2023届河南省许昌市长葛一中高二物理第二学期期末学业水平测试模拟试题含解析

2022-2023学年高二下物理期末模拟试卷注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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，直线MN上方有磁感应强度为B的匀强磁场．正、负电子同时从同一点O以同样速度v射入磁场，速度v的方向与MN成30°角设电子质量为m，电荷量大小为e，则A．正、负电子在磁场中做圆周运动的半径不同B．正电子从磁场中射出点到O点的距离较大C．负电子在磁场中运动的时间是πmD．正、负电子在磁场中运动的时间差是4πm2、用同一实验装置如图甲研究光电效应现象，分别用A、B、C三束光照射光电管阴极，得到光电管两端电压与相应的光电流的关系如图乙所示，其中A、C两束光照射时对应的遏止电压相同，均为Uc1，下列论述正确的是A．B光束光子的能量最小B．A、C两束光的波长相同，且比B光的波长短C．三个光束中B光束照射时单位时间内产生的光电子数量最多D．三个光束中B光束照射时光电管发出的光电子最大初动能最大3、假设地球卫星发射后在预定轨道上做匀速圆周运动，它的周期为T，引力常量为G，现要估算地球的质量，则还只需知道A．该卫星的密度 B．地球的半径RC．该卫星的轨道半径r D．地球自转的周期T04、下列说法正确的是（）A．气体的温度升高，分子动能都增大B．功可以全部转化为热，但吸收的热量一定不能全部转化为功C．液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点D．凡是符合能量守恒定律的宏观过程一定自发地发生而不引起其他变化5、下列说法正确的是A．玻尔原子理论很好地解释了氦原子的光谱现象B．在核反应过程中，质子数守恒C．放射性元素衰变的快慢，跟原子所处的化学状态和外部环境无关D．如果一个系统不受外力，系统的总动量一定为零6、我市某十字路口允许公交车通过的最大速度为10m/s，—辆公交车在距离十字路口50m的车站停留，乘客上下完后，公交车司机启动公交车，司机看到红灯显示还有10s，要使公交车在耗能最少的情况下尽快通过十字路口且不违章，则公交车启动后的运动图象可能是A．B．C．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、回旋加速器是加速带电粒子的装置。其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是A．增大磁场的磁感应强度B．增大匀强电场间的加速电压C．增大D形金属盒的半径D．减小狭缝间的距离8、图（a）所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为4∶1，RT为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，R1为定值电阻，电压表和电流表均为理想交流电表。原线圈所接电压u随时间t按正弦规律变化，如图（b）所示。下列说法正确的是A．变压器输入、输出功率之比为4∶1B．变压器原、副线圈中的电流强度之比为1∶4C．u随t变化的规律为u=51sin(50πt)（国际单位制）D．若热敏电阻RT的温度升高，则电压表的示数不变，电流表的示数变大9、如图所示是氢原子的能级图,大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时,一共可以辐射出6种不同频率的光子,其中巴耳末系是指氢原子由高能级向n=2能级跃迁时释放的光子,则()A．6种光子中波长最长的是n=4激发态跃迁到基态时产生的B．在6种光子中,从n=4能级跃迁到n=1能级释放的光子康普顿效应最明显C．使n=4能级的氢原子电离至少要0.85eV的能量D．若从n=2能级跃迁到基态释放的光子能使某金属板发生光电效应,则从n=3能级跃迁到n=2能级释放的光子也一定能使该板发生光电效应10、一列简谐横波，在t=0.6s时刻的图像如图甲所示，此时，P、Q两质点的位移均为-1cm，波上A质点的振动图像如图乙所示，则以下说法正确的是（）A．这列波沿x轴正方向传播B．这列波的波速是16.67m/sC．从t=0.6s开始，紧接着的∆t=0.6s时间内，A质点通过的路程是10mD．从t=0.6s开始，质点P比质点Q早0.6s回到平衡位置三、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）如图甲、图乙所示，在“用插针法测定玻璃的折射率”的实验中，当光线AO以一定入射角穿过两面平行的玻璃砖时，通过插针法找出跟入射光线AO对应的出射光线O′B，从而确定折射光线OO′．（1）如图甲，测出入射角i和折射角r，则玻璃的折射率n=_________．（2）如图乙，以O为圆心，作圆与OA、OO′分别交于P、Q两点，过P、Q两点分别作法线NN′的垂线，垂足分别为P′、Q′，则玻璃的折射率可以表示为n=_________．12．（12分）如图是用气垫导轨验证两滑块碰撞过程中动量守恒的实验装置,已知遮光板宽度为,实验过程中给滑块一向右的初速度,使它碰撞静止的滑块．某同学记录了滑块碰撞前经过光电门的遮光时间、碰撞后经过光电门的遮光时间;滑块碰撞后经过光电门的遮光时间,选向右为正方向．(1)该实验还需测量的量为__________A．滑块的质量B．滑块的质量C．两光电门之间的距离D．开始时滑块之间的距离(2)以下各空用题中和第(1)问中相关字母表达①碰撞前滑块的总动量为__________．②若碰后滑块向右运动,则碰撞后滑块的总动量为__________．③若碰后滑块向左运动,则碰撞后滑块的总动量为__________．通过比较滑块碰撞前后的总动量,既可验证两滑块碰撞过程中动量是否守恒．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）某种光学元件有两种不同透明物质I和透明物质II制成，其横截面积如图所示，O为AB中点，∠BAC=30°，半圆形透明物质I的折射率为，透明物质II的折射率为n1．一束光线在纸面内沿O点方向射入元件，光线与AB面垂线的夹角到θ时，通过观察发现此时从AC面恰好无光线射出，在BC面有光线垂直射出；①该透明物质II的折射率n1；②光线在透明物质II中的传播速率大小；③光线与AB面垂线的夹角θ的正弦值．14．（16分）带有活塞的气缸内封闭一定量的理想气体，其变化图如图所示．气体开始处于状态A，由过程A→B到达状态B，后又经过程B→C到达状态C.设气体在状态A时的压强、体积和温度分别为pA、VA和TA.在状态B时的体积为VB，状态C时的温度为TC.(1)求气体在状态B时的温度TB.(2)A→B过程中，其内能减小了E，求气体吸收的热量．(3)求气体在状态A的压强pA与状态C的压强pC之比．15．（12分）如图所示，公路上有一辆公共汽车以10m/s的速度匀速行驶，为了平稳停靠在站台，在距离站台P左侧位置50m处开始刹车做匀减速直线运动.同时一个人为了搭车，从距站台P右侧位置28m处从静止正对着站台跑去，假设人先做匀加速直线运动，速度达到4m/s后接着匀速运动一段时间，再做匀减速直线运动，人和车的速度都减小到零时到达站台，且人加速和减速时的加速度大小相等.求：(1)计算说明人和车能否同时到达站台;(2)人的加速度的大小.

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、D【解析】

A.正、负电子在磁场中的回旋轨迹如图所示，由evB=mv2R得：R=mvB.由图可得，正、负电子从磁场中射出点到O点的距离都等于：d=R．故B错误；CD.正电子受力的方向向下，偏转角是60°，在磁场中运动的时间：t1=60°360°T＝16T=πm3eB；负电子受力的方向向上，偏转角是300°，在磁场中运动的时间：t2=300°2、D【解析】

AD．根据入射光的频率越高,对应的截止电压越大.所以A、C光的频率相等且小于B光的频率．故A错误；D正确；B．由可是频率越大，则波长越小，故AC波长相等并大于B的波长．故B错误；C．由图可以知道,A的饱和电流最大,因此A光束照射时单位时间内产生的光电子数量最多;故C错误;故选D。3、C【解析】

A.知道卫星的密度，与地球的质量无关，所以不能求出地球的质量。故A错误；B.根据可知，已知地球的半径，还需要知道地球的密度。故B错误；C.卫星绕地球圆周运动时，万有引力提供圆周运动向心力有：，解得地球的质量为：，故C正确。D.知道卫星的周期与地球的自转的周期，不能求出地球的质量。故D错误4、C【解析】

A.气体的温度升高，分子的平均动能增大，并不是每个分子的动能都增大，故A错误.B.当存在其他影响时，吸收的热量可以全部转化为功，故B错误.C.液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故C正确.D.一切宏观自然过程除了要符合能量守恒定律，还得符合热力学第二定律，故D错误.5、C【解析】（1）玻尔的原子模型能够很好的解释氢原子光谱现象，但对于一些稍微复杂的原子，比如氦原子，玻尔理论就无法解释了，A错误；（2）在核反应的过程中质量数守恒，电荷数守恒，并非质子数守恒，B错误；（3）放射性元素衰变的快慢，跟原子所处的化学状态和外部环境无关，只与原子核本身有关，只要原子核不变，则放射性元素衰变的快慢不变，即半衰期不变，C正确；（4）系统不受外力，则该系统动量守恒，但总动量不一定为零，D错误．故本题选C6、C【解析】

速度时间图像与时间轴所围的面积表示位移，可知只有C图所围的面积可能小于等于50m，ABD均大于50m，C正确二、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、AC【解析】

带电粒子在电场中加速，在磁场中回旋，最后从磁场离开，离开时由洛伦兹力提供向心力，有：解得：则最大动能为知最大动能与加速的电压U无关，狭缝间的距离d无关，与磁感应强度B的大小和D形盒的半径R有关，故增大磁感应强度B和D形盒的半径R，可以增加粒子的动能，故AC正确，BD错误。8、BD【解析】由题意，理想变压器输入、输出功率之比为1:1，选项A错误；变压器原、副线圈中的电流强度与匝数成反比，即，故选项B正确；由图（b）可知交流电压最大值Um="51"V，周期T="0.02"s，角速度ω="100π"rad/s，则可得u=51sin（100πt）（V），故选项C错误；RT的温度升高时，阻值减小，电流表的示数变大，电压表示数不变，故选项D正确。变压器的构造和原理【名师点睛】根据图象准确找出已知量，是对学生认图的基本要求，准确掌握理想变压器的特点及电压、电流比与匝数比的关系，是解决本题的关键。9、BC【解析】n=4激发态跃迁到n=3激发态时产生光子的能量最小，根据E=hc/λ知，波长最长，故A错误；根据氢光谱的特点可知，从n=4激发态跃迁到基态时产生光子的能量最大，根据E=hc/λ知，波长最短，粒子性最明显，康普顿效应最明显．故B正确．n=4能级的氢原子具有的能量为-0.85ev，故要使其发生电离能量变为0，至少需要0.85eV的能量，故C正确；从n=2能级跃迁到基态释放的光子能量为13.6-3.4=10.2ev，若能使某金属板发生光电效应，从n=3能级跃迁到n=2能级释放的光子能量3.4-1.51=1.89ev＜10.2ev，不一定能使该板发生光电效应，D错误．故选BC．点睛：本题考查了波尔原子理论：从高轨道向低轨道跃迁时减少的能量以光子的形式辐射出去；所有的激发态都是不稳定的，都会继续向基态跃迁，故辐射光子的种类；E=hc/λ判断光子能量与波长的关系．只有入射光子的能量大于金属的逸出功才会发生光电效应．判断是否电离，看处于激发态的氢原子吸收能量后的总能量是否大于等于0，一旦大于等于0，说明发生电离．10、AB【解析】

试题分析：由乙图读出t=2．6s时刻质点A经过平衡位置向下振动，故这列波沿x轴正方向传播，A正确；由甲图读出该波的波长为λ=22m，由乙图周期为：T=2．2s，则波速为：．B正确．△t=2．6s=2．5T，质点做简谐运动时在一个周期内质点A通过的路程是4倍振幅，则经过△t=2．4s，A质点通过的路程是：S=2A=2×2cm=4cm，C错误；图示时刻质点P沿y轴正方向，质点Q沿y轴负方向，所以质点P将比质点Q早回到平衡位置．将此图象与正弦曲线进行对比可知：P点的横坐标为xP=m，Q点的横坐标为xQ=m，根据波形的平移法可知质点P比质点Q早回到平衡位置的时间为：t=，D错误．考点：横波的图象；简谐运动的振动图象；波长、频率和波速的关系．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、【解析】(1)根据折射定律得，.(2)因为sini=，sinr=所以=.12、AB【解析】（1）由实验步骤可知：滑块A碰撞前的速度、碰撞后A的速度；滑块B碰撞后的速度；要验证的关系是：，即，则需要测量的物理量是：滑块A的质量m1和滑块B的质量m2，故选AB.（2）由（1）的分析可知，①碰撞前滑块A、B的总动量为；②若碰后滑块A向右运动，则碰撞后滑块A、B的总动量为；③若碰后滑块A向左运动，则碰撞后滑块A、B的总动量为；点睛：本题考查验证动量守恒定律的基本实验，理解光电门能测量瞬时速度的原理，能正确利用动量守恒定律列式，结合求出的速度即可明确应验证的表达式．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、①②③【解析】试题分析：①由题意可知，光线射向AC面恰好发生全反射，反射光线垂直于BC面从棱镜射出，光路图如下图．设该透明物质的临界角为C，由几何关系可知C=1=1=60°sinC