2023年湖北省武漢市部分學(xué)校物理高二第二學(xué)期期末經(jīng)典試題含解析

2022-2023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、如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的鐵錘，以速度v豎直打在木樁上，經(jīng)Δt時(shí)間而停止，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，在擊打時(shí)間內(nèi)，鐵錘所受到的平均沖力大小為()A．mg B．－mgC． D．＋mg2、氫原子能級(jí)示意圖如圖所示．光子能量在1.63eV~3.10eV的光為可見光．要使處于基態(tài)（n=1）的氫原子被激發(fā)后可輻射出可見光光子，最少應(yīng)給氫原子提供的能量為A．12.09eV B．10.20eV C．1.89eV D．1.5leV3、汽車以20m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，剎車后第2s內(nèi)的位移為12.5m，那么開始剎車后2s內(nèi)與開始剎車后6s內(nèi)汽車通過(guò)的位移之比為A．1:1 B．3:1C．3:4 D．4:34、如圖所示，輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的a、b兩點(diǎn)，懸掛衣服的衣架鉤是光滑的，掛于繩上處于靜止?fàn)顟B(tài)．如果只改變一個(gè)條件，當(dāng)衣架靜止時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A．繩的右端上移到b′，繩子拉力變小`B．繩的兩端高度差越小，繩子拉力越大C．將桿N向右移一些，繩子拉力變大D．若換掛質(zhì)量更大的衣服，則衣服架懸掛點(diǎn)右移5、為了減少光學(xué)元件的反射損失,可在光學(xué)元件表面鍍上一層增透膜,利用薄膜的干涉相消來(lái)減少反射光.如果照相機(jī)鏡頭所鍍膜對(duì)綠光的折射率為n,厚度為d,它使綠光在垂直入射時(shí)反射光完全抵消,那么綠光在真空中的波長(zhǎng)λ0為A．d4B．nd4C．4dD．6、2018年11月，“2018FISE世界極限運(yùn)動(dòng)巡回賽”戰(zhàn)幕在成都拉開，圖中某選手騎摩托車飛躍中的極限動(dòng)作的頻閃照片。關(guān)于騎手（含摩托車）在空中的受力情況分析，說(shuō)法正確的是（）A．不受力的作用B．重力、空氣阻力C．重力和牽引力、空氣阻力D．僅受到重力作用二、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、虹和霓是太陽(yáng)光在水柱內(nèi)分別經(jīng)過(guò)一次和兩次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球來(lái)說(shuō)明，兩束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上會(huì)形成MN和PQ兩條彩色光帶，光路如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是A．M、N點(diǎn)的顏色分別為紫、紅B．M、N點(diǎn)的顏色分別為紅、紫C．P、Q點(diǎn)的顏色分別為紫、紅D．P、Q點(diǎn)的顏色分別為紅、紫8、用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)中，用頻率為f的紅光垂直照射狹縫，觀察到了干涉條紋．設(shè)光速為c，下列說(shuō)法正確的是（）A．實(shí)驗(yàn)中若將入射光由紅光換成紫光，相鄰兩個(gè)亮條紋間距將變寬B．如果將雙縫的間距變大，則屏上的干涉條紋的間距將變寬C．在光屏的P點(diǎn)出現(xiàn)第3條暗條紋，則P點(diǎn)到雙縫S1S2的距離之差為D．用白光做實(shí)驗(yàn)時(shí)，偏離中央亮條紋較遠(yuǎn)的是紅光9、振幅為A的兩個(gè)完全相同的波源發(fā)出的簡(jiǎn)諧波在同一介質(zhì)中相遇，發(fā)生干涉的圖樣如圖所示，實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，C為DE連線的中點(diǎn)，則以下說(shuō)法正確的是A．A、C點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，經(jīng)過(guò)半個(gè)周期，這兩點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn)B．B、D、E為振動(dòng)減弱點(diǎn)，經(jīng)過(guò)半個(gè)周期，它們?nèi)詾檎駝?dòng)減弱點(diǎn)C．從圖示時(shí)刻經(jīng)過(guò)半個(gè)周期，C處質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為4AD．從圖示時(shí)刻經(jīng)過(guò)半個(gè)周期，A處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度為零10、如圖所示是工業(yè)生產(chǎn)中大部分光電控制設(shè)備用到的光控繼電器（即一種開關(guān)，用來(lái)控制電路）的示意圖，它是由電源、光電管（、放大器、電磁繼電器（等幾個(gè)部分組成，當(dāng)用綠光照射光電管的陰極K時(shí)，可以發(fā)生光電效應(yīng)，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．圖中a端為電源的正極B．放大器的作用是將光電管中產(chǎn)生的電流放大后，使鐵芯M磁化，將銜鐵N吸住C．若增大綠光的照射強(qiáng)度，光電子最大初動(dòng)能增大D．改用藍(lán)光照射光電管的陰極K時(shí)，電路中仍有光電流三、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）某同學(xué)利用光電門和氣墊導(dǎo)軌做驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)氣墊導(dǎo)軌裝置如圖甲所示,所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊彈射架等組成在空腔導(dǎo)軌的兩個(gè)工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔,向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣,空氣會(huì)從小孔中噴出使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上,這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差。下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟：①用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d示數(shù)如圖乙所示;②安裝好氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌底座螺母,觀察導(dǎo)軌上的氣泡儀,使_____________;③向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣④把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌上的光電門之間;然后讓滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮筋;⑤釋放滑塊1滑塊1通過(guò)光電門1的時(shí)間為0.008s⑥滑塊1與靜止的滑塊2碰撞后粘合在一起,通過(guò)光電門2的時(shí)間為0.014s;⑦用天平測(cè)得滑塊1的質(zhì)量310g,滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量為200g。(1)遮光條的寬度d=______mm(2)請(qǐng)完善實(shí)驗(yàn)步驟②中的內(nèi)容;(3)計(jì)算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動(dòng)量______kg·m/s;兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動(dòng)量為______kg·m/s(保留二位有效數(shù)字);(4)試說(shuō)明(3)中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是________________。12．（12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_____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_____;碰后、組成的系統(tǒng)的總動(dòng)量為_____.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)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）如圖所示，內(nèi)阻為5Ω的發(fā)電機(jī)通過(guò)理想升壓變壓器和理想降壓變壓器向用戶供電。已知輸電線的總電阻為R=50Ω，升壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為1：4，降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為5：1，降壓變壓器副線圈兩端輸出電壓的表達(dá)式為，降壓變壓器的副線圈與R0=22Ω的負(fù)載電阻組成閉合電路。求：（1）降壓變壓器的輸出功率；（2）升壓變壓器的輸出功率；（3）發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)的有效值。14．（16分）如圖所示，兩條平行的光滑金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面的夾角為θ，間距為d．導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與導(dǎo)軌平面垂直．質(zhì)量為m的金屬棒被固定在導(dǎo)軌上，距底端的距離為s，導(dǎo)軌與外接電源相連，使金屬棒通有電流．金屬棒被松開后，以加速度a沿導(dǎo)軌勻加速下滑，金屬棒中的電流始終保持恒定，重力加速度為g．求下滑到底端的過(guò)程中，金屬棒：（1）末速度的大小v；（2）通過(guò)的電流大小I；（3）通過(guò)的電荷量Q．15．（12分）如圖所示，MN與PQ是兩條水平放置彼此平行的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為l＝0.5m．質(zhì)量m＝1.0kg、電阻r＝0.5Ω的金屬桿ab垂直跨接在導(dǎo)軌上，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B＝2.0T，導(dǎo)軌左端接阻值R＝2.0Ω的電阻，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．t＝0時(shí)刻ab桿受水平拉力F的作用后由靜止開始向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，第4s末，ab桿的速度為v＝2.0m/s，重力加速度g取10m/s2.求：(1)4s末ab桿受到的安培力F安的大?。?2)若0～4s時(shí)間內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為1.7J，求這段時(shí)間內(nèi)水平拉力F做的功；(3)若第4s末以后，拉力不再變化，且從4s末到金屬桿ab達(dá)到最大速度過(guò)程中通過(guò)桿的電量q＝1.6C，則此過(guò)程金屬桿ab克服安培力做功W安為多少？

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】

找出鐵錘的初末動(dòng)量，由動(dòng)量定理可求得其對(duì)木樁的平均沖力．【詳解】對(duì)鐵錘分析可知，其受重力與木樁的作用力；設(shè)向下為正方向，則有：，解得：，故D正確，ABC錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】本題考查動(dòng)量定理的應(yīng)用，在應(yīng)用時(shí)要注意先明確正方向，然后列動(dòng)量定理的關(guān)系式求解．2、A【解析】

由題意可知，基態(tài)（n=1）氫原子被激發(fā)后，至少被激發(fā)到n=3能級(jí)后，躍遷才可能產(chǎn)生能量在1.63eV~3.10eV的可見光．故．故本題選A．3、C【解析】

汽車剎車后做勻減速運(yùn)動(dòng)，已知初速度v0=20m/s，加速度a=-5m/s2，停車后速度v=0；根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間關(guān)系v=v0+at，得汽車停車時(shí)間為：；開始剎車后2s內(nèi)的位移為：x2＝v0t+at2=20×2?×5×22=30m；因?yàn)槠?s就停下來(lái)，故汽車6s內(nèi)的位移等于汽車剎車過(guò)程中4s內(nèi)的位移為：x6=v0t+at2=20×4?×5×42=40m．所以剎車后2s內(nèi)的位移和剎車后6s內(nèi)的位移之比為：，故ABD錯(cuò)誤，C正確；故選C．【點(diǎn)睛】汽車剎車是勻減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)汽車停止運(yùn)動(dòng)后，不在是勻變速運(yùn)動(dòng)，位移時(shí)間關(guān)系不能用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間關(guān)系求解，所以剎車問(wèn)題要注意汽車停車時(shí)間．4、C【解析】

AB．因?yàn)橐路^時(shí)光滑的，所以繩子兩端的拉力大小相同，設(shè)兩桿間距為d，繩子長(zhǎng)為L(zhǎng)，左右兩端繩子長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)1、L2，繩子拉力為T，兩部分與豎直夾角分別為、，根據(jù)題意有：，因?yàn)槔K子拉力相對(duì)，所以，即：，，所以：，，d與L均為定值，所以為定值，為定值，繩子拉力不變，AB錯(cuò)誤C．桿N向右移一些，d變大，，變大，變小，拉力變大，C正確D．掛質(zhì)量更大的衣服，d與L均不變，繩中拉力變大，位置不變，D錯(cuò)誤5、D【解析】本題考查薄膜干涉。設(shè)綠光在膜中的波長(zhǎng)為λ，則由d=λ/4，得λ=4d；則綠光在真空中的波長(zhǎng)為：λ0=nλ=4nd。故選D。點(diǎn)睛：光的透射能力是由薄膜的厚度決定，當(dāng)厚度正好使得兩反射光的光程差等于半個(gè)波長(zhǎng)，出現(xiàn)振動(dòng)減弱的現(xiàn)象．此時(shí)光的透射性最強(qiáng)．6、B【解析】

當(dāng)騎手（含摩托車）在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于速度較快，車手的迎風(fēng)面積較大，所以空氣阻力作用要考慮，因此騎手受重力和空氣阻力的作用。故B正確，ACD錯(cuò)誤。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、AD【解析】七色光中白光中紅光的折射率最?。蛔瞎獾恼凵渎首畲?；故經(jīng)玻璃球折射后紅光的折射角較大；由玻璃球出來(lái)后將形成光帶，而兩端分別是紅光和紫光；根據(jù)光路圖可知說(shuō)明M、Q點(diǎn)為紫光；N、P點(diǎn)為紅光；故選AD．點(diǎn)睛：本題考查折射定律的應(yīng)用，只需明確一個(gè)點(diǎn)的入射角和折射角即可以明確兩光線的光路圖，從而確定各點(diǎn)的顏色．8、CD【解析】

A．將入射光由紅光換成紫光，則波長(zhǎng)變小，根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式知，亮條紋間距變小，A錯(cuò)誤；B．將雙縫的間距變大，根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式知，亮條紋間距變小，B錯(cuò)誤；C．雙縫到光屏上P點(diǎn)的距離之差是半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，會(huì)出現(xiàn)暗條紋，第三條暗條紋距離之差為，C正確；D．由于干涉實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式知，條紋間距與光波長(zhǎng)成正比，而紅光波長(zhǎng)最大，故偏離中央明條紋最遠(yuǎn)的是紅光，D正確。故選CD【點(diǎn)睛】根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式判斷條紋間距的變化．9、BCD【解析】

A．A點(diǎn)為峰峰相遇點(diǎn)，為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)；C點(diǎn)在振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的連線上，也為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，經(jīng)過(guò)半個(gè)周期，這兩點(diǎn)仍為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．B、D、E三點(diǎn)均為峰谷相遇點(diǎn)，為振動(dòng)減弱點(diǎn)，經(jīng)過(guò)半個(gè)周期，它們?nèi)詾檎駝?dòng)減弱點(diǎn)，選項(xiàng)B正確；C．C點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，振幅為2A，從圖示時(shí)刻經(jīng)過(guò)半個(gè)周期，C處質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為2×2A=4A，選項(xiàng)C正確；D．A為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，此時(shí)在波峰位置，則從圖示時(shí)刻經(jīng)過(guò)半個(gè)周期，A處質(zhì)點(diǎn)在波谷位置，振動(dòng)速度為零，選項(xiàng)D正確；故選BCD.點(diǎn)睛：注意波的疊加問(wèn)題中，峰峰相遇和谷谷相遇都是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，在振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的連線上的點(diǎn)也是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的振動(dòng)總是加強(qiáng)的；同理峰谷相遇是振動(dòng)減弱點(diǎn)，振動(dòng)減弱點(diǎn)的振動(dòng)總是減弱的；10、ABD【解析】

光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，根據(jù)光電效應(yīng)方程判斷光電子最大初動(dòng)能的變化．【詳解】電路中要產(chǎn)生電流，則a端接電源的正極，使逸出的光電子在光電管中加速，放大器的作用是將光電管中產(chǎn)生的電流放大后，使鐵蕊M磁化，將銜鐵N吸住。故A、B正確。根據(jù)光電效應(yīng)方程知，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，由入射光的頻率決定。故C錯(cuò)誤。綠光照射有光電流產(chǎn)生，知能產(chǎn)生光電效應(yīng)，由于藍(lán)光的頻率大于綠光的頻率，則藍(lán)光照射能產(chǎn)生光電效應(yīng)，一定有光電流產(chǎn)生。故D正確。故選ABD?！军c(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道光電效應(yīng)的條件，以及掌握光電效應(yīng)方程，知道光電子的最大初動(dòng)能與什么因素有關(guān)．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、使氣墊導(dǎo)軌水平；2.30mm；0.089；0.084；氣墊導(dǎo)軌沒(méi)有水平，存在阻力【解析】

（1）調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌底座螺母，當(dāng)氣墊導(dǎo)軌水平時(shí)，滑塊受到的摩擦力幾乎為零；（2）由圖知，游標(biāo)卡尺主尺讀數(shù)為0.2cm=2mm，游標(biāo)尺第6條刻度線和主尺對(duì)應(yīng)最齊，故游標(biāo)尺讀數(shù)為6×0.05=0.30mm，故遮光條寬度d=2mm+0.30mm=2.30mm；（3）由⑤可知，滑塊1通過(guò)光電門1的時(shí)間為t1=0.008s

此時(shí)滑塊1的速度為；故碰前總動(dòng)量為P=m1v1=m1

代入數(shù)據(jù)，得P=0.089kg?m/s

由⑥知，滑塊1與靜止的滑塊2碰撞后粘合在一起，通過(guò)光電門2的時(shí)間t2=0.014s

此時(shí)滑塊1和滑塊2的速度為

故碰后總動(dòng)量為P'=（m1+m2）v2=（m1+m2）

代入數(shù)據(jù)，得P'=0.084kg?m/s

（4）對(duì)（3）中結(jié)果分析可知，碰撞前后總動(dòng)量不相等，主要原因是氣墊導(dǎo)軌沒(méi)有水平，存在阻力。12、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