云南省沾益縣第四中學(xué)2023年物理高二下期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

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(xiàng)》，按規(guī)定答題。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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、在中子衍射技術(shù)中，常利用熱中子研究晶體的結(jié)構(gòu)，因?yàn)闊嶂凶拥牡虏剂_意波長與晶體中原子間距相近，已知中子質(zhì)量，普朗克常量，可以估算德布羅意波長的熱中子動能的數(shù)量級為（）A． B． C． D．2、物理教材中有很多經(jīng)典的插圖能夠形象的表現(xiàn)出物理實(shí)驗(yàn)、物理現(xiàn)象及物理規(guī)律，下列四幅圖涉及到不同的物理知識，其中說法正確的是A．甲圖中，盧瑟福通過分析粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子B．乙圖中，在光顏色保持不變的情況下，入射光越強(qiáng)，飽和光電流越大C．丙圖中，射線甲由電子組成，射線乙為電磁波，射線丙由粒子組成D．丁圖中，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于輕核裂變3、一含有光電管的電路如圖甲所示，乙圖是用a、b、c光照射光電管得到的I—U圖線，、表示截止電壓，下列說法正確的是（）A．甲圖中光電管得到的電壓為正向電壓B．a(chǎn)、c光的波長相等C．a(chǎn)、c光的光強(qiáng)相等D．a(chǎn)、b光的波長相等4、如圖所示，內(nèi)表面光滑且絕緣的半球固定在水平地面上，O點(diǎn)為球心，兩帶正電的小球恰好在球內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時小球與O點(diǎn)連線與豎直方向的夾角分別為37°和53°，sin37°＝0.6，sin53°＝0.1．若兩球的質(zhì)量分別是m1、m2，則下列判斷正確的是A． B． C． D．5、已知鈣和鉀的截止頻率分別為7.73×1014Hz和5.44×1014Hz，在某種單色光的照射下兩種金屬均發(fā)生光電效應(yīng)，比較它們表面逸出的具有最大初動能的光電子，鈣逸出的光電子具有較大的（）A．波長 B．頻率 C．能量 D．動量6、兩個物體A、B的加速度，則（）A．A的速度一定比B的速度大B．A的速度變化量一定比B的速度變化量大C．A的速度變化一定比B的速度變化快D．A受的合外力一定比B受的合外力大二、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選項(xiàng)中，有多個選項(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，有選錯的得0分。7、一質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動的圖象如圖所示，下列說法正確的是（）A．質(zhì)點(diǎn)振動的頻率為4

HzB．第4s末質(zhì)點(diǎn)的速度為零C．在10s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程為20cmD．在和兩時刻，質(zhì)點(diǎn)速度相同8、在一次探測彗星的活動過程中，載著登陸艙的探測飛船總質(zhì)量為，在以彗星的中心為圓心、半徑為的圓軌道上運(yùn)動，周期為，尋找到合適的著陸地點(diǎn)后，變軌到離彗星更近的半徑為的圓軌道上運(yùn)動，此時登陸艙的質(zhì)量為．登陸艙隨后脫離飛船開始登陸．下列說法正確的是（）A．彗星的質(zhì)量B．登陸艙在半徑為軌道上運(yùn)動的周期C．登陸艙在半徑為與半徑為的軌道上運(yùn)動的向心加速度之比為D．彗星表面的重力加速度9、如圖所示為a、b、c三個質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的速度一時間圖象，若三個質(zhì)點(diǎn)同時從同一位置出發(fā)，則關(guān)于三個質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動，下列說法中正確的是A．t1時刻a在最前面，c在最后面B．t1時刻a、b兩質(zhì)點(diǎn)的速度大小相等、方向相反C．0-t1時間內(nèi)a、c速度減小，b速度增大D．0-t1時間內(nèi)，a、b、c之間的距離在不斷減小10、下列說法正確的是_______A．液體的溫度越低.其飽和汽壓越小B．酒精燈中的酒精能沿?zé)粜鞠蛏仙?，這與毛細(xì)現(xiàn)象有關(guān)C．納米材料的顆粒半徑一定是D．具有各向同性的固體一定是非晶體E.第一類永動機(jī)違反了能量守恒定律三、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）某中學(xué)生課外科技小組利用銅片、鋅片和家鄉(xiāng)盛產(chǎn)的柑橘制作了果汁電池，他們?yōu)榱藴y量這種電池的電動勢E和內(nèi)阻r，設(shè)計了如下兩種方案：方案一：(1)測電池內(nèi)阻時，選擇多用電表“×10”倍率歐姆擋，將兩個表筆插入電池兩極內(nèi)側(cè)，盡量靠近兩極而不與兩電極接觸，此時歐姆表指針如圖甲所示，則電池的內(nèi)阻為_______Ω；(2)測電池電動勢時，先在電池兩端連接一個滑動變阻器作為負(fù)載，然后用多用電表的直流電壓擋分別測量外電壓和內(nèi)電壓，其中測外電壓時，選擇開關(guān)置于直流電壓1V擋，指針位置如圖乙所示，則此時的外電壓為_________V．(3)根據(jù)公式E=_____________（用內(nèi)電壓U內(nèi)和外電壓U外表示）即可得到電池的電動勢．方案二：用如圖丙所示的電路進(jìn)行測量，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器得到多組電壓電流值，描點(diǎn)做出U–I圖如圖丁所示；(1)由圖可得，電池電動勢E=________V，內(nèi)阻r=______；(2)僅從測量的原理來看，由于電流表的分壓作用，電壓表示數(shù)比真實(shí)的路端電壓______，測得的電動勢比真實(shí)的電動勢________，測得的內(nèi)阻比真實(shí)的內(nèi)阻________；（以上三空均填“偏大”“偏小”或“相等”）(3)若所用電流表的內(nèi)阻為100Ω，則待測電池的真實(shí)內(nèi)阻為________Ω．12．（12分）（1）在“測定勻變速直線運(yùn)動的加速度”的實(shí)驗(yàn)中，有下列器材供選擇：帶有定滑輪的長木板、小車，細(xì)線，鉤碼，電火花打點(diǎn)計時器、紙帶若干、110V交流電源、缺少的一種器材是：____________(1)利用打點(diǎn)計時器探究小車的速度隨時間變化的規(guī)律．如圖給出了該次實(shí)驗(yàn)中,0、1、1、3、4、5、6都為計數(shù)點(diǎn),相鄰兩個記數(shù)點(diǎn)之間還有四個點(diǎn)未畫．測得:s1=1.40cm,s1=1.90cm,s3=1.40cm,s4=1.90cm,s5=3.40cm,s6=3.90cm．已知打點(diǎn)計時器電源頻率為50Hz，則紙帶上打相鄰兩記數(shù)點(diǎn)的時間間隔為______s．在計數(shù)點(diǎn)3所代表的時刻,紙帶運(yùn)動的瞬時速度為v3=___m/s,物體的加速度a=___m/s1．(保留三位有效數(shù)字)(3)“測定勻變速直線運(yùn)動的加速度”部分實(shí)驗(yàn)步驟如下：A．測量完畢，關(guān)閉電源，取出紙帶B．接通電源，待打點(diǎn)計時器工作穩(wěn)定后放開小車C．將小車?？吭诖螯c(diǎn)計時器附近，小車尾部與紙帶相連D．把打點(diǎn)計時器固定在平板上，讓紙帶穿過限位孔上述實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是：_________________(用字母填寫)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，A、B都是重物，A被繞過小滑輪P的細(xì)線懸掛，B放在粗糙的水平桌面上，滑輪P被一根斜短線系于天花板上的O點(diǎn)，O′是三根細(xì)線的結(jié)點(diǎn)，細(xì)線bO′水平拉著物體B，cO′沿豎直方向拉著彈簧．彈簧、細(xì)線、小滑輪的重力不計，細(xì)線與滑輪之間的摩擦力可忽略，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)．若重物A的質(zhì)量為2kg，彈簧的伸長量為5cm，∠cO′a=120°，重力加速度g取10m/s2，求：（1）桌面對物體B的摩擦力為多少？（2）彈簧的勁度系數(shù)為多少？（3）懸掛小滑輪的斜線中的拉力F的大小和方向？14．（16分）如圖甲所示，空間存在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T的勻強(qiáng)磁場，有兩條平行的長直導(dǎo)軌MN、PQ處于同水平面內(nèi)，間距L=0.2m，左端連接阻值R=0.4Ω的電阻。質(zhì)量m=0.1kg的導(dǎo)體棒垂直跨接在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.2。從t=0時刻開始，通過一小型電動機(jī)對棒施加一個水平向右的牽引力，使棒從靜止開始沿導(dǎo)軌方向做加速運(yùn)動，此過程中棒始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。除R以外其余部分的電阻均不計，取重力加速度大小g=10m/s2。若電動機(jī)保持恒定功率輸出，棒的v-t如圖乙所示（其中OA是曲線，AB是水平直線），已知0~10s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量Q=30J，則求：(1)導(dǎo)體棒達(dá)到最大速度vm時牽引力大小；(2)導(dǎo)體棒從靜止開始達(dá)到最大速度vm時的位移大小。15．（12分）大型交流發(fā)電機(jī)采用的是旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)，其原理圖簡化后如圖甲所示，其矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中不動，線圈匝數(shù)為1000匝，內(nèi)阻不可忽略．產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場的磁極繞垂直于磁場方向的固定軸OO′（O′O沿水平方向）勻速轉(zhuǎn)動，線圈中的磁通量隨時間按如圖乙所示正弦規(guī)律變化．線圈的兩端連接理想變壓器，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1:n2＝10:1，電阻R1＝R2＝10Ω，電流表示數(shù)為16A．求：(1)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動勢的最大值；(2)交流電壓表的示數(shù)；(3)發(fā)電機(jī)線圈的電阻.

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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】試題分析：由德布羅意波公式得，而，則所以，因此熱中子的動能的數(shù)量級，故選項(xiàng)C正確．考點(diǎn)：物質(zhì)波【名師點(diǎn)睛】熱中子的動能由熱中子的質(zhì)量與速度求出，然而速度則是由與算出．2、B【解析】

A.盧瑟福通過分析粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，A錯誤。B.根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律可知在光顏色保持不變的情況下，入射光越強(qiáng)，飽和光電流越大，B正確。C.因?yàn)樯渚€甲受洛侖茲力向左，所以甲帶正電，是由粒子組成，C錯誤。D.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于重核裂變，D錯誤。3、B【解析】

由圖可知，從金屬出來的電子在電場力作用下，做減速運(yùn)動，則對應(yīng)電壓為反向電壓，故A錯誤；光電流恰為零，此時光電管兩端加的電壓為截止電壓，對應(yīng)的光的頻率為截止頻率，可知a、c光對應(yīng)的截止頻率小于b光的截止頻率，根據(jù)，入射光的頻率越高，對應(yīng)的截止電壓U截越大。a光、c光的截止電壓相等，所以a光、c光的頻率相等，則a、c光的波長相等；因b光的截止電壓大于a光的截止電壓，所以b光的頻率大于a光的頻率，則a光的波長大于b光的波長，故B正確，D錯誤；由圖可知，a的飽和電流大于c的飽和電流，而光的頻率相等，所以a光的光強(qiáng)大于c光的光強(qiáng)，故C錯誤；故選B。【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握截止電壓、截止頻率，以及理解光電效應(yīng)方程，同時注意正向電壓與反向電壓的區(qū)別。4、A【解析】

先以小球?yàn)檠芯繉ο?，分析受力情況：重力、庫侖力F和支持力，作出受力分析圖，如圖由平衡條件得知，庫侖力F和重力的合力與大小相等、方向相反．根據(jù)三角形相似法可得，再以小球?yàn)檠芯繉ο?，分析受力情況：重力、庫侖力F和半球的支持力，作出受力分析圖，如上圖所示，由平衡條件得知，庫侖力F和重力的合力與大小相等、方向相反．根據(jù)三角形相似法可得：，聯(lián)立可得：，由三角形相似得，故A正確，BCD錯誤?！军c(diǎn)睛】分別以兩個小球?yàn)檠芯繉ο?，分析受力情況，作出受力圖，運(yùn)用三角形相似法得出庫侖力、支持力與重力的關(guān)系式，再求解質(zhì)量之比．5、A【解析】解：根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程得：Ek=hγ﹣W0，又W0=hγc聯(lián)立得：Ek=hγ﹣hγc，據(jù)題：鈣的截止頻率比鉀的截止頻率大，由上式可知：從鈣表面逸出的光電子最大初動能較小，由P=，可知該光電子的動量較小，根據(jù)λ=可知，波長較大，則頻率較?。蔄正確，BCD錯誤．故選A．【點(diǎn)評】解決本題的關(guān)鍵要掌握光電效應(yīng)方程，明確光電子的動量與動能的關(guān)系、物質(zhì)波的波長與動量的關(guān)系λ=．6、C【解析】

加速度大，速度不一定大，選項(xiàng)A錯誤；根據(jù)可知，加速度大，則速度變化快，速度的變化率大，但是速度的變化量不一定大，選項(xiàng)B錯誤，C正確；根據(jù)F=ma可知，加速度大，則合外力不一定大，選項(xiàng)D錯誤；故選C.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選項(xiàng)中，有多個選項(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，有選錯的得0分。7、CD【解析】

A．由圖讀出質(zhì)點(diǎn)振動的周期T=4s，則頻率故A項(xiàng)錯誤；B．在第4s末，質(zhì)點(diǎn)的位移為0，經(jīng)過平衡位置，速度最大，故B項(xiàng)錯誤；C．質(zhì)點(diǎn)從平衡位置開始運(yùn)動，又所以在10s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程s=2.5×4A=10×2cm=20cm故C項(xiàng)正確；D．由圖知t=2s和t=6s兩時刻相差一個周期，則兩時刻質(zhì)點(diǎn)的速度相同，故D項(xiàng)正確。8、AB【解析】

A.根據(jù)萬有引力提供向心力，載著登陸艙的探測飛船總質(zhì)量為m1,在以彗星的中心為圓心、半徑為r1的圓軌道上運(yùn)動,周期為T1，可得,月球的質(zhì)量M=，故A正確；B.根據(jù)開普勒第三定律，變軌到離彗星更近的半徑為r2的圓軌道上運(yùn)動，可得：T2=，故B正確；C.根據(jù)萬有引力提供向心力可得，，所以登陸艙在半徑為r1與半徑為r2的軌道上運(yùn)動的向心加速度之比為，故C錯誤；D.根據(jù)萬有引力提供向心力，探測飛船在半徑為r1的圓軌道上的加速度，所以星球表面的重力加速度不等于，故D錯誤．故選AB.9、AC【解析】

A.根據(jù)速度圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移，知0-t1時間內(nèi)，a的位移最大，c位移最小，而三質(zhì)點(diǎn)同時從同一位置出發(fā)，所以t1時刻，質(zhì)點(diǎn)a位于b、c的前面，c在最后，選項(xiàng)A正確；B.t1時刻a、b兩質(zhì)點(diǎn)的圖象相交，說明兩質(zhì)點(diǎn)的速度大小相等、方向相同。故B錯誤。C.由圖像可知，0-t1時間內(nèi)a、c速度減小，b速度增大，選項(xiàng)C正確；D.0-t1時間內(nèi)，因a的速度一直大于b，b的速度一直大于c，則a、b、c之間的距離在不斷增加，選項(xiàng)D錯誤。10、ABE【解析】

A．同一種液體的飽和蒸汽壓僅僅與溫度有關(guān)，液體的溫度越低，其飽和汽壓越?。蔄正確．B．酒精沿?zé)粜鞠蛏仙默F(xiàn)象與毛細(xì)現(xiàn)象有關(guān)，故B正確．C．納米材料的顆粒半徑的數(shù)量級是nm，不一定就是1nm，故C錯誤．D．物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向同性的固體不一定是非晶體，也有可能是多晶體．故D錯誤．E．第一類永動機(jī)違反了能量的轉(zhuǎn)化與守恒，不可能實(shí)現(xiàn)，故E正確．故選ABE．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、4500.940.97569偏小相等偏大469【解析】

方案一：①根據(jù)多用電表的讀數(shù)方法可知，電阻R=45×10=450Ω；

②量程為直流電壓1V檔，則最小分度為0.1V，則最終讀數(shù)為：0.94V．

③根據(jù)閉合電路歐姆定律可知：E=E內(nèi)+E外

方案二：①根據(jù)U=E-Ir可知，圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電源的電動勢，故E=0.97V；

內(nèi)阻r==0.569Ω；

②僅從測量的原理來看，由于電流表的分壓作用，電壓表示數(shù)偏??；當(dāng)外電路斷路時，電流表分壓可忽略，因此測量電動勢與真實(shí)值相同，沒有誤差；但內(nèi)阻包含電流表內(nèi)阻，測量值偏大；

③實(shí)際內(nèi)阻r=569-100=469Ω；12、（1）刻度尺（1）0.10.1150.500（3）DCBA【解析】

（1）實(shí)驗(yàn)中缺少的器材是刻度尺測量長度；（1）由于每相鄰兩個計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)沒有畫出，所以相鄰的計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔T=0.1s，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上3點(diǎn)時小車的瞬時速度大?。芍鸩罘芍獎蜃兯僦本€運(yùn)動．（3）按照實(shí)驗(yàn)的操作順序，先組裝儀器，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最后整理器材，則實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是DCBA.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、（1）（2）200N/m（3），方向在O′a與豎直方向夾角的角平分線上.【解析】

（1）對結(jié)點(diǎn)O′受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出彈簧的彈力和bO′繩的拉力，通過B平衡求出桌面對B的摩擦力大?。?）根據(jù)胡克定律求彈簧的勁度系數(shù)．