2023屆湖北省宜昌市二中高二物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

2022-2023高二下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)填寫(xiě)在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫(xiě)在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來(lái)的答案，然后再寫(xiě)上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無(wú)效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖，用能量為12.09eV的光子照射一群處于基態(tài)的氫原子，則氫原子A．不能躍遷到其他能級(jí)B．只能躍遷到n=3的能級(jí)C．躍遷后只能輻射一種頻率的光子D．躍遷后不能再輻射出能量為12.09eV的光子2、中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)是中國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是繼美國(guó)全球定位系統(tǒng)(GPS)、俄羅斯格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GLONASS)之后第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。預(yù)計(jì)2020年左右，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將形成全球覆蓋能力。如圖所示是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星的軌道示意圖，已知a、b、c三顆衛(wèi)星均做圓周運(yùn)動(dòng)，a是地球同步衛(wèi)星，則()A．衛(wèi)星a的角速度小于c的角速度B．衛(wèi)星a的加速度大于b的加速度C．衛(wèi)星a的運(yùn)行速度大于第一宇宙速度D．衛(wèi)星b的周期大于24h3、如圖所示為一個(gè)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)從A到E的運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖，已知在B點(diǎn)的速度與加速度相互垂直，則下列說(shuō)法中正確的是()A．D點(diǎn)的速率比C點(diǎn)的速率大B．A點(diǎn)的加速度與速度的夾角小于90°C．A點(diǎn)的加速度比D點(diǎn)的加速度大D．從A到D速度先增大后減小4、下列說(shuō)法中正確的是A．電磁波在同種介質(zhì)中只能沿直線傳播B．機(jī)械波的傳播周期與機(jī)械波中的質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期—定相等C．單擺經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)，合外力為零D．做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體在個(gè)周期內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程—定為振幅的倍5、氫有三種同位素，分別是、、，則下列說(shuō)法正確的是（）A．它們的質(zhì)子數(shù)相等B．它們的核外電子數(shù)不相等C．它們的核子數(shù)相等D．它們的中子數(shù)相等6、下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)表明光具有粒子性B．只要入射光頻率超過(guò)金屬的截止頻率，就可以發(fā)生光電效應(yīng)C．氫原子光譜是連續(xù)譜D．通常情況下，原子處于基態(tài)，基態(tài)是最穩(wěn)定的二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、對(duì)紅外線的作用及來(lái)源正確的敘述有()A．一切物體都在不停地輻射紅外線B．紅外線有很強(qiáng)的熒光效應(yīng)C．紅外線最顯著的作用是熱作用D．紅外線容易穿過(guò)云霧、煙塵8、電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，磁體附近的金屬弦被磁化，因此弦振動(dòng)時(shí)，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音，下列說(shuō)法正確的有A．選用銅質(zhì)弦，電吉他仍能正常工作B．取走磁體，電吉他將不能正常工作C．增加線圈匝數(shù)可以增大線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D．弦振動(dòng)過(guò)程中，線圈中的電流方向不斷變化9、子彈水平射入放在光滑水平地面上靜止的木塊后不再穿出，此時(shí)木塊動(dòng)能增加了6J，那么此過(guò)程產(chǎn)生的內(nèi)能可能為（）A．10J B．8J C．6J D．4J10、如圖所示，固定在地面上的水平氣缸內(nèi)由活塞封閉著一定量的氣體，氣體分子之間的相互作用力可以忽略，假設(shè)氣缸壁的導(dǎo)熱性能很好，環(huán)境的溫度保持不變，若用外力F將活塞緩慢地水平向右拉動(dòng)，則在拉動(dòng)活塞的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是A．氣體做等溫膨脹，氣體分子單位時(shí)間對(duì)氣缸壁單位面積碰撞的次數(shù)將變少B．氣體做等溫膨脹，分子的平均動(dòng)能不變，氣體的壓強(qiáng)不變C．氣體從外界吸收熱量，內(nèi)能不變D．氣體是從單一熱源吸收，全部用來(lái)對(duì)外做功，此過(guò)程違反熱力學(xué)第二定律三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定勻加速直線運(yùn)動(dòng)小車(chē)的加速度，已知交流電頻率為50Hz，如題圖給出了該次實(shí)驗(yàn)中從0點(diǎn)開(kāi)始每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶，其中0、1、2、3、4、5、6都為記數(shù)點(diǎn)。測(cè)得：s1＝1.40cm，s2＝1.90cm，s3＝2.38cm，s4＝2.88cm，s5＝3.39cm，s6由于計(jì)數(shù)點(diǎn)6模糊不清，因此無(wú)法測(cè)量。（1）在計(jì)時(shí)器打出點(diǎn)1、2時(shí)，小車(chē)的速度分別為：v1＝________m/s，v2＝________m/s；（2）利用紙帶數(shù)據(jù)可以求出小車(chē)的加速度a＝______m/s2（保留兩位小數(shù)）；（3）利用求得的加速度大小估算5、6兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離s6約為_(kāi)_______cm（保留兩位小數(shù)）；（4）若交流電實(shí)際頻率比50Hz偏大，則該同學(xué)計(jì)算出的加速度大小與實(shí)際值相比________（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。12．（12分）某同學(xué)利用熱敏電阻設(shè)計(jì)了一個(gè)“過(guò)熱自動(dòng)報(bào)警電路”，如圖甲所示．將熱敏電阻R安裝在需要探測(cè)溫度的地方，當(dāng)環(huán)境溫度正常時(shí)，繼電器的上觸點(diǎn)接觸，下觸點(diǎn)分離，指示燈亮；當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)某一值時(shí)，繼電器的下觸點(diǎn)接觸，上觸點(diǎn)分離，警鈴響．圖甲中繼電器的供電電壓U1=3V，繼電器線圈用漆包線繞成，其電阻R0為30Ω．當(dāng)線圈中的電流大于等于50mA時(shí)，繼電器的銜鐵將被吸合，警鈴響．圖乙是熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖象．（1）圖甲中警鈴的接線柱C應(yīng)與接線柱______相連，指示燈的接線柱D應(yīng)與接線柱______相連（均選填“A”或“B”）．（2）當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，熱敏電阻阻值將______，繼電器的磁性將______（均選填“增大”、“減小”或“不變”），當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到______℃時(shí)，警鈴報(bào)警．四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）一個(gè)振動(dòng)，如果回復(fù)力大小與偏離平衡位置的位移大小成正比，回復(fù)力方向與位移方向相反，那么就能判定這個(gè)振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。如圖所示，一質(zhì)量為m，側(cè)面積為S的正方體木塊，放在水面上靜止（平衡）?，F(xiàn)用力向下將其壓入水中一段深度后（未全部浸沒(méi)）撤掉外力，木塊在水面上下振動(dòng)，請(qǐng)證明木塊的振動(dòng)為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。14．（16分）如圖所示，兩條光滑的絕緣導(dǎo)軌，導(dǎo)軌的水平部分足夠長(zhǎng)并與傾斜部分平滑連接，兩導(dǎo)軌間距L=10cm，導(dǎo)軌的傾斜部分氣水平面成=53°，其中有一段勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域abcd，磁場(chǎng)方向垂直于斜面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，磁場(chǎng)下邊界離水平軌道的高度h=0.8m．水平部分導(dǎo)軌間'有豎直方向等距離間隔也為L(zhǎng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和，和的方向相反，大小相等，即．現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.01kg、電阻R=0.5Ω、邊長(zhǎng)也為L(zhǎng)的正方形金屬框，由傾斜導(dǎo)軌上某高度處?kù)o止釋放，金屬框離開(kāi)磁場(chǎng)abcd時(shí)恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，此后金屬框在水平導(dǎo)軌上滑行一段時(shí)間后進(jìn)入水平磁場(chǎng)區(qū)域，最終線框靜止．重力加速度，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)可以忽略不計(jì)，sin53°=0.8，cos53°=0.1．求：（l）金屬框離開(kāi)磁場(chǎng)abcd時(shí)的速度；（2）在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬框內(nèi)產(chǎn)生的電熱；（3）若金屬框恰能通過(guò)n個(gè)完整磁場(chǎng)區(qū)域，試寫(xiě)出n與高度h的關(guān)系式．15．（12分）如圖所示，從熱金屬絲射出的電子，經(jīng)電場(chǎng)加速后，以的速度水平射人偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)．已知電子質(zhì)量為，電荷量為，兩水平正對(duì)極板長(zhǎng)度為，相距為，極板間的電壓為，求電子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)豎直偏移的距離和偏轉(zhuǎn)的角度的正切值．

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】

AB.若用能量為12.09eV的光子去照射一群處于基態(tài)的氫原子，原子能量為E=-13.6+12.09eV=-1.51eV，依據(jù)氫原子的能級(jí)圖可知處于基態(tài)的氫原子能發(fā)生躍遷到n=3的能級(jí)，故B正確，A錯(cuò)誤；CD.從n=3向低能級(jí)躍遷，能輻射出3種不同頻率的光子，其中從n=3到n=1的躍遷能輻射出12.09eV的光子，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。2、A【解析】

根據(jù)，可得，a的軌道半徑大于c的軌道半徑，因此衛(wèi)星a的角速度小于c的角速度，選項(xiàng)A正確；由，a的軌道半徑與b的軌道半徑相等，因此衛(wèi)星a的加速度等于b的加速度，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由，a的軌道半徑大于地球半徑，因此衛(wèi)星a的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由，a的軌道半徑與b的軌道半徑相等，衛(wèi)星b的周期等于a的周期，為24h，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3、A【解析】

A．由題意，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度方向與加速度方向恰好互相垂直，速度沿B點(diǎn)軌跡的切線方向，則知加速度方向向下，合外力也向下，質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，合外力恒定不變，質(zhì)點(diǎn)由C到D過(guò)程中，合外力做正功，由動(dòng)能定理可得，D點(diǎn)的速度比C點(diǎn)速度大，故A正確；B．物體在A點(diǎn)受力的方向向下，而速度的方向向右上方，A點(diǎn)的加速度與速度的夾角大于90°．故B正確；C．質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，加速度不變，則A點(diǎn)的加速度等于D點(diǎn)的加速度，故C錯(cuò)誤；D．由A的分析可知，質(zhì)點(diǎn)由A到D過(guò)程中，加速度的方向向下，速度的方向從斜向右上方變?yōu)樾毕蛴蚁路?，從A到D速度先減小后增大．故D錯(cuò)誤．4、B【解析】

A.電磁波在同種均勻介質(zhì)中只能沿直線傳播，在同一種不均勻的介質(zhì)中，不一定沿直線傳播，故A錯(cuò)誤；B.機(jī)械波的傳播周期與機(jī)械波中的質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期相等，故B正確；C.單擺經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)，回復(fù)力為零，但合力提供向心力，故C錯(cuò)誤；D.做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體在周期內(nèi)通過(guò)的路程不一定為振幅的，故D錯(cuò)誤．5、A【解析】

A項(xiàng)：它們是氫的同位素，所以它們的質(zhì)子數(shù)相等，故A正確；B項(xiàng)：原子的核外電子數(shù)與質(zhì)子數(shù)相等，所以它們的核外電子數(shù)相等，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：核子數(shù)即為質(zhì)子、中子的統(tǒng)稱也為質(zhì)量數(shù)，所以它們的核子數(shù)不相等，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：元素左上角數(shù)字為質(zhì)量數(shù)，左下角數(shù)字為質(zhì)子數(shù)，所以它們的中子數(shù)分別為0，1，2，所以它們的中子數(shù)不相等，故D錯(cuò)誤．故應(yīng)選A．【點(diǎn)睛】本題考查氫的同位素，側(cè)重概念的理解，元素左上角數(shù)字為質(zhì)量數(shù)≠相對(duì)原子質(zhì)量為易錯(cuò)點(diǎn)，題目難度不大．6、C【解析】

光具有波粒二象性，光電效應(yīng)證實(shí)了光具有粒子性，故A不符合題意；只要入射光頻率超過(guò)金屬的截止頻率，就可以發(fā)生光電效應(yīng)，故B不符合題意；因?yàn)槟芗?jí)是量子化的，則能級(jí)差也是量子化的，輻射的光子能量也是量子化的，所以原子光譜為線狀譜，故C符合題意；原子處在基態(tài)時(shí)最穩(wěn)定，處于較高能級(jí)時(shí)會(huì)自發(fā)地向較低能級(jí)躍遷，故D不符合題意。故選C．【點(diǎn)睛】光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了光具有粒子性；當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí)發(fā)生光電效應(yīng)；氫原子光譜為線狀譜；原子處在基態(tài)時(shí)最穩(wěn)定．二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、ACD【解析】一切物體都在不停地輻射紅外線，且熱物體比冷物體的紅外輻射本領(lǐng)大，A正確．熒光效應(yīng)是紫外線特性，紅外線沒(méi)有，紅外線的顯著的作用是熱作用，B錯(cuò)誤，C正確．紅外線波長(zhǎng)較長(zhǎng)，衍射能力比較強(qiáng)，D正確．思路分析：一切物體都在不停地輻射紅外線，且熱物體比冷物體的紅外輻射本領(lǐng)大;熒光效應(yīng)是紫外線特性，紅外線沒(méi)有，紅外線的顯著的作用是熱作用，紅外線波長(zhǎng)較長(zhǎng)，衍射能力比較強(qiáng)，試題點(diǎn)評(píng):本題考查了紅外線的特性8、BCD【解析】

因銅質(zhì)弦不能被磁化，電吉他將不能正常工作，所以A錯(cuò)誤；若取走磁鐵，金屬弦無(wú)法被磁化，電吉他將不能正常工作，所以B正確；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知，增加線圈匝數(shù)可以增大線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，所以C正確；弦振動(dòng)過(guò)程中，線圈中的磁通量一會(huì)增大一會(huì)減速，所以電流方向不斷變化，D正確．9、AB【解析】

設(shè)子彈的質(zhì)量為m0,木塊重量為m，子彈打進(jìn)木塊的過(guò)程中，動(dòng)量守恒：，在此過(guò)程中產(chǎn)生的熱量為：，對(duì)木塊有：，聯(lián)立以上有：，故AB正確，CD錯(cuò)誤。10、AC【解析】因氣缸導(dǎo)熱，氣體的溫度不變，氣體體積變大，則壓強(qiáng)減??；氣體的體積增大，則單位體積內(nèi)的分子數(shù)減小，則氣體分子單位時(shí)間對(duì)氣缸壁單位面積碰撞的次數(shù)將變少，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；由于氣體壓迫活塞，故氣體對(duì)外做功，則由熱力學(xué)第一定律可知，因溫度不變，內(nèi)能不變，則氣體應(yīng)吸熱，且吸收的熱量等于對(duì)外做功，選項(xiàng)C正確；氣體是從單一熱源吸收，全部用來(lái)對(duì)外做功，但要引起氣體的變化，此過(guò)程不違反熱力學(xué)第二定律，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選AC.

點(diǎn)睛：當(dāng)分子間的相互作用力忽略，則可以看作理想氣體，其內(nèi)能由溫度決定；理解熱力學(xué)第一定律及其各個(gè)物理量的含義.三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、0.165m/s0.214m/s0.48m/s2—0.51m/s2均可3.87cm—3.90cm均可偏小【解析】

（1）由題意可知，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T(mén)=0.1s，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打計(jì)數(shù)點(diǎn)1時(shí)，小車(chē)的速度；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打計(jì)數(shù)點(diǎn)2時(shí)，小車(chē)的速度；（2）利用前四段位移并使用逐差法計(jì)算如下：，答案在0.48m/s2—0.51m/s2均可；（3）勻變速直線運(yùn)動(dòng)，相鄰相等時(shí)間的位移差，是一個(gè)定值。通過(guò)計(jì)算得，則：，計(jì)算結(jié)果在3.87cm—3.90cm均可；（4）若交流電實(shí)際頻率比50Hz偏大，則相鄰計(jì)時(shí)點(diǎn)間的時(shí)間間隔小于0.02s，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔就小于0.1s；但我們?cè)谟?jì)算時(shí)，仍然帶入了T=0.1s，這就使得計(jì)算出的加速度值比實(shí)際值偏小。12、BA減小增大80【解析】

（1）由題干中“當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)某一值時(shí)，繼電器的下觸點(diǎn)接觸，上觸點(diǎn)分離，警鈴響”判斷出警鈴和指示燈的連接情況；（2）由圖象分析熱敏電阻阻值隨溫度的變化關(guān)系，結(jié)合歐姆定律分析電路中電流的變化，從而判斷出電磁鐵磁性的變化；由題干中“當(dāng)線圈中的電流大于等于50mA時(shí)，繼電器的銜鐵將被吸合，警鈴響”，結(jié)合歐姆定律求出熱敏電阻接入電路的阻值的最大阻值，從圖象上找到對(duì)應(yīng)的溫度就可以解決問(wèn)題；【詳解】（1）由題中“當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)某一值時(shí)，繼電器的下觸點(diǎn)接觸，上觸點(diǎn)分離，警鈴響”，所以警鈴的接線柱C應(yīng)與接線柱B連，指示燈的接線柱D應(yīng)與接線柱A相連；（2）分析乙圖，發(fā)現(xiàn)：溫度升高時(shí)，熱敏電阻阻值減小，根據(jù)歐姆定律，電路中電流就會(huì)增大，電磁鐵的磁性就會(huì)增大；當(dāng)線圈中的電流時(shí)，繼電器的銜鐵將被吸合，警鈴報(bào)警，則控制電路的總電阻因此熱敏電阻

由圖乙可知，此時(shí)，所以，當(dāng)溫度時(shí)，警鈴報(bào)警．【點(diǎn)睛】本題既考查電磁繼電器原理的分析，也考查了結(jié)合歐姆定律的內(nèi)容進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算，綜合性比較強(qiáng)，解題時(shí)要仔細(xì)分析．四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13、見(jiàn)解析【解析】

以木塊為研究對(duì)象，設(shè)靜止時(shí)木塊浸入水中深，則當(dāng)木塊被壓入水中位移x后受力如圖所示規(guī)定位移x方向?yàn)檎?/p>