2023届湖北省鄂州、随州、孝感高二物理第二学期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、氢原子第n能级的能量为En＝(n＝l，2，3…），若一个处于第n1能级的氢原子跃迁过程中发射能量为2.55eV的光子后处于比基态能量高出10.2eV的第n2能级．下列说法中正确的是A．n1＝5B．n2＝3C．用能量为l0.2eV的光子照射氢原子，就可以使处于基态的氢原子电离D．一个处于第n1能级的氢原子向低能级跃迁过程中最多可能辐射出3种不同频率的光子2、如图所示，小明在演示惯性现象时，将一杯水放在桌边，杯下压一张纸条．若缓慢拉动纸条，发现杯子会出现滑落；当他快速拉动纸条时，发现杯子并没有滑落．对于这个实验，下列说法正确的是（）A．缓慢拉动纸条时，摩擦力对杯子的冲量较小B．快速拉动纸条时，摩擦力对杯子的冲量较大C．为使杯子不滑落，杯子与纸条的动摩擦因数尽量大一些D．为使杯子不滑落，杯子与桌面的动摩擦因数尽量大一些3、以下说法中正确的是A．伽利略利用斜面“冲淡”时间，巧妙地研究自由落体规律B．法拉第首先用电场线形象地描述电场C．光电效应中，光电子的最大初动能与入射光频率成正比D．太阳内发生的核反应方程是924、如图所示，长为11m绷紧的传送带以v=4m/s的速度匀速运行，现将一质量m=1kg的小物块轻轻放在传送带左端，经过4s小物块运动到传送带的右端，已知小物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1，取g=10m/s1．下列判断正确的是（）A．此过程小物块始终做匀加速运动B．此过程摩擦力对小物块做功14JC．此过程中因摩擦产生的热量为8JD．此过程中因摩擦产生的热量为14J5、二氧化碳是导致全球变暖的主要原因之一，人类在采取节能减排措施的同时，也在研究控制温室气体的新方法，目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术．在某次实验中，将一定质量的二氧化碳气体封闭在一可自由压缩的导热容器中，将容器缓慢移到海水某深处，气体体积减为原来的一半，不计温度变化，则此过程中()A．封闭气体对外界做正功B．封闭气体向外界传递热量C．封闭气体分子的平均动能增大D．封闭气体在此过程中熵一定变大6、飞机在万米高空飞行时，舱外气温往往在-50℃以下。在研究大气现象时可把温度、压强相同的一部分气体作为研究对象，叫做气团。气团直径可达几千米，由于气团很大，边缘部分与外界的热交换对整个气团没有明显影响，可以忽略。高空气团温度很低的原因可能是(A．地面的气团上升到高空的过程中膨胀，同时对外放热，使气团自身温度降低B．地面的气团上升到高空的过程中收缩，同时从周围吸收热量，使周围温度降低C．地面的气团上升到高空的过程中膨胀，气团对外做功，气团内能大量减少，气团温度降低D．地面的气团上升到高空的过程中收缩，外界对气团做功，故周围温度降低二、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、研究光电效应规律的实验装置如图所示，以频率为v的光照射光电管阴极K时，有光电子产生。由于光电管K、A间加的是反向电压，光电子从阴极K发射后将向阳极A做减速运动。光电流i由图中电流计测出，反向电压U由电压表测出。当电流计的示数恰好为零时，电压表的示数称为反向截止电压Uc，在下图所表示光电效应实验规律的图像中，正确的是()A． B．C． D．8、在光滑水平面上沿同一直线运动的A、B两物体，如图表示发生相互作用（假设相互作用力是恒定的）前后的v－t图线，由图线可以判断A．A、B作用前后总动量守恒B．A、B作用前后总动量不守恒C．A、B的质量比为3：2D．A、B作用前后无机械能损失9、如图所示，光滑斜面AE被分成四个等长的部分，一物体由A点从静止释放做匀加速直线运动，下列结论中正确的是A．物体到达各点的速率vB．物体从A点到达各点所经历的时间tC．物体通过每一部分时，其速度增量vD．物体从A到E的平均速度v10、如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源相连接，下极板接地．静电计所带的电荷量可忽略．现将一带电油滴置于电容器中P点，恰能保持平衡．若将电容器的上极板竖直向下移动一小段距离，则下列说法正确的是A．平行板电容器的电容将变小B．带电油滴所受的电场力将变小C．静电计指针的张角将保持不变D．带电油滴的电势能将减小三、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）某同学设计了如图甲所示的装置来探究“加速度与合力的关系”．带滑轮的长木板水平放置，滑块右端与穿过打点计时器的纸带相连，左端通过拉力传感器连接细线与砂桶．将滑块由静止释放，直接由拉力传感器读出细线的拉力F，根据打出的纸带求出加速度a．改变砂桶内细砂质量，得到若干组a-F数据．进行数据分析处理，得出“加速度与合力的关系”．请回答下列实验的相关问题．(1)实验中力传感器的示数F_________(选填“大于”“小于”或“等于”)细砂和砂桶受到的总重力．(2)图乙是某次实验的一条纸带的一部分，测得各计数点到0点的距离分别为OA=2.00cm，OB=5.49cm，OC=10.49cm，OD=17.00cm，OE=25.01cm，OF=34.52m，每相邻两个计数点间还有4个点未面出，所用交流电源频率为50Hz．滑块的加速度a=___m/s².(结果保留两位小数)(3)根据记录数据该同学作出a-F图象如明丙所示，由图象可知滑块A的质量为_____kg；受到的摩擦力大小为___________N．12．（12分）现代科技生产、生活中涉及很多传感器的使用，不同材料元件具有不同物理性质．(1)一般金属的电阻率随温度升高而_________;光敏电阻在光照强度增大时电阻________．(填“增大”、“减小”或“不变”)(2)某一元件对温度变化敏感，如图甲是用多用表欧姆挡按正确操作，并将选择旋钮置于倍率“×100”时的指针位置，测得该元件在该温度时的电阻值为________Ω；对该元件加热，如图乙是用多用表欧姆挡按正确操作，并将选择旋钮置于倍率“×10”时的指针位置，测得该元件在该温度时的电阻值为________Ω．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，有一水平传送带以6m/s的速度按顺时针方向匀速转动，传送带右端连着一段光滑水平面BC，紧挨着BC的光滑水平地面DE上放置一个质量M＝1kg的木板，木板上表面刚好与BC面等高．现将质量m＝1kg的滑块轻轻放到传送带的左端A处，当滑块滑到传送带右端B时刚好与传送带的速度相同，之后滑块又通过光滑水平面BC滑上木板．滑块与传送带间的动摩擦因数μ1＝0.45，滑块与木板间的动摩擦因数μ1＝0.1，取g＝10m/s1．求：(1)滑块从传送带A端滑到B端，相对传送带滑动的路程；(1)滑块从传送带A端滑到B端，传送带因传送该滑块多消耗的电能；(3)木板至少多长才能使滑块不从木板上掉下来．14．（16分）如图，上下表面平行的玻璃砖折射率n=2，下表面镀有反射膜，玻璃砖右侧整直放置一标尺。一束单色光以入射角i=45º射到玻璃砖上表面的A点，在标尺上出现两个光点(图中未面出)。不考虑多次反射，已知折射光在玻璃砖内的传播时间为t，真空中的光速为c，求：(i)标尺上两光点的距离；(ii)光在标尺上形成两光点的时间差。15．（12分）如图甲，两条光滑平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为θ，导轨电阻忽略不计。虚线ab、cd均与导轨垂直，在ab与cd之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场。将两根相同的导体棒PQ、MN，先后自导轨上同一位置由静止释放，两者始终与导轨垂直且接触良好。已知PQ进入磁场开始计时，到MN离开磁场区域为止，流过PQ的电流随时间变化的图像如图乙所示。已知数据有轨道倾角θ=30°，磁感应强度为B=2T，图像中电流值I0=1A，两导体棒电阻均为R=2Ω，轨道宽度为d=0.5m，重力加速度取g=10m/s2。（1）分析在t2时刻，PQ棒是否在磁场ab和cd之间？直接给出结论即可。（2）求在t2时刻，导体棒MN的速度v，以及导体棒的质量m。（3）若流过PQ的电流随时间变化的图像如图丙所示，已知到的时间间隔为=0.2s，此过程通过导体的电荷量q=1C，求这段时间内的最大加速度a为多大？

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】

AB、基态的能量为-13.6eV，根据氢原子发射能量为2.55eV的光子后处于比基态能量高出l0.2eV的激发态，得出氢原子发射光子前后所具有的能量，再依据氢原子第n能级的能量为：（n=l，2，3…），则有：，，联立解得：n1=4；n1=2；故AB错误。

C、用能量为l3.6eV的光子照射氢原子，才可以使处于基态的氢原子电离，故C错误；

D、一个处于n=4能级的氢原子，跃迁到基态的过程中，释放出的光子光子最多由3种，分别是从n=4→3→2→1放出的，故D正确。

故选D。2、D【解析】

在抽动纸条时，杯子受到的摩擦力相等，但由于抽拉的时间不动使杯子受到的冲量不同；根据牛顿第二定律分析加速度大小、位移大小【详解】AB、纸带对杯子的摩擦力一定，缓慢拉动纸条时，抽出的过程中时间长，则摩擦力对杯子的冲量较大；快速拉动纸条时，抽出的过程中时间短，则摩擦力对杯子的冲量较小，故AB错误；CD、为使杯子不滑落，杯子与桌面的动摩擦因数尽量大一些，这样杯子在桌面上运动的加速度大，位移短，故C错误、D正确．故选D．【点睛】本题主要是考查动量定理，利用动量定理解答问题时，要注意分析运动过程中物体的受力情况，知道合外力的冲量才等于动量的变化．3、B【解析】自由落体运动的加速度比较大，运动比较快，时间的测量比较困难，所以伽利略在研究自由落体规律的斜面实验“冲淡”了重力的作用，便于测量小球的运动时间，故A错误；法拉第提出了电场的概念，并首先用电场线形象地描述电场，故B正确；根据爱因斯坦光电效应方程Ekm=hγ-W0，入射光的频率越大，光电子的最大初动能也越大，并不是成正比，故C错误；太阳内部的反应是聚变反应，而92【点睛】根据对自由落体运动的研究的物理学历程，结合伽利略的贡献分析A选项，库仑发现了点电荷间相互作用力的大小规律，即库仑定律，法拉第提出了电场的概念，并首先用电场线形象地描述电场，根据爱因斯坦光电效应方程分析C选项，太阳内部的反应是聚变反应．4、C【解析】

A、设物块速度达到皮带速度时用时为t，运动的位移为s则：解得：所以物块在皮带上先匀加速后匀速运动，故A错误；B、此过程摩擦力对小物块做功,故B错；CD、当物块的速度等于皮带的速度时所用的时间为皮带在t时间内运动的位移为此过程中因摩擦产生的热量,故C正确；D错误；故选：C【点睛】在处理皮带类问题时要注意物块和皮带是否能共速，所以在此类题时一般要假设能共速，然后计算共速时发生的位移，从而判断出是否共速．5、B【解析】气体体积减为原来的一半，外界对气体做正功，故A错误．温度不变，所以气体的气体分子的平均动能不变，故C错误；根据热力学第一定律△U=W+Q，封闭气体向外界传递热量，故B正确．封闭气体组成的系统的熵减小，故D错误．故选B．点睛：对于热力学第一定律△U=W+Q，要明确公式中各个物理量的含义，温度是理想气体的内能变化的标志．6、C【解析】高空中的大气压强小于地面大气压强，所以地面的气团上升到高空的过程中膨胀，气团对外做功，气团内能大量减少，气团温度降低，C正确。思路分析：高空中的大气压强小于地面大气压强，根据热力学第一定律解题试题点评：本题考查了热力学第一定律二、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、ACD【解析】

A．反向电压U和频率一定时，发生光电效应产生的光电子数与光强成正比，则单位时间到达阴极A的光电子数与光强也成正比，截止电压U0与频率ν是线性关系，不是正比关系，光强I与频率ν一定时，光电流i随反向电压的增大而减小．反向电压U和频率一定时，发生光电效应产生的光电子数与光强成正比，则单位时间到达阴极A的光电子数与光强也成正比，故光电流i与光强I成正比，AB．由动能定理，-qU0=0-Ekm，又因Ekm=hν-W，所以UC．光强I与频率ν一定时，光电流i随反向电压的增大而减小，又据光电子动能大小的分布概率及发出后的方向性可知，C正确；D．由光电效应知金属中的电子对光子的吸收是十分迅速的，时间小于10-9s，10-9s后，光强I和频率ν一定时，光电流恒定，故D正确．8、ACD【解析】（1）由A、B两物体组成的系统，在竖直方向受力平衡，在水平方向不受外力，故该系统动量守恒，两物体作用前后，总动量保持不变，A正确，B错误；（2）根据动量守恒定律，在A、B相互作用前后，满足，其中=6m/s，=1m/s，=2m/s，=7m/s，代入数据得：，C正确；(3)根据图象可知,在A、B作用前后，，故系统机械能守恒，D正确．故本题选ACD9、ABD【解析】

根据运动学公式v2-v02＝2ax，物体由A点从静止释放，v0=0，所以有v2＝2ax；所以物体到达各点的速率之比vB:vC:vD:vE=1:2:3:2，故A正确；根据运动学公式x＝12得：t＝2xa,物体到达各点经历的时间tB:tC:tD:tE=1:2:3:2，则物体到达各点所经历的时间：tE【点睛】本题对运动学公式要求较高，要求学生对所有的运动学公式不仅要熟悉而且要熟练，要灵活，基本方法就是平时多练并且尽可能尝试一题多解．10、CD【解析】将平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离，导致极板间距减小，根据知，d减小，则电容增加，故A错误；电势差不变，d减小，根据E=U/d可知，电场强度增加，带电油滴所受的电场力将变大，选项B错误；静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变，故C正确；因两板场强变大，则P点与下极板的电势差变大，则P点的电势增大，因为该电荷为负电荷，则电势能减小，故D正确；故选CD．点睛：本题是电容器的动态分析问题，关键抓住不变量，当电容器与电源始终相连，则电势差不变，当电容器与电源断开，则电荷量不变．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）小于（2）1.50（3）0.2（4）0.32【解析】

（1）砂桶做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得：，则；（2）每相邻两个计数点间还有4个点，则T=0.1s，根据，解得：；（3）对木块A，根据牛顿第二定律有：，变形得：，a-F图象中横轴的截距表示小车和传感器受到的总的摩擦力大小，由图可知，该摩擦力大小为f=0.32N，a-F图象中的斜率表示质量的倒数，由图可知，而由图中数据可求出，故。【点睛】砂桶做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律判断F与mg的关系；根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小；a-F图象中的斜率表示质量的倒数，横轴的截距表示小车和传感器受到的摩擦力大小．12、(1)增大，减小；（2）500，125；【解析】（1）一般金属的电阻率随温度的升高而增大，光敏电阻在光照强度增大时电阻减小；（2）由图甲可知，该元件在该温度时的电阻值为；由乙图可知，该元件在该温度时的电阻值为．【点睛】大多数金属导体的电阻率随温度升高而增大，光敏电阻的电阻率随着光照强度的增大而减小；欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数．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)4m(1)36J(3)6m【解析】

试题分析：(1)滑块在传送带上受到向右的摩擦力,到达传送带右端时速度为6m/s.(1分)(1分).(1分)传送带位移(1分)(1分)(1)传送带因传送滑块多消耗的电能(3分)(3)滑块以6m/s的速度滑上木板，对滑块