2023年安徽省馬鞍山中加雙語學(xué)校 高二物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試模擬試題含解析

2022-2023學(xué)年高二下物理期末模擬試卷考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．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、關(guān)于摩擦力做功，下列說法正確的是()A．滑動(dòng)摩擦力總是對(duì)物體做負(fù)功，靜摩擦力總是對(duì)物體不做功B．滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體可以做正功，靜摩擦力總是對(duì)物體不做功C．滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體可以不做功，靜摩擦力對(duì)物體可以不做功D．滑動(dòng)摩擦力總是對(duì)物體做負(fù)功，靜摩擦力對(duì)物體可以做正功2、下面是四種與光有關(guān)的事實(shí)：①網(wǎng)絡(luò)提速用光導(dǎo)纖維傳遞信息②下雨后日出，水面上的油膜呈現(xiàn)彩色③作光學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)一束白光通過三棱鏡形成彩色光帶④工業(yè)生產(chǎn)時(shí)，用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度其中，與光的干涉有關(guān)的是（）A．①④ B．①③C．②④ D．②③3、下列說法正確的是()A．某種放射性元素的半衰期為T,則這種元素的12個(gè)原子核在經(jīng)過2T時(shí)間后，這些原子核一定還有3個(gè)沒有發(fā)生衰變B．根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)方程EK=hv一W，若頻率分別為和(<)的光均能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則頻率為的光照射該金屬時(shí)產(chǎn)生的光電子的初動(dòng)能一定比頻率為的光照射該金屬時(shí)產(chǎn)生的光電子的初動(dòng)能更大C．氫原子由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，從n=4能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)所放出的光子恰能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則處在n=4能級(jí)的一大群氫原子躍遷時(shí)所放出的光子中有4種光子能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)D．放射性元素發(fā)生衰變時(shí)，放射性元素的原子放出核外電子，形成高速電子流射線。4、若某放射性元素經(jīng)過次衰變和次衰變，變成一種新原子核，則這個(gè)新原子核的中子數(shù)比放射性元素原子核的中子數(shù)減少（）A． B． C． D．5、如圖，一絕熱容器被隔板K隔開成a，b兩部分．已知a內(nèi)有一定量的稀薄氣體，b內(nèi)為真空．抽開隔板K后，a內(nèi)氣體進(jìn)入b，最終達(dá)到平衡狀態(tài)．在此過程中()A．氣體對(duì)外界做功，內(nèi)能減少 B．氣體不做功，內(nèi)能不變C．氣體壓強(qiáng)變小，溫度降低 D．氣體壓強(qiáng)不變，溫度不變6、矩形線框繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)且在線框平面的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生了交變電流，下列說法正確的是()．A．當(dāng)線框位于中性面時(shí)，線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大B．當(dāng)穿過線框的磁通量為零時(shí)，線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大C．每當(dāng)線框經(jīng)過中性面時(shí)，感應(yīng)電流方向不改變D．線框經(jīng)過中性面時(shí)，各邊切割磁感線的速度不為零二、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、關(guān)于光譜，下列說法正確的是A．發(fā)射光譜一定是連續(xù)譜B．利用線狀譜可以鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分C．各種原子的原子結(jié)構(gòu)不同，所以各種原子的光譜也是不同的D．太陽光譜中的暗線，說明太陽中缺少與這些暗線相對(duì)應(yīng)的元索8、如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A．其中，A→B和C→D為等溫過程，B→C和D→A為絕熱過程．該循環(huán)過程中，下列說法正確的是__________．A．A→B過程中，氣體對(duì)外界做功，吸熱B．B→C過程中，氣體分子的平均動(dòng)能增加C．C→D過程中，單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)減少D．D→A過程中，氣體分子的速率分布曲線發(fā)生變化E.該循環(huán)過程中，氣體吸熱9、圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=2s時(shí)的波形圖，圖乙為介質(zhì)中平衡位置在x=1.5m處的質(zhì)點(diǎn)P（圖中未畫出）的振動(dòng)圖象，質(zhì)點(diǎn)Q（圖中未畫出）是平衡位置為x=2m的質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是A．該波波速為0.5m/sB．該波沿x軸正方向傳播C．當(dāng)t=2018s時(shí)，Q質(zhì)點(diǎn)處于波峰的位置D．在0~2018s時(shí)間內(nèi)，Q運(yùn)動(dòng)的路程為8072cm10、一群處于第4能級(jí)的氫原子，向低能級(jí)躍遷過程中能發(fā)出6種不同頻率的光，將這些光分別照射到圖甲電路陰極K的金屬上，只能測(cè)得3條電流隨電壓變化的圖象如圖乙所示，已知?dú)湓拥哪芗?jí)圖如圖丙所示，則下列推斷正確的是A．圖乙中的c光是氫原子由第2能級(jí)向基態(tài)躍遷發(fā)出的B．圖乙中的b光光子能量為10.2eVC．動(dòng)能為1eV的電子不能使處于第4能級(jí)的氫原子電離D．陰極金屬的逸出功可能為W0=6.75eV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）重力加速度是重要的物理常數(shù)，可以設(shè)計(jì)多種測(cè)量重力加速度的方法。某物理興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)出了一種測(cè)量方案：如右圖所示，兩個(gè)質(zhì)量已知（A物塊的質(zhì)量mA、B物塊的質(zhì)量mB）且質(zhì)量不同小物塊A和B，分別系在一條跨過光滑的定滑輪（質(zhì)量不計(jì)）的輕軟繩兩端，而定滑輪通過一彈簧測(cè)力計(jì)豎直懸掛著，若選定物塊A由靜止開始下落進(jìn)行研究。(1)要測(cè)出重力加速度，還需要測(cè)出的物理量是_____________（選填“物塊A下落的距離h”或“物塊A下落的距離h所用的時(shí)間t”或“測(cè)力計(jì)的示數(shù)F”）。(2)由已知的物理量和測(cè)出的物理量得到重力加速度的表達(dá)式g=_______（用已知的物理量和測(cè)出的物理量符號(hào)表示）。12．（12分）如圖甲所示是使用光電管的原理圖，當(dāng)頻率為的可見光照射到陰極K上時(shí)，電流表中有電流通過．（1）當(dāng)變阻器的滑動(dòng)端P向___滑動(dòng)時(shí)（填“左”或“右”），通過電流表的電流將會(huì)增大．（2）當(dāng)電流表電流剛減小到零時(shí)，電壓表的讀數(shù)為U，則陰極K的逸出功為___（已知電子電荷量為e，普朗克常量h）．（3）如果不改變?nèi)肷涔獾膹?qiáng)度，而增大入射光的頻率，則光電子的最大初動(dòng)能將___（填“變大”、“變小”或“不變”）．（4）用不同頻率的光照射某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，測(cè)量金屬的遏止電壓Uc與入射光頻率ν，得到Uc﹣ν圖象如圖乙所示，根據(jù)圖象求出該金屬的截止頻率νc=___Hz，普朗克常量h=___J?s（已知電子電荷量e=1.610﹣19C）．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,水平的平行虛線間距為d=50cm,其間有B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一個(gè)正方形線圈邊長(zhǎng)為l=10cm,線圈質(zhì)量m=0.1kg,電阻為R=0.02Ω．開始時(shí),線圈的下邊緣到磁場(chǎng)上邊緣的距離為h=80cm將線圈由靜止釋放,其下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)和剛穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度相等.取g=10m/s2,求(1)線圈下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線圈中感應(yīng)電流的大小和方向(2)線圈上邊緣剛要進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線圈加速度的大小和方向(3)線圈穿過磁場(chǎng)的整個(gè)過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q14．（16分）如圖所示是一個(gè)半球形透明物體的側(cè)視圖，現(xiàn)在有一細(xì)束單色光沿半徑OA方向入射，保持入射方向不變，不考慮光線在透明物體內(nèi)部的反射．①將細(xì)光束平移到距O點(diǎn)處的C點(diǎn)，此時(shí)透明體左側(cè)恰好不再有光線射出，求透明體對(duì)該單色光的折射率；②若細(xì)光束平移到距O點(diǎn)0.5R處，求出射光線與OA軸線的交點(diǎn)距O點(diǎn)的距離．15．（12分）如圖所示，兩端開口、粗細(xì)均勻的U形管內(nèi)裝有水銀，底部有一開關(guān)K把水銀等分成兩部分，右管內(nèi)有一質(zhì)量不計(jì)的輕質(zhì)活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體。已知大氣壓強(qiáng)p0=75cmHg，管內(nèi)水銀柱的高度為L(zhǎng)=7.5cm，空氣柱的長(zhǎng)度為L(zhǎng)0=30cm，U形管底部寬度為10cm。現(xiàn)用力緩慢地把活塞向上提起h=15cm，求：(ⅰ)空氣柱內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p1；(ⅱ)保持活塞的位置不變，打開U形管底部的開關(guān)，穩(wěn)定后空氣柱內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p2。

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、C【解析】A、恒力做功的表達(dá)式，靜摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反，但與運(yùn)動(dòng)方向可以相同，也可以相反，還可以與運(yùn)動(dòng)方向垂直，故靜摩擦力可以做正功，也可以做負(fù)功，也可以不做功，故AB錯(cuò)誤；

C、恒力做功的表達(dá)式，滑動(dòng)摩擦力的方向與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反，但與運(yùn)動(dòng)方向可以相同，也可以相反，物體受滑動(dòng)摩擦力也有可能位移為零，故可能做負(fù)功，也可能做正功，也可以不做功，故C正確，D錯(cuò)誤。點(diǎn)睛：本題考查作用力和反作用力的性質(zhì)、摩擦力的性質(zhì)，注意掌握力做功的兩個(gè)必要因素力和位移，正負(fù)取決于力和位移的方向關(guān)系。2、C【解析】

光導(dǎo)纖維是利用光的全反射的原理傳播光信號(hào)，所以①與光的干涉無關(guān)；光照射在水面上的油膜上，光在油膜的上下兩個(gè)表面分別發(fā)生反射，兩列反射光在油膜的上表面發(fā)生薄膜干涉形成彩色干涉條紋，所以②與光的干涉有關(guān)；白光是復(fù)色光，同一種玻璃對(duì)不同的單色光的折射率不同，不同的單色光的入射角相同經(jīng)玻璃折射后的出射角不同，發(fā)生了色散，所以③是折射的結(jié)果與光的干涉無關(guān)；檢查平面的平整度的原理是經(jīng)過空氣層的前后兩表面反射的光線在標(biāo)準(zhǔn)樣板的下表面疊加發(fā)生薄膜干涉形成干涉條紋，所以④與光的干涉有關(guān)。綜上，與光的干涉有關(guān)的是②④，故C項(xiàng)正確，ABD三項(xiàng)錯(cuò)誤。3、C【解析】

原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間就是該放射性元素的半衰期，是大量原子核衰變的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，對(duì)少量的放射性元素的原子核，無法確定，故A錯(cuò)誤；根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)方程Ek=hγ-W，若頻率分別為γ1和γ2（γ1<γ2）的光均能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則頻率為γ1的光照射該金屬時(shí)產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能一定比頻率為γ2的光照射該金屬時(shí)產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能更小，故B錯(cuò)誤；氫原子由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，從n=4能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)所放出的光子恰能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，從n=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)所放出的光子不能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)所放出的光子不能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，其余躍遷時(shí)所放出的光子都能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，即則處在n=4能級(jí)的一大群氫原子躍遷時(shí)所放出的光子中有4種光子能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)．故C正確；β射線的本質(zhì)是原子核內(nèi)部一個(gè)中子變成一個(gè)質(zhì)子和電子產(chǎn)生的，故D錯(cuò)誤。所以C正確，ABD錯(cuò)誤。4、D【解析】

若某放射性元素經(jīng)過x次衰變和y次衰變共產(chǎn)生x個(gè)和y個(gè)，每產(chǎn)生一個(gè)電子減少一個(gè)中子，產(chǎn)生一個(gè)氦原子核，減少2個(gè)中子，所以中子數(shù)減少，故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。5、B【解析】

根據(jù)容器內(nèi)的稀薄氣體與外界沒有熱傳遞，Q=0.稀薄氣體向真空擴(kuò)散沒有做功，W=0.根據(jù)熱力學(xué)第一定律稀薄氣體的內(nèi)能不變，則溫度不變．稀薄氣體擴(kuò)散體積增大，壓強(qiáng)必然減?。蔅正確，ACD錯(cuò)誤。6、B【解析】線框位于中性面時(shí)，線框平面與磁感線垂直，穿過線框的磁通量最大，但此時(shí)切割磁感線的兩邊速度方向與磁感線平行，即不切割磁感線，穿過線框的磁通量的變化率等于零，所以電動(dòng)勢(shì)等于零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或感應(yīng)電流的方向在此時(shí)刻改變，垂直于中性面時(shí)，穿過線框的磁通量為零，切割磁感線的兩邊的速度與磁感線垂直，有效切割速度最大，此時(shí)穿過線框的磁通量的變化率最大，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，故C正確，ABD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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BC【解析】

A.發(fā)射光譜有兩種類型：連續(xù)光譜和明線光譜，故A錯(cuò)誤；BC.各種原子的發(fā)射光譜都是線狀譜，都有一定的特征，也稱特征譜線，是因原子結(jié)構(gòu)不同，導(dǎo)致原子光譜也不相同，因而可以通過原子發(fā)光譜線來確定和鑒別物質(zhì)，對(duì)此稱為光譜分析，故BC正確；D.太陽光譜是吸收光譜，其中的暗線，說明太陽中存在與這些暗線相對(duì)應(yīng)的元素，故D錯(cuò)誤。故選BC。點(diǎn)晴：原子的發(fā)射光譜都是線狀譜，也叫特征譜線，各種不同的原子的光譜各不相同，是因原子中電子結(jié)合不同．因此可通過原子發(fā)光來確定物質(zhì)的組成．8、ADE【解析】

過程中，體積增大，氣體對(duì)外界做功，過程中，絕熱膨脹，氣體對(duì)外做功，溫度降低，過程中，等溫壓縮，過程中，絕熱壓縮，外界對(duì)氣體做功，溫度升高．【詳解】A.過程中，體積增大，氣體對(duì)外界做功，溫度不變，內(nèi)能不變，氣體吸熱，故A正確；B.過程中，絕熱膨脹，氣體對(duì)外做功，內(nèi)能減小，溫度降低，氣體分子的平均動(dòng)能減小，故B錯(cuò)誤；C.過程中，等溫壓縮，體積變小，分子數(shù)密度變大，單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多，故C錯(cuò)誤；D.過程中，絕熱壓縮，外界對(duì)氣體做功，內(nèi)能增加，溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，氣體分子的速率分布曲線發(fā)生變化，故D正確；E.該循環(huán)中，氣體對(duì)外做功大于外界對(duì)氣體做功，即；一個(gè)循環(huán)，內(nèi)能不變，，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，，即氣體吸熱，故E正確；故選ADE【點(diǎn)睛】本題考查了理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用，根據(jù)圖象判斷出氣體體積如何變化，從而判斷出外界對(duì)氣體做功情況，再應(yīng)用熱力學(xué)第一定律與題目所給條件即可正確解題；要知道：溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，理想氣體內(nèi)能由問題溫度決定．9、AD【解析】

A．由圖甲可得：波長(zhǎng)λ=2m，由圖乙可得：周期T=4s，故波速，故A正確；B．由圖乙可得：t=2s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P在平衡位置向下振動(dòng)，故由圖甲可得：波向左傳播，故B錯(cuò)誤；C．t=2018s=504T+2s，故當(dāng)t=2018s時(shí)，Q質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)和t=2s時(shí)一致，故由圖甲可得：質(zhì)點(diǎn)Q處于波谷位置，故C錯(cuò)誤；D．在0~2018s時(shí)間內(nèi)，Q運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，故運(yùn)動(dòng)路程，故D正確．10、AD【解析】

第4能級(jí)的氫原子，向低能級(jí)躍遷過程中可能的情況為：n=4→n=1，n=4→n=3，n=4→n=2，n=3→n=2，n=3→n=1，n=2→n=1，能發(fā)出6種不同頻率的光，能量值的大小關(guān)系排列從大到小為：n=4→n=1，n=3→n=1，n=2→n=1，n=4→n=2，n=3→n=2，n=4→n=3；由圖乙可知，a的遏止電壓最大，其次為b和c，則a為n=4→n=1，b為n=3→1，c為n=2→n=1；A.由以上的分析可知，c的遏止電壓最小，在三種光中頻率最小，故c光是從氫原子由第2能級(jí)向基態(tài)躍遷發(fā)出的，故A正確；B.由以上的分析可知，b為n=3→n=1輻射的光子，其能量值：（-1.51eV）-（-13.6eV）=12.09eV，故B錯(cuò)誤；C.由圖并可知，第4能級(jí)的能量值為-0.85eV，由玻爾理論可知，動(dòng)能為leV的電子能使處于第4能級(jí)的氫原子電離，故C錯(cuò)誤；D.由能級(jí)2到1輻射的光子的能量值：（-3.4eV）-（-13.6eV）=10.2eV；能量值第4大的光子的能量值：（-0.85eV）-（-3.4eV）=2.55eV，由于只能測(cè)得3條電流隨電壓變化的圖象，即只有三種光子能發(fā)生光電效應(yīng)，則該金屬的逸出功大于2.55eV，小于等于10.2eV，可以等于6.75eV，故D正確．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、測(cè)力計(jì)的示數(shù)FF(m【解析】

（1）由牛頓第二定律對(duì)A：mAg?F2＝mAa，

對(duì)B：F2?mBg＝mBa，

解得：g要測(cè)出重力加速度，還需要測(cè)出的物理量是測(cè)力計(jì)的示數(shù)F；（2）重力加速度的表達(dá)式g=F12、左；；變大；；；【解析】

(1)當(dāng)變阻器的滑動(dòng)端P向左滑動(dòng)時(shí)，光電管兩端的反向電壓減小，光電流增大，通過電流表的電流將會(huì)增大．(2)當(dāng)電流表電流剛減小到零時(shí)，電壓表的讀數(shù)為U，則光電子的最大初動(dòng)能，據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可得，逸出功．(3)如果不改變?nèi)肷涔獾膹?qiáng)度，而增大入射光的頻率，據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程可得，光電子的最大初動(dòng)能變大．(4)據(jù)、、，可得，則．據(jù)圖象求出該金屬的截止頻率；據(jù)圖象斜率可得，則普朗克常量．【點(diǎn)睛】在光電效應(yīng)中，電子吸收能量變成光電子在沒有電壓的情況下會(huì)在光電管中自由擴(kuò)散從而形成光電流．當(dāng)加速電壓U增加到一定值時(shí)，陰極K射出的光電子全部到達(dá)陽極，光電流達(dá)到飽和值；隨著反向電壓越來越大，單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)陽極A的光電子數(shù)就越來越少，光電流也就越來越小，加到光電流為零時(shí)的電壓就叫遏制電壓，它使具有最大初速度的光電子也不能到達(dá)陽極．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、(1)20A，線圈中的感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針；(2),方向豎直向上；(3)1J.【解析】

（1）線圈下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，則有：得：線圈下邊緣切割磁場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：該位置下對(duì)應(yīng)的感應(yīng)電流為：線圈中的感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針；（2）線圈上邊緣進(jìn)入磁場(chǎng)