湖北省宜昌市縣域優(yōu)質(zhì)高中協(xié)同發(fā)展共合體2023年高二物理第二學(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考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、在下列核過程的方程中，表示核聚變過程的是A． B．C． D．2、原子核聚變可望給人類未來提供豐富的潔凈能源．當(dāng)氘等離子體被加熱到適當(dāng)高溫時(shí)，氘核參與的幾種聚變反應(yīng)可能發(fā)生，放出能量．這幾種反應(yīng)總的效果可以表示為6→k+d+2+43.15MeV由平衡條件可知（

）A．k=1，d=4

B．k=2，d=2

C．k=1，d=6

D．k=2，d=33、μ子與氫原子核（質(zhì)子）構(gòu)成的原子稱為μ氫原子（hydrogenmuonatom），它在原子核的物理研究中有很重要作用，如圖μ氫原子的能級示意圖。假定光子能量為E的一束光照射容器中大量處于n=2能級的μ氫原子，μ氫原子吸收光子后，發(fā)出頻率為ν1.ν2.ν3.ν4.ν5和A．hν3B．h(ν54、用很弱的光做單縫衍射實(shí)驗(yàn)，改變曝光時(shí)間，在膠片上出現(xiàn)的圖像如圖所示，該實(shí)驗(yàn)表明A．光的本質(zhì)是波B．光的本質(zhì)是粒子C．光的能量在膠片上分布不均勻D．光到達(dá)膠片上不同位置的概率相同5、如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為Q的帶電小球A用絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，另一個(gè)帶電量也為Q的帶電小球B固定于O點(diǎn)的正下方，已知繩長OA為2l，O到B點(diǎn)的距離為l，平衡時(shí)AB帶電小球處于同一高度，已知重力加速度為g，靜電力常量為k。則（）A．A、B間庫侖力大小為B．A、B間庫侖力大小為C．細(xì)線拉力大小為D．細(xì)線拉力大小為6、某發(fā)電站用11kV交變電壓輸電，輸送功率一定，輸電線的電阻為R．現(xiàn)若用理想變壓器將電壓升高到220kV送電，下面哪個(gè)選項(xiàng)正確A．因I=，所以輸電線上的電流增為原來的20倍B．因I=，所以輸電線上的電流減為原來的C．因P=，所以輸電線上損失的功率增為原來的400倍D．若要使輸電線上損失的功率不變，可將輸電線的直徑減為原來的1/400二、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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、某同學(xué)在學(xué)習(xí)了動(dòng)力學(xué)知識后,繪出了一個(gè)沿直線運(yùn)動(dòng)的物體的位移x、速度v、加速度a隨時(shí)間變化的圖象如圖所示,若該物體在t=0時(shí)刻,初速度均為零,則下列圖象中表示該物體在t=6s內(nèi)位移一定不為0的是()A． B．C． D．8、一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷等溫或等壓過程ab、bc、cd、da回到原狀態(tài)，其p－T圖象如圖所示，其中對角線ac的延長線過原點(diǎn)O.下列判斷正確的是A．氣體在狀態(tài)a時(shí)的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時(shí)的內(nèi)能B．在過程cd中氣體向外界放出的熱量大于外界對氣體做的功C．在過程da中氣體從外界吸收的熱量小于氣體對外界做的功D．在過程bc中外界對氣體做的功等于在過程da中氣體對外界做的功9、如圖所示，L足夠大的自感線圈，電流穩(wěn)定時(shí)電阻為零，L1、L2是完全相同的燈泡，無論開關(guān)K閉合、斷開或電路電流穩(wěn)定時(shí)，燈泡均不會損壞，則（）A．K閉合時(shí)，L1閃亮一下熄滅B．K閉合時(shí)，L2立即變亮且亮度不變C．K斷開時(shí)，L1閃亮一下熄滅D．K斷開時(shí)，L2閃亮一下熄滅10、下列說法正確的是（）A．原子的核式結(jié)構(gòu)模型很好地解釋了氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)B．普朗克曾經(jīng)大膽假設(shè)：振動(dòng)著的帶電微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整數(shù)倍，這個(gè)不可再分的最小能量值ε叫做能量子C．粒子散射實(shí)驗(yàn)中少數(shù)粒子發(fā)生了較大角度偏轉(zhuǎn)，這是盧瑟福猜想原子核式結(jié)構(gòu)模型的主要依據(jù)之一D．由玻爾理論可知，氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時(shí)，要輻射一定頻率的光子，同時(shí)電子的動(dòng)能減小，電勢能增大三、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）某實(shí)驗(yàn)小組利用圖1所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系（1）下列說法正確的是_____（填字母代號）A．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳瑝K的細(xì)繩與長木板保持平行B．在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡滑塊受到的滑動(dòng)摩擦力時(shí)，將裝有砝碼的桶通過定滑輪拴在滑塊上C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先放開滑塊再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源D．通過增減滑塊上的砝碼改變質(zhì)量時(shí)，需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度（2）為使砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的拉力，應(yīng)滿足的條件是砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量_____滑塊和滑塊上砝碼的總質(zhì)量，（選填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“近似等于”）（3）如圖所示是實(shí)驗(yàn)時(shí)打出的一條紙帶，ABCD……為每隔4個(gè)點(diǎn)取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，據(jù)此紙帶可知：兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為________s；D點(diǎn)位置的讀數(shù)為________cm;小車在打D點(diǎn)時(shí)速度大小為_________m/s;紙帶的加速度大小為_________m/s2（最后兩空結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）12．（12分）某同學(xué)利用兩個(gè)半徑相同的小球及斜槽“探究碰撞中的不變量”，把被碰小球M1置于斜槽末端處，如圖所示．所測得數(shù)據(jù)如圖表。小球質(zhì)量/g小球水平射程/cmM1M220.932.656.012.567.8（1）若把平拋時(shí)間設(shè)為單位時(shí)間1s，則碰前M2與其做平拋運(yùn)動(dòng)的水平初速度v2的乘積M2v2＝_kg·m/s，碰后各自質(zhì)量與其做平拋運(yùn)動(dòng)的水平初速度的乘積之和M2v2′＋M1v1′＝________kg·m/s。(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)論是_____________________________________。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）甲圖是擺長為1m的單擺在地球上某地振動(dòng)的x—t圖象.單擺振動(dòng)在空氣中傳播所產(chǎn)生的機(jī)械波，其2.5s時(shí)波動(dòng)的y—x圖象如圖乙所示，波源在坐標(biāo)原點(diǎn)處．求：①這列波的波速；②當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；③單擺起振后，在2.5s時(shí)x=2cm處質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移．14．（16分）如圖所示，AOB是截面為扇形的柱形玻璃磚的橫截面圖，其頂角θ=60°，今有一細(xì)束單色光在橫截面內(nèi)從OA邊長的點(diǎn)E沿垂直O(jiān)A的方向射入玻璃磚，光線直接到達(dá)AB面且恰好未從AB面射出．已知OE=22OA①求光在玻璃磚中的傳播速度；②光線第一次從OB射出時(shí)的折射角．15．（12分）19世紀(jì)后期，對陰極射線的本質(zhì)的認(rèn)識有兩種觀點(diǎn)．一種觀點(diǎn)認(rèn)為陰極射線是電磁輻射，另一種觀點(diǎn)認(rèn)為陰極射線是帶電粒子．1897年，湯姆孫判斷出該射線的電性，并求出了這種粒子的比荷，為確定陰極射線的本質(zhì)做出了重要貢獻(xiàn)．假設(shè)你是當(dāng)年“陰極射線是帶電粒子”觀點(diǎn)的支持者，請回答下列問題：(1)如圖所示的真空玻璃管內(nèi)，陰極K發(fā)出的粒子經(jīng)加速后形成一細(xì)束射線，以平行于金屬板CD的速度進(jìn)入該區(qū)域，射在屏上O點(diǎn)．如何判斷射線粒子的電性？(2)已知C、D間的距離為d，在C、D間施加電壓U，使極板D的電勢高于極板C，同時(shí)施加一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，可以保持射線依然射到O點(diǎn)．求該勻強(qiáng)磁場的方向和此時(shí)陰極射線的速度v．(3)撤去磁場，射線射在屏上P點(diǎn)．已知極板的長度為l1，極板區(qū)的中點(diǎn)M到熒光屏中點(diǎn)O的距離為l2，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，P到O的距離為y．試求該粒子的比荷．

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、B【解析】

輕核聚變是指把輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核，并釋放出核能的反應(yīng)，所以由此可知A是衰變，B是氫核聚變，C是重核裂變，D是人工核反應(yīng)，故B正確．ACD錯(cuò)誤；故選B。2、B【解析】

在核反應(yīng)的過程由質(zhì)量數(shù)守恒可得6×1=4k+d+1×1①，根據(jù)核電荷數(shù)守恒可得6×1═1k+d②，聯(lián)立①②兩式解得

k=1，d=1．故選B．【點(diǎn)睛】核反應(yīng)方程遵循四個(gè)守恒：質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒、能量守恒、動(dòng)量守恒．3、A【解析】

μ子吸收能量后從n=2能級躍遷到較高m能級，然后從m能級向較低能級躍遷，若從m能級向低能級躍遷時(shí)如果直接躍遷到基態(tài)n=1能級，則輻射的能量最大，否則躍遷到其它較低的激發(fā)態(tài)時(shí)μ子仍不穩(wěn)定，將繼續(xù)向基態(tài)和更低的激發(fā)態(tài)躍遷，即1、2、3…m任意兩個(gè)軌道之間都可以產(chǎn)生一種頻率的輻射光，故總共可以產(chǎn)生的輻射光子的種類為Cm2=m(m-1)2=6，解得m=4，即μ子吸收能量后先從n=2能級躍遷到n=4能級，然后從n=4能級向低能級躍遷。輻射光子的按能量從小到大的順序排列為4能級到3能級，能級3到能級2，能級4到能級2，能級2到能級1，能級3到能級1，能級4到能級1．所以能量E與【點(diǎn)睛】本題需要同學(xué)們理解μ子吸收能量后從較低能級躍遷到較高能級，而較高能級不穩(wěn)定會自發(fā)的向較低能級躍遷，只有躍遷到基態(tài)后才能穩(wěn)定，故輻射光子的種類為Cn4、C【解析】

用很弱的光做單縫衍射實(shí)驗(yàn)，改變曝光時(shí)間在膠片出現(xiàn)的圖樣，說明光有波粒二象性，故A、B錯(cuò)誤；說明光到達(dá)膠片上的不同位置的概率是不一樣的，也就說明了光的能量在膠片上分而不均勻，故C正確，D錯(cuò)誤．5、D【解析】由幾何關(guān)系可知，OA與OB的夾角為600，則AB間距離：，則A、B間庫侖力大小為，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)平行四邊形法則可知，AB間的庫侖力為：，細(xì)線的拉力，或者，選項(xiàng)BC錯(cuò)誤，D正確；故選D.點(diǎn)睛：此題關(guān)鍵是受力分析，畫出受力圖，結(jié)合平行四邊形法則以及幾何關(guān)系列方程求解.6、B【解析】根據(jù)P=UI得，．輸送功率一定，輸送電壓變?yōu)樵瓉淼?0倍，則輸送電流變?yōu)樵瓉淼模蔄錯(cuò)誤，B正確．根據(jù)P損＝I2R得，輸送電流變?yōu)樵瓉淼模畡t損失的功率變?yōu)樵瓉淼模蔆錯(cuò)誤．根據(jù)P損＝I2R得，輸送電流變?yōu)樵瓉淼模馆旊娋€上的功率不變，電阻變?yōu)樵瓉淼?00倍，根據(jù)，直徑變?yōu)樵瓉淼模蔇錯(cuò)誤．故選B．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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BCD【解析】

根據(jù)A圖象可知，6s時(shí)的位移x=1-1=1．故A錯(cuò)誤。B圖中，速度時(shí)間圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移，則6s內(nèi)位移為正。故B正確。C圖中，1-1s內(nèi)加速度不變，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，1-2s內(nèi)加速度方向，大小不變，向正方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，2s末速度為零。在一個(gè)周期內(nèi)速度的方向不變，則6s內(nèi)位移不為零。故C正確。D圖中，在1-1s內(nèi)，向正方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，1-2s內(nèi)加速度方向改變，大小不變，向正方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，2s末速度為零，2-3s內(nèi)向負(fù)方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的方向發(fā)生變化，4s末位移為零，6s末位移等于2s末位移，不為零。故D正確。8、AD【解析】

A．理想氣體在狀態(tài)a的溫度大于狀態(tài)c的溫度，理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，溫度高，內(nèi)能大，故氣體在狀態(tài)a時(shí)的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時(shí)的內(nèi)能，故A正確；B．在過程cd中溫度不變，內(nèi)能不變△U=0，等溫變化壓強(qiáng)與體積成反比，壓強(qiáng)大體積小，從c到d體積減小，外界對氣體做正功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，所以W=|Q|，所以在過程cd中氣體向外界放出的熱量等于外界對氣體做的功，故B錯(cuò)誤；C．在過程da中，等壓變化，溫度升高，內(nèi)能增大，體積變大，外界對氣體做負(fù)功即，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，Q＞|W|，所以在過程da中氣體從外界吸收的熱量大于氣體對外界做的功，故C錯(cuò)誤；D．在過程bc中，等壓變化，溫度降低，內(nèi)能減小，體積減小，外界對氣體做功，根據(jù)，即，；da過程中，氣體對外界做功，因?yàn)?，所以|Wbc|=|Wda|，在過程bc中外界對氣體做的功等于在過程da中氣體對外界做的功，故D正確。9、AC【解析】當(dāng)K閉合瞬時(shí)，兩燈同時(shí)獲得電壓，同時(shí)發(fā)光，隨著線圈L電流的增加，逐漸將燈短路，逐漸變暗直到熄滅，同時(shí)，電流逐漸增大，變得更亮，故A正確，B錯(cuò)誤；K斷開瞬時(shí)，中電流消失，故立即熄滅，而中由于電感中產(chǎn)生一個(gè)與電流同向的自感電動(dòng)勢，故亮一下逐漸熄滅，故C正確，D錯(cuò)誤；故選AC．【點(diǎn)睛】電感在線圈中電流發(fā)生變化時(shí)會產(chǎn)生一種阻礙作用，當(dāng)電流增大時(shí)會產(chǎn)生反向電動(dòng)勢使電流緩慢增大，在接通瞬間看作是電阻極大；當(dāng)電流減小時(shí)，會產(chǎn)生同向電動(dòng)勢，使電流緩慢減小，相當(dāng)于電源．10、BC【解析】

AC、根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)，實(shí)驗(yàn)很好的解釋了原子的核式結(jié)構(gòu)，故選項(xiàng)C正確，A錯(cuò)誤；B、普朗克認(rèn)為：振動(dòng)著的帶電微粒的能量只能是某一最小能量值的整數(shù)倍，這個(gè)不可再分的最小能量值叫做能量子，故選項(xiàng)B正確；D、由玻爾理論可知，氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時(shí)，要輻射一定頻率的光子，同時(shí)電子的動(dòng)能增大，電勢能減小，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．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)A(2)遠(yuǎn)小于;(3)0.1s4.25cm0.20m/s;0.43m/s2【解析】（1）調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長木板保持平行，否則拉力不會等于合力，故A正確；在調(diào)節(jié)模板傾斜度平衡木塊受到的滑動(dòng)摩擦力時(shí)，不應(yīng)懸掛“重物”，故B錯(cuò)誤；

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器要“早來晚走”即實(shí)驗(yàn)開始時(shí)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源待其平穩(wěn)工作后再釋放木塊，而當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)應(yīng)先控制木塊停下再停止打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，故C錯(cuò)誤；

平衡摩擦力后，有mgsinθ=μmgcosθ，即μ=tanθ，與質(zhì)量無關(guān)，故通過增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時(shí)，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度，故D錯(cuò)誤；選擇A；

（2）設(shè)砝碼與砝碼桶的質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M，對砝碼桶及砝碼與小車組成的系統(tǒng)，由牛頓第二定律得：a=，對木塊，由牛頓第二定律得：T=Ma=，只有當(dāng)砝碼桶及桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量時(shí)，即：m＜＜M時(shí)，小車受到的拉力近似等于砝碼及砝碼桶的重力；（3）兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T=5×0.02s=0.1s；D點(diǎn)位置的讀數(shù)為4.25cm;小車在打D點(diǎn)時(shí)速度大小為;紙帶的加速度大小為.12、0.01830.0182在誤差范圍內(nèi)，兩小球碰撞過程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒【解析】

(1)[1]若把平拋時(shí)間設(shè)為單位時(shí)間1s，則由知平拋運(yùn)動(dòng)的初速度和水平位移相等，故碰前M2與其做平拋運(yùn)動(dòng)的水平初速度v2的乘積[2]碰后各自質(zhì)量與其做平拋運(yùn)動(dòng)的水平初速度的乘積之和M2v2′＋M1v1′=(2)[3]實(shí)驗(yàn)結(jié)論是在誤差范圍內(nèi)，兩小球碰撞過程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒。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、①υ=0.02m/s②g=9.86m/s2③位移x=-4.0cm，方向沿y軸負(fù)方向【解析】

（1）從振動(dòng)圖象和波動(dòng)圖象可以看出：T=2s，λ=4cm=0.04m，則波速v=λ/T=004/2m/s=0.02m/s；（2）由單擺的周期公式，g==9.86m/s2；（3）由2.5s時(shí)的波動(dòng)圖像可知，x=2cm處質(zhì)點(diǎn)處在波谷位置，運(yùn)動(dòng)的位移為x=-4.0cm，方向沿y軸負(fù)方向．【點(diǎn)睛】分別由振動(dòng)圖像和波動(dòng)圖像可知波的周期和波長，根據(jù)波速公式可求波速；根據(jù)單擺的周期公式可求當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?；由波?dòng)圖像可知x=2cm處質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移．注意指明位移的方向．14、(