衡水中學(xué)2022-2023學(xué)年物理高二下期末教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)模擬試題含解析

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、商場(chǎng)搬運(yùn)工要把一箱蘋果沿傾角為θ的光滑斜面推上水平臺(tái)，如圖所示．他由斜面底端以初速度v0開始將箱推出箱與手分離，這箱蘋果剛好能滑上平臺(tái)．箱子的正中間是一個(gè)質(zhì)量為m的蘋果，在上滑過程中其他蘋果對(duì)它的作用力大小是()A．mgcosθ B．mgsinθ C．mg D．02、下列說法中正確的是A．根據(jù)愛因斯坦的“光子說”可知，光的波長(zhǎng)越大，光子的能量越小B．氫原子的核外電子，在由離核較遠(yuǎn)的軌道自發(fā)躍遷到離核較近的軌道的過程中，放出光子，電子繞核運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能減小，原子的電勢(shì)能減小C．一個(gè)基態(tài)的氫原子吸收光子躍遷到n=3激發(fā)態(tài)后，能發(fā)射出3種頻率的光子D．原子核能發(fā)生β衰變說明原子核內(nèi)存在電子3、用兩個(gè)相同的小量程電流表，分別改裝成了兩個(gè)量程不同的大量程電流表、，若把、分別采用并聯(lián)或串聯(lián)的方式接入電路，如圖所示，則閉合電鍵后，下列有關(guān)電表的示數(shù)和電表指針偏轉(zhuǎn)角度的說法正確的是A．圖甲中的、的示數(shù)相同B．圖甲中的、的指針偏角相同C．圖乙中的、的示數(shù)和偏角都不同D．圖乙中的、的指針偏角相同4、真空中兩個(gè)同性的點(diǎn)電荷q1、q2，它們相距較近，保持靜止。今釋放q2且q2只在q1的庫(kù)侖力作用下運(yùn)動(dòng)，則q2在運(yùn)動(dòng)過程中受到的庫(kù)侖力A．不斷減小 B．不斷增加 C．始終保持不變 D．先增大后減小5、圖示為氫原子的能級(jí)示意圖，關(guān)于氫原子躍遷；下列說法正確，的是（）A．一個(gè)處于n=5激發(fā)態(tài)的氫原子，向低能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出10種不同頻率的光B．一群處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子，向低能級(jí)躍遷時(shí)可以發(fā)出6種不同頻率的光C．用12eV的光子照射處于基態(tài)的氫原子時(shí)，電子可以躍遷到n=2能級(jí)D．氫原子中的電子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)動(dòng)能增大，氫原子的電勢(shì)能增大6、如圖，A、B兩球（可視為質(zhì)點(diǎn)）質(zhì)量均為m，固定在輕彈簧的兩端，分別用細(xì)繩懸于O點(diǎn)，其中球A處在光滑豎直墻面和光滑水平地面的交界處．已知兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，OA沿豎直方向，OAB恰好構(gòu)成一個(gè)正三角形，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．球A對(duì)豎直墻壁的壓力大小為1mgB．彈簧對(duì)球A的彈力大于對(duì)球B的彈力C．繩OB的拉力大小等于mgD．球A對(duì)地面的壓力不可能為零二、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、如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、匝數(shù)為N，電阻不計(jì)的正方形線圈abcd在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞轉(zhuǎn)軸OO'轉(zhuǎn)動(dòng)，軸OO'垂直于磁感線，在線圈外接一含有理想變壓器的電路，變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1和n1．保持線圈以恒定角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)，下列判斷正確的是（）A．當(dāng)可變電阻R的滑片P向下滑動(dòng)時(shí)，電壓表V1的示數(shù)變小B．在圖示位置時(shí)線框中磁通量為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大C．電壓表V1示數(shù)等于NBωL1D．變壓器的輸入與輸出功率之比為1：18、氫原子能級(jí)如圖所示，已知可見光光子的能量在1.61eV～3.10eV范圍內(nèi)，則下列說法正確的是（）A．氫原子能量狀態(tài)由n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)，放出光子為可見光B．大量氫原子處于n=4能級(jí)時(shí)，向低能級(jí)躍遷能發(fā)出6種頻率的光子C．處于基態(tài)的氫原子電離需要釋放13.6eV的能量D．氫原子處于n=2能級(jí)時(shí)，可吸收2.86eV能量的光子躍遷到高能級(jí)9、一質(zhì)量為m的滑塊在粗糙水平面上滑行,通過頻閃照片分析得知,滑塊在最開始2s內(nèi)的位移是最后2s內(nèi)的位移的兩倍,且已知滑塊第1s內(nèi)的位移為2.5m,由此可求得()A．滑塊的加速度為5m/s2B．滑塊的初速度為5m/sC．滑塊運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為3sD．滑塊運(yùn)動(dòng)的總位移為4.5m10、圖甲所示的理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為100和20，現(xiàn)在變壓器原線圈兩端接入按圖乙所示規(guī)律變化的正弦交變電壓，則A．變壓器的輸出電壓為40VB．變壓器的輸出功率小于輸入功率C．變壓器副線圈中通過的電流的頻率為5HzD．變壓器原線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為三、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，不要求寫出演算過程。11．（6分）將兩根自然長(zhǎng)度相同、勁度系數(shù)不同、粗細(xì)也不同的彈簧套在一起，看作一根新彈簧，設(shè)原粗彈簧（記為A）勁度系數(shù)為k1，原細(xì)彈簧（記為B）勁度系數(shù)為k2，套成的新彈簧（記為C）勁度系數(shù)為k3。關(guān)于k1、k2、k3的大小關(guān)系，同學(xué)們作出了如下猜想：甲同學(xué)：和電阻并聯(lián)相似，可能是1乙同學(xué)：和電阻串聯(lián)相似，可能是k3=k1+k2丙同學(xué)：可能是k3（1）為驗(yàn)證猜想，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖甲實(shí)驗(yàn)。簡(jiǎn)要實(shí)驗(yàn)步驟如下，請(qǐng)完成相應(yīng)填空。a．將彈簧A懸掛在鐵架臺(tái)上，用刻度尺測(cè)量彈簧A的自然長(zhǎng)度L0；b．在彈簧A的下端掛上鉤碼，記下鉤碼的個(gè)數(shù)n、每個(gè)鉤碼的質(zhì)量m和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭，并用刻度尺測(cè)量彈簧的長(zhǎng)度L1；c．由F=_______計(jì)算彈簧的彈力，由x=L1–L0計(jì)算彈簧的伸長(zhǎng)量，由k=Fd．改變__________________，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟b、c，并求出彈簧A的勁度系數(shù)的平均值k1；e．僅將彈簧分別換為B、C，重復(fù)上述操作步驟，求出彈簧B、C的勁度系數(shù)。（2）圖乙是實(shí)驗(yàn)得到的圖線，由此可以判斷_____同學(xué)的猜想正確。12．（12分）某實(shí)驗(yàn)小組用圖甲所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律.實(shí)驗(yàn)時(shí)，先將金屬小球A從斜槽上某一固定位置由靜止釋放，A從斜槽末端飛出后落到水平地面的記錄紙上留下落點(diǎn)痕跡，重復(fù)10次把相同半徑的塑料小球B放在與斜槽末端等高的支柱上，讓A仍從斜槽上同--位置由靜止釋放，與B碰撞后，A、B分別在記錄紙上留下落點(diǎn)痕跡，重復(fù)10次.圖中0點(diǎn)是水平槽末端在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)，M、P、N分別為小球落點(diǎn)的痕跡，小立柱與斜槽末端的距離等于小球的直徑.(1)下列說法正確的是_________.A．斜槽的末端必須水平B．需要測(cè)量斜槽末端距地面的高度C．圖中M點(diǎn)是未放小球B時(shí)小球A的落點(diǎn)痕跡D．圖中P點(diǎn)是未放小球B時(shí)小球A的落點(diǎn)痕跡(2)用螺旋測(cè)微器測(cè)量小球的直徑時(shí)示數(shù)如圖乙所示，則小球的直徑d=__________mm.(3)實(shí)驗(yàn)中測(cè)出小球的直徑及M、P、N與0點(diǎn)的距離分別用d、OM、OP、ON表示，若碰撞過程中動(dòng)量守恒，則兩小球的質(zhì)量之比=___________(用所給符號(hào)表示).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明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖，實(shí)線為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形，圖中a點(diǎn)振動(dòng)方向沿y軸正向，經(jīng)t=1s波形為圖中虛線，求波的傳播速度.14．（16分）小型水利發(fā)電站的發(fā)電機(jī)輸出功率為24.5kW，輸出電壓為350V，輸電線總電阻為4Ω，為了使輸電線損耗功率為發(fā)電機(jī)輸出功率的5%，需在發(fā)電機(jī)處設(shè)升壓變壓器，用戶所需電壓為220V，所以在用戶處需安裝降壓變壓器．輸電電路圖如圖所示，求：（1）輸電線上的電流．（2）升壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)之比．（3）降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)之比．15．（12分）豎直放置的氣缸內(nèi)壁光滑、導(dǎo)熱良好，橫截面積為S=100cm2，厚度不計(jì)的活塞質(zhì)量為m=20kg，活塞可沿氣缸壁無(wú)摩擦滑動(dòng)且不漏氣開始時(shí)如圖甲所示，氣缸開口豎直向下放置，活塞與氣缸底的距離為H1=30cm，氣體溫度T1=300K，大氣壓強(qiáng)為Po=1.0×105Pa，現(xiàn)將氣缸緩慢的轉(zhuǎn)到開口豎直向上的位置，如圖乙所示取重力加速度g=10m/s2.求：(1)穩(wěn)定時(shí)活塞與氣缸底的距離H2；(2)穩(wěn)定后，當(dāng)環(huán)境溫度緩慢升至T2=375K過程中缸內(nèi)氣體內(nèi)能增加ΔU=210J，則該過程中缸內(nèi)氣體吸收的熱量Q為多大?

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、A【解析】

箱子沿斜面上升，做勻減速運(yùn)動(dòng)，對(duì)箱子進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得：Ma=Mgsinθ，所以加速度為a=gsinθ。對(duì)于箱子正中間的蘋果，也隨箱子一起做減速，加速度為a=gsinθ．所以其它蘋果對(duì)正中間蘋果的合力方向要垂直斜面向上。對(duì)蘋果受力分析，如圖所示：由矢量三角形有F=mgcosθ。A.通過計(jì)算得F=mgcosθ，故A符合題意；B.通過計(jì)算得F=mgcosθ，故B不符合題意；C.通過計(jì)算得F=mgcosθ，故C不符合題意；D.通過計(jì)算得F=mgcosθ，故D不符合題意。2、A【解析】

A.根據(jù)愛因斯坦的“光子說”可知，光的波長(zhǎng)越短能量越大，光的波長(zhǎng)越大，光子的能量越小；故A正確.B.氫原子的核外電子，在由離核較遠(yuǎn)的軌道自發(fā)躍遷到離核較近的軌道的過程中，放出光子，原子的電勢(shì)能減小，根據(jù)庫(kù)侖力提供向心力可知：ke2r2C.一群基態(tài)的氫原子吸收光子躍遷到n=3激發(fā)態(tài)后，最多發(fā)射出三種頻率的光子，一個(gè)基態(tài)的氫原子吸收光子躍遷到n=3激發(fā)態(tài)后，最多發(fā)射出兩種頻率的光子；故C錯(cuò)誤.D.β衰變的實(shí)質(zhì)是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子而同時(shí)釋放出電子，該電子并不是原子核中的電子；故D錯(cuò)誤.3、B【解析】

AB.圖甲中的A1、A2并聯(lián)，表頭的電壓相等，電流相等，指針偏轉(zhuǎn)的角度相同，量程不同的電流表讀數(shù)不同，故A錯(cuò)誤，B正確；CD.圖乙中的A1、A2串聯(lián)，A1、A2的示數(shù)相同，由于量程不同，內(nèi)阻不同，電表兩端的電壓不同，流過表頭的電流不同，指針偏轉(zhuǎn)的角度不同，故CD錯(cuò)誤。4、A【解析】

同性電荷互相排斥，則釋放q2且q2只在q1的庫(kù)侖力作用下運(yùn)動(dòng)的過程中，逐漸遠(yuǎn)離q1，則q2受到的庫(kù)侖力逐漸減小，故選A.5、B【解析】A、一個(gè)處于n=5激發(fā)態(tài)的氫原子，向低能級(jí)躍遷時(shí)，最多放出4種不同頻率的光子，故A錯(cuò)誤。B、根據(jù)知，一群處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子，向低能級(jí)躍遷時(shí)，可以放出6種不同頻率的光子，故B正確。C、用12eV的光子照射處于基態(tài)的氫原子時(shí)，該光子能量不能被吸收發(fā)生躍遷，故C錯(cuò)誤。D、氫原子中的電子從高能級(jí)到低能級(jí)躍遷時(shí)，原子能量減小，根據(jù)得，電子動(dòng)能增大，則氫原子的電勢(shì)能減小，故D錯(cuò)誤。故選B?！军c(diǎn)睛】本題考查了能級(jí)躍遷的基本運(yùn)用，知道能級(jí)間躍遷吸收或輻射的光子能量等于兩能級(jí)間的能級(jí)差，注意一個(gè)氫原子和一群氫原子的區(qū)別，不能拿到題目就用數(shù)學(xué)組合公式進(jìn)行求解。6、C【解析】

先對(duì)B球受力分析，受重力、支持力和拉力，根據(jù)平衡條件得到支持力和拉力；再對(duì)A球受力分析，受重力、彈簧的壓力，墻壁的支持力、細(xì)線的拉力、地面的支持力，根據(jù)平衡條件列式分析．【詳解】A項(xiàng)：對(duì)B球受力分析，受重力、支持力和拉力，如圖；對(duì)球B所受各力進(jìn)行正交分解，在水平方向：．對(duì)球A受力分析，受重力、彈簧的壓力，墻壁的向右的支持力、細(xì)線的拉力、地面的支持力，（其中地面的支持力和細(xì)線的拉力可能只有一個(gè)），球A對(duì)豎直墻壁的壓力與F水平大小相等，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：彈簧靜止，合力為零，故兩個(gè)球?qū)椈傻膹椓Φ却?、反向、共線，故彈簧對(duì)球A的彈力與彈簧對(duì)球B的彈力等大，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：由于球B所受三個(gè)力夾角均為120度，故彈簧的支持力和繩子OB的拉力都等于重力，故C正確；D項(xiàng)：根據(jù)平衡條件，繩OA對(duì)球A的拉力和地面的支持力的合力大小等于彈簧推力的豎直分力和重力之和，故有：N+T=mg+Fsin30°故T≤1.5mg，0≤N≤1.5mg．可知地面對(duì)A的支持力可能等于0，根據(jù)牛頓第三定律，球A對(duì)地面的壓力可能為零．故D錯(cuò)誤；故應(yīng)選C．【點(diǎn)睛】該題考查共點(diǎn)力作用下物體的平衡，解答本題關(guān)鍵是先后對(duì)兩個(gè)小球受力分析，然后根據(jù)平衡條件列式分析求解．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、BD【解析】

A.當(dāng)P位置向下移動(dòng)，R減小，根據(jù)理想變壓器的變壓原理知：輸出電壓即電壓表V1的示數(shù)不變，故A錯(cuò)誤；B.從垂直于中性面時(shí)開始時(shí)，矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=NBSωcosωt，磁通量為零，電動(dòng)勢(shì)最大，故B正確；C.交流電壓的最大值等于NBωL1，電壓表V1示數(shù)為有效值，故C錯(cuò)誤；D.理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，所以變壓器的輸入與輸出功率之比為1：1，故D正確．故選BD。點(diǎn)晴：正弦式交流發(fā)電機(jī)從垂直中性面位置開始計(jì)時(shí)，其電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式為：e=NBSωcosωt；電壓表和電流表讀數(shù)為有效值；輸入功率等于輸出功率．8、BD【解析】根據(jù)Em-En=hv，由n=2能級(jí)躍到n=1能級(jí)產(chǎn)生的光子能量為E=-3.4--13.6=10.2eV，大于可見光的能量范圍，故放出的光子不是可見光，故A錯(cuò)誤；處于n=4能級(jí)的激發(fā)態(tài)氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，能產(chǎn)生C42=6種不同頻率的光子，故B正確．處于基態(tài)的氫原子電離需要吸收13.6eV的能量，故C錯(cuò)誤．電子處于n=29、CD【解析】

設(shè)物體運(yùn)動(dòng)的加速度為a，運(yùn)動(dòng)總時(shí)間為t，把物體運(yùn)動(dòng)看成反向的初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則最后2s內(nèi)位移為：，最初2s內(nèi)位移為：，又因，則有，解得：總時(shí)間t=3s，故C正確；第一秒的位移為：，所以，解得，故A錯(cuò)誤；總位移，故D正確；滑塊的初速度，故B錯(cuò)誤．10、ACD【解析】

A.根據(jù)圖乙得到輸入電壓的最大值為，故電壓的有效值為200V，副線圈上的輸出電壓：，故A正確。B.理想變壓器忽略了各種損耗，輸入功率等于輸出功率，故B錯(cuò)誤；C.根據(jù)圖乙得到輸入電壓的周期為0.2s，故頻率為5Hz，故C正確；D.輸入電壓的周期為0.2s，則，變壓器原線圈兩端的電壓瞬時(shí)值表達(dá)式為，故D正確。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，不要求寫出演算過程。11、（1）nmg，鉤碼的個(gè)數(shù)；（2）乙【解析】

（1）彈簧的彈力等于n個(gè)鉤碼的重力nmg多次測(cè)量求平均值可以減小誤差，所以實(shí)驗(yàn)中需要改變鉤碼的個(gè)數(shù)以改變彈簧彈力。（2）由圖乙可知，伸長(zhǎng)量相同時(shí)有FC=FA+12、AD;7.500;;【解析】

(1)斜槽的末端必須水平才能保證小球從斜槽末端飛出時(shí)做平拋運(yùn)動(dòng)，故A正確；B、本實(shí)驗(yàn)是根據(jù)平拋的規(guī)律驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，需要測(cè)量的是A、B兩小球拋出的水平距離，因?yàn)閽伋龈叨认嗤涞貢r(shí)間一樣，驗(yàn)證時(shí)式子兩端會(huì)把時(shí)間消去，所以與高度無(wú)關(guān)，不需要測(cè)量斜槽末端距地面的高度，故B錯(cuò)誤；CD、碰撞后A球速度小，B球速度大，因?yàn)槁涞貢r(shí)間相同，所以M點(diǎn)是碰撞后A球落點(diǎn)，N點(diǎn)是B球落點(diǎn)，而圖中P點(diǎn)是未放小球B時(shí)小球A的落點(diǎn)，故C錯(cuò)誤，D正確；故選AD．(2)螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為7.5mm．可動(dòng)刻度讀數(shù)為0.01×0.0mm=0.000mm，所以小球的直徑最終讀數(shù)為：7.5mm+0.000mm=7.500mm；(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，因?yàn)橄侣鋾r(shí)間相同，所以有，解得兩小球質(zhì)量之比．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明、方程式和演算步驟。13、（n=1,1,2…）【解析】

根據(jù)題意可以知道a點(diǎn)振動(dòng)方向沿y軸正向,則波向左傳播，若波向左傳播，傳播的最短距離為波長(zhǎng)，則有：波傳播的距離：（n=1,1,2…）波速通項(xiàng)為：（n=1,1,2…）

則波的傳播速度為（n=1,1,2…）答：波的傳播速度為（n=1,1,2…）14、（1）17.5