【解析】四川省棠湖中學(xué)2019-2020學(xué)年高二下學(xué)期期末模擬物理試題

2020年春四川省棠湖中學(xué)高二期末模擬考試物理試題注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號碼填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請按要求用筆。3．請按照題號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)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。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，不要折疊、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。6．考試時(shí)間：150分鐘；物理化學(xué)生物同堂分卷考試，物理110分，化學(xué)100分，生物90分第I卷選擇題（54分）一、單選題（每小題6分，共9個(gè)小題，共54分；其中16題為單選題，79題多選題，少選得3分，多選錯(cuò)選得0分。）1.如圖所示是氫原子四個(gè)能級的示意圖，當(dāng)氫原子從高能級向低能級躍遷時(shí)會輻射一定頻率的光子，以下說法不正確的是A.一個(gè)處于n=3能級的氫原子，自發(fā)躍遷時(shí)最多能輻射出三種不同頻率的光子B.根據(jù)玻爾理論可知，氫原子輻射出一個(gè)光子后，氫原子的電勢能減小，核外電子動能增大C.D.【答案】A【解析】A、一個(gè)處于n=3能級的氫原子，自發(fā)躍遷時(shí)最多能輻射出二種不同頻率的光子（3→2、2→1），故A不正確；B、氫原子輻射出一個(gè)光子后，從高能級向低能級躍遷，軌道半徑減小，根據(jù)知，電子速率增大，動能增大，又由于氫原子能量減小，則氫原子電勢能減?。ɑ蚋鶕?jù)庫侖力做正功判斷也可），故B正確；C、n=4能級的氫原子自發(fā)躍遷時(shí)，輻射光子的能量最大為，故C正確；D、用能量為11.0eV的電子轟擊基態(tài)氫原子，因?yàn)?1.0eV>10.2eV，所以能使其躍遷到更高能級，故D正確．本題選不正確的故選A.【點(diǎn)睛】知道從高能級向低能級躍遷，輻射光子，從低能級向高能級躍遷，吸收光子，以及知道原子的能量等于電子動能和電勢能的總和，通過動能的變化可以得出電勢能的變化．氫原子躍遷時(shí)放出的光子的頻率取決于初末能級之差．2.下列關(guān)于電場的敘述中正確的是A.點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中，以點(diǎn)電荷為圓心，為半徑的球面上，各點(diǎn)的場強(qiáng)都相等B.正電荷周圍的場強(qiáng)一定比負(fù)電荷周圍的場強(qiáng)大C.取走電場中某點(diǎn)的試探電荷后，該點(diǎn)的場強(qiáng)為零D.電荷在電場中某點(diǎn)所受電場力方向與該點(diǎn)場強(qiáng)的方向不一定相同【答案】D【解析】本題考查了對電場強(qiáng)度的理解，它是通過比值定義的，比值與其電場力及電量均沒有關(guān)系．例如：質(zhì)量與體積的比值定義為密度．當(dāng)質(zhì)量變大時(shí)，體積變大，而比值卻不變．電場線雖不實(shí)際存在，但卻能形象描繪電場的強(qiáng)度與方向．A、點(diǎn)電荷為圓心，r為半徑的球面上，根據(jù)公式可得各點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相同，但方向不同，故A錯(cuò)誤；B、正電荷周圍的電場強(qiáng)度不一定比負(fù)電荷周圍的電場強(qiáng)度強(qiáng)，除與各自電荷量外，還與電荷的距離有關(guān)．故B錯(cuò)誤；C、在電場中某點(diǎn)放入試探電荷q，該點(diǎn)的場強(qiáng)為，取走q后，沒有了電場力，但該點(diǎn)的電場強(qiáng)度仍不變，故C錯(cuò)誤；D、物理學(xué)中規(guī)定電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向與放在該點(diǎn)的正電荷受到電場力方向相同，跟放在該點(diǎn)的負(fù)電荷受到的電場力方向相反，D正確思路拓展：電場強(qiáng)度是描述電場強(qiáng)弱的物理量，它是由電荷所受電場力與其電量的比值來定義．比值與電場力及電量均無關(guān)．而電場線越密的地方，電場強(qiáng)度越強(qiáng)．3.如圖所示，當(dāng)帶正電的球C移近不帶電的枕形金屬導(dǎo)體時(shí)，枕形導(dǎo)體上的電荷移動情況是（）A.枕形金屬導(dǎo)體上的正電荷向B端移動，負(fù)電荷不移動B.枕形金屬導(dǎo)體上的自由電子向A端移動，正電荷不移動C.枕形金屬導(dǎo)體上的正、負(fù)電荷同時(shí)分別向B端和A端移動D.枕形金屬導(dǎo)體上的正、負(fù)電荷同時(shí)分別向A端和B端移動【答案】B【解析】【詳解】金屬導(dǎo)體中可以自由移動的是電子，當(dāng)帶正電的球C移近不帶電的枕形金屬導(dǎo)體時(shí)，由于靜電感應(yīng)，A端帶負(fù)電，B端帶正電，因此自由電子向A端移動；故選項(xiàng)B正確，ACD錯(cuò)誤；故選B。4.一正弦交變電流的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示．由圖可知該交變電流（

）A.周期為0.125s

B.電壓的有效值為10VC.電壓的最大值為20VD.電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u=20sin4πt（V）【答案】C【解析】【詳解】由圖像可知，交流電的周期為0.25s

，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電壓的最大值為20V，電壓的有效值為，選項(xiàng)C正確，B錯(cuò)誤；，則電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u=20sin8πt（V），選項(xiàng)D錯(cuò)誤.5.在如圖所示的電路中，、為兩個(gè)完全相同的燈泡，為自感線圈，為電源，為開關(guān)，關(guān)于兩燈泡點(diǎn)亮和熄滅的先后次序，下列說法正確的是（）A.合上開關(guān)，先亮，后亮；斷開開關(guān)，、同時(shí)熄滅B合上開關(guān)，先亮，后亮；斷開開關(guān)，先熄滅，后熄滅C.合上開關(guān)，先亮，后亮；斷開開關(guān)，、同時(shí)熄滅D.合上開關(guān)，、同時(shí)亮；斷開開關(guān)，先熄滅，后熄滅【答案】C【解析】【分析】當(dāng)開關(guān)接通和斷開的瞬間，流過線圈的電流發(fā)生變化，產(chǎn)生自感電動勢，阻礙原來電流的變化，根據(jù)楞次定律來分析兩燈亮暗順序．【詳解】由圖可以看出，a、b燈泡在兩個(gè)不同的支路中，對于純電阻電路，不發(fā)生電磁感應(yīng)，通電后用電器立即開始正常工作，斷電后停止工作．但對于含電感線圈的電路，在通電時(shí)，線圈產(chǎn)生自感電動勢，對電流的變化有阻礙作用。則合上開關(guān)，b先亮，a后亮．當(dāng)斷開電鍵時(shí)，線圈中產(chǎn)生自感電動勢，由a、b及電感線圈組成一個(gè)回路，兩燈同時(shí)逐漸熄滅．故C正確．故選C．【點(diǎn)評】對于線圈要抓住這個(gè)特性：當(dāng)電流變化時(shí)，線圈中產(chǎn)生自感電動勢，相當(dāng)于電源，為回路提供瞬間的電流．6.一平行板電容器充電后與電源斷開，正極板接地，在兩極板間有一正電荷（電量很小）固定在P點(diǎn)，如圖所示。以E表示兩極板間的場強(qiáng)，U表示電容器的電壓，Ep表示正電荷在P點(diǎn)的電勢能，若保持負(fù)極板不動，將正極板移到圖中虛線所示的位置，則（）A.U變小，E變小 B.E變大，Ep變大C.U變小，Ep變大 D.U不變，Ep變大【答案】C【解析】【詳解】ABD．平行板電容器充電后與電源斷開，則板上電荷量Q不變，將正極板移到圖中虛線所示的位置，板間距離減小，根據(jù)知電容C增大，根據(jù)可知電壓U減小，根據(jù)可知板間場強(qiáng)不變，故ABD錯(cuò)誤；C．電壓U減小，板間場強(qiáng)不變，P點(diǎn)與上極板之間的電勢差減小，所以P點(diǎn)與上極板之間的電勢差變小，上極板接地，則P點(diǎn)的電勢增大，根據(jù)可知正電荷在P點(diǎn)的電勢能增大，故C正確。故選C。7.如圖所示，在兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷的電場中，AB為中垂線，且AO=BO，則A.A、B兩點(diǎn)場強(qiáng)相等B.正電荷從A運(yùn)動到B，電勢能增加C.負(fù)電荷從A運(yùn)動到B，電勢能增加D.A、B兩點(diǎn)電勢差為零【答案】AD【解析】【詳解】由等量異種電荷的電場線分布可知，A、B兩點(diǎn)場強(qiáng)大小和方向距相同，故兩點(diǎn)的場強(qiáng)相等，選項(xiàng)A正確；由于AB兩點(diǎn)的電勢相等，故無論是正電荷還是負(fù)電荷，從A運(yùn)動到B，電場力均不做功，電勢能不變，選項(xiàng)BC錯(cuò)誤，D正確；故選AD.8.某50Hz鉗形電流表的工作原理如圖所示.當(dāng)通有交流電的導(dǎo)線從環(huán)形鐵芯的中間穿過時(shí)，與繞在鐵芯上的線圈相連的電表指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn).不考慮鐵芯的漏磁及各種能量損耗，已知n2＝1000匝，當(dāng)用該表測50Hz交流電時(shí)()A.電流表G中通過的是交變電流B.若G中通過的電流為50mA，則導(dǎo)線中的被測電流為50AC.若導(dǎo)線中通過的是10A矩形脈沖交流電，G中通過的電流是10mAD.當(dāng)用該表測量400Hz的電流時(shí)，測量值比真實(shí)值偏小【答案】AB【解析】【詳解】A．變壓器只改變交流電電壓，不改變交流電的頻率，電流表g中通過的仍是交流電流，A正確；B．根據(jù)變壓器原副線圈電流與匝數(shù)成反比：，，B正確；C．若導(dǎo)線中通過的是10A矩形脈沖交流電，當(dāng)電流方向不發(fā)生改變時(shí)，電流大小不變，副線圈中無感應(yīng)電流，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和變壓器互感原理，改變交流電的頻率，不影響測量值的準(zhǔn)確性，D錯(cuò)誤．9.如圖所示，傾角為的固定斜面，其右側(cè)有一豎直墻面．小球滑上斜面，以速度v飛離斜面，恰好垂直撞擊到墻面上某位置，重力加速度為g，忽略空氣阻力，下列說法中正確的是（）A.從飛離斜面到撞擊墻面的過程中，小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動，豎直方向做勻減速直線運(yùn)動B.豎直墻面與斜面右端的水平距離為C.豎直墻面與斜面右端的水平距離為D.從飛離斜面到撞擊墻面的過程中，小球的飛行時(shí)間為【答案】ACD【解析】小球飛離斜面后做斜上拋運(yùn)動，只受重力作用，則從飛離斜面到撞擊墻面的過程中，小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動，豎直方向做勻減速直線運(yùn)動，選項(xiàng)A正確；小球離開斜面的豎直分速度為vsinα，水平分速度vcosα，則飛行時(shí)間，水平距離，故選項(xiàng)CD正確，B錯(cuò)誤；故選ACD.點(diǎn)睛：此題關(guān)鍵是知道小球離開斜面后的運(yùn)動特點(diǎn)：水平方向勻速運(yùn)動，豎直方向做勻減速運(yùn)動，結(jié)合運(yùn)動的合成知識解答.第II卷非選擇題（56分）二、實(shí)驗(yàn)題（16分）10.如圖所示，三角形ABC為某玻璃三棱柱的截面圖，其折射率為，∠C=75°，一束光垂直AB邊入射后，在AC邊的D點(diǎn)恰好發(fā)生全反射，可知∠A=______；光線在D點(diǎn)反射后由BC邊射出時(shí)，其折射角為______【答案】(1).45°(2).45°【解析】【分析】考查光的折射規(guī)律，根據(jù)折射定律、幾何知識計(jì)算可得．【詳解】設(shè)三棱柱的臨界角為C，則sinC=得：C=45°光線在AC邊的D點(diǎn)恰好發(fā)生全反射，入射角等于臨界角C，根據(jù)幾何關(guān)系可得：∠A=90°45°=45°光線傳到BC邊上時(shí)的入射角為i=30°，設(shè)折射角為r．則有：可得：r=45°故答案為45°；45°．【點(diǎn)睛】光線從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí)，當(dāng)入射角大于等于臨界角發(fā)生全反射，sinC=設(shè)光密介質(zhì)中角度為r，光疏介質(zhì)中的角度為i，n=11.學(xué)習(xí)完電表改裝一節(jié)的內(nèi)容，小明和小華在實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備將量程為1mA的靈敏電流計(jì)改裝成兩個(gè)常用量程的電壓表，設(shè)計(jì)電路如圖1所示．（1）他們在改裝前先通過如圖2所示的電路測量該靈敏電流計(jì)的內(nèi)阻，先將R的阻值調(diào)至最大，閉合S1，調(diào)節(jié)R的阻值使靈敏電流計(jì)的指針達(dá)到滿偏；然后閉合S2調(diào)節(jié)的阻值，使靈敏電流計(jì)的指針________，此時(shí)就認(rèn)為電阻箱的阻值等于靈敏電流計(jì)的內(nèi)阻．由于該方法實(shí)驗(yàn)原理不夠完善導(dǎo)致測得的內(nèi)阻要比真實(shí)值______（填“偏大”或“偏小”），這種測量誤差屬于_______（填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”）．（2）若用此方法測得該靈敏電流計(jì)的內(nèi)阻為150Ω，則改裝時(shí)R1＝______Ω，R2＝______Ω．（3）如圖3所示，改裝完成后接著對電壓表的3V量程進(jìn)行校對，V0為標(biāo)準(zhǔn)電壓表、V1為改裝電壓表，發(fā)現(xiàn)電壓表V1的讀數(shù)始終比標(biāo)準(zhǔn)電壓表V0略大，需要把R1略微_____（填“調(diào)大”或“調(diào)小”）．【答案】(1).半偏（或滿偏的一半）(2).偏小(3).系統(tǒng)誤差(4).2850(5).12000(6).調(diào)大【解析】【詳解】（1）[1].閉合S2調(diào)節(jié)R′的阻值，使靈敏電流計(jì)的指針半偏（或滿偏的一半）；[2][3].實(shí)驗(yàn)要求滑動變阻器的阻值遠(yuǎn)大于電流計(jì)的內(nèi)阻，這樣可近似認(rèn)為閉合S2前后，電路總電阻不變，干路中的電流不變．但事實(shí)上閉合S2后，由于R′的并入，回路的總電阻略微變小，干路中的電流略微變大，當(dāng)電流計(jì)達(dá)到半偏時(shí)，流過電阻箱R′的電流略大于流過電流計(jì)的電流，由并聯(lián)電路的規(guī)律可知電阻箱R′的阻值略小于電流計(jì)的內(nèi)阻，故測量誤差偏?。捎跍y量原理不完善造成的誤差是系統(tǒng)誤差．（2）[4][5].由串并聯(lián)電路的規(guī)律可知，，代入數(shù)據(jù)可求得R1=2850Ω，R2=12000Ω．（3）[6].電壓表V1的讀數(shù)始終比標(biāo)準(zhǔn)電壓表V0略大，說明流過電壓表V1的電流略大，故需要略微增大R1，減小電流（或通過增大R1，略微減小表頭分得的電壓）三、解答題（40分）12.已知如圖,,,,的變化范圍是．求：(1)上消耗的最大電功率？(2)電源的最大輸出電功率？(3)上消耗最大電功率？【解析】【詳解】（1）當(dāng)R2=0Ω

時(shí)，電路中電流最大，則R1上功率最大，最大功率：；（2）當(dāng)R1+R2=r=2Ω，即R2=0時(shí)，電源輸出功率最大,最大為：；（3）將R1視為電源的內(nèi)電阻處理，則根據(jù)電源的輸出功率隨外電阻變化的特點(diǎn)，知道當(dāng)R2=R1+r=4Ω時(shí)電源的輸出功率最大（即外電阻R2消耗的電功率最大），最大功率為：．13.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy的第二象限存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，在第三象限內(nèi)存在著沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場，在y軸的右側(cè)存在著另一個(gè)勻強(qiáng)磁場，方向也垂直紙面向里．質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子以一定初速度由坐標(biāo)為（0，h）的P點(diǎn)沿x軸負(fù)方向進(jìn)入磁場，并沿著y軸負(fù)方向垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場，然后經(jīng)過y軸上坐標(biāo)為（0，－2h）的Q點(diǎn)進(jìn)入y軸右側(cè)的磁場，最后回到P點(diǎn)．不計(jì)粒子重力，求：（1）電場強(qiáng)度E；（2）粒子從P點(diǎn)出發(fā)到再次回到P點(diǎn)所用的時(shí)間．【答案】（1）（2）【解析】【詳解】（1）由題意知粒子在第二象限做圓周運(yùn)動，半徑為h，則有粒子在第三象限做類平拋運(yùn)動qE=ma聯(lián)立解得，（2）粒子在第二象限運(yùn)動時(shí)，運(yùn)動時(shí)間粒子在第三象限運(yùn)動的時(shí)間為粒子離開第三象限時(shí)，速度偏向角為，，可知粒子在y軸右側(cè)運(yùn)動時(shí)半徑為r，由幾何關(guān)系知解得運(yùn)動的時(shí)間粒子運(yùn)動的總時(shí)間選考題（共15分）。請考生從2道物理題任選一題做答，并用2B鉛筆在答題卡上把所選題目的題號涂黑。注意所做題目的題號必須與所涂題目的題號一致，在答題卡選答區(qū)域指定位置答題。如果多做，則每學(xué)科按所做的第一題計(jì)分。14.下列說法正確的是（）A.理想氣體吸熱后溫度一定升高B.可視為理想氣體的相同質(zhì)量和溫度的氫氣與氧氣相比，平均動能一定相等，內(nèi)能一定不相等C.某理想氣體的摩爾體積為，阿伏加德羅常數(shù)為，則該理想氣體單個(gè)的分子體積為D.甲、乙兩個(gè)分子僅在分子力的作用下由無窮遠(yuǎn)處逐漸靠近直到不能再靠近的過程中，分子引力與分子斥力都增大，分子勢能先減小后增大E.擴(kuò)散現(xiàn)象與布朗運(yùn)動都能說明分子在永不停息地運(yùn)動【答案】BDE【解析】【詳解】A.理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)。根據(jù)熱力學(xué)第一定律U=W+Q得，物體的內(nèi)能與做功和熱傳遞有關(guān)，所以一定質(zhì)量的理想氣體吸熱后溫度不一定升高，故A錯(cuò)誤；B.溫度是分子的平均動能的標(biāo)志，所以相同溫度的氫氣與氧氣相比，平均動能一定相等；但氫氣分子與氧氣分子相比，氫氣分子的質(zhì)量小，所以相同質(zhì)量的氫氣的分子數(shù)比氧氣的分子多，內(nèi)能一定比氧氣大，故B正確；V0，阿伏伽德羅常數(shù)為NA，可以求出該理想氣體每一個(gè)分子所占有的空間為；由于氣體分子之間的距離遠(yuǎn)大于分子的大小，該理想氣體單個(gè)的分子體積遠(yuǎn)小于，故C錯(cuò)誤；D.分子之間距離減小時(shí)，分子引力與分子斥力都增大；甲、乙兩個(gè)分子在只受分子力的作用下由無窮遠(yuǎn)處逐漸靠近直到不能再靠近的過程中，開始時(shí)分子之間的作用力表現(xiàn)為引力，距離減小的過程中分子力做正功，分子勢能減小；分子之間的距離小于平衡位置的距離時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力，距離再減小的過程中分子力做負(fù)功，分子勢能增大，故D正確；E.擴(kuò)散現(xiàn)象與布朗運(yùn)動都能說明分子在永不停息地運(yùn)動，故E正確。故選BDE.15.一定質(zhì)量的理想氣體，狀態(tài)從A→B→C→D→A的變化過程可用如圖所示的p－V圖線描述，其中D→A為等溫線，氣體在狀態(tài)A時(shí)溫度為TA＝300K，試求：①氣體在狀態(tài)C時(shí)的溫度TC；②若氣體在A→B過程中吸熱1000J，則在A→B過程中氣體內(nèi)能如何變化？變化了多少？【答案】（i）375K（ii）氣體內(nèi)能增加了【解析】【分析】A與D狀態(tài)的溫度相同，借助D到C得過程確定C的溫度，根據(jù)體積的變化確定氣體變化中做功的正負(fù)，結(jié)合熱力學(xué)第一定律確定內(nèi)能的變化；【詳解】①D→A為等溫線，則C到D過程由蓋呂薩克定律得：得：②A到B過程壓強(qiáng)不變，由有熱力學(xué)第一定律則氣體內(nèi)能增加，增加400J16.一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t＝0時(shí)刻的波形如圖所示，質(zhì)點(diǎn)P的x坐標(biāo)為3m.已知任意振動質(zhì)點(diǎn)連續(xù)2次經(jīng)過平衡位置的時(shí)間間隔為0.4s.下列說法正確的是()A.波速為4m/sB.C.x坐標(biāo)為15m的質(zhì)點(diǎn)在tD.x坐標(biāo)為22m的質(zhì)點(diǎn)在tE.當(dāng)質(zhì)點(diǎn)P位于波峰時(shí)，x坐標(biāo)為17m的質(zhì)點(diǎn)恰好位于波谷【答案】BDE【解析】【詳解】AB．由題，任意振動質(zhì)點(diǎn)連續(xù)2次經(jīng)過平衡位置的時(shí)間間隔為0.4s，則該波的周期為T=2×0.4s=0.8s，則Hz由圖可知，該波的波長是，所以波速：m/s故A錯(cuò)誤，B正確；C．x=15m的質(zhì)點(diǎn)到x=3m質(zhì)點(diǎn)的距離為：m所以x=15m的質(zhì)點(diǎn)與x=3m處質(zhì)點(diǎn)的振動始終相同，t=0時(shí)刻x=3m的質(zhì)點(diǎn)向上振動，經(jīng)過s時(shí)間恰好到達(dá)平衡位置，所以x=15m的質(zhì)點(diǎn)在t=0.2s時(shí)恰好平衡位置，故C錯(cuò)誤；D．x=22m的質(zhì)點(diǎn)到x=2m質(zhì)點(diǎn)的距離為：m所以x=22m的質(zhì)點(diǎn)與x=2m處質(zhì)點(diǎn)的振動始終相同，t=0時(shí)