河北省滄州市鹽山中學2023年高二物理第二學期期末學業(yè)水平測試試題含解析

2022-2023高二下物理期末模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、將一個物體以一定的初速度豎直向上拋出，0.8s末物體的速度大小為8m/s，不計空氣阻力，g取10m/s2，下列說法正確的是（）A．物體在3.2s末回到拋出點B．0.8s時物體的運動方向可能向下C．物體的初速度為20m/sD．0.8s時物體可能位于拋出點下方2、半徑為r帶缺口的剛性金屬圓環(huán)豎直固定放置，在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導線，分別與兩塊水平固定放置的平行金屬板連接，兩板間距為d，如圖(a)所示．有一變化的磁場垂直于紙面，規(guī)定向內(nèi)為正，變化規(guī)律如圖(b)所示．在t=0時刻平板之間中心有一重力不計，電荷量為q的靜止微粒，則以下說法正確的是(微粒始終沒有觸碰到金屬板)A．第2秒內(nèi)上極板為負極B．第3秒內(nèi)上極板為正極C．第2秒末微?；氐搅嗽瓉砦恢肈．t=2.5s時兩極板之間的電場強度大小為3、在下列4個核反應(yīng)方程中，x表示質(zhì)子的是A． B．C． D．4、以往我們認識的光電效應(yīng)是單光子光電效應(yīng)，即一個電子極短時間內(nèi)能吸收到一個光子而從金屬表面逸出．強激光的出現(xiàn)豐富了人們對于光電效應(yīng)的認識，用強激光照射金屬，由于其光子密度極大，一個電子在短時間內(nèi)吸收多個光子成為可能，從而形成多光子電效應(yīng)，這已被實驗證實．光電效應(yīng)實驗裝置示意如圖．用頻率為v的普通光源照射陰極k，沒有發(fā)生光電效應(yīng)，換同樣頻率為v的強激光照射陰極k，則發(fā)生了光電效應(yīng)；此時，若加上反向電壓U，即將陰極k接電源正極，陽極A接電源負極，在k、A之間就形成了使光電子減速的電場，逐漸增大U，光電流會逐漸減??；當光電流恰好減小到零時，所加反向電壓U可能是下列的（其中W為逸出功，h為普朗克常量，e為電子電量）A．U=- B．U=- C．U=2hv-W D．U=-5、一個矩形線圈繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生如圖所示的交流電，下列說法中正確的是（）A．交變電流的頻率為100HzB．電動勢的有效值為220VC．t＝0時，穿過線圈的磁通量為零D．t＝0時，線圈平面與中性面垂直6、圖示是氫原子能級示意圖，一群處于n=4能級的氫原子回到n=1的過程中()A．放出4種頻率不同的光子B．放出8種頻率不同的光子C．放出的光子的最大能量為12.75eV，最小能量是0.66eVD．放出的光子能使逸出功為13.0eV的金屬發(fā)生光電效應(yīng)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)于原子核的有關(guān)知識，下列說法正確的是()A．天然放射性射線中β射線實際就是電子流，它來自原子核內(nèi)B．放射性原子經(jīng)過α、β衰變致使新的原子核處于較高能級，因此不穩(wěn)定從而產(chǎn)生γ射線C．氡222經(jīng)過衰變變成釙218的半衰期為3.8天，一個氡222原子核四天后一定衰變?yōu)獒?18D．比結(jié)合能越大，原子越容易發(fā)生衰變8、下列說法正確的有（）A．氫原子光譜說明氫原子的能量是不連續(xù)的B．比結(jié)合能越小的原子核，其中的核子結(jié)合得越牢固C．根據(jù)德布羅意的“光子說”可知，光的頻率越大，光子的能量越大D．原子從低能級向高能級躍遷，可通過吸收相應(yīng)頻率的光子來實現(xiàn)9、陜西神木750kV輸變電工程目前已進入全而架線施工階段。若工程完成后對同一輸電線路，相比原來的250kV輸電，下列說法正確的是（）A．輸電線上的電流頻率將變?yōu)樵瓉淼娜种籅．輸電線上的電流將變?yōu)樵瓉淼娜种籆．輸電線上損失的電功率將變?yōu)樵瓉淼娜种籇．輸電線上損失的電功率將變?yōu)樵瓉淼木欧种?0、如圖，半圓柱體半徑為4R，固定在水平面上．豎直擋板緊靠柱體底端，使半徑為R的光滑小球停在柱體與擋板之間，球與柱體接觸點為M．現(xiàn)將擋板保持豎直，緩慢的向右移動距離R后保持靜止，球與柱體接觸點為N（未畫出）．以下判斷正確的是A．擋板移動過程中，柱體對小球的彈力變大B．擋板移動過程中，擋板對小球的彈力變小C．小球在M、N兩點所受柱體的作用力大小之比為3:4D．小球在M、N兩點所受擋板的作用力大小之比為3:4三、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）如圖甲所示，上表面光滑的楔形木塊固定在水平放置的壓力傳感器上．某同學將質(zhì)量不同的小鋼球從斜面頂端由靜止釋放（每次只有一個小球），記錄小鋼球在斜面上運動時壓力傳感器的示數(shù)，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出圖線，如圖乙．重力加速度大小取，完成下列填空（1）不同質(zhì)量的小鋼球在斜面上運動的時間__________（填“相同”或“不相同”）；（2）由圖象知，木塊的質(zhì)量__________（保留兩位有效數(shù)字）；（3）若斜面傾角為，由圖象可知，__________（保留兩位有效數(shù)字）．12．（12分）一電火花打點計時器固定在斜面上某處，一小車拖著穿過打點計時器的紙帶從斜面上滑下，如圖甲所示．已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，圖中每兩個計數(shù)點之間有四個點沒畫出來．（結(jié)果保留兩位小數(shù)）(1)打點計時器打A點時小車的速度______m／s.打點計時器打B點時小車的速度VB=_______m／s.(2)利用圖乙給出的數(shù)據(jù)可求出小車下滑的加速度______．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）如圖甲所示，有兩根足夠長、不計電阻，相距L=1m的平行光滑金屬導軌cd、ef與水平面成θ=30°固定放置，頂端接一阻值為R=2Ω的電阻，在軌道平面內(nèi)有磁感應(yīng)強度為B=0.5T的勻強磁場，方向垂直軌道平面向上，現(xiàn)有一質(zhì)量為m=0.1kg、電阻不計的金屬桿ab，平行于ce且垂直于導軌，以一定初速度v0沿軌道向上運動，此時金屬桿的加速度a0=15m/s2，到達某一高度后，再沿軌道向下運動，若金屬桿上滑過程中通過電阻（1）金屬桿的初速度大小；（2）金屬桿上滑過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q；（3）若將金屬導軌之間的電阻R改為接一電容為C的電容器，如圖乙所示，現(xiàn)用外力使金屬桿（仍平行于ce且垂直于導軌）以v0沿金屬導軌勻速上升，撤去外力發(fā)現(xiàn)，桿沿金屬導軌勻減速上升，請證明撤去外力后，金屬桿做勻減速直線運動的加速度大小為a=14．（16分）如圖所示，在光滑、絕緣水平桌面上半徑為R圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于桌面向下的勻強磁場．質(zhì)量為m、電量為q的帶正電的小球從圓上的A點以大小為v0的速度沿與OA連線成60°的方向射入磁場中，從三分之一圓弧的C點射出磁場，試求：（1）磁感應(yīng)強度的大?。?）若將磁場撤去，在桌面上方空間施加沿OC方向的勻強電場，帶電小球仍以v0從A點沿與OA連線成30°的方向斜向右下方射入圓形區(qū)域，恰好從C點射出，試求電場強度與磁感應(yīng)強度的比值．15．（12分）如圖所示，某種透明材料制成的直角三棱鏡ABC，∠A=30°，在與BC邊相距為d的位置，放置一平行于BC邊的足夠大的豎直光屏，現(xiàn)有一細光束從AB面上到B點長度也為d的P點沿AC方向射入三棱鏡，并從BC面射出，三棱鏡對該入射光線的折射率，光在真空中的速度為c，求：①光屏上的亮斑與P點間的豎直距離y；②從光束進入三棱鏡到它到達光屏所經(jīng)歷的時間t．

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、A【解析】

BD、物體做豎直上拋運動，在0.8s內(nèi)的速度變化量，由于初速度不為零，可知時刻速度的方向一定豎直向上，不可能豎直向下，物體處于拋出點的上方，故選項B、D錯誤；AC、根據(jù)可知初速度，則上升到最高點的時間，則回到拋出點的時間，故選項A正確，C錯誤。2、B【解析】

A.第2s內(nèi)，磁感應(yīng)強度均勻減小，根據(jù)楞次定律知，上極板為正極；故A錯誤.B.第3s內(nèi)，磁感應(yīng)強度垂直紙面向外且逐漸增大，根據(jù)楞次定律知，上極板為正極；故B正確.C.第1s內(nèi)下極板為正極，微粒開始做勻加速直線運動，第2s內(nèi)，上極板為正極，微粒做勻減速直線運動到零，2s末未回到原位置；故C錯誤.D.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，兩極板間的電勢差，則電場強度；故D錯誤.3、C【解析】

A中x表示正電子，B中x表示α粒子，C中x表示質(zhì)子，D中x表示中子，故ABD錯誤，C正確．故選C．4、B【解析】

一個電子吸收一個光子不能發(fā)生光電效應(yīng)，換用同樣頻率為的強光照射陰極K，發(fā)生了光電效應(yīng)，即吸收的光子能量為，n=2、3、4…，根據(jù)，可知，所以B正確．5、B【解析】

A.由圖知，交變電流的周期T＝0.02s，則頻率為f=1T=50Hz，故B.電動勢的最大值為Em=2202V，則電動勢的有效值為E=ECD.t＝0時，感應(yīng)電動勢為0，則線圈平面與中性面重合，穿過線圈的磁通量最大，故CD錯誤。6、C【解析】

一群處于n=4能級的氫原子回到n=1的過程中，任意兩個能級間發(fā)生一次躍遷，放出一種頻率的光子，所以共放出C42=6種頻率不同的光子．故A錯誤，B錯誤．根據(jù)玻爾理論得知，n=4能級直接躍遷到基態(tài)放出的光子能量最大，最大能量為Emax=E4-E1=-0.85eV-（-13.6）eV=12.75eV，n=4能級躍遷到n=3能級放出的光子能量最小，最小能量為Emin=E4-E3=-0.85eV-（-1.51）eV=0.66eV．故C正確．由上知道，光子的最大能量為12.75eV，小于金屬的逸出功，不能使金屬發(fā)生光電效應(yīng)．故D錯誤．故選C．【點睛】光電效應(yīng)產(chǎn)生的條件取決于入射光的頻率，氫原子躍遷時放出的光子的頻率取決于初末能級之差．玻爾理論與光電效應(yīng)之間的聯(lián)系紐帶是光子的頻率．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、AB【解析】

A．天然放射性射線中β射線實際就是電子流，它來自原子核內(nèi)，故A正確；B．γ衰變總是伴隨α衰變或β衰變，放射性的原子核發(fā)生衰變后產(chǎn)生的新核從高能級向低能級躍遷時，發(fā)生γ衰變，輻射出γ射線，故B正確；C．因為半衰期是統(tǒng)計規(guī)律，對單個原子核沒有意義，故C錯誤；D．比結(jié)合能描述原子核的穩(wěn)定性，比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，越不容易發(fā)生衰變，故D錯誤．故選AB．8、AD【解析】

A.由于氫原子的軌道是不連續(xù)的，故氫原子的能級是不連續(xù)的即是分立的，故A正確；B.比結(jié)合能的大小反映原子核的穩(wěn)定程度，比結(jié)合能越大則原子核越穩(wěn)定。故B錯誤；C.根據(jù)愛因斯坦的“光子說”可知，光的頻率越大，光子的能量越大。故C錯誤；D.根據(jù)玻爾理論，原子從低能級向高能級躍遷，可通過吸收相應(yīng)頻率的光子來實現(xiàn)。故D正確；9、BD【解析】

A．高壓輸電不改變交流電的頻率，故A錯誤；B．根據(jù)可知，輸電電流變?yōu)樵瓉淼娜种唬蔅正確；CD．輸電線路上損失的電功率ΔP=I2r，變?yōu)樵瓉淼木欧种唬蔆錯誤，D正確；故選BD?！军c睛】解決本題的關(guān)鍵知道輸送功率和輸送電壓、電流的關(guān)系，以及知道功率損失P損＝I2r；知道變壓器不改變交流電的頻率.10、AC【解析】

AB.以小球為研究對象，受力分析可知，在移動擋板前后，擋板給小球的彈力方向不變，圓柱體給小球的彈力的方向與豎直方向的夾角變大，但和的合力始終保持和重力等值、反向，不變，如下圖所示，移動擋板后和兩個力均變大了，A正確，B錯誤；CD.由幾何關(guān)系可知，移動擋板之前，圓柱體給小球的彈力的方向與豎直方向的夾角為37o，故此時，；移動擋板之后，圓柱體給小球的彈力的方向與豎直方向的夾角為53o，此時，．所以，前后兩次M、N兩點所受柱體的作用力大小之比為3:4，所受擋板的作用力大小之比為9:16，故C正確，D錯誤。故選AC．【點睛】在移動擋板前后，均對小球做受力分析，利用作圖法可以看出擋板給小球的彈力和圓柱體給小球彈力的變化情況；根據(jù)幾何關(guān)系，可以知道兩次力學三角形中的邊角關(guān)系，進而計算相關(guān)力的比值關(guān)系．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）相同（2）（3）（均可）【解析】

（1）根據(jù)牛頓第二定律得小球下滑的加速度為：，則不同質(zhì)量的小鋼珠在斜面上運動情況完全相同，所以運動的時間也相同．（2）當m=0時，傳感器的示數(shù)即為木塊A的重力，則有：Mg=1.97N，解得：（3）對小球受力分析，根據(jù)平衡條件可知，A對小球的支持力N=mgcosθ，根據(jù)牛頓第三定律可知，小球?qū)的壓力為mgcosθ，對A受力分析可知，傳感器對A的支持力F=Mg+mgcosθcosθ，則傳感器的示數(shù)為F=Mg+mgcos2θ則F-m圖象的斜率k=gcos2θ，則有：gcos2θ==3.3解得：cos2θ=0.34；12、0.110.150.20【解析】(1)由于每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點沒有畫出，所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s，小車做勻加速直線運動，平均速度等于中間時刻的瞬時速度，故有;(2)根據(jù)推論公式△x=aT2，有:.【點睛】根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上A點時小車的瞬時速度大小．四、計算