吉林省榆樹(shù)一中五校2022-2023學(xué)年物理高二第二學(xué)期期末綜合測(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注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無(wú)效；在草稿紙、試卷上答題無(wú)效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、1905年愛(ài)因斯坦提出光子假設(shè)，成功地解釋了光電效應(yīng)，因此獲得1921年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。下列關(guān)于光電效應(yīng)的描述正確的是A．只有入射光的波長(zhǎng)大于金屬的極限波長(zhǎng)才能發(fā)生光電效應(yīng)B．金屬的逸出功與入射光的頻率和強(qiáng)度無(wú)關(guān)C．用同種頻率的光照射各種金屬，發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)逸出的光電子的初動(dòng)能都相同D．發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，保持入射光的頻率不變，減弱入射光的強(qiáng)度，從光照射到金屬表面到發(fā)射出光電子的時(shí)間間隔將明顯增加2、如圖所示，在水平直線的上方存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在直線上的P點(diǎn)先后發(fā)射出兩個(gè)完全相同的正粒子(不計(jì)重力)，射入時(shí)速度大小相等但射入方向與直線間夾角分別為30°和90°．已知粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，要使這兩個(gè)粒子在磁場(chǎng)中某點(diǎn)相遇，則先后發(fā)射兩個(gè)粒子的時(shí)間間隔為（）A．B．C．D．3、關(guān)于光電效應(yīng)的下列說(shuō)法中，正確的是A．光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)B．入射光的頻率增大，則金屬的逸出功也隨著增大C．無(wú)論光的頻率多低，只要光照時(shí)間足夠長(zhǎng)就能產(chǎn)生光電效應(yīng)D．當(dāng)用頻率為2v0的單色光照射截止頻率為v0的金屬時(shí)，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為hv0，其中h為普朗克常量4、小明和小華操控各自的玩具賽車甲、乙在小區(qū)平直的路面上做直線運(yùn)動(dòng)，t=0時(shí)刻兩賽車恰好并排，此后兩賽車運(yùn)動(dòng)的位移x與時(shí)間t的比值隨時(shí)間t的關(guān)系如圖所示，對(duì)于甲乙兩賽車前2s的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是A．甲做勻速運(yùn)動(dòng)，且B．乙做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度C．t=1s時(shí)，甲、乙兩賽車相遇D．t=2s時(shí)，甲、乙兩賽車相遇5、如圖甲，合上開(kāi)關(guān)，用光子能量為2.5eV的一束光照射陰極K，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于0.60V時(shí)，電流表讀數(shù)仍不為零，當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時(shí)，電流表讀數(shù)為零．把電路改為圖乙，當(dāng)電壓表讀數(shù)為2V時(shí)，逸出功及電子到達(dá)陽(yáng)極時(shí)的最大動(dòng)能為()A．1.5eV0.6eVB．1.7eV1.9eVC．1.9eV2.6eVD．3.1eV4.5eV6、能夠證明光具有粒子性的現(xiàn)象是()A．光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)B．光的衍射和光的色散C．光的折射和透鏡成像D．光的干涉和康普頓效應(yīng)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、把墨汁用水稀釋后取出一滴，放在顯微鏡下觀察，如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是（）A．在顯微鏡下既能看到水分子也能看到懸浮的小炭粒，且水分子不停地撞擊炭粒B．小炭粒在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，這就是所說(shuō)的布朗運(yùn)動(dòng)C．越小的炭粒，運(yùn)動(dòng)越明顯D．在顯微鏡下看起來(lái)連成一片的液體，實(shí)際上就是由許許多多靜止不動(dòng)的水分子組成的8、如圖，兩根完全相同的光滑圓孤金屬導(dǎo)軌平行固定放置，水平間距為L(zhǎng)、半徑為r，其上端cd間外接一阻值為R的定值電阻。abcd所圍成的區(qū)域處在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一金屬桿以水平速度從導(dǎo)軌最低點(diǎn)ab處滑入，并在外力作用下沿導(dǎo)軌故勻速圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)cd位置，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌和金屬桿的電阻，則在該過(guò)程中A．通過(guò)R的電流大小逐漸減小B．金屬桿剛滑入時(shí)R的電功率為C．通過(guò)R的電量為D．R產(chǎn)生的熱量為9、如圖甲所示，單匝矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生正弦式交變電流，其電動(dòng)勢(shì)的變化規(guī)律如圖線所示，當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，電動(dòng)勢(shì)的變化規(guī)律如圖線所示．以下關(guān)于這兩個(gè)正弦式交變電流的說(shuō)法正確的是（）A．從圖線可算出穿過(guò)線圈磁通量的最大值B．線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為C．在圖線和中，時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量均為零D．圖線電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為10、一列簡(jiǎn)諧橫波從b向a方向傳播，兩質(zhì)點(diǎn)相距6m，當(dāng)a在平衡位置且要向下振動(dòng)時(shí)b質(zhì)點(diǎn)在波峰處，經(jīng)過(guò)質(zhì)點(diǎn)a恰好運(yùn)動(dòng)到波谷，下列判斷正確的是A．波長(zhǎng)可能是8m B．波長(zhǎng)可能是24m C．波速可能是 D．波速可能是三、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(guò)程。11．（6分）用如圖(a)所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律．氣墊導(dǎo)軌上有兩個(gè)滑塊，滑塊右側(cè)帶有一彈簧片，左側(cè)與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(圖中未畫出)的紙帶相連；滑塊左側(cè)帶有一彈簧片，上面固定一遮光條，光電計(jì)時(shí)器(圖中未完全畫出可記錄遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間．實(shí)驗(yàn)測(cè)得滑塊質(zhì)量,滑塊質(zhì)量.遮光條寬度打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電頻率.將光電門固定在滑塊B的右側(cè)，啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，給滑塊一向右的初速度，使它與相碰．碰后光電計(jì)時(shí)器顯示的時(shí)間,則碰后的速度為_(kāi)____已知碰后沒(méi)有反向，打出的紙帶如圖(b)所示，則碰前、組成的系統(tǒng)的總動(dòng)量為_(kāi)____;碰后、組成的系統(tǒng)的總動(dòng)量為_(kāi)____.通過(guò)比較與是否相等，從而可得到、組成的系統(tǒng)在碰撞過(guò)程中動(dòng)量是否守恒的結(jié)論．(計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)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(jiàn)光照射到陰極K上時(shí)，電流表中有電流通過(guò)．（1）當(dāng)變阻器的滑動(dòng)端P向___滑動(dòng)時(shí)（填“左”或“右”），通過(guò)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_(kāi)__（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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）從斜面上某位置，每隔1．1s釋放一個(gè)小球，在連續(xù)釋放幾個(gè)后，對(duì)在斜面上的小球拍下照片，如圖所示測(cè)得，，試求：（1）小球的加速度；（2）拍攝時(shí)B球的速度；（3）拍攝時(shí)；（4）A球上面滾動(dòng)的小球還有幾個(gè)？14．（16分）如圖所示，兩條相互平行的光滑金屬導(dǎo)軌相距1，其中水平部分位于同一水平面內(nèi)，傾斜部分構(gòu)成一傾角為θ的斜面，傾斜導(dǎo)軌與水平導(dǎo)軌平滑連接．在水平導(dǎo)軌區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．兩長(zhǎng)度均為l的金屬棒ab、cd垂直導(dǎo)軌且接觸良好，分別置于傾斜和水平軌道上，ab距水平軌道面高度為h．a(chǎn)b的質(zhì)量為m，ab、cd電阻分別為r和2r．由靜止釋放ab棒，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．重力加速度為g，不計(jì)兩金屬棒之間的相互作用，兩金屬棒始終沒(méi)有相碰．求：（1）ab棒剛進(jìn)入水平軌道時(shí)cd棒的電流I；（2）若最終通過(guò)cd棒的電荷量q己知，求cd棒的質(zhì)量．15．（12分）冬奧會(huì)短道速滑接力比賽中，在光滑的冰面上甲運(yùn)動(dòng)員靜止，以10m/s運(yùn)動(dòng)的乙運(yùn)動(dòng)員從后去推甲運(yùn)動(dòng)員，甲運(yùn)動(dòng)員以6m/s向前滑行，已知甲、乙運(yùn)動(dòng)員相互作用時(shí)間為1s，甲運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量m1=70kg、乙運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量m2=60kg，求：⑴乙運(yùn)動(dòng)員的速度大小；⑵甲、乙運(yùn)動(dòng)員間平均作用力的大小。

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、B【解析】

只有入射光的波長(zhǎng)小于金屬的極限波長(zhǎng)才能發(fā)生光電效應(yīng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；金屬的逸出功由金屬本身決定，與入射光的頻率和強(qiáng)度無(wú)關(guān)，選項(xiàng)B正確；由于不同金屬的逸出功不同，則如果用同種頻率的光照射各種金屬，發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)逸出的光電子的初動(dòng)能不相同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，保持入射光的頻率不變，減弱入射光的強(qiáng)度，從光照射到金屬表面到發(fā)射出光電子的時(shí)間間隔不變，只是逸出的光電子的數(shù)量減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.2、C【解析】畫出兩個(gè)粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡圖，兩軌跡的交點(diǎn)處為兩粒子的相遇點(diǎn)，由幾何關(guān)系可知，從開(kāi)始射出到兩粒子相遇，兩粒子轉(zhuǎn)過(guò)的角度分為為2400和1200，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為，，則先后發(fā)射兩個(gè)粒子的時(shí)間間隔為，故選C.3、D【解析】

A.光電流的強(qiáng)度隨入射光的強(qiáng)度增大而增大，故A錯(cuò)誤；B.金屬的逸出功取決于金屬本身的性質(zhì)，與入射光的頻率無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；C.發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于極限頻率，與入射光照射的時(shí)間無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；D.當(dāng)用頻率為2v0的單色光照射截止頻率為v0的金屬時(shí)，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為：Ekm=h?2v0-W=2hv0-hv0=hv0，其中h為普朗克常量，故D正確。故選D。點(diǎn)晴：發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，在發(fā)生光電效應(yīng)的前提下，光電流的強(qiáng)度隨入射光的強(qiáng)度增大而增大．4、C【解析】根據(jù)x=v0t+at2可得可知，甲做勻速運(yùn)動(dòng)，且v甲=1m/s，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；乙做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度a=，則a=2m/s2，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；t=1s時(shí)，甲的位移為，乙的位移，此時(shí)甲乙兩賽車相遇，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；故選C.5、C【解析】

設(shè)用光子能量為的光照射時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能為，陰極材料逸出功為，

當(dāng)反向電壓達(dá)到：以后，具有最大初動(dòng)能的光電子也達(dá)不到陽(yáng)極

因此，有：

由光電效應(yīng)方程：

由以上二式：，．

所以此時(shí)最大初動(dòng)能為，該材料的逸出功為．

當(dāng)電壓表讀數(shù)為時(shí)，則電子到達(dá)陽(yáng)極時(shí)的最大動(dòng)能為：，故C正確，ABD錯(cuò)誤；6、A【解析】光電效應(yīng)現(xiàn)象說(shuō)明光的能量是一份一份的，隨后的康普頓效應(yīng)說(shuō)明光子除了能量之外還有動(dòng)量，這兩個(gè)現(xiàn)象都說(shuō)明光具有粒子性，故A正確．光的干涉、衍射、色散、折射和透鏡成像等是波動(dòng)性的特征，只能體現(xiàn)波動(dòng)性，故BCD錯(cuò)誤．故選A．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．水分子在顯微鏡下是觀察不到的，故A錯(cuò)誤．BC．布朗運(yùn)動(dòng)是指懸浮在液體中顆粒的運(yùn)動(dòng)，不是液體分子的運(yùn)動(dòng)，而是懸浮在液體中的固體分子運(yùn)動(dòng)．其劇烈程度與溫度和固體顆粒的大小有關(guān)，故BC正確；D．水分子不是靜止不動(dòng)的，故D錯(cuò)誤．故選BC．8、ABD【解析】

A.金屬棒從軌道最低位置cd運(yùn)動(dòng)到ab處的過(guò)程中，水平分速度逐漸減小，則切割磁感線的速度減小，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)減小，通過(guò)R的電流大小逐漸減小，故A正確；B.金屬桿剛滑入時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：E=BLv0，金屬桿剛滑入時(shí)R的電功率：，故B正確；C.通過(guò)R的電量：，故C錯(cuò)誤；D.金屬棒做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，切割磁感線的速度為v0cosθ，則回路中產(chǎn)生正弦式交變電流，可得產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em=BLv0，有效值為，由焦耳定律可知，R上產(chǎn)生的熱量：，故D正確。9、AD【解析】由圖讀出a電壓最大值，據(jù)電動(dòng)勢(shì)最大值公式可以求出穿過(guò)線圈磁通量的最大值，A正確；由圖讀出兩電流周期之比為，而，則線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為3：2，B錯(cuò)誤；t=0時(shí)刻兩個(gè)正弦式電流的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值均為零，線圈都與磁場(chǎng)垂直，穿過(guò)線圈的磁通量都最大，C錯(cuò)誤；圖線b的最大值為100V，角速度為，所以圖線b電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為，D正確．10、AC【解析】

AB、當(dāng)a在平衡位置且要向下振動(dòng)時(shí)b質(zhì)點(diǎn)在波峰處，則ab間的距離滿足，（），可得，（），當(dāng)時(shí)，，由于n是整數(shù)，所以不可能是24m，故A正確，B錯(cuò)誤；CD、根據(jù)經(jīng)過(guò)0.5s質(zhì)點(diǎn)a恰好運(yùn)動(dòng)到波谷，則有，得，所以波速為，當(dāng)時(shí)，，由于n、k是整數(shù)，所以v不可能是12m/s，故C正確，D錯(cuò)誤；故選AC．【點(diǎn)睛】關(guān)鍵是根據(jù)a、b兩點(diǎn)的振動(dòng)狀態(tài)，分析a、b平衡位置間的距離與波長(zhǎng)，從而求得波長(zhǎng)的通項(xiàng)．根據(jù)a點(diǎn)的振動(dòng)時(shí)間與周期的關(guān)系，得到周期的通項(xiàng)，從而求得波速的通項(xiàng)，再求波速的特殊值．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(guò)程。11、2.860.5800.570【解析】碰撞后B的速度為：vB=d/△tB=0.0100/0.0035=2.86m/s；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)時(shí)間間隔為：t=1/f=0.02s.由圖(乙)所示紙帶可知，碰撞前A的速度為：v=x/t=0.0400/0.02=2.00m/s，碰撞后A的速度為：vA=0.0196/0.02=0.98m/s，碰前A的動(dòng)量P1=m1v=0.290×2.00=0.580；碰后A的動(dòng)量為：PA=m1vA=0.290×0.98=0.284；B的動(dòng)量為：PB=m2vB=0.100×2.86=0.286kgm/s；碰撞前后系統(tǒng)總動(dòng)量分別為：P=P1=0.580，p′=PA+PB=0.57012、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(guò)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(ài)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(ài)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(méi)有電壓的情況下會(huì)在光