廣東省實驗中學(xué)2022-2023學(xué)年物理高二下期末聯(lián)考模擬試題含解析

2022-2023高二下物理期末模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、下列說法正確的是A．運動電荷在磁場中所受的磁場力方向一定與磁場的方向垂直B．電荷在電場中的受力方向一定與電場的方向相同C．感應(yīng)電流的磁場方向總與引起感應(yīng)電流的磁場方向相反D．若物體在運動過程中受到的合力為0，則機械能一定守恒2、原來都是靜止的質(zhì)子和α粒子(氦核)，經(jīng)過同一電壓的加速電場后，它們的速度大小之比為：（）A．B．1:2C．D．1:13、質(zhì)點以坐標(biāo)原點O為中心位置在y軸上做機械運動，其振動圖象如圖所示，振動在介質(zhì)中產(chǎn)生的橫波沿x軸正方向傳播，則波源振動一個周期時的波形圖為A． B．C． D．4、關(guān)于光電效應(yīng)有如下幾種陳述，其中正確的是（）A．愛因斯坦提出“光子說"并成功解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象B．入射光的頻率必須小于極限頻率，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)C．光電效應(yīng)說明光具有波動性D．發(fā)生光電效應(yīng)時，若入射光頻率增大一倍，則光電子的最大初動能也增大一倍5、如圖所示為氫原子的能級圖，下列說法正確的是A．用能量為13.06eV的光子照射一群處于基態(tài)氫原子，最多能輻射出10種不同頻率的光子B．用能量為12.70eV的光子照射一群處于基態(tài)氫原子，最多能輻射出6種不同頻率的光子C．用能量為12.09eV的光子照射一群處于今天氫原子，最多能輻射出2種不同頻率的光子D．用能量為12.85eV的電子碰撞一個處于基態(tài)氫原子，可使氫原子電離6、如圖所示，在M、N處固定著兩個等量異種點電荷，在它們的連線上有A、B兩點，已知MA=AB=BN，下列說法正確的是（）A．A，B兩點電勢相等B．A，B兩點場強相同C．將一正電荷從A點移到B點，電場力做負(fù)功D．負(fù)電荷在A點的電勢能大于在B點的電勢能二、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、如圖所示，質(zhì)量為M的斜劈傾角為θ，在水平面上保持靜止，當(dāng)將一質(zhì)量為m的木塊放在斜面上時正好勻速下滑．如果用與斜面成α角的力F拉著木塊沿斜面勻速上滑．則有()A．F的最小值為2mgsinθ B．F的最小值為mgsin2θC．當(dāng)α＝θ時F取最小值 D．當(dāng)α＝0°時F取最小值8、氫原子的能級圖如圖所示，一群氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)，在向基態(tài)躍遷的過程中，下列說法中正確的是()A．這群氫原子能發(fā)出三種頻率不同的光，其中n=3能級躍遷到n=2能級所發(fā)出光的波長最短B．這群氫原子如果從n=3能級躍遷到n=1能級所發(fā)出的光恰好使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則從n=3能級躍遷到n=2能級所發(fā)出的光一定不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象C．用這群氫原子所發(fā)出的光照射逸出功為2.49eV的金屬鈉，則從金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的最大初動能可能為11.11eVD．用這群氫原子所發(fā)出的光照射逸出功為2.49eV的金屬鈉，則從金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的最大初動能可能為9.60eV9、甲、乙兩輛汽車沿同一平直路面行駛，其v-t圖像如圖。t=0時，乙車在甲車前方s0處。下列說法正確的是A．若s0=50m，則兩車相遇2次B．若s0=150m，則兩車相遇1次C．若s0=250m，則兩車相遇1次D．若s0=400m，則兩車相遇1次10、在一豎直螺線管b的正上方用絕緣絲線懸掛一個金屬圓環(huán)a，使a的環(huán)面水平且與螺線管b平行，其軸線與螺線管的軸線OO′重合．螺線管與電源和滑動變阻器連接成如圖所示的電路，若將滑動變阻器的滑片P向下滑動，下列表述正確的是（）A．穿過金屬圓環(huán)a的磁通量變大B．金屬圓環(huán)a對絲線的拉力增大C．金屬圓環(huán)a對絲線的拉力減小D．金屬圓環(huán)a中將產(chǎn)生俯視順時針方向的感應(yīng)電流三、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）現(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C、單縫D和透紅光的濾光片E等光學(xué)元件，要把它們放在如圖所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置，用以測量紅光的波長。將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學(xué)元件，由左到右，表示各光學(xué)元件的字母排列順序應(yīng)為C、______、______、______、A。已知測量頭是50分度的游標(biāo)卡尺。某同學(xué)調(diào)整手輪后，從測量頭的目鏡看去，第1次映入眼簾的干涉條紋如圖所示，圖中的數(shù)字是該同學(xué)給各亮紋的編號，此時圖中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)；接著再轉(zhuǎn)動手輪，映入眼簾的干涉條紋如圖所示，此時圖中游標(biāo)卡尺的讀數(shù)______mm。利用上述測量結(jié)果，該同學(xué)經(jīng)計算得這種色光的波長。已知，則該同學(xué)選用的雙縫屏的縫間距______計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字12．（12分）某興趣小組用如圖裝置進(jìn)行“驗證動量守恒定律”的實驗，步驟如下：(1)選取兩個體積相同、質(zhì)量不同的小球，用天平測出它們的質(zhì)量分別為m1、m(2)將斜槽固定在桌邊，末端A的切線水平，并在A與地面D之間連接傾角為θ的斜面AB；(3)先不放m2，讓m1從斜槽的頂端0處由靜止釋放，記下(4)將m2放在A處，讓m1仍從0處由靜止釋放，與m2碰撞后，記下m(5)斜面上從上到下的三個落點位置分別記為C、D、E，測出這三點到A端的距離分別為LC、LD、回答以下問題：①根據(jù)實驗要求，選擇的小球質(zhì)量應(yīng)滿足m1__________m2(選填“>”、“=”、②已知E點為碰后m2的落點位置，則第(3)步中，m1將落到斜面AB的________點(選填“C”、“D")，m1離開斜槽末端時的速度為_________(③用測得的物理量來表示，只要滿足關(guān)系式______________，可驗證m1與mA．mB．mC．m1四、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）如圖所示為一個用折射率n=的透明介質(zhì)做成的四棱柱的截面圖，其中∠A=∠C=90°，∠B=60°，BC=20cm．現(xiàn)有一單色光在色細(xì)光束從距B點30cm的O點垂直入射到棱鏡的AB面上．每個面上的反射只考慮一次，已知光在真空中的速度為c=3.0×108m/s．求：（1）最先從棱鏡射出的光束的折射角；（2）從BC面射出的光束在棱鏡中運動的時間．14．（16分）如圖所示，導(dǎo)熱性能極好的汽缸，高為l，開口向上固定在水平面上，距缸底0.8l處有兩個支架，汽缸中有橫截面積為S、質(zhì)量為的光滑活塞，活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸內(nèi)，初始狀態(tài)外界溫度為T0、缸體內(nèi)氣體和大氣壓均為p0，大氣壓強保持不變，汽缸和活塞的厚度均可忽略不計，重力加速度為g，緩慢加熱氣體使活塞緩慢上升到缸口，整個過程中氣體吸收的熱量為Q，求：（1）溫度多高時活塞對支架壓力恰好為零；（2）溫度多高時活塞上升到汽缸頂部；（3）整個過程中氣體內(nèi)能的增加量15．（12分）相距d=0.1m水平放置的平行金屬板a和b，且中央有孔，為其提供電壓的電路如圖所示，且已知電源的電動勢為E=24V，內(nèi)阻為r=5Ω，分壓電阻為R2=100Ω，現(xiàn)閉合電鍵S，當(dāng)電流達(dá)到穩(wěn)定后，將帶電荷量為q=1.0×10－7C、質(zhì)量為m=6.0×10－7kg的液滴從小孔正上方h=0.1m高處無初速滴下，為使液滴剛好不落在b板上，g取10m/s2.求：(1)R2兩端的電壓；(2)滑動變阻器R1接入電路的有效阻值.

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、A【解析】

A．根據(jù)“左手定則”可知，運動電荷在磁場中所受的磁場力方向一定與磁場的方向垂直，故A正確；B．如果為負(fù)電荷，則受的電場力方向與電場方向相反，故B錯誤；C．根據(jù)“楞次定律”可知，感應(yīng)電流的磁場方向總是阻礙引起感應(yīng)電流磁場的磁通量的變化，當(dāng)磁通量增大，感應(yīng)電流的磁場方向與引起感應(yīng)電流的磁場方向相反，反之則相同，故C錯誤；D．如勻速上升的物體，合外力為零，但動能不變，重力勢能增大，所以機械能增大，故D錯誤．故選A。2、C【解析】

設(shè)任一帶電粒子的質(zhì)量為，電量為，加速電場的電壓為，根據(jù)動能定理得：得速度大小：即得速度大小與比荷的平方根成正比，質(zhì)子和粒子比荷之比為所以解得速度之比故選項C正確，選項ABD錯誤．故選C。【名師點睛】根據(jù)動能定理列式得到加速獲得的速度表達(dá)式，結(jié)合質(zhì)子和粒子的比荷求解速度之比；本題帶電粒子在電場中加速問題，根據(jù)動能定理求速度是常用方法．本題還要對質(zhì)子與粒子的質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)要區(qū)分清楚．3、A【解析】

由振動圖象可知，振源起振方向沿y軸向上振動，且波沿x軸正向運動，后面質(zhì)點的運動落后前面質(zhì)點運動，故A正確，B、C、D錯誤；故選A。【點睛】關(guān)鍵要抓住波的基本特性：介質(zhì)中各質(zhì)點的起振方向與波源的起振方向相同；波在一個周期內(nèi)傳播距離為一個波長，且后面質(zhì)點運動落后前面質(zhì)點運動。4、A【解析】A、愛因斯坦用光子說成功解釋了光電效應(yīng)，故A正確；B、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，與入射光的強度與照射的時間無關(guān)，故B錯誤；C、光電效應(yīng)可以用光子說成功解釋，說明光具有粒子性，故C錯誤；D．根據(jù)光電效應(yīng)方程EKm=hv-W0知，最大初動能與光子頻率成一次函數(shù)關(guān)系，隨照射光的頻率增大而增大，不是成正比關(guān)系．故D錯誤．故選A．5、A【解析】

用光子能量為13.06eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，氫原子吸收光子后的能量值：E=E1+13.06=-13.6+13.06=-0.54eV；可知處于基態(tài)的氫原子吸收光子后將躍遷到n=5的能級，處于n=5能級的一群氫原子，在向低能級躍遷的過程中可以釋放＝10種不同頻率的光子，故A正確；因12.70eV的能量不等于任何兩個能級的能級差，故不能被氫原子吸收，選項B錯誤；用光子能量為12.09eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，氫原子吸收光子后的能量值：E=E1+12.09=-13.6+12.09=-1.51eV；可知處于基態(tài)的氫原子吸收光子后將躍遷到n=3的能級，處于n=3能級的一群氫原子，在向低能級躍遷的過程中可以釋放＝3種不同頻率的光子，故C錯誤；12.85eV<13.6eV，則用能量為12.85eV的電子碰撞一個處于基態(tài)氫原子，不可使氫原子電離，選項D錯誤；故選A.點睛：解決本題的關(guān)鍵知道原子吸收能量后可從低能級向高能級躍遷，但是吸收的能量必須等于能級差，否則不能被吸收；從高能級向低能級躍遷，輻射光子.6、B【解析】

沿著電場線電勢逐漸降低，電場強度可以用電場線形象描述；電場力做正功，電勢能減?。驹斀狻緼項：MN間電場線從M到N，沿著電場線電勢逐漸降低，故A點電勢高與B點電勢，故A錯誤；B項：電場中A、B兩點的電場線疏密程度相同，方向相同，故A、B兩點的電場強度相同，故B正確；C項：將一正電荷從A點移到B點，電場力向右，做正功，電勢能減小，故C錯誤；D項：將一個負(fù)電荷從A移到B，電場力向左，做負(fù)功，故電勢能增加，故D錯誤．故選B．【點睛】本題關(guān)鍵明確等量異號電荷的電場線分別情況，然后根據(jù)沿著電場線電勢逐漸降低，以及電場力做功等于電勢能的減小量進(jìn)行判斷．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、BC【解析】

選木塊為研究對象，當(dāng)沒加外力F時正好勻速下滑，設(shè)木塊與斜面間的滑動摩擦因數(shù)為μ，此時平行于斜面方向必有：mgsinθ=μmgcosθ

①

當(dāng)加上外力F時，對木塊受力分析如下圖：

則有：f=μN②

平行于斜面方向：f+mgsinθ=Fcosα③

垂直于斜面方向：N+Fsinα=mgcosθ④

由①②③④解得，⑤

聯(lián)立①⑤得：

故當(dāng)α=θ時，分母最大，F(xiàn)有最小值，最小值為：Fmin=mgsin2θ

⑥，故選BC.8、BD【解析】根據(jù)在躍遷過程中hv=E2-E1可以計算出各能級差的大小，就可判斷頻率的大?。阎獜膎=3能級躍遷到n=1時能級差最大，因此所發(fā)出的光的頻率最大，波長最短．A錯誤；從n=3到n=1的躍遷的能級差大于從n=3到n=2的能級差，則如果從n=3能級躍遷到n=1能級所發(fā)出的光恰好使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則從n=3能級躍遷到n=2所發(fā)出的光一定不能發(fā)生光電效應(yīng)．故B正確；從n=3躍遷到n=1所發(fā)出的光能量最大，光照射逸出功為2.49eV的金屬鈉，所發(fā)出的光電子的初動能最大，根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程得，EK=hγ-W=（E3-E1）-W=[-1.51-（-13.6）]-2.49=9.60eV．故C錯誤，D正確．故選BD．點睛：本題以氫原子的能級圖為背景進(jìn)行命題，考查了氫原子的躍遷、光電效應(yīng)、愛因斯坦的光電方程等知識.9、AC【解析】

因為圖像面積代表位移，所以從初始時刻到速度相等，0-20s甲車比乙車多行駛，之后乙車速度大于甲車Δx=20×20-A.若s0=50m<150m，則兩車追上乙車后，由于乙車最終速度大于甲車，所以會相遇2次，故A符合題意。B.若s0=150m，則兩車相遇后，甲車超過乙車，但由于乙車最終速度大于甲車，所以會相遇2次，故B不符合題意。C.若s0=250m，則兩車速度相等剛好相遇，之后由于乙的速度大，不會再次相遇，只相遇1次，故C符合題意。D.若s0=400m>250m，兩車不會相遇，故D不符合題意。10、AC【解析】將滑動變阻器的滑片P向下滑動，電阻變小，電路中的電流變大，磁場增強，穿過環(huán)a的磁通量增加，故A正確；根據(jù)楞次定律可知金屬圓環(huán)a對絲線的拉力減小，故B錯誤，C正確；根據(jù)楞次定律可知金屬圓環(huán)a中將產(chǎn)生俯視逆時針方向的感應(yīng)電流，故D錯誤．所以AC正確，BD錯誤．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、EDB15.020.20【解析】

為獲取單色線光源，白色光源后面要有濾光片、單縫、雙縫；游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀；根據(jù)求出條紋間距，再根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式求出光的波長；【詳解】解：(1)為獲取單色線光源，白色光源后面要有濾光片、單縫、雙縫，即為E、D、B；(2)游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為15mm，游標(biāo)讀數(shù)為，所以最終讀數(shù)為15.02mm；相鄰亮條紋的間距(3)根據(jù)得12、(1)>(2)DLDgcos【解析】

第一空.根據(jù)實驗要求，為防止入射小球反彈，則選擇的小球質(zhì)量應(yīng)滿足