吉林省吉林市第一中学2022-2023学年物理高二下期末统考试题含解析

2022-2023学年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，半径为R的圆形线圈共有n匝，其中心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面．若磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为（）A．πBR2 B．πBr2 C．nπBR2 D．nπBr22、如图所示，质量分别为m和2m的两个小球置于光滑水平面上，且固定在一轻质弹簧的两端，已知弹簧的原长为L，劲度系数为k．现沿弹簧轴线方向在质量为2m的小球上施加一水平拉力F，使两球最终一起向右做匀加速直线运动，则此时两球间的距离为（）A． B． C． D．3、如图所示，质量为M的盒子放在光滑的水平面上，盒子内表面不光滑，盒内放有一块质量为m的物体，某时刻给物体一个水平向右的初速度v0，那么在物体与盒子前后壁多次往复碰撞后()A．两者的速度均为零B．两者的速度总不会相等C．盒子的最终速度为，方向水平向右D．盒子的最终速度为，方向水平向右4、如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态．如果只改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是()A．绳的右端上移到b′，绳子拉力变小`B．绳的两端高度差越小，绳子拉力越大C．将杆N向右移一些，绳子拉力变大D．若换挂质量更大的衣服，则衣服架悬挂点右移5、十九世纪末到二十世纪初，一些物理学家对某些物理现象的研究直接促进了“近代原子物理学”的建立和发展，关于以下4幅图中涉及物理知识说法正确的是A．图1是黑体辐射实验规律，爱因斯坦为了解释此实验规律，首次提出了“能量子”概念B．强激光的出现使一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，这已被实验证实。如图2所示，若用波长为λ的光照射锌板，验电器指针不偏转；则换用波长也为λ的强激光照射锌板，验电器指针可能偏转C．如图3所示，一个处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁，最多可以放出10种不同频率的光D．图4为天然放射现象中产生的三种射线在电场中偏转情况，其中③线代表的β射线6、—质点沿x轴做直线运动，其v-t图象如图所示．质点在t＝0时位于x＝5m处，开始沿x轴正向运动．当t＝8s时，质点在x轴上的位置为（）A．x＝3m B．x＝8m C．x＝9m D．x＝14m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、一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出6种不同频率的光，将这些光分别照射到图甲电路阴极K的金属上，只能测得3条电流随电压变化的图象如图乙所示，已知氢原子的能级图如图丙所示，则下列推断正确的是A．图乙中的c光是氢原子由第2能级向基态跃迁发出的B．图乙中的b光光子能量为10.2eVC．动能为1eV的电子不能使处于第4能级的氢原子电离D．阴极金属的逸出功可能为W0=6.75eV8、如图所示，一理想变压器原线圈匝数=1000匝，副线圈匝数=100匝，将原线圈接在u=100sin100πt(V)的交流电压上，副线圈接有阻值R=5Ω的定值电阻、理想电流表和理想电压表.现在A、B两点间接入不同的电子元件，下列说法正确的是（）A．穿过铁芯的磁通量的最大变化率为1Wb/sB．若在A、B两点间接入一阻值R′=15Ω的定值电阻，则电压表示数为2.5VC．若在A、B两点间接入一内阻r=5Ω的电动机(正常工作)，则电流表的示数为1AD．若在A、B两点间接入一只电容器，则降低交流电的频率时，电压表的示数减小9、下列说法正确的是__________A．光的偏振现象证明了光波是纵波B．对于同一障碍物，波长越大的光波，越容易绕过去C．泊松亮斑说明了光具有波动性D．在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，这是光的干涉现象10、如图甲，一理想变压器原副线圈的匝数比为2：1；原线圈的电压随时间变化规律如图乙所示副线圈电路中接有灯泡，额定功率为22W；原线圈电路巾接有电压表和电流表．现闭合开关，灯泡正常发光．若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则（）A．U=220V，I=0.1AB．副线圈输出交流电的频率为100HzC．灯泡的额定电压为110VD．原线圈输入电压的瞬时表达式为三、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测定重力加速度，①电火花计时器的工作电压为______，频率为________．②打出的纸带如图所示，实验时纸带的______端应和重物相连接．（选填“甲”或“乙”）③由纸带所示数据可算出实验时的加速度为m/s1．④当地的重力加速度数值为9.8m/s1，请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因：．12．（12分）将《验证动量守恒定律实验》的实验装置进行如图所示的改装，实验操作步骤如下：①先调整斜槽轨道，使末端的切线水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板整直立于槽口处，使小球从斜槽轨道上某固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹．②将木板向右平移适当的距离，再使小球从原固定点由静止释放，撞在木板上并在白纸上留下痕迹．③把半径相同的小球静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球仍从原固定点由静止释放，与小球碰后，两球撞在木板上并在白纸上留下痕迹和．回答下列问题：（1）本实验必须满足入射小球的质量____________（选填“大于”、“小于”或“等于”）被碰小球b的质量．2）为了判断动量是否守恒，除需要测量小球下落的竖直高度、、以外，还需要测量的物理量有______________（填选项前字母）．A．固定释放点到斜槽末端的竖直高度B．小球、的质量、C．木板向右平移的距离（3）若所测物理量满足表达式________________时，则说明球和球碰撞中动量守恒．（用以上所测物理量的字母表示）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）声波在空气中的传播速度为，在钢铁中的传播速度为．一平直桥由钢铁制成，某同学用锤子敲击一下桥的一端发出声音，分别经空气和桥传到另一端的时间之差为．桥的长度为______若该声波在空气中的波长为，则它在钢铁中的波长为的______倍．14．（16分）如图所示,纸面内有一矩形导体闭合线框abcd,置于垂直纸面向里的有界匀强磁场之外,线框的ab边与磁场的边界MN重合．现用外力将线框拉入磁场中,经过时间△t=0.4s,线框恰好全部进入磁场,穿过线框的磁通量由变为．在线框进入磁场的过程中,（1）线框中是否有感应电流产生?（2）求穿过线框的磁通量变化量;（3）求线框中产生的感应电动势E．15．（12分）一汽车在出厂前做刹车实验，假设刹车过程汽车做匀减速直线运动，其中对汽车经过A点时开始计时一段时间内的刹车数据作了记录：第1s内位移为24m，第3s末速度为4m/s。求：(1)汽车经过A点时速度大小和汽车刹车过程的加速度大小；(2)4s内的位移大小.

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】

本题考查磁通量的公式【详解】由磁通量的公式，为具有磁场的有效面积为，解得，B对，ACD错．【点睛】本题学生明确磁通量的公式满足线圈平面与磁场方向垂直，能用公式进行相关的计算．2、D【解析】

对系统进行受力分析，由牛顿第二定律可得：F=（m+2m）a对质量为m的小球水平方向受力分析，由牛顿第二定律和胡克定律，可得：kx=ma则此时两球间的距离为S=L+x联立解得A．，与结论不相符，选项A错误；B．，与结论不相符，选项B错误；C．，与结论不相符，选项C错误；D．，与结论相符，选项D正确；3、D【解析】试题分析：根据动量守恒，物块与盒子前后壁多次往复碰撞，最后以相同的速度向右运动，所以：，选项D正确．考点：动量守恒4、C【解析】

AB．因为衣服钩时光滑的，所以绳子两端的拉力大小相同，设两杆间距为d，绳子长为L，左右两端绳子长度分别为L1、L2，绳子拉力为T，两部分与竖直夹角分别为、，根据题意有：，因为绳子拉力相对，所以，即：，，所以：，，d与L均为定值，所以为定值，为定值，绳子拉力不变，AB错误C．杆N向右移一些，d变大，，变大，变小，拉力变大，C正确D．挂质量更大的衣服，d与L均不变，绳中拉力变大，位置不变，D错误5、B【解析】

A.黑体辐射实验规律，普朗克为了解释此实验规律，首次提出了“能量子”概念，故A错误；B.强激光的出现使一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，若用波长为λ的光照射锌板，验电器指针不偏转；则换用波长也为λ的强激光照射锌板，能吸收多个光子，从而可能发生光电效应，验电器指针可能偏转，故B正确；C.一个处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可能发出4种不同频率的光，即n=5能级到n=4能级，n=4能级到n=3能级，n=3能级到n=2能级，n=2能级到n=1能级，故C错误；D.天然放射现象中产生的三种射线在电场中偏转情况，其中①线带负电，则其代表的β射线，故D错误。6、B【解析】试题分析：在v-t图象中图线与时间轴所围的面积表示了质点的位移，由v-t图象可知，在0～4s内图线位于时间轴的上方，表示质点沿x轴正方向运动，其位移为正，在4～8s内图线位于时间轴的下方，表示质点沿x轴负方向运动，其位移为负，8s内质点的位移为：6m－3m＝3m，又由于在t＝0时质点位于x＝5m处，因此t＝8s时，质点在x轴上的位置为x＝8m，故选项B正确．考点：本题主要考查了对v-t图象的理解与应用问题，属于中档偏低题．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、AD【解析】

第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中可能的情况为：n=4→n=1，n=4→n=3，n=4→n=2，n=3→n=2，n=3→n=1，n=2→n=1，能发出6种不同频率的光，能量值的大小关系排列从大到小为：n=4→n=1，n=3→n=1，n=2→n=1，n=4→n=2，n=3→n=2，n=4→n=3；由图乙可知，a的遏止电压最大，其次为b和c，则a为n=4→n=1，b为n=3→1，c为n=2→n=1；A.由以上的分析可知，c的遏止电压最小，在三种光中频率最小，故c光是从氢原子由第2能级向基态跃迁发出的，故A正确；B.由以上的分析可知，b为n=3→n=1辐射的光子，其能量值：（-1.51eV）-（-13.6eV）=12.09eV，故B错误；C.由图并可知，第4能级的能量值为-0.85eV，由玻尔理论可知，动能为leV的电子能使处于第4能级的氢原子电离，故C错误；D.由能级2到1辐射的光子的能量值：（-3.4eV）-（-13.6eV）=10.2eV；能量值第4大的光子的能量值：（-0.85eV）-（-3.4eV）=2.55eV，由于只能测得3条电流随电压变化的图象，即只有三种光子能发生光电效应，则该金属的逸出功大于2.55eV，小于等于10.2eV，可以等于6.75eV，故D正确．8、BD【解析】

根据法拉第电磁感应定律，代入数据：，解得，即穿过铁芯的磁通量的最大变化率为，故A错误；原线圈电压的有效值，根据电压与匝数成正比，得副线圈两端的电压，A、B两点间接入一阻值R'=15Ω的定值电阻，副线圈电流，电压表示数等于电阻R两端的电压，U＝IR＝×5V＝2.5V，故B正确；在A、B两点间接入一内阻r=5Ω的电动机（正常工作），欧姆定律不适用，电流表示数，即电流表示数不等于1A，故C错误；在A、B间接入一只电容器，降低交流电的频率，容抗增大，副线圈电流减小，电阻R两端的电压减小，所以电压表的示数减小，故D正确；故选BD．【点睛】本题关键是明确变压器的输入和输出电压成正比，然后转化为恒定电路的动态分析问题，注意电容器的容抗与频率成反比，电感器的感抗与频率成正比．9、BCD【解析】试题分析：光的偏振现象证明了光波是横波，即振动方向与传播方向相垂直，而纵波的振动方向与传播方向共线，故选项A错误；波产生明显衍射的条件是缝、孔、障碍物的尺寸大小与波长差不多或比波长小，因此波长越长的波越容易发生明显的衍射现象，故选项B正确；泊松亮斑属于光的衍射现象，它是波特有的现象，故选项C正确；两块捏紧的玻璃板间将形成空气薄膜，光照射在空气薄膜上下表面的反射光发生干涉，由于是白炽灯的白光，产生的干涉条纹为彩色条纹，故选项D正确．考点：本题主要考查对光的偏振、波产生明显衍射的条件、泊松亮斑、光的干涉等知识的识记与理解问题，属于中档偏低题．10、ACD【解析】

A.由图乙可知，原线圈两端电压的峰值=V，故有效值为=220V；由根据理想变压器输入功率和输出功率相等，可得原线圈中电流=0.1A，故A正确；B.变压器不改变交流电的频率，由图乙可知，副线圈中交流电的频率为=50Hz，故B错误；C.根据变压器原、副线圈电压和匝数的关系，得副线圈两端电压=110V，故C正确；D.由图乙可知，原线圈输入电压的瞬时值表达式为，故D正确。故选ACD．【点睛】根据变压器中电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，灯泡正常发光求出电流，即可求解．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)110V；50Hz；(1)乙；(3)9.4；(4)空气阻力、摩擦阻力；【解析】

解：①电磁打点计时器的工作电压为交流4-6V，频率50Hz．②从纸带上可以发现从左端到右端，相邻的计数点的距离越来越小，也就是说明速度越来越小，与重物相连接的纸带先打出点，速度较小，所以实验时纸带的右端端通过夹子和重物相连接．即实验时纸带的乙端应和重物相连接．③根据运动学公式得：△x=aT1，有：，将，T=0.01s，代入解得：；④测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因是纸带和打点计时器间的摩擦阻力、空气阻力，故导致测量值比真实值偏小．12、大于B【解析】（1）入射小球a的质量不可以小于被碰小球b的质量，否则A球碰后会反弹回去；（2）小球a由静止释放后撞在B点，小球a和b发生碰撞后，a的速度减小，平抛运动的水平位移不变，可知运动的时间增大，则下降的高度变大，应该落在C点．根据得，，则小球a不与小球