山东省济南市历城区历城第二中学2022-2023学年物理高二第二学期期末经典试题含解析

2022-2023学年高二下物理期末模拟试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、小明在体育课上做单杠练习时，两臂伸直，双手平行握住单杠，之后逐渐增加双手间距，此过程中手臂上的拉力变化情况为()A．逐渐变小 B．逐渐变大 C．先变大后变小 D．先变小后变大2、如图所示，一个比荷为k的带正电粒子(重力忽略不计)，由静止经加速电压U加速后，从小孔0垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中(磁场区域足够大)，粒子打在挡板上P点，OP=x.挡板与左边界的夹角为30°，与入射速度方向夹角为60°，则下列表达式中，能正确反映x与U之间关系的是A． B． C． D．3、如图所示为A、B两质点在同一直线上运动的位移—时间图象，A质点的图象为直线，B质点的图象为过原点的抛物线，两图象交点C、D坐标如图，下列说法正确的是()A．A、B相遇一次B．t1～t2时间段内B质点的平均速度大于A质点匀速运动的速度C．两物体速度相等的时刻一定在t1～t2时间内的中间时刻D．A在B前面且离B最远时，B的位移为4、如图所示，质量均为m的a、b两物体，放在两固定的水平挡板之间，物体间用一竖直放置的轻弹簧连接，在b物体上施加水平拉力F后，两物体始终保持静止状态，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是A．b物体所受摩擦力的大小为FB．a物体所受摩擦力的大小为FC．a物体对水平挡板的压力大小可能为2mgD．弹簧对b物体的弹力大小一定等于mg5、如图，气垫导轨上装有两个光电计时装置A与B，AB间距离为L=30cm，为了测量滑块的加速度，在滑块上安装了一个宽度为d=1cm的遮光条，现让滑块以某一加速度通过A、B，记录遮光条通过A、B的时间分别为0.010s、0.005s，滑块从A到B所用时间为0.200s，则下列说法正确的是（）A．滑块通过A的速度为1cm/sB．滑块通过B的速度为2cm/sC．滑块的加速度为5m/s2D．滑块在A、B间的平均速度为3m/s6、第二类永动机不可能制成，是因为()A．违背了能量的守恒定律 B．热量总是从高温物体传递到低温物体C．机械能不能全部转化为内能 D．内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化二、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、谐横波沿x轴的正向传播，振幅为2cm，周期为T，已知在t＝0时刻波上相距40cm的两质点a、b的位移都是1cm，但运动方向相反，其中质点a沿y轴负向运动．如图所示，下列说法正确的是_______A．该列简谐横波波长可能为150cmB．该列简谐横波波长可能为12cmC．当质点b的位移为＋2cm时，质点a的位移为负D．在t＝时刻，质点b速度最大E.质点a、质点b的速度始终大小相等，方向相反8、氢原子能级如图，当氢原子从n＝3跃迁到n＝2的能级时，辐射光的波长为656nm。以下判断正确的是（）A．氢原子从n＝2跃迁到n＝1的能级时，辐射光的波长大于656nmB．用波长为325nm的光照射可使氢原子从n＝1跃迁到n＝2的能级C．大量处于n＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线D．用波长为633nm的光照射不能使氢原子从n＝2跃迁到n＝3的能级9、某小型发电机产生的交变电动势为e＝50sin100πt(V)，对此电动势，下列表述正确的有A．最大值是50V B．频率是100HzC．有效值是25V D．周期是0.02s10、如图所示为氢原子能级的示意图，下列有关说法正确的是（）A．处于基态的氢原子吸收10.2eV的光子后能跃迁至n＝2能级B．大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可辐射出3种不同频率的光C．若用从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出的光的波长为λ1，从n＝4能级跃迁到n＝3能级辐射出的光的波长为λ2，则λ1＞λ2D．用n＝4能级跃迁到n＝1能级辐射出的光，照射逸出功为6.34eV的金属铂产生的光电子的最大初动能为6.4leV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。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”。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。碰撞后B球的水平射程应为______。在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量______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、E.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12．（12分）在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度L、直径d和电阻R．(1)用游标卡尺测金属丝长度时读数如图，则金属丝的长度为_____mm；(2)用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图乙，则金属丝的直径为_____mm．(3)若用图丙测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值_____．（选填“偏大”或“偏小”）(4)用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图丁，则电压表的读数为_____V，电流表的读数为_____A．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，足够长的金属导轨MN、PQ平行放置，相距为L，与水平面的夹角为θ=30°，整个空间存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B．质量均为m、电阻均为R导体棒ab、cd静放在导轨上，棒ab、cd与导轨间的滑动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，导轨电阻不计．现给棒ab一个沿斜面向上的初速度，棒ab沿斜面向上的运动过程中，棒cd始终保持静止，棒ab、cd与导轨接触良好，求：(1)棒ab初速度的最大值；(2)棒ab以(1)问的初速度开始滑行，沿导轨向上滑行的最大距离为s，求ab棒上滑的过程中棒cd中产生的热量(不计电磁辐射)．14．（16分）如图所示，水平面内固定着U形光滑金属导轨NMPQ，轨距为L，金属裸导线ab质量为m，电阻为r，横放在导轨上，导轨左端连一个阻值为R的电阻(导轨部分电阻不计)，现加上竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场。用水平恒力F拉动ab使其始终垂直于导轨向右匀速运动，问：(1)ab的速度为多少?(2)若突然撤去外力F，则在此后的时间中，电阻R上还能产生多少热量?15．（12分）如图所示，在y>0的空间中存在着沿y轴正方的匀强电场；在y<0的空间中存在垂直xoy平面向里的匀强磁场。一个带负电的粒子（质量为m,电荷量为q，不计重力），从y轴上的p(0,b)点以平行x轴的初速度射入电场，经过x轴上的N（2b,0）点。求：（1）粒子经过N点时的速度大小和方向。（2）已知粒子进入磁场后恰好通过坐标原点，求磁感应强度B和粒子从p到O运动的时间。

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】

对运动员受力分析，如图所示：则运动员所受T的合力F与运动员重力大小相等方向相反，故夹角增大时合力大小不变；手臂间距增大时，相当于在力图中两力T之间的夹角θ增大，2T则T逐渐变大。A.通过分析可知，当手臂间距增大时，T逐渐变大，故A不符合题意；B.通过分析可知，当手臂间距增大时，T逐渐变大，故B符合题意；C.通过分析可知，当手臂间距增大时，T逐渐变大，故C不符合题意；D.通过分析可知，当手臂间距增大时，T逐渐变大，故D不符合题意。2、B【解析】带电粒子在电场中加速运动，根据动能定理得：可得：进入磁场后做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力：可得：粒子运动到P点，所以，所以,所以选择B.【点睛】带电粒子在电场中加速运动，根据动能定理求出末速度，进入磁场后做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力公式求出半径，粒子打到P点，则OP=，进而可以求出x与U的关系．3、C【解析】试题分析：图象的交点表示同一时刻到达同一位置，即相遇，故A正确；由图可知，0～t1时间段内B的纵坐标比A的纵坐标大，所以B在前A在后，t1～t2时间段A的纵坐标比B的纵坐标大，A在前B在后，故B错误；位移－时间图象斜率表示速度，B图线的切线斜率不断增大，而且B图线是抛物线，有x＝kt2，则知B做匀加速直线运动，斜率表示速度，斜率相等时刻为t1～t2时间段的中间时刻，故C正确．当AB速度相等时，相距最远，此时A的位移为，故D错误．考点：x-t图像【名师点睛】在位移-时间图象中，倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，斜率表示速度；平均速度等于位移除以时间．图象的交点表示同一时刻到达同一位置，即相遇．位移图象并不是物体运动的轨迹．4、A【解析】A、C、D项：在b物体上施加水平拉力F后，两物体始终保持静止状态，则物体b受到接触面的静摩擦力，因此它们之间一定存在弹力，则弹簧的弹力大于物体b的重力，由整体法可知，a物体对水平面的压力大小大于为2mg，故C、D错误，A正确；B项：根据摩擦力产生的条件可知，a物体没有相对运动的趋势，则没有摩擦力，故B错误．点晴：根据物体b受水平拉力F力后仍处于静止，则可知，必定受到静摩擦力，从而可确定弹簧的弹力与物体b的重力关系，再由摩擦力产生的条件，即可求解．5、C【解析】

A.滑块经过点时的速度：故A错误；B.滑块经过点时的速度：故B错误；C.滑块加速度：故C正确；D.滑块在、间的平均速度：故D错误。6、D【解析】

根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸热并把它全部用来做功，而不引起其他变化；第二类永动机并不违反能量转化和守恒定律，不可能制成是因为违反了热力学第二定律，希望从单一热源吸取热量使之完全转换为有用的功而不产生其他影响．故ABC错误，D正确．故选D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、BCD【解析】根据质点的振动方程：x=Asin（ωt），设质点的起振方向向上，则：b点：1=2sinωt1，所以：ωt1=，a点振动的时间比b点长，所以：1=2sinωt2，则ωt2=，ab两个质点振动的时间差：△t=t2-t1=-==，所以ab之间的距离：△x=v△t=v•=．则通式为（n+）λ=40cm，n=0，1，2，3，…；则波长可以为λ=cm（n=0，1，2，3---）；当n=0时，λ=120cm，当n=3时，λ=12cm，故A错误，B正确．当质点b的位移为+2cm时，即b到达波峰时，结合波形知，质点a在平衡位置下方，位移为负，故C正确．由ωt1=，得t1==，当t=-t1=时质点b到达平衡位置处，速度最大；故D正确；在两质点振动时，若两点分别处在平衡位置上下方时，则两物体的速度可以相同；故E错误．故选BCD．点睛：本题中考查到反相点的问题，振动情况总是相反的两质点，称为反相点，反相点的平衡位置间的距离为半波长的奇数倍．要能根据两质点速度的变化，分析运动过程中位置的关系．8、CD【解析】试题分析：从n=3跃迁到n=2的能级时，辐射光的波长为656nm，即有：hc656nm=（-1.51-（-3.4））故选CD．考点：波尔理论9、CD【解析】

此交流电电动势的最大值为50V，A错误；频率=50Hz，B错误；有效值V，C正确；周期s，D正确．故选CD．10、AD【解析】

A.处于基态的氢原子吸收10.2eV的光子后能跃迁至n＝2能级。故A正确；B.大量处于n＝4能级的氢原子，最多可以辐射出C42=6C.从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出的光的能量值大于从n＝4能级跃迁到n＝3能级辐射出的光的能量值，根据E=hν=hcλ，可知从n＝3能级跃迁到n＝光的波长小于从n＝4能级跃迁到n＝3能级辐射出的光的波长。故C错误；D.处于n＝4能级的氢原子跃迁到n＝1能级辐射出的光的能量为：E＝E4﹣E1＝﹣0.85﹣（﹣13.6）＝12.75eV，根据光电效应方程，照射逸出功为6.34ev的金属铂产生的光电子的最大初动能为：Ekm＝E﹣W＝12.75﹣6.34＝6.41eV，故D正确。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、偶然误差；；ABD；；【解析】

明确实验原理和误差来源，知道多次测量求平均的方法只能减小偶然误差；根据碰撞的基本性质确定两小球的落点；根据动量守恒定律求出需要验证的表达式，然后根据表达式分析答题。【详解】（1）多次实验求平均值是为了减小偶然误差；（3）本实验中用质量较大的球去碰撞质量较小的球，因此碰后，被碰球的水平位移较大，故B球的水平射程应为；（4）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；本实验中不需要测量a球或b球的直径，故C错误；测量a球和b球的质量或两球质量之比，用来表示出球的质量，故D正确；不需要测量G点相对于水平槽面的高度，故E错误；实验中只需要每次让小球从同一点由静止滑下即可，不需要测量P点O点的高度，故F错误。故选ABD。（5）根据两小球从同一高度开始下落，故下落的时间相同，根据动量守恒定律可得：

故有：

即为：【点睛】本题考查验证动量守恒定律实验，要注意明确实验原理，掌握两球平抛的水平射程和水平速度之间的关系，是解决本题的关键。12、13.55；0.696；偏小；2.60；0.52；【解析】（1）题中为20分度游标卡尺，其读数为：13mm+11×0.05mm=13.55mm；（2）螺旋测微器的读数为：0.5mm+19.6×0.01mm=0.696mm；（3）把待测电阻与电压表看做一个整体，根据欧姆定律可知，测得的应是待测电阻与电压表内阻的并联电阻，所以测量值比真实值偏小；（4）电流表读数为：I=26格×0.02A=0.52A，电压表读数为：U=26格×0.1V=2.60V【点睛】（1）20分度游标卡尺，最小精确度为0.05mm，故根据游标卡尺读数为：主尺数+游标尺对齐刻度序号×最小精确度，即：13mm+11×0.05mm=13.55mm；（2）螺旋测微器最小精确度为0.01mm，其读数方法为：主尺数+对齐刻度估读条数×最小精度，即0.5mm+19.6条×0.01mm=0.696mm；（3）误差分析时，把待测电阻与电压表看成一个整体，根据欧姆定律可知，测得的应是待测电阻与电压表内阻的并联电阻，所以测量值比真实值偏小；（4）电流表每小格数值是0.02A，应进行估读，即估读到0.01A；同理电压表应进行估读，即估读到0.01V，然后根据欧姆定律求解即可．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）当ab有最大初速度时，cd恰好不上滑，设此时感应电动势为E，回路中感应电流为I．对cd由平衡条件得：由法拉第电磁感应定律：根据欧姆定律：联立以上各式得：（2）设ab上滑过程回路中总电热为Q，cd上的热量为．根据系统能量守恒：且解得：故本题答案是：(1)(2)点睛：根据题目中恰好不上滑得出此时摩擦力恰好达到最大值，在利用系统能量守恒，可以求出cd棒上产生的热量．14、(1)(2)【解析】

(1)当金属杆匀速运动