2023届天津市河北区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注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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，一质量为M、带有挂钩的小球套在倾角为的细杆上，恰能沿杆匀速下滑．若下滑过程中小球所受杆的作用力大小为F，且小球所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（）A．仅增大θ(θ<90°)，小球被释放后仍能沿杆匀速下滑B．仅增大θ(θ<90°)，小球被释放后所受杆的作用力小于FC．θ不变，仅在挂钩上再挂一个物体，小球被释放后将沿杆加速下滑D．θ不变，仅在挂钩上再挂一个物体，小球被释放后所受杆的作用力仍等于F2、如图所示，一带电粒子在电场中，只在电场力作用下沿虚线所示轨迹从A点运动到B点的过程中，下列判断正确的是A．粒子带负电，速度增大B．粒子带负电，加速度减小C．粒子带正电，加速度增大D．粒子带正电，速度减小3、关于近代物理的知识，下列说法正确的是A．结合能越大，原子核内核子结合得越牢固，原子核越稳定B．铀核裂变的一种核反应方程为92C．设质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3，两个质子和两个中子结合成一个α粒子，释放的能量是(m1+m2-m3)c2D．若氢原子从n=6能级向n=1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n=6能级向n=2能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应4、如图所示，为一质点做简谐运动的振动图像，则（）A．该质点的振动周期为0.5sB．在0~0.1s内质点的速度不断减小C．t=0.2s时，质点有正方向的最大加速度D．在0.1s~0.2s内，该质点运动的路程为10cm5、用两只完全相同的电流表分别改装成一只电流表和一只电压表．将它们串联起来接入电路中，如图所示，接通电路后，下列判断正确的是A．两只电表的指针都不偏转B．两只电表的指针偏转角相同C．电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角D．电流表指针的偏转角大于电压表指针的偏转角6、关于布朗运动，下述说法正确的是（）A．布朗运动就是分子的无规则运动B．悬浮微粒的无规则运动是由于液体分子对它无规则的撞击所引起的C．悬浮微粒的无规则运动是由于微粒内部分子无规则运动而引起的D．悬浮微粒的无规则运动是由于外界的影响（如液体、气体的流动）引起的二、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、下列说法中正确的是（）A．卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子核有复杂的结构B．90232Th衰变成82208Pb要经过6次C．β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的D．比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定8、下列关于布朗运动的说法，正确的是A．布朗运动是液体分子的无规则运动B．液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧列C．布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的D．布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的9、三种不同的入射光A、B、C分别射在三种不同的金属a、b、c表面，均恰能使金属中逸出光电子，若三种入射光的波长λA＞λB＞λC，则（）A．用入射光A照射金属b和c，金属b和c均可发生光电效应现象B．用入射光A和B照射金属c，均可使金属c发生光电效应现象C．用入射光C照射金属a与b，金属a、b均可发生光电效应现象D．用入射光B和C照射金属a，均可使金属a发生光电效应现象10、如图所示，几位同学在学校的操场上做“摇绳发电”实验：把一条较长电线的两端连在一个灵敏电流计上的两个接线柱上，形成闭合回路．两个同学分别沿东西方向站立，女生站在西侧，男生站在东侧，他们沿竖直方向迅速上下摇动这根电线．假设图中所在位置地磁场方向与地面平行，由南指向北．下列说法正确的是A．当电线到最高点时，感应电流最大B．当电线向下运动时，B点电势高于A点电势C．当电线向下运动时，通过灵敏电流计的电流是从B流向AD．两个同学沿南北方向站立时，电路中能产生更大的感应电流三、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）小车、带滑轮的轨道、打点计时器、砝码或重物及细线是实验室里我们常用的一套力学实验装置，可完成下列实验：（1）在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学组装了如图所示的装置.关于平衡摩擦力的操作过程，下列说法中正确的是__________．A．摩擦力平衡以后，在小车放再放砝码就不需要在平衡摩擦力了B．应将重物通过细线与小车相连C．应将纸带穿过打点计时器并与小车相连D．如果小车在长木板上能保持静止，就表面已经平衡了摩擦力（2）下面有4条用电磁打点计时器（所用的交流电频率为）打出的纸带1、2、3、4，其中有两条分别是做“探究小车速度随时间变化的规律”、“验证机械能守恒定律”实验得到的，某同学在每条纸带上取了点迹清晰连续的4个点，用刻度尺分别测出相邻两个点间距离如表，则：纸带11.141.361.5821.621.701.9932.102.492.8843.563.563.56纸带1通过点时的速度为__________（保留3位有效数字）；纸带__________（填“1”、“2”、“3”或“4”）是“探究小车速度随时间变化的规律”实验得到的．纸带__________（填“1”、“2”、“3”或“4”）是“验证机械能守恒定律”实验得到的．12．（12分）某同学做“用单摆测定重力加速度”的实验，已知单摆在摆动过程中的摆角小于5°；在测量单摆的周期时，从单摆运动到最低点开始计时且记为1，到第n次经过最低点所用的时间为t；在测量单摆的摆长时，现用毫米刻度尺测得悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端）为L，再用游标卡尺测得摆球的直径为d．(1)该单摆在摆动过程中的周期为T=_____________；(2)请你帮助该同学写出求重力加速度的一般表达式g=___________（用题中所给的物理量的符号表示）；(3)该同学用游标卡尺测量小球的直径，如图甲所示，读数是________cm；(4)为了提高实验精度，该同学采用的措施是：在实验中改变几次摆长l并测出相应的周期T，从而得出多组对应的T与l的数据，以为纵坐标，l为横坐标得到如图乙所示的图线为一条倾斜直线，并求得该直线的斜率为k，则①重力加速度g=___________（用k表示）；②图中直线并没有坐标原点，而是与纵轴的正半轴相交于一点，则实验过程中可能存在的失误是____________；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，匀强电场的场强E＝4V/m，方向水平向左，匀强磁场的磁感应强度B＝2T，方向垂直纸面向里。一个质量为、带正电的小物块A，从M点沿绝缘粗糙的竖直壁无初速度下滑，当它滑行0.8m到N点时就离开墙壁做曲线运动，当A运动到P点时，恰好处于平衡状态，此时速度方向与水平成45°角，求：(1)A沿壁下滑时克服摩擦力做的功；(2)A所带电荷量以及运动到P点时的速度大小。14．（16分）如图所示，A、B都是重物，A被绕过小滑轮P的细线悬挂，B放在粗糙的水平桌面上，滑轮P被一根斜短线系于天花板上的O点，O′是三根细线的结点，细线bO′水平拉着物体B，cO′沿竖直方向拉着弹簧．弹簧、细线、小滑轮的重力不计，细线与滑轮之间的摩擦力可忽略，整个装置处于静止状态．若重物A的质量为2kg，弹簧的伸长量为5cm，∠cO′a=120°，重力加速度g取10m/s2，求：（1）桌面对物体B的摩擦力为多少？（2）弹簧的劲度系数为多少？（3）悬挂小滑轮的斜线中的拉力F的大小和方向？15．（12分）如图所示，在匝数、截面积的多匝线圈中存在方向竖直向下的匀强磁场，均匀变化．两相互平行、间距的金属导轨固定在倾角为的斜面上，线圈通过开关与导轨相连．一质量阻值的光滑金属杆锁定在靠近导轨上端的位置．、等高．一阻值的定值电阻连接在导轨底端．导轨所在区域存在垂直于斜面向上的磁感应强度的匀强磁场．金属导轨光滑且足够长，线圈与导轨的电阻忽略不计．重力加速度取，电子电量．（1）闭合开关时，金属杆受到沿斜面向下的安培力为，请判断磁感应强度的变化趋势是增大还是减小，并求出磁感应强度的变化率；（2）断开开关，解除对金属杆的锁定，从处由静止释放，经过，金属杆下滑，求该过程中金属杆上产生的焦耳热；（3）经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动的自由电子和金属离子（即金属原子失去电子后的部分）的碰撞，请建立合适的自由电子运动模型，求出第（2）问情境中，当金属杆最终匀速下滑时，金属杆中金属离子对一个自由电子沿杆方向的平均阻力的大小．

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、B【解析】AB、当球形物体沿细杆匀速下滑时，由力的平衡条件可知细杆的弹力：，且，解得，球被释放后所受杆的作用力，仅增大θ(θ<90°)，则有球形物体的重力沿杆的分力大于杆对球形物体的摩擦力，小球被释放后沿杆加速下滑，小球被释放后所受杆的作用力变小，故A错误，B正确；D、当挂上一质量为m的物体时，以两物体整体为研究对象，沿杆向下的重力分力为：，细杆所受的压力大小为：，细杆所受的压力变大，由牛顿第三定律可知，D错误；C、球形物体所受的摩擦力即沿杆向上的力，大小为：，摩擦力增大，分析可知F1=F2，因此球形物体仍沿细杆匀速下滑，故C错误；故选B．2、A【解析】

由粒子的运动轨迹弯曲方向可知，带电粒子受电场力大致向左，与电场方向相反，粒子带负电；电场力方向与轨迹上每一点的切线方向即瞬时速度方向成锐角，则电场力对带电粒子做正功，其电势能减小，动能增大，速度增大；电场线越来越密，场强增大，粒子所受的电场力增大，加速度增大．故A正确，BCD错误．3、D【解析】

A.比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，结合能大，原子核不一定越稳定，故A错误；B.铀核需要俘获一个慢中子才能发生裂变，其中的一种核反应方程：92235U+C.根据爱因斯坦质能方程可知，设质子、中子、α粒子的质量分别为m1和两个中子结合成一个α粒子，释放的能量是（2m1D.根据玻尔理论可知，氢原子从n=6能级向n=1能级跃迁时辐射出的光子的能量大于氢原子从n=6能级向n=2能级跃迁时辐射出的光的能量，根据光电效应发生的条件可知，若氢原子从n=6能级向n=1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n=6能级向n=2能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应，故D正确。4、C【解析】

A、由图可读得质点振动的周期为0.4s；故A错误。B、0至0.1s内质点在向正向最大位移向平衡位置运动；故其加速度在减小，速度在增大，故B错误。C、0.2s时负向的位移最大，加速度最大，方向指向平衡位置，即沿正向有最大加速度，故C正确。D、在0.1s~0.2s内质点通过的路程为5×1=5cm；故D错误。故选ABD。【点睛】本题考查简谐运动的图像分析问题，要由图像明确质点的振动情况、周期，并能明确回复力及加速度和速度的变化情况。5、C【解析】

电流表改装成电压表是串联较大的分压电阻；电流表改装成大量程电流表是并联较小的分流电阻；两表串联后，通过电流表的总电流与电压表的电流相等，由于电流表改装成大量程电流表是并联较小的分流电阻，所以大部分电流通过了分流电阻，通过表头的电流很小，电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角，故ABD错误，C正确；故选C．【点睛】电流表改装成电压表是串联较大的分压电阻；电流表改装成大量程电流表是并联较小的分流电阻；将电压表和电流表串联，分析通过表头的电流关系，判断指针偏转角度的大小.6、B【解析】

A.布朗运动不是分子的无规则运动，是悬浮在液体中的颗粒做的无规则的运动，而颗粒是由成千上万个颗粒分子组成，不是单个分子在运动。故A错误。BCD.悬浮微粒的无规则运动是颗粒周围液体分子对它无规则的撞击，冲力不平衡而引起颗粒无规则运动;故B项正确，C项,D项错误.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、BD【解析】

A.卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子的核式结构模型，故A项与题意不相符；B.90232Th衰变成82208Pb电荷数少8，质量数少24，设经过n次4n=24,2n-m=8解得：n=6,m=4故B项与题意相符；C.衰变中产生的β射线实际上是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，不是来自核外电子，故C项与题意不相符；D.比结合能的大小反映原子核的稳定程度，比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，故D项与题意相符。8、BD【解析】

AC．布朗运动是悬浮在液体中的微粒的运动，是液体分子的无规则运动的反映，布朗运动不是由于液体各部分的温度不同而引起的选项AC错误；B．液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧列，选项B正确；D．布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的，选项D正确．9、CD【解析】

恰能使金属逸出光电子说明入射光的频率恰好等于金属的极限频率，由题意知入射光的频率fAA的频率最小，照射金属b和c，金属b和c均不能发生光电效应现象，A错误；AB光的频率都小于C的极限频率，所以用入射光A和B照射金属c，金属c不能发生光电效应现象，B错误；C光的频率最大，所以用入射光C照射金属a与b，金属a、b均可发生光电效应现象，C正确；BC光的频率大于A光的频率，所以用入射光B和C照射金属a，均可使金属a发生光电效应现象,D正确；故选CD【点睛】本题的关键是知道光电效应产生的条件是入射光的频率大于等于金属的极限频率，波长越大频率越小．10、BC【解析】

A.当“绳”摇到最高点时，绳的速度为零，根据感应电动势E=BLv，感应电动势为零，感应电流为零，故A错误；B.当“绳”向下运动时，地磁场向北，根据右手定则判断可知，“绳”中电流从A流向B，所以B点电势高于A点电势，故B正确；C.根据以上分析，当电线向下运动时，通过灵敏电流计的电流是从B流向A，故C正确；D.当两个同学沿南北方向站立时，电线上下运动时，不切割磁感线，不产生感应电流，故D错误．故选BC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、AC；0.625；纸带1；纸带3；【解析】（1）A．平衡摩擦力后，假设木板倾角为θ，则有mgsinθ=μmgcosθ，m约掉了，故不需要重新平衡摩擦力，故A正确；B．平衡摩擦力的原理是小车所受重力的分力等于木板对小车的摩擦力，所以平衡摩擦力时不应将重物与小车相连，故B错误；C．平衡摩擦力包括纸带受到的阻力，所以应将纸带穿过打点计时器并与小车相连，故C正确；D．如果小车在长木板上能匀速运动，，就表明已经平衡了摩擦力，故D错误．故选：AC（2）通过B点时的速度等于AC间的平均速度，vB=m/s=0.625m/s；根据△s=aT2，对于纸带1，△s=BC-AB=CD-BC=0.22cm=a1×0.022，a1=5.5m/s2；对于纸带2，BC-AB=0.08cm，CD-BC=0.29cm，不是匀变速运动；对于纸带3，△s=BC-AB=CD-BC=0.39cm=a1×0.022，a1=9.8m/s2；对于纸带4，做的是匀速运动．所以，纸带1是“探究小车速度随时间变化的规律”实验得到的；纸带3是“验证机械能守恒定律”实验得到的．12、；；3.030；；计算摆长时漏加小球半径【解析】

(1)由题，从单摆运动到最低点开始计时且记数为1，到第n次经过最低点所用的时间内为t，则单摆全振动的次数为，周期.(2)单摆的长度为，由单摆的周期公式，得.(3)由图示游标卡尺主尺可知，游标卡尺所示为：30mm+6×0.05mm=30.30mm=3.030cm；(4)根据周期公式，此公式变形得到，以l为横坐标、为纵坐标所得到数据连成直线，并求得该直线的斜率，即.若根据所得数据连成的直线的延长线没过坐标原点，而是与纵轴的正半轴相交于一点，则实验过程中可能存在的失误是摆长漏加小球半径.【点睛】常用仪器的读数要掌握，这是物理实验的基础．掌握单摆的周期公式，从而求解加速度，摆长、周期等物理量之间的关系．单摆的周期采用累积法测量可减小误差．对于测量误差可根据实验原理进行分析．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)小物体A下落至N点时开始离开墙壁，说明这时小物体A与墙