2023屆湖南省長沙市長郡湘府中學(xué)物理高二第二學(xué)期期末調(diào)研試題含解析

2022-2023高二下物理期末模擬試卷注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、大科學(xué)工程“人造太陽”主要是將氘核聚變反應(yīng)釋放的能量用來發(fā)電，氘核聚變反應(yīng)方程是12H+12H→23He+11n，已知12H的質(zhì)量為A．3.7MeV B．C．2.7MeV D．2、如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)，有勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，方向垂直于圓平面（未畫出）。一群比荷為qm的負離子以相同速率v0（較大），由A．離子在磁場中運動時間一定相等B．離子在磁場中的運動半徑一定不相等C．由Q點飛出的離子在磁場中運動的時間最長D．沿PQ方向射入的離子飛出時偏轉(zhuǎn)角最大3、紫外光電管是利用光電效應(yīng)原理對油庫等重要場所進行火災(zāi)報警的裝置，其工作電路如圖所示，其中A為陽極，K為陰極，只有當(dāng)明火中的紫外線照射到Κ極時，c、d端才會有信號輸出．已知地球表面太陽光中紫外線波長主要在315nm-400nm之間，而明火中的紫外線波長主要在200nm-280nm之間，下列說法正確的是（）A．要實現(xiàn)有效報警，照射光電管的紫外線波長應(yīng)大于280nmB．明火照射到搬時間要足夠長，c、d端才有輸出電壓C．僅有太陽光照射光電管時，c、d端輸出的電壓為零D．火災(zāi)報警時，照射光電管的紫外線波長越大，逸出的光電子最大初動能越大4、根據(jù)玻爾的原子模型，一個氫原子從n=3能級躍遷到n=1能級時，該氫原子（）A．吸收光子，能量減小B．放出光子，能量減小C．放出光子，核外電子動能減小D．吸收光子，核外電子動能不變5、如圖所示，內(nèi)壁光滑，四角呈圓弧狀的長方形空腔管，位于豎直平面內(nèi)，BD等高，AB邊長于AD邊．現(xiàn)有兩個相同的小球，從靜止開始由A點同時分別從左右兩側(cè)運動到C點，小球與彎管處碰撞過程中動能的損失和所用時間都不計，則下列說法正確的是（）A．兩球同時到達C點，兩球到C點時動量相等B．兩球同時到達C點，兩球到C點時動量不等C．兩球到達C時的速率相同，左側(cè)小球先到達D．兩球到達C時的速率相同，右側(cè)小球先到達6、關(guān)于液體的表面張力，下列說法正確的是（）A．在液體的表面層里，分子比較稀疏，分子間只有引力沒有斥力B．在液體的表面層里，分子比較密集，分子間只有斥力沒有引力C．液體的表面層中斥力大于引力，使得液體的表面收縮到最小，所以露珠呈球形D．液體的表面層中引力大于斥力，使得液體的表面收縮到最小，所以露珠呈球形二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、關(guān)于天然放射性，下列說法正確的是（）A．所有元素都可能發(fā)生衰變B．放射性元素的半衰期與外界的溫度無關(guān)C．放射性元素與別的元素與別的元素形成化合物時仍具有放射性D．α、β和γ三種射線中，γ射線的穿透能力最強8、向空中發(fā)射一物體，不計空氣阻力，當(dāng)物體的速度恰好沿水平方向時，物體炸裂為a、b兩塊．若質(zhì)量較大的a塊的速度方向仍沿原來的方向，則()A．b的速度方向一定不與與原速度方向相同B．從炸裂到落地這段時間里，a飛行的水平距離不一定比b的大C．a(chǎn)、b一定同時到達地面D．炸裂的過程中，a、b中受到的爆炸力的沖量大小無法比較9、如圖，一玻璃柱體的橫截面為半圓形，細的單色光束從空氣射向柱體的O點（半圓的圓心），產(chǎn)生反射光束1和透射光束1．已知玻璃折射率為，入射角為45°（相應(yīng)的折射角為14°）．現(xiàn)保持入射光不變，將半圓柱繞通過O點垂直于圖面軸線順時針轉(zhuǎn)過15°，如圖中虛線所示，則()A．光束1轉(zhuǎn)過15° B．光束1轉(zhuǎn)過30°C．光束1轉(zhuǎn)過的角度等于9° D．光束1轉(zhuǎn)過的角度等于15°10、下列說法不正確的是（）A．盧瑟福用粒子轟擊氮原子核發(fā)現(xiàn)了中子，并預(yù)言了質(zhì)子的存在B．愛因斯坦成功地解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象C．玻爾提出了原子能級結(jié)構(gòu)假說，成功地解釋了各種原子的光譜D．地球上的核電站與太陽內(nèi)部主要進行的核反應(yīng)類型相同三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）張明同學(xué)做“用單擺測重力加速度”的實驗，(1)測擺長時，若正確測出懸線長l和擺球直徑d,則擺長為(2)測周期時，當(dāng)擺球經(jīng)過平衡位置時開始計時并計數(shù)為1次，測出經(jīng)過該位置N次的時間為t,則周期為（3）他實驗測得的g值偏小，可能的原因是A．測擺線長時擺線拉得過緊B．?dāng)[線上端未牢固地系于懸點，振動中出現(xiàn)了松動，使擺線長度增加了C．開始計時時，秒表提前按下D．實驗中誤將49次全振動數(shù)為50次12．（12分）如圖是研究光電效應(yīng)的電路圖。用頻率為v的入射光照射截止頻率為v0的K極板，有光電子逸出。⑴圖中電極A為光電管的_______(填“陰極”或“陽極”);⑵K極板的逸出功W0＝_______；逸出的光電子最大初動能EK=______;現(xiàn)將電源的電極反向連接，當(dāng)電流表的示數(shù)為0時，電壓表的示數(shù)UC=_____.(普朗克常量為h，電子的電量為e，電路中電表均為理想電表)四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖甲示，將一輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端懸掛一質(zhì)量m=0.3kg的小球并使之靜止。現(xiàn)把小球向下拉3cm，然后由靜止釋放并開始計時，小球在豎直方向上做簡諧振動。已知彈簧的勁度系數(shù)k＝300N/m，小球運動過程中彈簧始終在彈性限度內(nèi)；重力加速度g取10m/s2；不計空氣阻力。求：（1）簡諧振動的振幅A；（2）小球在平衡位置下方2cm處時的回復(fù)力大小F回；（3）取平衡位置為坐標(biāo)原點，向下為x軸正方向，在圖乙中的坐標(biāo)系中定性畫出小球的位移－時間圖像。14．（16分）如圖所示，斜面的傾角＝37°，斜面上C處固定一擋板，A、B處放有2個質(zhì)量均為m的相同小木塊(可視為質(zhì)點)a、b，A、B間距離為d，B、C間距離為0.11d，斜面在AB段是光滑的，BC段是粗糙的，木塊與斜面粗糙部分之間的動摩擦因數(shù),開始時用手扶著木塊a，木塊b靜止在斜面上，放手后，木塊a自然下滑并與木塊b發(fā)生完全非彈性碰撞，隨后a、b木塊聯(lián)合體下滑，運動到C處與擋板發(fā)生碰撞反彈．設(shè)木塊與擋扳碰撞過程無機械能損失，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度為g，a、b木塊的大小不計．求(1)a木塊與b木塊碰撞過程中損失的動能(2)a、b木塊聯(lián)合體停止運動時距擋板的距離15．（12分）如圖所示，MN和PQ為豎直方向的兩平行長直金屬導(dǎo)軌，間距L為1m，電阻不計．導(dǎo)軌所在的平面與磁感應(yīng)強度B為1T的勻強磁場垂直．質(zhì)量m＝0.1kg、電阻r＝1Ω的金屬桿ab始終垂直于導(dǎo)軌并與其保持光滑接觸，導(dǎo)軌的上端有阻值為R＝3Ω的燈泡．金屬桿從靜止下落，當(dāng)下落高度為h＝4m后燈泡保持正常發(fā)光．重力加速度為g＝10m/s1．求：（1）燈泡的額定功率；（1）金屬桿從靜止下落4m的過程中通過燈泡的電荷量；（3）金屬桿從靜止下落4m的過程中燈泡所消耗的電能．

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

氘核聚變反應(yīng)的質(zhì)量虧損Δm=2mΔE=Δm×931MeV=3.2585MeVA.3.7MeV與上述計算結(jié)果3.3MeV不符，故AB.3.3MeV與上述計算結(jié)果3.3MeV相符，故BC.2.7MeV與上述計算結(jié)果3.3MeV不符，故CD.0.93MeV與上述計算結(jié)果3.3MeV不符，故2、C【解析】

A.設(shè)粒子軌跡所對應(yīng)的圓心角為θ，則粒子在磁場中運動的時間為t=θ2πT，T=2πmqBB.離子在磁場中做圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qvB=mv2r，解得：r=CD.由圓的性質(zhì)可知，軌跡圓與磁場圓相交，當(dāng)軌跡圓的弦長最大時偏向角最大，故應(yīng)該使弦長為PQ，故由Q點飛出的粒子圓心角最大，所對應(yīng)的時間最長；此時粒子一定不會沿PQ射入。故C符合題意，D不符合題意；3、C【解析】

A．由題意可知，要實現(xiàn)有效報警，照射光電管的紫外線波長應(yīng)小于280nm，則入射光的頻率大于截止頻率，會發(fā)生光電效應(yīng)，故A錯；B．c、d端有信號輸出，與明火的照射時間無關(guān)，與紫外線的頻率有關(guān)，光電效應(yīng)的發(fā)生具有瞬時性，故B錯；C．僅有太陽光照射光電管時，由于波長大于明火的波長即頻率小于明火的頻率，所以不能發(fā)生光電效應(yīng)，回路中沒有電流，cd段也就沒有電壓，故C正確；D．火災(zāi)報警時，根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hv-W0知，照射的紫外線波長越短，頻率越大，逸出的光電子最大初動能越大，故D錯誤。故選C。4、B【解析】

一個氫原子從n=3能級躍遷到n=1能級，即從高能級向低能級躍遷，釋放光子，能量減少，電子的軌道半徑減小，根據(jù)kq2【點睛】此題主要考查波爾理論的知識，知道高能級向低能級躍遷，釋放光子，從低能級向高能級躍遷，吸收光子．5、D【解析】由機械能守恒可知，兩小球達到C點的速率相同，畫出兩小球運動的速率時間圖象，如圖由圖象可知，右側(cè)小球先到達C點，故D正確．6、D【解析】

AB.與氣體接觸的液體表面分子比較稀疏，間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，液體表面層的分子間同時存在相互作用的引力與斥力，AB錯誤；CD.但由于分子間的距離大于分子的平衡距離r0，分子引力大于分子斥力，分子力表現(xiàn)為引力，即存在表面張力，表面張力使液體表面有收縮的趨勢，所以露珠呈球形，C錯誤D二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BCD【解析】試題分析：自然界中有些原子核是不穩(wěn)定的，可以自發(fā)地發(fā)生衰變；衰變的快慢用半衰期表示，與元素的物理、化學(xué)狀態(tài)無關(guān)；α、β和γ三種射線中，γ射線的穿透能力最強，α射線的電離能力最強．有些原子核不穩(wěn)定，可以自發(fā)地衰變，但不是所有元素都可能發(fā)生衰變，故A錯誤；放射性元素的半衰期由原子核自身內(nèi)部因素決定，與外界的溫度無關(guān)，故B正確；放射性元素的放射性與核外電子無關(guān)，故放射性元素與別的元素形成化合物時仍具有放射性，故C正確；α、β和γ三種射線中，γ射線的穿透能力最強，故D正確；8、BC【解析】物體在炸成兩塊時，系統(tǒng)在水平方向動量守恒，由動量守恒定律可知，b的速度方向可能與原速度方向相同、相反或為零，但a和b兩塊的動量變化一定大小相等，方向相反，A錯誤D正確；在爆炸后，a和b在豎直方向做自由落體運動，二者在空中運動時間相等，同時到達地面，由于a和b的水平速度關(guān)系未知，所以二者落地時的水平距離關(guān)系不能確定，選項B錯誤C正確．9、BC【解析】

光在界面上會發(fā)生反射和折射，由反射定律可確定反射光束1轉(zhuǎn)過的角度；由折射定律和幾何關(guān)系可求得出折射光束1轉(zhuǎn)過的角度．【詳解】保持入射光不變，半圓柱順時針轉(zhuǎn)過15°時，法線轉(zhuǎn)過15°，則入射角變?yōu)?0°，由幾何關(guān)系可知，反射光線與豎直線成75°，故反射光線偏轉(zhuǎn)了30°；故A錯誤，B正確；由題知；偏轉(zhuǎn)后，入射角為60°，設(shè)折射角為θ，則由，則θ=30°，故由幾何關(guān)系可知，光束1轉(zhuǎn)過的角度為

α=15°+14°-θ=9°．故C正確，D錯誤；故選BC．【點睛】本題考查光的反射與折射定律的應(yīng)用，應(yīng)注意由光路圖利用幾何關(guān)系求解相應(yīng)的角度變化．對于反射光轉(zhuǎn)過的角度，要在理解的基礎(chǔ)上記住，經(jīng)常用用到．10、ACD【解析】

A．盧瑟福用粒子轟擊氮原子核發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，故A錯誤；B．愛因斯坦提出光子說，成功地解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象，故B正確；C．玻爾提出了原子能級結(jié)構(gòu)假說，成功地解釋了氫原子的光譜，但不能解釋其他原子光譜，故C錯誤；D．核電站的反應(yīng)是核裂變，太陽內(nèi)部主要進行的核反應(yīng)是核聚變，故D錯誤。故選ACD。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、（1）；（2）；（3）BC【解析】

(1)擺長為懸點到球心間的距離（2）周期為（3）由公式得，實驗測得的g值偏小，由此可知擺長測量值偏小，或周期測量值偏大，選擇BC．【點睛】本題難度較小，難點在于誤差分析，一定要搞清楚哪個是實驗值哪個是真實值12、陽極hv0hv－h(huán)v0【解析】

第一空．根據(jù)電路圖可知，電極A為光電管的陽極；第二空．K極板截止頻率為v0，則其逸出功為：W=hv0；第三空．根據(jù)光電效應(yīng)方程可知逸出的光電子最大初動能為：EK=hv-hv0；第四空．將電源的電極反向連接，當(dāng)電流表的示數(shù)為0時，由動能定理可得：-eUC=0-EK，電壓表的示數(shù)為：UC=．四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1）A=3×10-2m（2）=6N（3）【解析】

（1）將小球拉倒最低點，釋放，小球向上加速，振子偏離平衡位置的最遠距離為振幅，所以振幅：A=3cm=3×10-2m（2）小球處于平衡位置時，彈簧彈力用表示，彈簧伸長量用表示。小球處于平衡位置下方2cm處時，彈簧彈力用F2表示，彈簧伸長量為+0.02。由得=6N（3）取向下為正方向，所以初態(tài)在正向最大位移處，所以振動圖像如圖：14、(1)；(2)0.1d【解析】

(1)木塊a從A運動到B的過程，根據(jù)機械能守恒定律得可得：對于a、b碰撞過程，取沿斜面向下為正方向，根據(jù)動量守恒定律得mv1=2mv2可得：a木塊與b木塊碰撞過程中損失的動能：解得：；(2)假設(shè)碰后a、b木塊聯(lián)合體滑擋板處時的速度為v3，與擋板碰后反彈至B處速度大小為v4，