河北省正定中學(xué)2022-2023學(xué)年物理高二下期末統(tǒng)考模擬試題含解析

2022-2023學(xué)年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(zhǔn)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(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、如圖所示，一根金屬棒兩端用細(xì)導(dǎo)線連接后懸掛于a、b兩點(diǎn)，棒中部處于方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，棒中通有電流，方向從M到N，此時(shí)懸線上有拉力．為了使拉力等于零，可以（）A．適當(dāng)減小磁感應(yīng)強(qiáng)度 B．使磁場反向 C．適當(dāng)減小電流 D．適當(dāng)增大磁場區(qū)域的寬度2、下列與粒子相關(guān)的說法中正確的是（）A．天然放射性現(xiàn)象中產(chǎn)生的α射線速度與光速相當(dāng)，貫穿能力很強(qiáng)B．丹麥物理學(xué)家玻爾進(jìn)行了α粒子散射實(shí)驗(yàn)并首先提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型C．(鈾238)核放出一個(gè)α粒子后就變?yōu)?釷234)D．高速α粒子轟擊氮核可從氮核中打出中子，核反應(yīng)方程為3、輕重不同的兩石塊從同一高度同時(shí)由靜止開始下落．如果忽略空氣阻力的影響，關(guān)于兩石塊的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法正確的是（）A．重的石塊先落地 B．輕的石塊先落地C．重的石塊所受重力大，加速度大 D．兩石塊一塊落地4、一粒鋼球從某高度處由靜止自由下落，然后陷入泥潭某一深度，若鋼球在空中下落時(shí)間為t，陷入泥潭中的時(shí)間為t′，且t∶t′＝2∶1，則鋼球所受重力G與泥潭對鋼球的平均阻力Ff之比等于（）A．1∶3B．1∶1C．2∶1D．3∶15、如圖所示為氫原子的能級圖，下列說法正確的是A．從n=3能級躍遷到n=2能級時(shí)，電子的動(dòng)能會變大，電勢能會減小B．氫原子從高能級向低能級躍遷時(shí)可能會輻射出γ射線C．一個(gè)處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，最多可能發(fā)出6條光譜線D．用能量為12.5eV的電子轟擊處于基態(tài)的氫原子，一定不能使氫原子發(fā)生能級躍遷6、下列說法正確的是()A．結(jié)合能越大，原子中的核子結(jié)合的越牢固，原子核越穩(wěn)定B．衰變?yōu)?，要?jīng)過4次α衰變及6次β衰變C．盧瑟福通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程為D．質(zhì)子、中子、α粒子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，那么質(zhì)子和中子結(jié)合成一個(gè)α粒子，所釋放的核能為ΔE＝(m1＋m2－m3)c2二、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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、工業(yè)部門經(jīng)常使用射線來測量物體的厚度．例如軋鋼廠的熱軋機(jī)上可以安裝射線測厚儀，將射線測厚儀接收到的信號輸入計(jì)算機(jī)，就可以對鋼板的厚度進(jìn)行自動(dòng)控制，關(guān)于控制裝置和控制原理，下列說法中正確的是（）A．探測器探測到的放射線可以是ɑ射線、β射線、γ射線中的任何一種B．軋出的鋼板越厚，透過的射線越強(qiáng)C．軋出的鋼板越薄，透過的射線越強(qiáng)D．探測器得到的射線變?nèi)鯐r(shí)，應(yīng)當(dāng)減小熱軋機(jī)兩輪之間的厚度間隙8、如圖所示，a為帶正電的小物塊，b是一不帶電的絕緣物塊，a、b疊放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，現(xiàn)用水平恒力F拉b物塊，使a、b一起無相對滑動(dòng)地向左加速運(yùn)動(dòng)，在加速運(yùn)動(dòng)階段：()A．a(chǎn)、b一起運(yùn)動(dòng)的加速度減小B．a(chǎn)、b一起運(yùn)動(dòng)的加速度增大C．a(chǎn)、b物塊間的摩擦力減小D．a(chǎn)、b物塊間的摩擦力增大9、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(shí)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(qiáng)10、氫原子能級如圖所示，已知可見光光子的能量在1.61eV～3.10eV范圍內(nèi)，則下列說法正確的是（）A．氫原子能量狀態(tài)由n=2能級躍遷到n=1能級，放出光子為可見光B．大量氫原子處于n=4能級時(shí)，向低能級躍遷能發(fā)出6種頻率的光子C．處于基態(tài)的氫原子電離需要釋放13.6eV的能量D．氫原子處于n=2能級時(shí)，可吸收2.86eV能量的光子躍遷到高能級三、實(shí)驗(yàn)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）兩位同學(xué)用如圖甲所示裝置，通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律．（1）實(shí)驗(yàn)中必須滿足的條件是_____．A．斜槽軌道盡量光滑以減小誤差B．斜槽軌道末端的切線必須水平C．入射球A每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下D．兩球的質(zhì)量必須相等（2）測量所得入射球A的質(zhì)量為mA，被碰撞小球B的質(zhì)量為mB，圖甲中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在水平地面上的垂直投影，實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球A從斜軌上的起始位置由靜止釋放，找到其平均落點(diǎn)的位置P，測得平拋射程為OP；再將入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放，與小球B相撞，分別找到球A和球B相撞后的平均落點(diǎn)M、N，測得平拋射程分別為OM和ON．當(dāng)所測物理量滿足表達(dá)式___________時(shí)，即說明兩球碰撞中動(dòng)量守恒；如果滿足表達(dá)式______________時(shí)，則說明兩球的碰撞為完全彈性碰撞．（1）記錄紙上的O點(diǎn)是重垂線所指的位置，若測得各落點(diǎn)痕跡到O的距離：OM=2.68cm，OP=8.62cm，ON=11.50cm，并知兩球的質(zhì)量分別為mB=10g與mA=20g，系統(tǒng)碰撞前總動(dòng)量p與碰撞后總動(dòng)量p′的百分誤差=______%（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）．（4）乙同學(xué)也用上述兩球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，但將實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改裝：如圖乙所示，將白紙、復(fù)寫紙固定在豎直放置的木條上，用來記錄實(shí)驗(yàn)中球A、球B與木條的撞擊點(diǎn)．實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先將木條豎直立在軌道末端右側(cè)并與軌道接觸，讓入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放，撞擊點(diǎn)為B′；然后將木條平移到圖中所示位置，入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放，確定其撞擊點(diǎn)P′；再將入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放，與球B相撞，確定球A和球B相撞后的撞擊點(diǎn)分別為M′和N′．測得B′與N′、P′、M′各點(diǎn)的高度差分別為h1、h2、h1．若所測物理量滿足表達(dá)式__________時(shí)，則說明球A和球B碰撞中動(dòng)量守恒．12．（12分）“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，選用的螺旋彈簧如圖甲所示．（1）將彈簧的上端O點(diǎn)固定懸吊在鐵架臺上，旁邊置一刻度尺，刻度尺的零刻線跟O點(diǎn)對齊，在彈簧的下部A處做一標(biāo)記，如固定一個(gè)指針．在彈簧下端的掛鉤上掛上鉤碼時(shí)（每個(gè)鉤碼的質(zhì)量都是50g），指針在刻度尺上指示的刻度為x．逐個(gè)增加所掛鉤碼的個(gè)數(shù)，刻度x隨掛鉤上的鉤碼所受的重力F而變化，幾次實(shí)驗(yàn)測得相應(yīng)的F、x各點(diǎn)描繪在圖中，如圖乙，請?jiān)趫D中描繪出x隨F變化的圖象__________．由圖象得出彈簧的勁度系數(shù)kA＝________N/m（結(jié)果取2位有效數(shù)字）．（2）如果將指針固定在A點(diǎn)的下方P處，再作出x隨F變化的圖象，得出彈簧的勁度系數(shù)與kA相比，可能是________．A．等于kB．大于kAC．小于kAD．無法確定四、計(jì)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，一透明球體置于空氣中，球半徑R=10cm，折射率n＝．MN是一條通過球心的直線，單色細(xì)光束AB平行于MN射向球體，B為入射點(diǎn)，AB與MN間距為5cm，CD為出射光線．①補(bǔ)全光路并求出光從B點(diǎn)傳到C點(diǎn)的時(shí)間；②求CD與MN所成的角α．（需寫出求解過程）14．（16分）如圖所示，質(zhì)量為3Kg的導(dǎo)體棒，放在間距為d=1m的水平放置的導(dǎo)軌上，其中電源電動(dòng)勢E=6V，內(nèi)阻r=0.5Ω，定值電阻R0=11.5Ω，其它電阻均不計(jì)．（g取10m/s2）求：（1）若磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上，大小為B=2T，此時(shí)導(dǎo)體棒靜止不動(dòng)，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒間的摩擦力為多大？方向如何？（2）若磁場大小不變，方向與導(dǎo)軌平面成θ=60°角（仍與導(dǎo)體棒垂直），此時(shí)導(dǎo)體棒所受的摩擦力多大？15．（12分）如圖所示，線圈abcd的面積是0.1m2，共100匝；線圈總電阻r=1Ω，外接電阻R=9Ω，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度T，線圈以角速度ω=100πrad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．（1）若線圈經(jīng)圖示位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，寫出線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢瞬時(shí)值的表達(dá)式；（2）求通過電阻R的電流有效值．

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、D【解析】

棒的中部處于方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，棒中通有電流，方向從M流向N，根據(jù)左手定則可得，安培力的方向豎直向上，由于此時(shí)懸線上有拉力，為了使拉力等于零，則安培力必須增加，由安培力公式可知，所以適當(dāng)增加電流強(qiáng)度，或增大磁場，或增大棒在磁場中的長度，故D正確。故選D。2、C【解析】

天然放射性現(xiàn)象中產(chǎn)生的α射線速度為光速的十分之一，電離能力較強(qiáng)，穿透能力較弱．根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒判斷衰變后的新核；盧瑟福用α粒子轟擊氮核，第一次實(shí)現(xiàn)了原子核的人工轉(zhuǎn)變．【詳解】天然放射性現(xiàn)象中產(chǎn)生的射線，只有γ射線速度與光速相當(dāng)，貫穿能力很強(qiáng)，α射線速度為光速的十分之一，電離能力較強(qiáng)，穿透能力較弱．選項(xiàng)A錯(cuò)誤；盧瑟福進(jìn)行了α粒子散射實(shí)驗(yàn)并首先提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；鈾(238）核放出一個(gè)α粒子，電荷數(shù)少2，質(zhì)量數(shù)少4，則電荷數(shù)為90，質(zhì)量數(shù)為1，變?yōu)殁Q1．故C正確．高速α粒子轟擊氮核可從氮核中打出質(zhì)子，核反應(yīng)方程為．故D錯(cuò)誤．故選C.3、D【解析】

ABD、在忽略空氣阻力的情況下，兩塊石頭都做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)得，又因?yàn)閮蓧K石頭從同一高度同時(shí)下落，故運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，所以兩塊石頭同時(shí)落地，故AB錯(cuò)誤，D正確；

C、兩個(gè)物體都做自由落體運(yùn)動(dòng)，它們的運(yùn)動(dòng)的情況是完全相同的，所以它們的加速度相同，即下落過程中速度變化一樣快，與質(zhì)量的大小無關(guān)，故C錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】自由落體運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度、時(shí)間等與物體的質(zhì)量無關(guān)，這類題目根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律直接解題即可．4、A【解析】鋼球下落過程中，小球受重力及阻力作用；則由動(dòng)量定理可得，G(T+t)-ft=0；因T:t=2:1；故Gf=【點(diǎn)睛】本題考查動(dòng)量定理的應(yīng)用，要注意全程進(jìn)行分析，由時(shí)間之比即可求得力之比．5、A【解析】從n=3能級躍遷到n=2能級時(shí)，電子的軌道半徑減小，根據(jù)解得，則動(dòng)能會變大，電勢能會減小，選項(xiàng)A正確；γ射線的產(chǎn)生機(jī)理是原子核受激發(fā)，是原子核變化才產(chǎn)生的，則氫原子從高能級向低能級躍遷時(shí)不可能會輻射出γ射線，故B錯(cuò)誤；一個(gè)處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，最多可能發(fā)出3條光譜線，即4→3，3→2，2→1，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；用能量為12.5eV的電子轟擊處于基態(tài)的氫原子，由于：E2-E1=-3.4-（-13.6）=10.2eV，可知?dú)湓涌梢晕针娮拥囊徊糠帜芰堪l(fā)生能級躍遷．故D錯(cuò)誤；故選A.點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵掌握光電效應(yīng)的條件，以及能級的躍遷滿足hγ=Em-En，注意吸收光子是向高能級躍遷，釋放光子是向低能級躍遷，同時(shí)掌握吸收或釋放能量要正好等于能級之差．注意“一個(gè)”與“一群”氫原子躍遷的區(qū)別．6、C【解析】

比結(jié)合能越大，原子中的核子結(jié)合的越牢固，原子核越穩(wěn)定，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；衰變?yōu)?，發(fā)生α衰變是放出42He，發(fā)生β衰變是放出電子0-1e，設(shè)發(fā)生了x次α衰變和y次β衰變，則根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒有：4x+222=238，解得x=4；2x-y+86=92，得y=2，故衰變過程中共有4次α衰變和2次β衰變，故B錯(cuò)誤；盧瑟福通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程為，選項(xiàng)C正確；質(zhì)子、中子、α粒子的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，那么質(zhì)子和中子結(jié)合成一個(gè)α粒子，核反應(yīng)是，根據(jù)質(zhì)能方程，所釋放的核能為ΔE＝(2m1＋2m2－m3)c2，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C.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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、CD【解析】γ射線的穿透本領(lǐng)最強(qiáng)，則探測器探測到的放射線是γ射線，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；軋出的鋼板越薄，透過的射線越強(qiáng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確；探測器得到的射線變?nèi)鯐r(shí)，說明鋼板厚度變大了，應(yīng)當(dāng)減小熱軋機(jī)兩輪之間的厚度間隙，選項(xiàng)D正確；故選CD.8、AC【解析】

先整體受力分析：F-μN(yùn)=（Ma+Mb）a，N=(Ma+Mb)g+Bqv，所以整體做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)；故A正確，B錯(cuò)誤；對a來講，靜摩擦力提供加速度：，所以a、b物塊間的摩擦力減?。蔆正確，D錯(cuò)誤．9、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(qiáng)，α射線的電離能力最強(qiáng)．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(cuò)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(shí)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(qiáng)，故D正確；10、BD【解析】根據(jù)Em-En=hv，由n=2能級躍到n=1能級產(chǎn)生的光子能量為E=-3.4--13.6=10.2eV，大于可見光的能量范圍，故放出的光子不是可見光，故A錯(cuò)誤；處于n=4能級的激發(fā)態(tài)氫原子向低能級躍遷時(shí)，能產(chǎn)生C42=6種不同頻率的光子，故B正確．處于基態(tài)的氫原子電離需要吸收13.6eV的能量，故C錯(cuò)誤．電子處于n=2三、實(shí)驗(yàn)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、BCmAOP=mAOM+mBONmAOP2=mAOM2+mBON22【解析】（1）“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，是通過平拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律求解碰撞前后的速度的，只要離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，對斜槽是否光滑沒有要求，故A錯(cuò)誤；要保證每次小球都做平拋運(yùn)動(dòng)，則軌道的末端必須水平，故B正確；要保證碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下，故C正確；為了使小球碰后不被反彈，要求入射小球質(zhì)量大于被碰小球質(zhì)量，故D錯(cuò)誤．（2）小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，由于小球拋出點(diǎn)的高度相同，它們在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，它們的水平位移x與其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，則mAv0=mAv1+mBv2，又OP=v0t，OM=v1t，ON=v2t，代入得：mAOP=mAOM+mBON；若碰撞是彈性碰撞，則機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：mAv02=mAv12+mBv22，將OP=v0t，OM=v1t，ON=v2t，代入得：mAOP2=mAOM2+mB