，其余3种光子能量均大于2.7eV，所以这群氢原子辐射的光中有3种频率的光子能使钙发生光电效应．故C正确，D错误。

故选BC。8、BD【解析】

A．小球做平抛运动，第一次有：，R-Rcos53°=vBtB，联立解得小球被抛出时的速度：；第二次有：，R+Rcos37°=vCtC，联立解得小球被抛出时的速度：，时间之比为：，小球先后两次被抛出的速度大小之比，故A错误；B、根据动能定理可得，小球刚到达B点时的动能与刚到达C点时的动能之比为，故B正确；C、小球做平抛运动，加速度为g，小球到达B点前的加速度与到达C点前的加速度大小为，故C错误；D、小球做平抛运动，只受重力作用，机械能守恒，抛出点的机械能等于落地点的机械能，小球刚达B点时的机械能与刚到达C点时的机械能之比为，故D正确。故选BD．【点睛】小球做平抛运动，在竖直方向上，做自由落体运动，在水平方向上，做匀速直线运动，根据运动的合成与分解求解．9、AD【解析】

A.每种金属都有它的极限频率，只有入射光子的频率大于极限频率时,才会发生光电效应.只要光的频率小于极限频率,无论光照强度多强,都不能发生光电效应,故A正确;

B.发生光电效应的条件是光的频率大于极限频率,与光照强度无关,故B错误

C.由光电效应方程，可知入射光子的频率越大，产生的光电子的最大初动能也越大，与入射光的强度无关,故C错误

D.由光电效应方程，可知入射光子的频率越大，所产生的光电子的最大初动能就越大，故D正确．10、AC【解析】

A项：一次α衰变，质量数减小4，质子数减小2，而一次β衰变，质量数不变，质子数增加1，所以核内质子数减少2×2-1=3个，故A正确；B项：氢原子从较高的激发态跃迁到较低的激发态时，能量减小，电子的轨道半径减小，根据，知电子的动能增大，所以电势能减小，原子总能量减小，故B错误；C项：半衰期的大小与所处的物理环境和化学状态无关，故C正确；D项：α射线是原子核发出的一种氦核流，在α、β、γ三种射线中电离能力最强，穿透能力最弱，故D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、AC12.00.9930A【解析】

（1）[1]在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，是为了防止动过程中摆长发生变化，如果需要改变摆长来探究摆长与周期关系时，方便调节摆长，故AC正确．（2）[2]游标卡尺示数为：[3]单摆摆长为：（3）[4]当摆角小于等于5°时，我们认为小球做单摆运动，所以振幅约为：当小球摆到最低点时速度较大，此时开始计时，误差较小，测量周期时要让小球做30-50次全振动，求平均值，所以A合乎实验要求且误差最小，故选A．【点睛】掌握单摆的周期公式，从而求解加速度，摆长、周期等物理量之间的关系；摆长要注意是悬点到球心的距离，一般可利用摆线长度加球的半径的方式得到，题目中的方式不是特别常用；单摆的周期采用累积法测量可减小误差．对于测量误差可根据实验原理进行分析．12、16.4①不变【解析】

(1)由图示游标卡尺可知，主尺示数是16mm，游标尺示数是4×0.1mm=0.4mm，金属球的直径为16mm+0.4mm=16.4mm；(2)由于测得摆球经过次全振动的总时间为，所以该单摆的周期为；(3)由单摆周期公式可知，则图象的斜率，则加速度，但同学们不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆长，则有，由此得到的图像是图乙中的①，由于图线的斜率不变，计算得到的值不变，由图像可得，当地重力加速度；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)5m/s；(2)0.25J，25m/s2；(3)0.2s；【解析】(1)绝缘棒gh从导轨最底端向上滑动的过程中，由动能定理有：－μm2gs1cosα－m2gs1sinα＝m2v2－m2v，解得v＝5m/s，(2)由功能关系可知，金属棒ef克服安培力做的功等于回路中产生的总焦耳热，即有：W＝Q总，而Q总＝Q，解得W＝0.25J，设碰后瞬间金属棒ef的速率为v1，回路中产生的感应电动势为E，感应电流为I