甘肃省靖远县第二中学2023-2024学年高二下学期期末模拟考试物理试题含答案

靖远二中2023-2024学年度第二学期期末模拟考试试卷高二物理第I卷（选择题）一、单选题（共28分）1．（本题4分）如图所示为氢原子的能级图，当氢原子从能级跃迁到能级时，辐射出光子a，当氢原子从能级跃迁到能级时，辐射出光子b，则下列判断正确的是（

）A．光子a的能量大于光子b的能量B．光子a的波长小于光子b的波长C．光子a不能使处于能级的氢原子电离D．若a为可见光，则b有可能为紫外线2．（本题4分）甲、乙两辆汽车同时同地出发，沿同方向做直线运动，两车速度的平方随的变化图像如图所示，下列说法正确的是（）A．汽车甲停止前，甲、乙两车相距最远时，甲车的位移为B．汽车甲的加速度大小为C．汽车甲、乙在时相遇D．汽车甲、乙在处的速度大小为3．（本题4分）如图所示，轻质光滑滑轮两侧用细绳连着两个物体A与B，物体B放在水平地面上，A、B均静止。已知A和B的质量分别为mA、mB，绳与水平方向的夹角为θ，则（

）A．物体B受到的摩擦力可能为0 B．物体B受到的摩擦力为mAgcosθC．物体B对地面的压力可能为0 D．物体B对地面的压力为mBg-mAgcosθ4．（本题4分）如图所示，质量为m2的长木板静止在水平地面上，质量为m1的木块受到水平向右的拉力F，在长木板上向右滑行。已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1，木板与地面间的动摩擦因数为μ2，重力加速度为g，则（  ）A．木块受到的摩擦力大小为μ1FB．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m1+m2)gC．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1m1gD．木板受到地面的摩擦力的方向一定水平向右5．（本题4分）如图所示为一束太阳光射到截面为六角形的冰晶上时的光路图，、为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法正确的是（）A．在冰晶中，光的传播速度较大B．通过同一装置发生双缝干涉，光的相邻条纹间距较大C．从同种玻璃中射入空气发生全反射时，光的临界角较小D．用同一装置做单缝衍射实验，光的中央亮条纹更宽6．（本题4分）一简谐横波沿x轴正向传播，图甲是t=0时刻的波形图，图乙是介质中某质点的振动图像，0时刻该点的位移为-0.1m，2s时在平衡位置处，则波的传播速度为（）A．m/s B．m/s C．0.8m/s D．1.5m/s7．（本题4分）北斗卫星导航系统（BDS）是我国自行研制的全球卫星导航系统，2020年我国已发送了北斗系统最后一颗卫星，从此北斗卫星导航系统形成全球覆盖能力。如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图，已知a、b、c三颗卫星均做匀速圆周运动，a是地球同步卫星，（忽略地球自转）则（）A．卫星a的向心加速度大于地球表面重力加速度B．卫星a的加速度大于b的加速度C．卫星b的周期大于D．卫星a的角速度小于c的角速度二、多选题（共24分，全选对得6分，选不全得4分，有选错的得0分）8．（本题6分）如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等。a、b端加一定交流电压后，则（）A．两电阻两端的电压比B．两电阻中的电流之比C．两电阻消耗的电功率之比D．电阻B两端的电压表的示数9．（本题6分）如图所示，在直角坐标系xOy中x0空间内充满方向垂直纸面向里的匀强磁场（其他区域无磁场），磁感应强度为B，x0空间内充满方向水平向右的匀强电场（其他区域无电场），电场强度为E，在y轴上关于O点对称的C、D两点间距为L。带电粒子P（不计重力）从C点以速率v沿x轴正方向射入磁场，并能从D点射出磁场；与粒子P不相同的粒子Q从C点以不同的速度v′同时沿纸面平行x轴射入磁场，并恰好从D点第一次穿过y轴进入电场，且粒子P、Q同时过D点，则下列说法正确的是（

）A．粒子P带正电B．在粒子Q从C点运动到D点的过程中，粒子P在磁场中运动的时间一定为C．在粒子Q从C点运动到D点的过程中，粒子P在磁场中运动的路程可能为D．粒子P与Q的比荷之比可能为2＋10．（本题6分）某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M点运动到N点，以下说法正确的是（）A．粒子必定带正电荷B．粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度C．粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D．粒子在M点的动能小于它在N点的动能11．（本题6分）如图甲所示，质量为0.1kg的小球从最低点A冲入竖直放置在水平地面上、半径为0.4m的半圆轨道，小球速度的平方与其高度的关系图象如图乙所示．已知小球恰能到达最高点C，轨道粗糙程度处处相同，空气阻力不计．g取10m/s2，B为AC轨道中点．下列说法正确的是()A．图乙中x＝4m2s－2B．小球从B到C损失了0.125J的机械能C．小球从A到C合外力对其做的功为－1.05JD．小球从C抛出后，落地点到A的距离为0.8m第II卷（非选择题）三、实验题（共15分）12．（本题6分）用如图所示装置验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分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。可以仅通过测量（填选项前的序号）间接地解决这个问题。A．小球开始释放时的高度hB．小球抛出点距地面的高度HC．小球做平抛运动的水平位移（2）在实验中，入射小球、被碰小球的质量分别为m1和m2，关于m1和m2的大小，下列关系正确的是.A．m1=m2B．m1>m2C．m1<m2D．以上都可以（3）若两球在碰撞前后动量守恒，需要验证的表达式为。13．（本题9分）如图所示为某同学测量电源的电动势和内阻的电路图。其中包括电源，开关和，电阻箱，电流表，保护电阻。该同学进行了如下实验步骤：（1）将电阻箱的阻值调到合适的数值，闭合、，读出电流表示数为，电阻箱读数为；断开，调节电阻箱的阻值，使电流表示数仍为，此时电阻箱读数为。则保护电阻的阻值Rx=Ω。结果保留两位有效数字（2）断开，闭合，调节，得到多组和的数值，并画出图像，如图所示，由图像可得，电源电动势E=V，内阻r=Ω。结果保留两位有效数字（3）本实验中，内阻的测量值填“大于”或“小于”真实值。四、解答题（共33分）14．（本题10分）如图，绝热汽缸a与导热汽缸b、c均固定于地面，由刚性杆连接着的两个绝热活塞均可在汽缸内无摩擦滑动。开始时a、b两个汽缸内装有体积相等、温度均为T0的理想气体，真空汽缸c的容积与此时a、b两个汽缸中的气体体积相等，通过阀门与汽缸b相连。现将阀门打开，稳定后，a中气体压强为原来的0.6倍，环境温度保持不变。（1）求稳定后汽缸a中气体的温度；（2）请用热力学第一定律解释上述过程汽缸a中气体温度变化的原因。15．（本题10分）如图甲所示，不计电阻的平行金属导轨与水平面成角放置，导轨间距为，上端接有电阻的定值电阻，虚线下方有垂直于导轨平面向上的匀强磁场。现将质量、电阻的金属杆ab从上方某处垂直导轨由静止释放，杆下滑过程中始终与导轨垂直并保持良好接触，杆下滑过程中的v-t图像如图乙所示。（取，，）求：（1）磁感应强度B的大小；（2）金属杆在磁场中下滑过程中定值电阻上产生的热量。16．（本题13分）如图所示，为一半径的竖直半圆形槽，为直径，O点为半圆的圆心，位于O点正下方。在距上方为h处有一以的速度顺时针方向转动们传送带，B端恰好在C的正上方，传送带滑轮的半径很小（大小可忽略），两端点A、B间的距离，现将与传送带间摩擦因数的小物块轻放在A端，最终垂直撞在圆槽的P点，连线与的夹角为60°。取，（结果用根式表示）求（1）小物块运动到B端时速度的大小；（2）高度h的大小。（3）若传送带速度大小可以调节，其他条件不变，要使小物块最终能正好落在圆槽点（点与P点关于对称）则传送带的速度多大。参考答案1．D【详解】A．氢原子从能级跃迁到能级时辐射出的光子能量为从能级跃迁到能级时辐射出的光子能量为可知光子a的能量小于光子b的能量，A错误；B．由可知光子a的频率小于光子b的频率，光子a的波长大于光子b的波长，B错误；C．由于光子a的能量大于处于能级的氢原子的电离能，可能使处于能级的氢原子电离，C错误；D．由于光子a的频率小于光子b的频率，若a为可见光，则b有可能为紫外线，D正确。故选D。2．D【详解】B．由图可知，随的变化关系成一次函数变化，故甲、乙两车均做匀变速直线运动，所以对于甲车在时有代入数据解得即甲车的加速度大小为，对于乙9m时的速度为，，根据乙的加速度大小为，B错误；A．根据图像可知，甲从处做匀减速运动，初速度，汽车甲停止前，甲、乙两车相距最远时速度相等即解得则此时甲的速度根据位移速度公式解得甲的位移为A错误；C．根据图像可知，甲从处做匀减速运动，初速度，由B项分析可知加速度大小为，则甲到静止运动的时间为所以甲的位移同理可得乙的位移当时，甲车已停下，即内的位移为当时，乙车的位移当时，，两车并未相遇，C错误；D．由图知在时甲、乙两车的速度大小相等，对乙分析，根据速度和位移关系可知代入数据得D正确。故选D。3．B【详解】AB．由于B相对地面静止则B所受的摩擦为静摩擦，且B受力平衡有f=mAgcosθA错误、B正确；CD．由于B静止则B受力平衡有FN=mBg-mAgsinθCD错误。故选B。4．C【详解】A．木块受到的滑动摩擦力大小为f1=μ1m1g故A错误；BCD．木块对长木板的滑动摩擦力大小也为f1=μ1m1g方向水平向右，由于长木板静止，由平衡条件可知，地面对长木板的摩擦力大小等于μ1m1g，方向水平向左，故B、D错误，C正确。故选C。5．B【详解】A．由图看出，太阳光射入六角形冰晶时，a光的偏折角小于b光的偏折角，由折射定律得知，六角形冰晶对a光的折射率小于对b光的折射率，由知b光的传播速度小，A错误；B．a光的折射率小于b光的折射率，a光的频率小于b光的频率，所以a光的波长大于b光的波长，根据a光相邻条纹间距大，B正确；C．由临界角公式a光的折射率小，a光的临界角大，C错误；D．b光的折射率大，波长短，波动性弱，当用b做单缝衍射实验，要比用a做中央亮条更窄，D错误。故选B。6．A【详解】由图甲所示波形图可知，波长，由图乙所示质点振动图像可知，t=0时刻质点的位相为，t=2s时质点的位相为2π，两时刻位相差为则解得波的周期波速故A正确，BCD错误。故选A。7．D【详解】A．由于忽略地球自转，则地球表面处的重力加速度和近地卫星的加速度相等，由万有引力提供向心力因为卫星a的半径大于近地卫星的半径，所以卫星a的向心加速度小于贴地卫星的向心加速度，A错误；B．根据万有引力提供向心得，向心加速度为因为卫星a与卫星b的轨道半径相等，所以卫星a的加速度等于b的加速度，B错误；C．因为卫星a是地球同步卫星，而卫星a与卫星b的轨道半径相等，由万有引力提供向心力可得，卫星a与卫星b的周期相等，故卫星b的周期为C错误；D．根据万有引力提供向心力得，卫星的角速度为可得，轨道半径越大角速度越小，故卫星a的角速度小于c的角速度，D正确。故选D。8．BD【详解】AB．电阻两端的电压所以两电阻两端的电压之比等于电流之比，由于电流比等于匝数反比，所以故A错误，B正确；C．电阻消耗的功率所以两电阻消耗的电功率之比故C错误；D．由表达式知ab两端电压有效值为220V，设副线圈电压为U2，则原线圈两端电压3U2，原线圈中电阻分压为，即解得故D正确。故选BD。9．ABD【详解】A.由题意分析可知，粒子P经磁场匀速圆周运动偏转后垂直y轴进入电场，经电场中匀变速直线运动后，又在磁场中偏转，如此往复。由左手定则易知粒子P带正电，故A正确；BC.由粒子P在磁场中做周期性运动可知，若粒子P在磁场中偏转n次（n＝2，3，4，），则2nR＝L；在粒子Q从C点运动到D点的过程中，粒子P在磁场中运动的路程s＝n·πR＝粒子P在磁场中运动的时间t＝＝故B正确；C错误D.若粒子P在磁场中偏转n次，所用时间tP＝n＋（n－1）Q在磁场中运动半周的时间tQ＝而tP＝tQ，当n＝2时，P与Q的比荷之比为2＋，故D正确。故选ABD。10．ACD【详解】A．根据粒子的运动轨迹可知，粒子运动的轨迹大致向上，可知粒子必定带正电荷，选项A正确；BC．电场线的疏密反映场强大小，可知M点场强小于N点场强，可知粒子在M点受到的电场力小于它在N点的电场力，粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度，选项B错误，C正确；D．从M点到N点电场力做正功，则动能增加，即粒子在M点的动能小于它在N点的动能，选项D正确。故选ACD。11．ACD【详解】A.当h＝0.8m时小球在C点，由于小球恰能到达最高点C，故mg＝所以＝4m2·s－2故选项A正确；B.由已知条件无法计算出小球从B到C损失了0.125J的机械能，故选项B错误；C.小球从A到C，由动能定理可知W合＝=－1.05J故选项C正确；D.小球离开C点后做平抛运动，故2R＝落地点到A的距离x1＝vCt，解得x1＝0.8m，故选项D正确．12．CB【详解】(1)[1]小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间相等，小球的水平位移与小球的初速度成正比，可以用小球的水平位移代替其初速度，即测量射程，故C正确，AB错误。故选C。(2)[2]两球发生碰撞后，为防止入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即(3)[3]要验证动量守恒定律定律，即验证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得得13．大于【详解】（1）[1]据闭合电路欧姆定律可得，、