学年湖南省邵阳市隆回县2022-2023学年物理高二下期末学业水平测试试题含解析

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，一个质量为m的铁锤，以速度v竖直打在木桩上，经Δt时间而停止，严格来说，在击打时间内，铁锤所受到的平均冲力大小为()A．mg B．－mgC． D．＋mg2、如图所示，质量不等的、两个物块，以大小相同的初速度在水平面上同时相向运动，结果两个物体同时到达它们最初位置连线的中点．下列说法正确的是（）A．质量大的物块运动过程中的加速度大B．两物块与水平而间的动摩擦因数相同C．两物块所受的摩擦力大小相同D．到达中点时，质量大的物块的速度大3、如图所示，在冰壶世锦赛上中国队以8：6战胜瑞典队，收获了第一

个世锦赛冠军，队长王冰玉在最后一投中，将质量为19kg的冰壶推出，运动一段时间后以0.4m/s的速度正碰静止的瑞典冰壶，然后中国队冰壶以0.1m/s的速度继续向前滑向大本营中心．若两冰壶质量相等，则下列判断正确的是（）A．瑞典队冰壶的速度为0.3m/s，两冰壶之间的碰撞是弹性碰撞B．瑞典队冰壶的速度为0.3m/s，两冰壶之间的碰撞是非弹性碰撞C．瑞典队冰壶的速度为0.5m/s，两冰壶之间的碰撞是弹性碰撞D．瑞典队冰壶的速度为0.5m/s，两冰壶之间的碰撞是非弹性碰撞4、带正电荷的小球只受到电场力作用从静止开始运动，它在任意一段时间内A．一定沿电场线由高电势处向低电势处运动B．一定沿电场线由低电势处向高电势处运动C．不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动D．不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动5、一列简谐横波沿x轴正向传播，振幅为2cm，周期T=3s。已知在t=0时刻，质点a坐标为（2cm，-1cm），沿y轴正向运动，质点b坐标为（6cm，1cm），沿y轴负向运动，如图所示。则A．a、b两质点可以同时在波峰B．当t=1.5s时，b的坐标为（2cm,-1cm）C．a、b两质点一定同时到达平衡位置D．该列简谐横波的波长可能为4cm6、空间站建设是中国载人航天工程战略的第三步，计划于2020年左右建成，2022年全面运行．朱枞鹏表示，空间站是多舱段的飞行器，所以未来空间站的“块头”将比天宫二号大，将长期在轨运行十几年，航天员在空间站驻留时间可能达到一年以上．假设空间站在离地球表面高度为400km的圆轨道上运行，则下列说法正确的是()A．空间站的角速度大于地球自转角速度B．空间站的向心加速度大于地面的重力加速度C．空间站的运行周期是文中提到的“十几年”D．若天宫二号的运行轨道离地高度也是400km，则由于空间站“块头”大，其运行速率小于天宫二号二、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、如图所示为氢原子的能级图．现有大量处于n＝3激发态的氢原子向低能级跃迁，下列说法正确的是A．氢原子由n＝3跃迁到n＝2能级时，其核外电子的动能将减小B．这些氢原子总共可辐射出三种不同频率的光C．这些氢原子跃迁时辐射出光子能量的最大值为10.2evD．氢原子由n＝3跃迁到n＝1产生的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应8、如图所示，原线圈接有的交变电压，副线圈上接有定值电阻R、线圈L、灯泡A及理想电压表V，理想变压器的原副线圈的匝数比为4：1,以下说法正确的是A．副线圈中电流的变化频率为60HzB．灯泡A两端电压为55VC．仅频率增大，则灯泡A的亮度将变暗D．仅频率增大，则电压表V的示数将减小9、如图所示，一定质量的理想气体从状态a变化到状态b，此过程中，下列说法正确的是A．气体分子的平均动能变小B．气体体积变大C．气体吸收热量D．气体的内能不变10、如图是氢原子的能级示意图.当氢原子从的能级跃迁到的能级时,辐射紫色光,光的波长为.下列判断正确的是（）A．跃迁过程中电子的轨道是连续变小的B．氢原子从跃迁到能级时,辐射光的波长大于C．辐射的紫色光能使处于能级的氢原子电离D．大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时最多辐射6种不同谱线三、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）在学习了“研究碰撞中的不变量”的实验后，得出了动量守恒定律，反过来我们可以利用该实验中的有关方案来验证动量守恒定律．下面是某实验小组选用水平气垫导轨、光电门的测量装置来研究两个滑块碰撞过程中系统动量的变化情况．实验仪器如图甲所示．实验过程：（1）调节气垫导轨水平，并使光电计时器系统正常工作．（1）在滑块1上装上挡光片，用游标卡尺测得其挡光宽度L如图乙所示，则L=__________mm．（3）在滑块1的碰撞端面粘上橡皮泥（或双面胶纸）．（4）用天平测出滑块1和滑块1的质量m1=0.4kg、m1=0.1kg．（5）把滑块1和滑块1放在气垫导轨上，让滑块1处于静止状态（v1=0），用滑块1以初速度v1与之碰撞（这时光电计时器系统自动计算时间），撞后两者粘在一起，分别记下滑块1的挡光片碰前通过光电门1的挡光时间t1和碰后通过光电门1的挡光时间t1．（6）先根据计算滑块1碰撞前的速度及碰后两者的共同速度v；再计算两滑块碰撞前后的动量，并比较两滑块前后的动量的矢量和．实验数据：（请在下表格的空白处填上相应文字或数据）①__________；②___________；③___________；④____________；12．（12分）“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳结点，OB和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．（1）本实验采用的科学方法是_______A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．建立物理模型法（2）某同学用两个弹簧秤将结点拉至某位置，此时该同学记录下了结点O的位置及两弹簧秤对应的读数，他还应该记录下_______________________．（3）图乙中的F是利用平行四边定则作出的两个弹簧秤拉力的合力的图示，F′为用一个弹簧秤将结点拉至同一点时所用拉力的图示，这两个力中，方向一定沿AO方向的是____________．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,在一光滑的水平面上有两块相同的木板B和C重物A(视为质点)位于B的右端,A、B、C的质量相等,现A和B以同一速度v滑向静止的C,B与C发生正碰，碰后B和C粘在一起运动,A在C上滑行,A与C之间有摩擦力,已知（1）B、（2）从B、C发生正碰到A刚移动到C右端期间,C所走过的距离是14．（16分）如图所示，两条光滑的绝缘导轨，导轨的水平部分足够长并与倾斜部分平滑连接，两导轨间距L=10cm，导轨的倾斜部分气水平面成=53°，其中有一段匀强磁场区域abcd，磁场方向垂直于斜面向上，磁感应强度B=1T，磁场下边界离水平轨道的高度h=0.8m．水平部分导轨间'有竖直方向等距离间隔也为L的匀强磁场和，和的方向相反，大小相等，即．现有一质量m=0.01kg、电阻R=0.5Ω、边长也为L的正方形金属框，由倾斜导轨上某高度处静止释放，金属框离开磁场abcd时恰好做匀速运动，此后金属框在水平导轨上滑行一段时间后进入水平磁场区域，最终线框静止．重力加速度，感应电流的磁场可以忽略不计，sin53°=0.8，cos53°=0.1．求：（l）金属框离开磁场abcd时的速度；（2）在水平导轨上运动过程中金属框内产生的电热；（3）若金属框恰能通过n个完整磁场区域，试写出n与高度h的关系式．15．（12分）竖直平面内有一直角形内径处处相同的细玻璃管，A端封闭，C端开口，最初AB段处于水平状态，中间有一段水银将气体封闭在A端，各部分尺寸如图所示，外界压强p0＝75cmHg.(1)若从C端缓慢注入水银，使水银与C端管口平齐，需要注入水银的长度为多少？(2)假如某时刻水平段气体温度为320K.加热被封气体，最终使AB段中的水银恰好全部退回BC段，求此时封闭气体的温度是多少？(假定气体受热均匀)

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】

找出铁锤的初末动量，由动量定理可求得其对木桩的平均冲力．【详解】对铁锤分析可知，其受重力与木桩的作用力；设向下为正方向，则有：，解得：，故D正确，ABC错误．【点睛】本题考查动量定理的应用，在应用时要注意先明确正方向，然后列动量定理的关系式求解．2、B【解析】

两个物体都做匀减速运动，运动到中点时两者通过的位移大小相等、所用时间相等，初速度大小也相等，由x=v0t+at2可知，两个物体的加速度大小相等，故A错误．由牛顿第二定律知f=ma，a相等，则质量大的物块所受的摩擦力大，故C错误．由牛顿第二定律得：f=μmg=ma，解得：μ=a/g，知两物块与水平面间的动摩擦因数相同，故B正确．两个物体的平均速度大小相等，由知，到达中点时，速度大小相等，故D错误．故选B.3、B【解析】两冰壶碰撞的过程中动量守恒，规定向前运动方向为正方向，根据动量守恒定律有：mv1=mv2+mv3代入数据得：m×0.4=m×0.1+mv3解得：v3=0.3m/s.动能减小量：故动能减小，是非弹性碰撞；故选B．【名师点睛】两冰壶在碰撞的过程中动量守恒，根据动量守恒定律求出碰后中国队冰壶获得的速度，通过计算动能改变量来判断是否为弹性碰撞．4、D【解析】

物体的运动情况取决于合力和初始条件。小球只受到电场力的作用，从静止开始释放，仅受电场力作用，是否沿电场线运动，还要看电场线是直线还是曲线，若为直线，小球沿电场线运动，若为曲线，小球不沿电场线运动。在任意一段时间内，小球不一定从高电势向低电势运动，比如在等量同种负电荷连线的中垂线上做往复运动。A．一定沿电场线由高电势处向低电势处运动。故A错误。B．一定沿电场线由低电势处向高电势处运动。故B错误。C．不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动。故C错误。D．不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动。故D正确。5、C【解析】

A项：质点a，b振动刚好相反，故两质点振动总是相反，那么，两质点一在波峰，另一质点必在波谷，故A错误；B项：由于质点不会随波移动，故B错误；C项：由于a，b两质点振动总是相反，由振动的对称性可知，a、b两质点一定同时到达平衡位置，故C正确；D项：根据两质点振动总是相反可得：两质点平衡位置间的距离，故波长，那么波长不可能为4cm，故D错误。6、A【解析】

对于卫星，根据万有引力提供圆周运动向心力，得：，解得：，，．A．空间站的轨道半径比地球同步卫星的小，根据，知空间站的角速度大于地球同步卫星运行的角速度，而地球同步卫星运行的角速度等于地球自转角速度，所以，空间站的角速度大于地球自转角速度，故A正确；B．空间站的轨道半径比近地卫星的大，根据，知空间站的向心加速度小于近地卫星的向心加速度，也就小于地面的重力加速度，故B错误；C．根据开普勒第三定律知卫星的轨道半径越大，周期越大，所以空间站的运行周期小于地球同步卫星的运行周期，即小于24h，故C错误；D．空间站与天宫二号的轨道半径相等，根据，可知两者运行速率相等，故D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】氢原子由n=3跃迁到n=2能级时，氢原子放出光子，则能量减小，轨道半径减小，根据知，电子动能增大，故A错误；根据=3知，这些氢原子可能辐射出三种不同频率的光子．故B正确．氢原子由n=3向n=1能级跃迁时辐射的光子能量最大，频率最大，最大能量为13.6-1.51eV=12.09eV．故C错误；氢原子由n=3跃迁到n=1能级，辐射的光子能量为12.09eV，大于金属铂的逸出功6.34eV，故能发生光电效应．故D正确．故选BD．点睛：解决本题的关键知道光电效应的条件以及知道能级间跃迁时辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差．8、AC【解析】变压器不会改变电流的频率，电流的频率为，所以A正确．由瞬时值的表达式可知，原线圈的电压最大值为311V，所以原线圈的电压的有效值为=220V，在根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压的有效值为55V，在副线圈中接有电阻R、电感线圈L和灯泡L1，它们的总的电压为55V，所以灯泡L1两端电压一定会小于55V，所以B错误．交流电的频率越大，电感线圈对交流电有阻碍作用就越大，所以电路的电流会减小，灯泡L1的亮度要变暗，所以C正确．由C的分析可知，频率增大时，副线圈的电流减小，而副线圈的电压不变，所以电阻R的电压减小，电压表的示数将增加，所以D错误．故选AC．点睛：掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系，最大值和有效值之间的关系即可解决本题，并且要知道电感在电路中的作用：阻交流，通直流．9、BC【解析】理想气体从状态a到状态b的过程中，压强不变，温度升高，气体分子平均动能增加；由气体的状态方程可知，该气体体积增大，温度升高，内能增加，由热力学第一定律可知，需要从外界吸收热量，则AD错误，BC正确．故本题选BC【点睛】从图中可以得知气体的压强不变，温度升高，从而可知体积的变化情况，结合理想气体的状态方程和热力学第一定律即可得知各选项的正误．10、BC【解析】A.根据玻尔理论，原子只能处于一系列不连续的轨道状态，故A错误；B.从n=5跃迁到n=2的能级时，辐射光的波长为434nm，即有：h=(−0.54−(−3.4))eV=2.86eV，而从n=5跃迁到n=3的能级时，辐射能量减小，则光的波长更长，故B正确；C.从n=5跃迁到n=2的能级时，辐射光的能量为(−0.54−(−3.4))eV=2.86eV，处于能级的氢原子电离所需要的能量为0-（-0.85）=0.85eV，所以辐射的紫色光可以使处于能级的氢原子电离，故C正确；D.根据数学组合C=10，可知一群n=5能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生10种谱线．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、1.00.1160.1810.178在误差允许的范围内，碰撞前系统动量矢量和等于碰后系统动量矢量和【解析】(1)由图乙所示游标卡尺可知，10分度的游标精度为0.1mm，其示数为：1mm+0×0.1=1.0mm；(6)由表中实验数据可知，动量：①m1v1=0.4×0.190=0.116kg•m/s，②m1v1=0.4×0.453=0.181kg•m/s，③（m1+m1）v=（0.4+0.1）×0.196=0.178kg•m/s；④由表中实验数据可知，在误差允许范围内，碰撞过程系统动量守恒；【点睛】本题考查了游标卡尺读数、实验数据处理；要掌握常用器材的使用及读数方法，游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺读数，游标卡尺不需要估读．12、（1）B；（2）两弹簧秤拉力的方向；（3）F'【解析】试题分析：（1）F是通过作图的方法得到合力的理论值，而是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同，测量出的合力．故方向一定沿AO方向的是，由于误差的存在F和方向并不在重合；合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的等效替代法．（2）如图甲，当用两个弹簧秤同时拉橡皮筋时，必须记录下两弹簧秤读数，及两细线的方向，O点的位置；（3）图乙中的F与中，F是由平行四边形得出的，而F′是通过实验方法得出的，其方向一定与橡皮筋的方向相同，一定与AO共线的是．考点：考查了验证力的平行四边形定则．【名师点睛】在解决设计性实验时，一定先要通过分析题意找出实验的原理，通过原理即可分析实验中的方法及误差分析四、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）12v0【解析】

（1）设A、B、C的质量均为m，碰撞前，A与B的共同速度为v0，碰撞后B与C的共同速度为v1.B、mv=2mv1故B、C速度为12v0（2）设A滑到C的右端时，三者的共同速度为v2对A、B2m设A与C之间的动摩擦因数为μ，从发生碰撞到A移至C的右端时C所走的距离为s，对B、Cμmgs=设C的长度为l，对A，由功能关系μmg由以上各式解得s【点睛】本题要注意物体的运动过程及临界条件的确定，由题意可得出A移动的对地距离比BC移动的距离恰好多出了C的长度l，则由动能定理即可求解出距离间的关系．14、（1）4m/s（2）0.151J（3），n＝1，2，3…【解析】