新疆哈密石油高中2023年物理高二第二學期期末經典模擬試題含解析

2022-2023高二下物理期末模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫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，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，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，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內相應位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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、關于封閉容器內的氣體壓強，下列說法正確的是A．封閉容器內的氣體壓強是由于容器內氣體受到重力作用而產生B．等溫變化過程中，若氣體的體積減小，則分子的密集程度增大，則壓強變大C．等容變化過程中，若氣體分子平均動能增大，則氣體壓強變小D．當壓強不變而體積和溫度變化時，單位時間內與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)可能不變2、將一小球豎直向上拋出，小球在運動過程中所受到的空氣阻力不可忽略．a為小球運動軌跡上的一點，小球上升和下降經過a點時的動能分別為Ek1和Ek1．從拋出開始到小球第一次經過a點時重力所做的功為W1，從拋出開始到小球第二次經過a點時重力所做的功為W1．下列選項正確的是（）A．Ek1=Ek1，W1=W1B．Ek1＞Ek1，W1=W1C．Ek1＜Ek1，W1＜W1D．Ek1＞Ek1，W1＜W13、某水庫用水帶動如圖甲所示的交流發(fā)電機發(fā)電，其與一個理想的升壓變壓器連接，給附近工廠的額定電壓為10kV的電動機供電．交流發(fā)電機的兩磁極間的磁場為勻強磁場．線圈繞垂直勻強磁場的水平軸順時針方向勻速轉動，從圖示位置開始計時，產生的電動勢如圖乙所示，連接各用電器的導線電阻忽略不計，交流電壓表與交流電流表都是理想電表．下列說法正確的是（）A．0.01s時通過電流表的電流的方向向右B．變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1：20C．進入電動機的電流的頻率是100HzD．開關K閉合時電壓表和電流表的示數(shù)均變大4、關于近代物理，下列說法錯誤的是（）A．輕核聚變反應方程中，X表示電子B．α粒子散射實驗現(xiàn)象揭示了原子的核式結構C．分別用紅光和紫光照射金屬鉀表面均有光電子逸出，紫光照射時，逸出的光電子的最大初動能較大D．基態(tài)的一個氫原子吸收一個光子躍遷到n=3激發(fā)態(tài)后，可能發(fā)射2種頻率的光子5、如圖所示，一輕彈簧直立于水平面上，彈簧處于原長時上端在O點，將一質量為M的物塊甲輕放在彈簧上端，物塊下降到A點時速度最大，下降到最低點B時加速度大小為g，O、B間距為h。換用另一質量m的物塊乙，從距O點高為h的C點靜止釋放，也剛好將彈簧壓縮到B點，不計空氣阻力，彈簧始終在彈性限度內，重力加速度大小為g，則（）A．彈簧最大彈性勢能為mghB．乙的最大速度為2ghC．乙在B點加速度大小為2gD．乙運動到O點下方h46、首先從理論上預見電磁波的存在和第一次用實驗證實電磁波存在的科學家分別是A．惠更斯、奧斯特 B．麥克斯韋、赫茲C．伽利略、法拉第 D．赫茲、麥克斯韋二、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、一對等量同種點電荷固定于光滑絕緣水平面上（圖中未畫出），以其連線的中點O為坐標原點、中垂線為x軸建立平面直角坐標系。一帶電小球自x軸上坐標為x1的點左側某處由靜止釋放，小球受到的電場力F隨位置x的變化關系如圖所示，x1、x2、x3、x4分別為x軸上的4個位置，小球產生的電場忽略不計，則以下說法正確的是（）A．小球帶正電B．沿x軸從x1處到O點，電勢先升高后降低C．小球從x1處到x4處的運動過程中，其動能與電勢能之和保持不變D．小球由x3處運動到x4處過程中動能變化量等于圖中的陰影面積8、質譜儀是一種測定帶電粒子質量和分析同位素的重要儀器，如圖所示：從粒子源中放出的質量為m、電荷量為q的正離子(初速為零，重力不計)，經電勢差為U的加速電場加速，剛出電場時測得離子束的電流為I，之后從Q處垂直進入一個磁感應強度為B的勻強電場，之后打到底片上P處，P、Q兩點距離為R.根據已知條件可知()A．該離子的質量為m＝B．該離子在磁場中的運動時間為t＝C．在離子從Q處進入磁場至到達P的時間內，射到底片上的離子數(shù)目為N＝D．假如粒子源放出初速為零的氕(H)、氘(H)、氚(H)三種離子，這三種離子會打在底片上三個不同位置9、在兩平行金屬板間，有如圖所示的互相正交的勻強電場和勻強磁場。α粒子（氦原子核）以速度v0從兩板的正中央垂直于電場方向和磁場方向從左向右射入，恰好能沿直線勻速通過。下列說法正確的是（）A．若電子以速度沿相同方向射入，電子將向下偏轉B．若質子以速度沿相同方向射入，質子將沿直線勻速通過C．若質子以大于的速度沿相同方向射入，質子將向下偏轉D．若質子以大于的速度沿相同方向射入，質子將向上偏轉10、用γ刀治療腫瘤，不用麻醉，時間短，因而γ刀被譽為“神刀”．那么γ刀治療腫瘤是利用（）A．γ射線具有很強的貫穿本領B．γ射線具有很強的電離作用C．γ射線具有很強的能量D．γ射線很容易繞過阻礙物到達目的地三、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）甲同學嘗試用如圖所示的實驗裝置來驗證“力的平行四邊形定則”。彈簧測力計a掛于固定點c，下端用細線掛一重物Q．彈簧測力計b的一端用細線系于O點，手持另一端向左拉，使結點O靜止在某位置。分別讀出彈簧測力計a和b的示數(shù)，并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點的位置和拉線的方向。（1）圖中彈簧測力計a的示數(shù)為_____N（2）下列必要的實驗要求是_____（請?zhí)顚戇x項前對應的字母）A．應測量重物Q所受的重力B．彈簧測力計應在使用前校零C．拉線方向應與木板平面平行D．改變拉力，進行多次實驗，每次都要使O點靜止在同一位置（3）乙同學換用兩個彈簧測力計拉橡皮筋到O點，兩彈簧測力計讀數(shù)分別為F1和F2，用一個彈簧測力計拉橡皮筋到O點時讀數(shù)為F′，通過作圖法驗證平行四邊形定則時，圖中符合實際情況的是_____12．（12分）如圖所示為實驗室中驗證動量守恒的實驗裝置示意圖．（1）若入射小球質量為m1，半徑為r1；被碰小球質量為m2，半徑為r2，則______A．m1＞m2，r1＞r2B．m1＜m2，r1＜r2C．m1＞m2，r1=r2D．m1＜m2，r1=r2（2）為完成此實驗，需要調節(jié)斜槽末端的切線必須水平，如何檢驗斜槽末端水平：______（3）設入射小球的質量為m1，被碰小球的質量為m2，P為碰前入射小球落點的平均位置，則關系式（用m1、m2及圖中字母表示）______成立．即表示碰撞中動量守恒．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）如圖所示，兩根金屬平行導軌MN和PQ放在水平面上，左端向上彎曲且光滑，導軌間距為L，電阻不計。水平段導軌所處空間有勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向豎直向上，磁場區(qū)域足夠大。兩個電阻均為R、質量均為m的金屬棒a和b垂直導軌放置在其上?，F(xiàn)將金屬棒a從彎曲導軌上、距水平軌道高度為h處由靜止釋放，使其沿導軌運動并進入磁場。設兩金屬棒運動過程中始終未相碰，與導軌垂直且接觸良好。（1）對全過程進行研究：①在同一坐標系中畫出兩個金屬棒的速度隨時間變化圖像（從a進入磁場開始計時）；②求金屬棒b的最終速度；③求回路中產生的總焦耳熱；（2）對運動過程中的某一狀態(tài)進行分析：a進入磁場后某時刻，a的速度為v1，b的速度為v2，此時，a克服安培力做功的功率為P1，安培力對b做功的功率為P2，回路中的焦耳熱功率為P3，請寫出P1、P2、P3三者的關系，并寫出證明過程。14．（16分）如圖所示，密閉性能良好的杯蓋扣在盛有少量熱水的杯身上，杯蓋的質量為m，杯身與熱水的總質量為M，杯蓋的面積為S．初始時，杯內氣體的溫度為T0，壓強與大氣壓強P0相等．因杯子不保溫，杯內氣體溫度逐漸降低，不計摩擦，不考慮杯內水的汽化和液化，重力加速度為g．（1）求溫度降為T1時杯內氣體的壓強P1；（2）杯身保持靜止，溫度為T1時緩慢提起杯蓋所需的力至少多大?（3）溫度為多少時，用上述方法提杯蓋恰能將整個杯子提起?15．（12分）一定質量的理想氣體被活塞封閉在氣缸內，活塞質量為m，橫截面積為S，可沿氣缸壁無摩擦滑動并保持良好的氣密性,整個裝置與外界絕熱,初始時封閉氣體的溫度為T1,活塞距離氣缸底部的高度為H，大氣壓強為P1．現(xiàn)用一電熱絲對氣體緩慢加熱，若此過程中電熱絲對氣體緩慢加熱，若此過程中電熱絲傳遞給氣體的熱量為Q，活塞上升的高度為1.5H，重力加速度為g，求：(1)此時氣體的溫度；(2)氣體內能的增加量.

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】

A、封閉容器內的氣體壓強是由于大量的氣體分子對器壁頻繁的碰撞產生的，選項A錯誤；B、等溫變化過程中，若氣體的體積減小，則分子的密集程度增大，則單位時間碰到器壁的單位面積上的分子數(shù)增加，則氣體的壓強變大，選項B正確；C、等容變化過程中，若氣體分子平均動能增大，則溫度升高，根據pV/T=C可知，氣體壓強變大，選項C錯誤；D、一定質量的氣體當壓強不變而體積和溫度變化時，溫度變化，則物體分子運動的激烈程度發(fā)生變化，引起分子對器壁的平均撞擊力發(fā)生變化；氣體的壓強不變，所以單位時間內與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)一定改變．故D錯誤．2、B【解析】從拋出開始到第一次經過a點和拋出開始第二次經過a點，上升的高度相等，因重力做功只與初末位置有關，故重力做功相等，即W1=W1．對兩次經過a點的過程根據動能定理得，-Wf=Ek1-Ek1，可知Ek1＞Ek1，故B正確，ACD錯誤．3、A【解析】試題分析：根據右手定則，判定如圖CD中的電流為C到D，故1．11s時通過電流為D到C，電流表的電流的方向為向右，故A正確；原電壓有效值為511V，用戶需要為11KV，故匝數(shù)之比為511：11111=1：21，故B正確；如圖知周期T=1．12s，故頻率為f=51Hz，故C錯誤；開關K閉合時電壓表的示數(shù)不變，負載電壓不變，電阻減小，電流增大，根據知電流表的示數(shù)變大，故D正確．故選ABD．考點：交流電；變壓器【名師點睛】本題考查交變電流的產生及有效值的定義，要注意明確電流表示數(shù)、機器銘牌上所標的電流值、電壓值等均為有效值．4、A【解析】輕核聚變反應方程中，X的質量數(shù)為，電荷數(shù)，可知X表示中子，A錯誤；盧瑟福的α粒子散射實驗揭示了原子具有核式結構，B正確；分別用紅光和紫光照射金屬鉀表面均有光電子逸出，由于紫色光的頻率大，由：可知，紫光照射時，逸出的光電子的最大初動能較大，C正確；基態(tài)的一個氫原子吸收一個光子躍遷到n=3激發(fā)態(tài)后，當該原子向地能級躍遷時，可能的途徑是：n=3→n=1→n=1，所以可能發(fā)射2種頻率的光子，D正確．5、D【解析】

A、M向下運動的過程中，M的重力勢能轉化為彈簧的彈性勢能，M在B點的速度為0，所以在B點時，彈簧的彈性勢能最大，為Mgh．故A錯誤；B、由自由落體運動的公式可得，m到達O點時的速度：v=2gh；m到達O點后，剛接觸彈簧時，彈簧的彈力小于m的重力，所以m將繼續(xù)向下做加速運動，所以m的最大速度一定大于2gh．故B錯誤；C、m向下運動的過程中，m的重力勢能轉化為彈簧的彈性勢能，則從C到B的過程中：mg?2h=EP=Mgh所以：m=M/2在B點，彈簧的彈力：FB-Mg=Mg，F(xiàn)B=2Mg乙在B點的加速度：a=F聯(lián)立得：a=3g。故C錯誤；D、甲在最低點時，kh-Mg=Mg，kh=2Mg乙受到的合外力等于0時，速度增大，此時：mg=kx′聯(lián)立可得：x′=h/4，故D正確。故選：D。6、B【解析】

1864年，英國青年物理學家麥克斯韋在研究了當時所發(fā)現(xiàn)的電磁現(xiàn)象的基礎上，建立了麥克斯韋電磁理論，并預言了電磁波的存在；1888年，德國青年物理學家赫茲第一次用實驗證實了電磁波的存在，故ACD錯誤，B正確。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、CD【解析】

A.由于一對等量同種點電荷的電性不知道，無法確定小球的電性，故A錯誤；B.由于一對等量同種點電荷的電性不知道，無法確定電勢的高低，故B錯誤；C.等量同種點電荷固定于光滑絕緣水平面上，所以小球在運動過程中僅受電場力作用，小球從x1處到x4處的運動過程中，其動能與電勢能之和保持不變，故C正確；D.F﹣x圖象與坐標軸圍成的面積表示電場力做的功，根據動能定理可知△Ek＝W電，所以小球由x3運動到x4過程的動能變化量對應圖中的陰影面積，故D正確。8、AD【解析】

離子經加速電場加速，由動能定理：qU=mv2；幾何關系，r=R/2；聯(lián)立解得：m=，故A正確；離子經加速電場加速后，離子在勻強磁場中作勻速圓周運動，由牛頓第二定律，則有：qvB=m；根據周期為：；離子從S處進入磁場到達P的所用時間為：；又根據I=；射到照相底片P上的離子數(shù)目為：N=；聯(lián)立上幾式，解得：N=，故BC錯誤；因q=e，由以上幾式，可解得：；經同一加速電場后進入同一偏轉磁場，離子在磁場運動的半徑與離子的質量和電荷量的比值有關，該質譜儀的離子源能放出的氕（H）、氘（H）、氚（H）三種離子的質量和電荷量的比值分別為：、、，所以質譜儀能將它們分開，故D正確．故選AD．【點睛】本題綜合考查了動能定理和牛頓第二定律，通過洛倫茲力提供向心力求出質量的表達式，以及掌握電量與電流的關系，注意粒子在磁場中半徑與周期公式的內容．9、BD【解析】

粒子受到向上的洛倫茲力和向下的電場力，二力平衡時粒子沿直線運動，當二力不平衡時，粒子做曲線運動，由公式qv0B=qE，電量與電性不會影響粒子的運動性質；再分析電子的受力情況，從而明確電子是否會發(fā)生偏轉?！驹斀狻坑捎讦亮Ｗ訌淖笙蛴疑淙胝坏碾妶龊痛艌隹臻g，恰能做勻速直線運動，則兩力平衡，即Eq=qvB，所以選擇的速度v=，與電性和電量無關，但有確定的進、出口。若電子以相同的速度射入，相對α粒子電場力和洛侖茲力均反向，則電子仍將做勻速直線運動，所以選項A錯誤；同理，質子以相同的速度射入時，相對α粒子電場力和洛侖茲力雖減小，但兩力仍平衡，沿直線通過，所以選項B正確；若質子進入的速度變大，電場力不變，但向上的洛侖茲力變大，所以質子將向上偏轉，選項C錯誤，選項D正確。故選BD?！军c睛】本題考查了利用質譜儀進行粒子選擇原理，只要對粒子進行正確的受力分析即可解決此類問題，注意掌握粒子做直線運動，一定是勻速直線運動，且粒子的電量與電性均不會影響運動性質。10、AC【解析】

AC．γ刀是利用γ射線穿透能力強、能量高的特點而工作；故AC正確；B．γ射線的電離作用很弱，選項B錯誤；D．γ射線波長較小，不容易繞過阻礙物到達目的地，選項D錯誤；故選AC．【點睛】伽瑪?shù)队址Q立體定向伽瑪射線放射治療系統(tǒng)，是一種融合現(xiàn)代計算機技術、立體定向技術和外科技術于一體的治療性設備，它將鈷-60發(fā)出的伽瑪射線幾何聚焦，集中射于病灶，一次性、致死性的摧毀靶點內的組織，而射線經過人體正常組織幾乎無傷害，并且劑量銳減，因此其治療照射范圍與正常組織界限非常明顯，邊緣如刀割一樣，人們形象的稱之為“伽瑪?shù)丁保?、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、5.80ABCC【解析】

第一空.彈簧測力計讀數(shù)，每1N被分成10格，則1格就等于0.1N，所以示數(shù)為5.80N。第二空.A、實驗通過作出三個力的圖示，來驗證“力的平行四邊形定則”，因此重物的重力必須要知道。故A正確；B、彈簧測力計是測出力的大小，所以要準確必須在測之前校零。故B正確；C、拉線方向必須與木板平面平行，這樣才確保力的大小準確性。故C正確；D、當結點O位置確定時，彈簧測力計A的示數(shù)也確定，由于重物的重力已確定，兩力大小與方向均一定，因此彈簧測力計B的大小與方向也一定，所以不需要改變拉力多次實驗。故D錯誤。第三空.實際測量的合力應與橡皮筋在同一條直線上，即F′與橡皮筋在同一條直線上，由平行四邊形定則作出的為理論值與實際值有一定的偏差，即由平行四邊形定則作出的為F．故C正確，ABD錯誤。12、C將小球放在斜槽末端看小球是否靜止，若靜止則水平m【解析】（1）安裝和調整實驗裝置的兩點主要要求是：①斜槽末端要水平；（1）要使兩球發(fā)生對心正碰，兩球半徑應相等，為防止入射球碰撞后反彈，入射球的質量應大于被碰球的質量，即：m1、m1大小關系為m1＞m1，r1、r1大小關系為r1=r1．故選C.

（3）驗證碰撞過程動量守恒定律，因兩球碰撞后做平拋運動，它們拋出點的高度相等，在空中的運動時間t相等，碰撞過程動量守恒，則m1v1=m1v1′+m1v1′，兩邊同時乘以時間t得：m1v1t=m1v1′t+m1v1′t，則m1OP=m1OM+m1ON，實驗需要測出小球質量、小球水平位移，要用直尺和天平，故