2022-2023學年黑龍江省哈爾濱尚志中學物理高二第二學期期末預測試題含解析

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(nèi)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、關于光電效應的下列說法中，正確的是A．光電流的強度與入射光的強度無關B．入射光的頻率增大，則金屬的逸出功也隨著增大C．無論光的頻率多低，只要光照時間足夠長就能產(chǎn)生光電效應D．當用頻率為2v0的單色光照射截止頻率為v0的金屬時，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能為hv0，其中h為普朗克常量2、AB是固定在空中的光滑水平橫桿，一質(zhì)量為M的物塊穿在桿AB上，物塊通過細線懸吊著一質(zhì)量為m的小球．現(xiàn)用沿桿的恒力F拉物塊使物塊、小球一起（保持相對靜止）向右運動，細線與豎直方向夾角為θ，則以下說法正確的是（）A．桿對物塊的支持力為MgB．細線上的拉力為C．D．物塊和小球的加速度為3、下列有關光的波粒二象性的說法中，正確的是（）A．有的光是波，有的光是粒子B．光子與電子是同樣的一種粒子C．光的波長越長，其波動性越顯著；波長越短，其粒子性越顯著D．大量光子的行為往往顯示出粒子性4、物體A的質(zhì)量是B的2倍,中間有一壓縮的輕質(zhì)彈簧,放在光滑的水平面上,由靜止同時放開后一小段時間內(nèi)()A．A的速率是B的2倍 B．A的動量大于B的動量C．A受的力大于B受的力 D．A和B構成的系統(tǒng)總動量為零5、以下有關電動勢的說法中正確的是()A．電源的電動勢跟電源內(nèi)非靜電力做的功成正比，跟通過的電荷量成反比B．電動勢的單位跟電壓的單位一致，所以電動勢就是電源兩極間的電壓C．非靜電力做的功越多，電動勢就越大D．只是電動勢的定義式而非決定式，電動勢的大小是由電源內(nèi)非靜電力的特性決定的6、關于衰變，以下說法正確的是A．同種放射性元素衰變快慢是由原子所處化學狀態(tài)和外部條件決定的B．(鈾)衰變?yōu)?氡)要經(jīng)過4次α衰變和2次β衰變C．β衰變的實質(zhì)是原子核外電子掙脫原子核的束縛形成的高速電子流D．氡的半衰期為3.8天，若有四個氡原子核，經(jīng)過7.6天就只剩下一個二、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、2009年諾貝爾物理學獎得主威拉德?博伊爾和喬治?史密斯主要成就是發(fā)明了電荷耦合器件（CCD）圖象傳感器。他們的發(fā)明利用了愛因斯坦的光電效應原理。如圖所示電路可研究光電效應規(guī)律。圖中標有A和K的為光電管，其中A為陽極，K為陰極。理想電流計可檢測通過光電管的電流，理想電壓表用來顯示光電管兩端的電壓?，F(xiàn)接通電源，用光子能量為10.5eV的光照射陰極K，電流計中有示數(shù)，若將滑動變阻器的滑片P緩慢向右滑動，電流計的讀數(shù)逐漸減小，當滑至某一位置時電流計的讀數(shù)恰好為零，讀出此時電壓表的示數(shù)為6.0V；現(xiàn)保持滑片P位置不變，以下判斷正確的是（）A．光電管陰極材料的逸出功為4.5eVB．若增大入射光的強度，電流計的讀數(shù)不為零C．若用光子能量為12eV的光照射陰極K，光電子的最大初動能一定變大D．若用光子能量為9.5eV的光照射陰極K，同時把滑片P向左移動少許，電流計的讀數(shù)一定不為零8、如圖所示是轎車常用的千斤頂，當搖動把手時，螺紋軸就能迫使千斤頂?shù)膬杀劭繑n，從而將汽車頂起，當車輪剛被頂起時汽車對千斤頂?shù)膲毫?.0105N，此時千斤頂兩臂間的夾角為120°，下列判斷正確的是（）A．該汽車的重力等于1.0105NB．此時千斤頂每臂受到的壓力大小均為1.0105NC．若繼續(xù)搖動把手，將汽車頂起，千斤頂每臂受到的壓力將增大D．若繼續(xù)搖動把手，將汽車頂起，千斤頂每臂受到的壓力將減小9、如圖所示，電池的電動勢為E，內(nèi)阻不計，線圈自感系數(shù)較大，直流電阻不計．當開關S閉合后，下列說法正確的是A．a(chǎn)、b間電壓逐漸增加，最后等于EB．b、c間電壓逐漸增加，最后等于EC．a(chǎn)、c間電壓逐漸增加，最后等于ED．電路中電流逐漸增加，最后等于E/R10、如圖所示為盧瑟福的粒子散射實驗的經(jīng)典再現(xiàn)，用放射性元素發(fā)岀的粒子轟擊金箔，用顯微鏡觀測在環(huán)形熒光屏上所產(chǎn)生的亮點，關于該實驗，下列說法正確的是（）A．在熒光屏上形成的亮點是由粒子在金箔上打出的電子產(chǎn)生的B．盧瑟福設計該實驗是為了驗證湯姆生原子模型的正確性，進一步探究原子的結構與組成，試圖有新的發(fā)現(xiàn)與突破C．整個裝置封閉在玻璃罩內(nèi)，且抽成真空，是為了避免粒子與氣體分子碰撞而偏離了原來運動方向D．之所以設計成環(huán)形熒光屏，是因為盧瑟福在實驗前認為粒子可能能穿過金箔，也可能穿不過，而反彈回來三、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）用金屬銣為陰極的光電管觀測光電效應現(xiàn)象，實驗裝置如圖甲所示。已知普朗克常量h=6.63×10-34J?s。（1）圖甲中電極A為光電管的_______________（填“陰極”或“陽極”）；（2）要觀察飽和電流，電源正負極的情況是__________________（填“左正右負”或“左負右正”）；要觀察遏止電壓，電源正負極的情況是__________________（填“左正右負”或“左負右正”）。（3）實驗中測得銣的遏止電壓UC與入射光頻率ν之間的關系如圖乙所示，則銣的截止頻率νC=__________________Hz，逸出功W0=__________________J（保留3個有效數(shù)字）；（4）如果實驗中入射光的頻率ν=7.00×1014Hz，則產(chǎn)生的光電子的最大初動能Ek=___________J（保留3個有效數(shù)字）．12．（12分）用如圖的裝置做“驗證動量守恒定律”的實驗（1）下列操作或說法正確的是__________。A．將斜槽末端調(diào)成水平B．在斜槽上涂潤滑油可以減少實驗誤差C．使入射球A每次都從同一高度由靜止?jié)L下D．從P點附近多個落點中選取最清晰的一個點作為P的標記（2）實驗中小球的質(zhì)量m1>m2，若其表達式滿足______________________，則可驗證相碰前后的動量守恒。（選擇以下物理量表示m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）如圖甲所示,正方形閉合線圈固定在紙面內(nèi),其邊長為、總電阻為、匝數(shù)為200匝,勻強磁場的方向垂直于紙面向外,磁感應強度的大小隨時間的變化關系如圖乙所示.試求:(1)在內(nèi)線圈中感應電動勢的大小；(2)在時線圈的邊所受安培力的大小和方向；(3)線圈中感應電流的有效值.14．（16分）電視機中顯像管（抽成真空玻璃管）的成像原理主要是靠電子槍產(chǎn)生高速電子束，并在變化的磁場作用下發(fā)生偏轉，打在熒光屏不同位置上發(fā)出熒光而形成像。顯像管的原理示意圖（俯視圖）如圖1所示，在電子槍右側的偏轉線圈可以產(chǎn)生使電子束沿紙面發(fā)生偏轉的磁場（磁場方向與紙面垂直），該磁場分布的區(qū)域截面為圓形，如圖2所示。由于電子的速度極大，同一電子穿過磁場過程中可認為磁場沒有變化，是穩(wěn)定的勻強磁場。已知電子質(zhì)量為m，帶電荷量為-e，電子槍加速電壓為U，偏轉磁場區(qū)域的半徑為R，其圓心為O點。當沒有磁場時，電子束通過O點，打在熒光屏正中的M點，O點到熒光屏中心的距離OM=L。若電子被加速前的初速度和所受的重力、電子間的相互作用力以及地磁場對電子束的影響均可忽略不計，不考慮相對論效應及磁場變化所激發(fā)的電場對電子束的作用。（1）求電子束經(jīng)偏轉磁場后打到熒光屏上P點時的速率；（2）下圖a、b為偏轉磁場的磁感應強度B隨時間t變化的兩種圖像，圖c為屏幕示意圖，請畫出兩種情況下屏幕上分別出現(xiàn)的圖樣。注：在該磁場作用下，電子只在水平方向有偏轉，落點在屏幕中央水平軸上；（3）若使電子發(fā)生水平方向偏轉的磁場磁感應強度大小為B，屏幕水平寬度為d，設d=2L。為使電子打在屏幕內(nèi)，求B的大小范圍。15．（12分）為探測宇宙中的帶電粒子，某科研小組設計將寬度為2D的稀疏的帶電粒子匯聚到寬度為2d的較小的區(qū)域范圍內(nèi)，帶電粒子質(zhì)量為m，帶電量為q，在一D≤y≤D范圍內(nèi)以速度v從遠處平行于x軸向右運動，經(jīng)過有界磁場，使帶電粒子在y軸左側磁場中均做半徑為D的勻速圓周運動，且這些粒子都通過，不計帶電粒子間的相互作用力，不計帶電粒子重力，求(1)y軸左側磁場的磁感應強度大小;(2)所有粒子中通過磁場時的最長時間;(3)xOy平面內(nèi)所有磁場的最小總面積

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、D【解析】

A.光電流的強度隨入射光的強度增大而增大，故A錯誤；B.金屬的逸出功取決于金屬本身的性質(zhì)，與入射光的頻率無關，故B錯誤；C.發(fā)生光電效應的條件是入射光的頻率大于極限頻率，與入射光照射的時間無關，故C錯誤；D.當用頻率為2v0的單色光照射截止頻率為v0的金屬時，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能為：Ekm=h?2v0-W=2hv0-hv0=hv0，其中h為普朗克常量，故D正確。故選D。點晴：發(fā)生光電效應的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，在發(fā)生光電效應的前提下，光電流的強度隨入射光的強度增大而增大．2、C【解析】

對小球和物塊組成的整體，分析受力如圖1所示，根據(jù)牛頓第二定律得：水平方向：，豎直方向：．故A錯誤；以小球為研究對象，分析受力情況如圖2所示，由牛頓第二定律得：；,故B錯誤；對整體在水平方向：，故選項C正確，選項D錯誤．【點睛】以小球和物塊整體為研究對象，分析受力，根據(jù)牛頓第二定律研究橫桿對M的摩擦力、彈力與加速度的關系．對小球研究，根據(jù)牛頓第二定律，采用合成法研究細線與豎直方向的夾角、細線的拉力與加速度的關系．3、C【解析】

光具有波粒二象性是微觀世界具有的特殊規(guī)律，大量光子運動的規(guī)律表現(xiàn)出光的波動性，而單個光子的運動表現(xiàn)出光的粒子性．光的波長越長，波動性越明顯，波長越短，其粒子性越顯著．【詳解】A．光具有波粒二象性，A錯誤；B．電子是組成原子的基本粒子，有確定的靜止質(zhì)量，是一種物質(zhì)粒子，速度可以低于光速；光子代表著一份能量，沒有靜止質(zhì)量，速度永遠是c，所以光子與電子不同，B錯誤；C．光波的頻率越高，波長越短，粒子性越顯著，反之，波動性越顯著，C正確；D．大量光子運動的規(guī)律表現(xiàn)出光的波動性，D錯誤．4、D【解析】試題分析：彈簧在恢復原長的過程中，兩滑塊系統(tǒng)動量守恒，規(guī)定向左為正方向，故：m1v1+m2（-v2）=0由于物體A的質(zhì)量是B的2倍，故A的速率是B的倍，A的動量等于B的動量，故A、B錯誤，D正確；根據(jù)牛頓第三定律，A受的力等于B受的力，故C錯誤；故選D．考點：動量守恒定律【名師點睛】本題是動量定理的直接應用，要比較物理量之間的比例關系，就要把這個量用已知量表示出來再進行比較．5、D【解析】

電源內(nèi)部非靜電力把正電荷從電源負極移送到正極，根據(jù)電動勢的定義式可知，電動勢等于非靜電力把單位正電荷從電源負極移送到正極所做的功．屬于比值定義，電動勢E與W、q及體積和外電路無關，由電源內(nèi)非靜電力的特性決定．故A錯誤，D正確；電動勢和電壓雖然單位相同，但是二者具有不同的性質(zhì)，不能說電動勢就是電壓；故B錯誤；

非靜電力做功的多少與時間有關，電動勢很小，若時間很長也可以做功很多；故C錯誤；故選D．【點睛】本題考查電動勢的物理意義．要注意電動勢與電壓是兩個不同的概念，不能說電動勢就是電壓．6、B【解析】

A．原子核的半衰期與所處的化學狀態(tài)和外部條件無關，由內(nèi)部自身因素決定，故A錯誤．B．經(jīng)過4次α衰變和2次β衰變后，則質(zhì)量數(shù)減小4×4=16，而電荷數(shù)減小4×2-2=6，因此（鈾）衰變?yōu)椋蔅正確．C．β衰變是原子核中的一個中子轉變?yōu)橐粋€質(zhì)子和一個電子，電子釋放出來，故C錯誤．D．放射性元素的半衰期是指大量該元素的原子核中有半數(shù)發(fā)生衰變所需要的時間，對個別的原子沒有意義，故D錯誤．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、AC【解析】

A、電流計的讀數(shù)恰好為零，此時電壓表的示數(shù)為6.0V，知光電子的最大初動能為6.0eV．根據(jù)光電效應方程可得，陰極材料的逸出功；故A正確。B、光電子的最大初動能與入射光的強度無關，與入射光的頻率有關。所以增大入射光的強度，電流計的讀數(shù)仍為零；故B錯誤。C、若用光子能量為12eV的光照射陰極K，根據(jù)光電效應方程可知，光電子的最大初動能一定變大；故C正確。D、若用光子能量為9.5eV的光照射陰極K，根據(jù)光電效應方程可知，光電子的最大初動能一定減小，把滑片P向左移動少許，電流計的讀數(shù)可能仍然為零；故D錯誤。故選AC。8、BD【解析】

A．汽車對千斤頂?shù)膲毫?.0105N，根據(jù)牛頓第三定律得千斤頂對汽車的支持力為1.0105N，但汽車的重力不一定等于1.0105N，故A錯誤；B．將汽車對千斤頂?shù)膲毫分解沿兩臂的兩個分力F1和F2，根據(jù)對稱性可知，兩臂受到的壓力大小相等，由2F1cosθ=F可得所以此時兩臂受到的壓力大小均為1.0105N，故B正確；CD．繼續(xù)搖動把手，兩臂靠攏，夾角減小，由分析可知，F(xiàn)不變，當減小時，cos增大，F(xiàn)1減小，故C錯誤，D正確。故選BD。9、BD【解析】

線圈與電阻R串聯(lián)，當電鍵S閉合時，通過線圈L的電流增大，穿過線圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律線圈產(chǎn)生的感應電動勢與原來電流方向相反，阻礙電流的增大，電路的電流只能逐漸增大，b、c間電壓逐漸增加，最后等于E．故B正確，AC錯誤；電路中電流逐漸增加，最后電流值由電動勢及總電阻決定，即I=E/R，與L無關，故D正確．故選BD．點睛：對于自感現(xiàn)象，是特殊的電磁感應現(xiàn)象，應用閉合電路歐姆定律和法拉第電磁感應定律進行理解；此問題中當通過線圈的電流增大，穿過線圈的磁通量增大，出現(xiàn)自感電動勢，從而阻礙電流變化，最終達到穩(wěn)定時電流不變，則自感電動勢變?yōu)榱?，自感線圈相當導線了．10、BD【解析】

A．在熒光屏上形成的亮點是由粒子打在熒光屏上產(chǎn)生的。故A錯誤；B．湯姆孫提出了棗糕式原子模型，盧瑟福為了驗證湯姆孫原子模型的正確性，進一步探究原子的結構與組成，設計了該實驗，故B正確；C．整個裝置封閉在玻璃罩內(nèi)，且抽成真空，是因為α粒子的電離能力較強，在空氣中運動的距離短，防止α粒子與空氣分子碰撞阻礙其運動，故C錯誤；D．盧瑟福在實驗前認為α粒子可能穿過金箔，也可能穿不過而反彈回來，所以將熒光屏設計成環(huán)形，故D正確。故選BD。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、陽極左正右負左負右正（5.12-5.18）×1014Hz（3.39-3.43）×10-19J（1.21-1.25）×10-19J【解析】

第一空．由光電管的結構可知A板為正極，即為陽極。

第二空．觀察飽和電流，加正向電壓，光電子加速，則電源正負極的情況是左正右負；第三空．要觀察遏止電壓，加反向電壓，光電子減速，則電源正負極的情況是左負右正；

第四空．由和得：，因此當遏制電壓為零時，，根據(jù)圖象可知，銣的截止頻率；

第五空．根據(jù)，則可求出該金屬的逸出功大??；

第六空．根據(jù)圖象和，結合公式；解得：。12、ACm【解析】(1)A、為了使小球做平拋運動，斜槽的末端需調(diào)成水平，故A正確；B、小球每次從斜槽的同一位置滾下，不需要減小摩擦。故不需要涂潤滑油，故B錯誤。C、為了讓入射球每次到達碰撞位置的速度相同，應讓小球每次從同一位置開始下滑，故C正確；D、通過多次實驗確定小球所落的平均位置，不是找最清晰的位置，故D錯誤；故選AC。(2)因為平拋運動的時間相等