四川省遂宁二中2023年高二物理第二学期期末综合测试试题含解析

2022-2023学年高二下物理期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、下列关于热现象的说法，正确的是（）A．一定质量的气体被压缩时，气体压强不一定增大B．气体的温度升高，气体的压强一定增大C．一定质量的气体温度不变压强增大时，其体积也增大D．外界对物体做功，物体的内能一定增加2、如图所示，在外力的作用下，导体杆OC可绕O轴沿半径为r的光滑的半圆形框架在匀强磁场中以角速度ω匀速转动，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，A、O间接有电阻R，杆和框架电阻不计，则所施外力的功率为()A． B． C． D．3、当甲、乙两物体相互接触后，热量从甲物体流向乙物体，这样的情况表示甲物体具有()A．较高的热量 B．较大的比热容C．较大的密度 D．较高的温度4、如图所示，运动员以速度v在倾角为θ的倾斜赛道上做匀速圆周运动。已知运动员及自行车的总质量为m，做圆周运动的半径为R，重力加速度为g，将运动员和自行车看作一个整体，则（）A．受重力、支持力、摩擦力、向心力作用B．受到的合力大小为F＝mC．若运动员加速，则一定沿倾斜赛道上滑D．若运动员减速，则一定沿倾斜赛道下滑5、如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动，取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是（）A．时，振子的速度方向向左B．时，振子在O点右侧6cm处C．和

时，振子的加速度完全相同D．到

的时间内，振子的速度逐渐减小6、一列向右传播的简谐横波，当波传到处的点时开始计时，该时刻波形如图所示，时，观察到质点第三次到达波峰位置，下列说法正确的是（）A．波速为B．经质点运动的路程为C．时，处的质点第三次到达波谷D．与该波发生干涉的另一列简谐横波的频率可能为二、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、如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A．其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程．该循环过程中，下列说法正确的是__________．A．A→B过程中，气体对外界做功，吸热B．B→C过程中，气体分子的平均动能增加C．C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少D．D→A过程中，气体分子的速率分布曲线发生变化E.该循环过程中，气体吸热8、图甲为一列简谐波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x=1.0m处的质点，Q是平衡位置为x=4.0m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则()A．在t=0.25s时，质点P的速度方向为y轴正方向B．质点Q简谐运动的表达式为x=10C．该波沿x轴负方向传播D．从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30cm9、如图为远距离输电示意图，发电机的输出电压U1和输电线的电阻和理想变压器匝数均不变，且n1：n2=n4：n3，当用户消耗的功率增大时，下列表述正确的是（）A．用户的总电阻增大B．用户两端的电压U4减小C．U1：U2=U4：U3D．用户端增加的功率等于升压变压器多输入的功率10、光从空气斜射进入介质中，比值常数，这个常数()A．与介质有关B．与光在介质中的传播速度无关C．与入射角的大小无关D．与入射角的正弦成正比，跟折射角的正弦成反比三、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）如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平末端碰撞前后的动量关系。（1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是可以通过仅测量________（填选项前的符号），间接地解决这个问题。A．小球开始释放高度hB．小球抛出点距地面的高度HC．小球做平抛运动的射程（2）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。然后把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球mA．用天平测量两个小球的质量m1、B．测量小球m1开始释放高度C．测量抛出点距地面的高度HD．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置ME.测量平抛射程OM、ON（3）经测定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图所示。碰撞前、后m1的动量分别为p1与p112．（12分）在“用单摆测定重力加速度”的实验中，①测摆长时，若正确测出悬线长L和摆球直径d，则摆长为_______;②测周期时，当摆球经过___________位置（填平衡位置或最高点）时开始计时并计数1次，测出经过该位置N次(约60~100次)的时间为t，则周期为_______．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，开口朝下的圆筒形气缸竖直悬挂，处于静止状态，气缸内用横截面积为S的薄活塞封闭着温度为27°C的某种理想气体，活塞可在气缸内上下无摩擦滑动。通过电热丝可以对气体缓慢加热，使活塞缓慢向下移动。当气体温度升高至127°℃时，活塞刚好移到气缸口。已知大气压强为p0，重力加速度为g。(i)求27C时气缸内气体体积V1与气缸容积V2的比值；(ii)如果不加热气体，而在活塞下悬挂一个沙盘，缓慢地往沙盘里添加沙，当沙与沙盘总质量为m时，活塞也刚好移到气缸口，此过程中，气体温度保持不变。求活塞的质量m0。14．（16分）玻尔建立的氢原子模型，仍然把电子的运动视为经典力学描述下的轨道运动．他认为，氢原子中的电子在库仑力的作用下，绕原子核做匀速圆周运动．已知电子质量为m，元电荷为e，静电力常量为k，氢原子处于基态时电子的轨道半径为r1．（1）氢原子处于基态时，电子绕原子核运动，可等效为环形电流，求此等效电流值．（2）氢原子的能量等于电子绕原子核运动的动能、电子与原子核系统的电势能的总和．已知当取无穷远处电势为零时，点电荷电场中离场源电荷q为r处的各点的电势．求处于基态的氢原子的能量．（3）处在激发态的氢原子向能量较低的状态跃迁时会发出一系列不同频率的光，形成氢光谱．氢光谱线的波长可以用下面的巴耳末—里德伯公式来表示n，k分别表示氢原子跃迁前后所处状态的量子数．k=1，2，3，……对于每一个k，有n=k+1，k+2，k+3，……R称为里德伯常量，是一个已知量．对于的一系列谱线其波长处在紫外线区，称为赖曼系；的一系列谱线其波长处在可见光区，称为巴耳末系．用氢原子发出的光照射某种金属进行光电效应实验，当用赖曼系波长最短的光照射时，遏止电压的大小为U1；当用巴耳末系波长最长的光照射时，遏止电压的大小为U2．真空中的光速为．求：普朗克常量和该种金属的逸出功．15．（12分）如图所示，质量M=2kg的滑块套在光滑的水平轨道上，质量m=1kg的小球通过长L=0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动，开始轻杆处于水平状态，现给小球一个竖直向上的初速度="4"m/s，g取10．（1）若锁定滑块，试求小球通过最高点P时对轻杆的作用力大小和方向．（2）若解除对滑块的锁定，试求小球通过最高点时的速度大小．(3)在满足（2）的条件下，试求小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离．

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、A【解析】根据理想气体状态方程pVT=p'V'T',压缩后的压强p'=T'pVV'T，知压缩后的压强还与压缩后的温度有关，如果压缩后的温度降低足够大，则气体压强可以减小，故A正确；气体的温度升高，若同时体积增大，气体的压强不一定增大，故B错误；定质量的气体温度不变压强增大时，根据气体状态方程pV2、C【解析】

因为OC是匀速转动的，根据能量的守恒可得，又因为联立解得：所以C正确，选项ABD错误．故选C。【名师点睛】导体棒匀速转动，说明处于受力平衡状态，外力的功率和电阻的发热的功率大小相等，求出电阻发热的功率即可；解决本题的关键是分析出外力的功率与电阻的发热的功率大小相等，知道这一点本题就简单的多了．3、D【解析】

根据内能的传播特性：热量总是自发从高温物体传到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分，因此决定内能传播方向的决定因素是温度，选项A、B、C各题设所提到的条件均与此无关，故选项D正确．4、B【解析】

A.将运动员和自行车看作一个整体，受到重力、支持力、摩擦力作用，向心力是按照力的作用效果命名的力，不是物体受到的力，故A项与题意不相符；B.运动员骑自行车在倾斜赛道上做匀速圆周运动，合力指向圆心，提供匀速圆周运动需要的向心力，所以F=mv2C.若运动员加速，由向上运动的趋势，但不一定沿斜面上滑，故C项与题意不相符；D.若运动员减速，有沿斜面向下运动的趋势，但不一定沿斜面下滑，故D项与题意不相符。5、A【解析】

A、由图可知t=0.8s时，振子在平衡位置由正位移向负位移方向运动，即向左运动，速度方向向左；正确B、振动周期T=1.6s，振幅A=12cm，由图像函数可知，当t=0.2s时，，振子在O点右侧处；错误C、由图像可知t=0.4s和t=1.2s，振子分别在B、A两点，加速度大小相同，方向相反；错误D、t=0.4s到t=0.8s的时间内，振子由最大位移处相平衡位置运动，振子速度越来越大；错误故选A6、C【解析】

A.简谐横波向右传播，由波形平移法知，各点的起振方向为竖直向上，时，点第三次到达波峰，即有，，波长为，所以波速，故A错误．B.相当于个周期，每个周期路程为，所以经过质点运动的路程为，故B错误．C.经过，波传到，经过即再经过后第三次到达波谷，所以时，处的质点第三次到达波谷．故C正确．D.要发生干涉现象，另外一列波的频率一定相同，即，故D错误．故选C．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、ADE【解析】

过程中，体积增大，气体对外界做功，过程中，绝热膨胀，气体对外做功，温度降低，过程中，等温压缩，过程中，绝热压缩，外界对气体做功，温度升高．【详解】A.过程中，体积增大，气体对外界做功，温度不变，内能不变，气体吸热，故A正确；B.过程中，绝热膨胀，气体对外做功，内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，故B错误；C.过程中，等温压缩，体积变小，分子数密度变大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，故C错误；D.过程中，绝热压缩，外界对气体做功，内能增加，温度升高，分子平均动能增大，气体分子的速率分布曲线发生变化，故D正确；E.该循环中，气体对外做功大于外界对气体做功，即；一个循环，内能不变，，根据热力学第一定律，，即气体吸热，故E正确；故选ADE【点睛】本题考查了理想气体状态方程的应用，根据图象判断出气体体积如何变化，从而判断出外界对气体做功情况，再应用热力学第一定律与题目所给条件即可正确解题；要知道：温度是分子平均动能的标志，理想气体内能由问题温度决定．8、AC【解析】

C.由图乙可知，在t=0.10s时，质点Q向下振动，根据微平移法可知波向x轴的负方向传播，故C正确；B.由乙可知振动为A=10cm，周期为T=0.20s，则可得ω＝2πT＝10πrad/s，所以质点Q的振动方程为x=10sin10πt（cm），故BA.根据波的传播方向及振动图象知，在t=0.10s时，质点P正在向上振动，当t=0.25s时，即在t=0.10s开始经过3T/4，质点P在平衡位置以下向上振动，即速度方向沿y轴正方向，故A正确；D.由于P点在t=0.10s时不是在波峰或波谷，或平衡位置，经过0.15s，即经过3T/4，质点经历的路程不等于3A，即不等于30cm，故D错误。9、BC【解析】

A、当用户的功率增大时，用电器增多，总电阻减小。故A错误；B、当用电器增多时，功率增大，降压变压器的输出电流增大，则输电线上的电流增大，可知输电线上的电压损失增大，发电机的输出电压U1不变，则U2不变，可知降压变压器的输入电压减小，所以用户得到的电压U4减小。故B正确；C、因为原副线圈的电压比等于匝数之比，则，．因为n1：n2=n4：n1，所以U1：U2=U4：U1．故C正确；D、用户消耗的功率等于发电机的输出功率减去输电线上损失的功率。故D错误。故选：BC。【点睛】当用电器增多时，用户消耗的功率增大，根据降压变压器的输出电流的变化得出输电线上的电流变化，从而得出电压损失的变化，根据升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压和电压损失之和得出用户电压的变化。升压变压器的输出功率等于功率损失和降压变压器的输入功率之和。变压器的原副线圈的电压之比等于匝数之比。10、AC【解析】在折射定律中，比值=n（常数），这个常数是相对折射率，是由两边介质的性质决定的，故A正确．光在不同介质中的传播速度不同，n与光在两种介质中的传播速度有关，故B错误．n反映介质的性质，由介质决定，与入射角和折射角均无关，所以不能说n与入射角正弦成正比，跟折射角的正弦成反比，故C正确，D错误．故选AC．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、CADE2.9【解析】（1）验证动量守恒定律实验中，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，根据平抛运动规律，若落地高度不变，则运动时间不变，因此可以用水平射程大小来体现速度速度大小，故需要测量水平射程，故AB错误，C正确。（2）要验证动量守恒定律定律，即验证：m1v1=m1v2+m2v3，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：m1v1t=m1v2t+m2v3t，得：m1OP=m1OM+m2ON，因此实验中需要测量两小球的质量、先确定落点的位置再测量出平抛的水平距离。（3）设落地时间为t，v1=OMt，v12、L+平衡位置【解析】

(1)[1]测摆长时，若正确测出悬线长L和摆球直径d，则摆长为(2)[2][3]测周期时，经过平衡位置时物体速度较快，时间误差较小，当摆球经过平衡位置时开始计时并数1次，测出经过该位置N次（约60～100次）的时间为t，则周期为T=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、(i)(ii)【解析】

根据通过电热丝可以对气体缓慢加热，使活塞缓慢向下移动。当气体温度升高至127°℃时，活塞刚好移到气缸口可知，本题考查“气体变化”，根据力学和理想气体状态方程进行分析求解。【详解】(i)通过电热丝缓慢加热气体的过程中，气体发生等压变化，根据盖—吕萨克定律可得其中求得：；(ii)通过挂沙盘使活塞移到气缸口的过程中，气体发生等温变化，根据玻意耳定律可得：其中联立求得：。14、（1）（2）（3）【解析】

（1）电子绕原子核做匀速圆周运动：解得