重慶市萬州區(qū)2023年高二物理第二學(xué)期期末考試試題含解析

2022-2023高二下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、如圖為氫原子的能級(jí)圖．大量氫原子處在n=3的能級(jí)，能夠輻射出N種頻率的光，其中波長最長的光，光子能量為E，則A．N=3，E=1.89eVB．N=3，E=12.09eVC．N=2，E=1.51eVD．N=2，E=1.89eV2、如圖所示，物體A、B用足夠長的細(xì)繩與輕彈簧連接后跨過滑輪，A置于薄木板上，此時(shí)彈簧左側(cè)細(xì)繩與木板平行，已知質(zhì)量，現(xiàn)將薄木板由傾角30°緩慢放平，物體A始終與木板保持相對(duì)靜止，不計(jì)滑輪摩擦，物體A、B大小可忽略不計(jì)．（）A．彈簧伸長量逐漸變大B．連接A、B的細(xì)繩對(duì)滑輪的作用力不變C．物體A受到的摩擦力先變小后變大D．物體A受到的摩擦力大小不變3、如圖所示，a、b、c、O位于同一直線上，ab＝bc.在O點(diǎn)固定一點(diǎn)電荷Q，已知b點(diǎn)電勢低于c點(diǎn)電勢.一電子僅在電場力作用下先從c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，再從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)，經(jīng)歷兩個(gè)運(yùn)動(dòng)過程.下列說法正確的是（）A．點(diǎn)電荷Q帶負(fù)電B．兩個(gè)運(yùn)動(dòng)過程，電場力做的功相等C．兩個(gè)運(yùn)動(dòng)過程，電子運(yùn)動(dòng)的加速度相等D．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程，電子的動(dòng)能不斷減小4、籃球的質(zhì)量為0.6kg，在某次運(yùn)動(dòng)中籃球先以3m/s的速率豎直向下著地，經(jīng)0.2s后，又以2m/s的速率豎直向上離開地面，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=10m/s2，在籃球著地的過程中，地面對(duì)它的平均作用力大小為A．3N B．6N C．15N D．21N5、一物體靜止在質(zhì)量均勻的星球表面的“赤道”上.已知引力常量G，星球密度ρ．若由于星球自轉(zhuǎn)使物體對(duì)星球表面的壓力恰好為零，則該星球自轉(zhuǎn)的周期為（）A． B． C．ρGπ D．6、力學(xué)中，選定下列哪組物理量為國際單位制中的基本物理量A．力、長度、質(zhì)量 B．力、質(zhì)量、時(shí)間C．長度、力、時(shí)間 D．長度、質(zhì)量、時(shí)間二、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、某靜電場中的電場線如圖所示，帶電粒子在電場中僅受電場力作用，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示，由M運(yùn)動(dòng)到N，以下說法正確的是()A．粒子必定帶正電荷B．粒子在M點(diǎn)的加速度大于它在N點(diǎn)的加速度C．粒子在M點(diǎn)的加速度小于它在N點(diǎn)的加速度D．粒子在M點(diǎn)的動(dòng)能大于它在N點(diǎn)的動(dòng)能8、一次模擬演習(xí)中，某特種兵進(jìn)行了飛行跳傘表演．該傘兵從高空靜止的直升飛機(jī)上跳下，在t0時(shí)刻打開降落傘，在3t0時(shí)刻以速度v2著地．若該傘兵運(yùn)動(dòng)方向一直沿著豎直方向，其速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示．下列結(jié)論正確的是（）A．在0～t0時(shí)間內(nèi)加速度恒定，在t0～3t0時(shí)間內(nèi)加速度減小B．在0～3t0時(shí)間內(nèi)，該傘兵一直都處于失重狀態(tài)C．在3t0時(shí)刻該傘兵的腳觸地時(shí)，腳對(duì)地面的作用力大于地面對(duì)腳的作用力D．在t0～3t0時(shí)間內(nèi)，降落傘和傘兵所受的阻力越來越小9、如圖所示，小車在光滑水平面上向左勻速運(yùn)動(dòng)，輕質(zhì)彈簧左端固定在A點(diǎn)，物體與固定在A點(diǎn)的細(xì)線相連，彈簧處于壓縮狀態(tài)（物體與彈簧未連接），某時(shí)刻細(xì)線斷開，物體沿車滑動(dòng)，脫離彈簧后與B端碰撞并粘合在一起，取小車、物體和彈簧為一個(gè)系統(tǒng)，下列說法正確的是（）A．若物體滑動(dòng)中不受摩擦力，則全過程系統(tǒng)機(jī)械能守恒B．若物體滑動(dòng)中受摩擦力，全過程系統(tǒng)動(dòng)量不守恒C．不論物體滑動(dòng)中受不受摩擦力，小車的最終速度都相同D．不論物體滑動(dòng)中受不受摩擦力，全過程系統(tǒng)損失的總機(jī)械能都是相同的10、如圖所示，A、B、C三顆人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知三顆衛(wèi)星的質(zhì)量關(guān)系為mA=mB＜mC，軌道半徑的關(guān)系為rA＜rB=rC，則三顆衛(wèi)星（）A．線速度大小關(guān)系為B．加速度大小關(guān)系為C．向心力大小關(guān)系為D．周期關(guān)系為TA<TB=TC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）如圖所示，用“碰撞試驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究兩個(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系．（1）圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置由靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測量平拋射程OP，然后，把被碰小球m2靜置于軌道的末端，再將入射球m1從斜軌S位置靜止釋放，與小球m2相撞，并多次重復(fù)，接下來要完成的必要步驟是_______．（填選項(xiàng)的符號(hào)）A．用天平測量兩個(gè)小球的質(zhì)量m1、m2B．測量小球m1開始釋放高度h和拋出點(diǎn)距地面的高度HC．分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、ND．測量平拋射程OM、ON（2）若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，則表達(dá)式可表示為_____（用（1）問中測量的量字母表示）（3）若m1=45.0g、m2=9.0g、OP=46.20cm,則ON可能的最大值為_____cm．12．（12分）某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律．物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng)，重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上（尚未到達(dá)滑輪處）．從紙帶上便于測量的點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖議所示．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz．①通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)________和_______之間某時(shí)刻開始減速．②計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的速度大小為________m/s，計(jì)數(shù)點(diǎn)6對(duì)應(yīng)的速度大小為______m/s．（保留三位有效數(shù)字）．③物塊減速運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大小為=_____m/s2，若用來計(jì)算物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)（g為重力加速度），則計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值_________（填“偏大”或“偏小”）．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1所示，兩平行導(dǎo)軌是由傾斜導(dǎo)軌(傾角為θ)與水平導(dǎo)軌用極短的圓弧導(dǎo)軌平滑連接而成的，并處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，兩導(dǎo)軌間距為L，上端與阻值為R的電阻連接．一質(zhì)量為m的金屬桿AB在t＝0時(shí)由靜止開始在沿P1P2方向的拉力(圖中未畫出)作用下沿導(dǎo)軌下滑．當(dāng)桿AB運(yùn)動(dòng)到P2Q2處時(shí)撤去拉力，桿AB在水平導(dǎo)軌上繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，其速率v隨時(shí)間t的變化圖象如圖2所示，圖中vmax和t1為已知量．若全過程中電阻R產(chǎn)生的總熱量為Q，桿AB始終垂直于導(dǎo)軌并與導(dǎo)軌保持良好接觸，導(dǎo)軌和桿AB的電阻以及一切摩擦均不計(jì)，求：(1)桿AB中的最大感應(yīng)電流Imax的大小和方向；(2)桿AB下滑的全過程通過電阻R的電荷量q；(3)撤去拉力后桿AB在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的路程s.14．（16分）如圖甲所示，水平軌道AB與豎直面內(nèi)半徑為R=0.1m的光滑螺旋狀圓軌道O、傾角為θ=37°斜面BD軌道緊密平滑連接。一質(zhì)量為M=0.1kg，兩端都可作為車頭、極小的玩具小車內(nèi)裝有加速度顯示器，如圖乙是其放大圖，兩彈簧兩端分別與振子和小車相連，靜止時(shí)彈簧處于原長位置，指針位于“0”刻度處?，F(xiàn)使小車在外力作用下沿水平軌道AB以加速度a=2m/s2從靜止開始加速至B點(diǎn)，之后撤去外力小車沿圓軌道繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，并沖上斜面BD。已知小車在沖上斜面BD時(shí)指針離開“0”刻度2mm，其中兩彈簧勁度系數(shù)為k=10N/m，振子質(zhì)量為m=0.01kg，與車廂無摩擦。求：(1)小車沖上斜面BD時(shí)，顯示器指針位于“0”刻度左方還是右方？小車與斜面的動(dòng)摩擦因素μ為多少？(2)要使小車能夠返回AB面上，則其在BD面上運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間tmin；(3)要使小車不脫離軌道，則小車開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，外力在AB面上作用的距離x滿足的條件。15．（12分）如圖所示，在光滑桌面上放著長木板，其長度為m，在長木板的左上端放一可視為質(zhì)點(diǎn)的小金屬塊，它的質(zhì)量和木板的質(zhì)量相等，最初它們是靜止的．現(xiàn)讓小金屬塊以m/s的初速度向右滑動(dòng)，當(dāng)滑動(dòng)到長木板的右端時(shí)，滑塊的速度為m/s，取m/s2，求：（1）滑塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）小金屬塊滑到長木板右端經(jīng)歷的時(shí)間t。

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】

根據(jù)知，這些氫原子可能輻射出三種不同頻率的光子．波長最長的，則頻率最小，因此氫原子由n=3向n=2能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光子能量最小，則故A正確，BCD錯(cuò)誤；故選A2、C【解析】

對(duì)物體B受力分析，受重力和拉力，由二力平衡得到：T=mBg，則知彈簧的彈力不變，伸長量不變，故A錯(cuò)誤；連接A、B的細(xì)繩之間的夾角減小，則兩條細(xì)繩的拉力的合力變大，即細(xì)繩對(duì)滑輪的作用力變大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；將薄木板由傾角30°緩慢放平的過程中肯定存在一個(gè)位置，即物塊A受的重力、細(xì)線的拉力以及斜面的支持力三力平衡，此時(shí)A受摩擦力為零，則因開始時(shí)和最后時(shí)物塊A所示的摩擦力均不是零，可知物體A受到的摩擦力先變小后變大，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；故選C.3、D【解析】A項(xiàng)：根據(jù)沿電場線方向電勢越來越低，且b點(diǎn)電勢低于c點(diǎn)電勢可知，點(diǎn)電荷Q帶正電，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：根據(jù)W=qU可知，由于ab=bc且ab兩點(diǎn)間平均場強(qiáng)小于bc兩點(diǎn)間平均場強(qiáng)，所以ab兩點(diǎn)間的電勢差小于bc兩點(diǎn)間的電勢差，所以兩個(gè)過程中，電場力做功不相等，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：由公式可知，離點(diǎn)電荷越遠(yuǎn)場強(qiáng)越小，電場力越小，加速度越小，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：電子僅在電場力作用下運(yùn)動(dòng)，電場力做負(fù)功，電勢能增大，動(dòng)能減小，故D正確．4、D【解析】

取向上為正方向，由動(dòng)量定理：(F-mg)t=mv2-(-mv1A.3N，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.6N，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.15N，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.21N，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；5、A【解析】

設(shè)某行星質(zhì)量為M，半徑為R，物體質(zhì)量為m，萬有引力充當(dāng)向心力，則有又聯(lián)立兩式解得：所以周期為：，故A正確．【點(diǎn)晴】赤道上隨行星一起轉(zhuǎn)動(dòng)的物體對(duì)行星表面的壓力恰好為零，說明此時(shí)萬有引力提供向心力，根據(jù)萬有引力充當(dāng)向心力及M=ρV進(jìn)行求解．6、D【解析】

力學(xué)國際單位制中的基本物理量有：質(zhì)量、時(shí)間、長度。所以D對(duì)，ABC錯(cuò)。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、AC【解析】試題分析：由電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡可知，電荷的受力方向沿著電場線切線的方向，所以粒子帶正電，故A正確；電場線的密集程度表示電場的強(qiáng)弱，由圖可以看出，N點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于M點(diǎn)的，故粒子在M點(diǎn)受的電場力小，加速度小，所以C正確、B錯(cuò)誤；由圖可以看出，電場力做正功，電荷的電勢能減小，動(dòng)能增大，所以D錯(cuò)誤；考點(diǎn)：電場線、電勢、動(dòng)能定理8、AD【解析】

速度圖象傾斜的直線表示物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度不變，根據(jù)斜率等于加速度，分析t0腳對(duì)地面的作用力和地面對(duì)腳的作用力是一對(duì)作用力與反作用力；【詳解】A、由圖可知，在0～t0時(shí)間傘兵做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度不變，t0～3t0時(shí)間內(nèi)圖線的斜率逐漸減小，則加速度逐漸減小，故A正確；

B、由圖可知，在t0～3t0時(shí)間傘兵向下做減速運(yùn)動(dòng)，所以加速度的方向向上，處于超重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；

C、腳對(duì)地面的作用力和地面對(duì)腳的作用力是一對(duì)作用力與反作用力，大小相等方向相反，故C錯(cuò)誤；

D、設(shè)降落傘和傘兵的總質(zhì)量為m，所受的阻力為f【點(diǎn)睛】本題根據(jù)斜率等于加速度判斷加速度的變化，同時(shí)要注意腳對(duì)地面的作用力和地面對(duì)腳的作用力是一對(duì)作用力與反作用力。9、CD【解析】

A．物體與橡皮泥粘合的過程，發(fā)生非彈性碰撞，系統(tǒng)機(jī)械能有損失，故A錯(cuò)誤.B．整個(gè)系統(tǒng)在水平方向不受外力，豎直方向上合外力為零，則全過程系統(tǒng)的合外力為零，系統(tǒng)的動(dòng)量一直守恒；故B錯(cuò)誤.C．不論物體滑動(dòng)中受不受摩擦力，全過程系統(tǒng)的合外力為零，系統(tǒng)的動(dòng)量一直守恒，原來物體和小車一起向左做勻速運(yùn)動(dòng)，速度相同，最終小車物體的速度仍然相同，由動(dòng)量守恒可得，系統(tǒng)的速度與初速度相等．即不論物體滑動(dòng)中受不受摩擦力，小車的最終速度都等于初速度，故C正確．D．由C項(xiàng)的分析可知，當(dāng)物體與B端橡皮泥粘在一起時(shí)，系統(tǒng)的速度與初速度相等，所以系統(tǒng)的末動(dòng)能與初動(dòng)能是相等的，系統(tǒng)損失的機(jī)械能等于彈簧的彈性勢能，與物體滑動(dòng)中有沒有摩擦無關(guān)；故D正確．10、BD【解析】

根據(jù)萬有引力提供向心力：，解得：，由圖示可知：rA＜rB=rC，所以vA＞vB=vC，故A錯(cuò)誤；根據(jù)萬有引力提供向心力：，解得：，由圖示可知：rA＜rB=rC，所以aA＞aB=aC，故B正確；向心力為，由題意知三顆衛(wèi)星的質(zhì)量關(guān)系為mA=mB＜mC，軌道半徑的關(guān)系為rA＜rB=rC，所以可以判斷：FA＞FB，F(xiàn)B＜FC，故C錯(cuò)誤；根據(jù)萬有引力提供向心力：，解得：，由圖示可知：rA＜rB=rC，所以TA<TB=TC，故D正確．所以BD正確，AC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)ACD(2)(3)77.00【解析】（1）要驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律定律，即驗(yàn)證：m1v1=m1v2+m2v3，小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，它們拋出點(diǎn)的高度相等，在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，上式兩邊同時(shí)乘以t得：m1v1t=m1v2t+m2v3t，得：m1OP=m1OM+m2ON，因此實(shí)驗(yàn)中需要測量兩小球的質(zhì)量、先確定落點(diǎn)的位置再測量出平拋的水平距離；故應(yīng)進(jìn)行的步驟為ACD；

（3）根據(jù)（2）的分析可知，要驗(yàn)證動(dòng)量守恒應(yīng)驗(yàn)證的表達(dá)式為：m1OP=m1OM+m2ON；

（4）發(fā)生彈性碰撞時(shí)，被碰小球獲得速度最大，根據(jù)動(dòng)量守恒的表達(dá)式是：m1v0=m1v1+m2v2

由m1v02=m1v12+m2v22，

得機(jī)械能守恒的表達(dá)式是：m1?OM2+m2?ON2=m1?OP2，

聯(lián)立解得：v2=v0，

因此最大射程為：sm=?OP==77.0cm；

點(diǎn)睛：該題考查用“碰撞試驗(yàn)器”驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，該實(shí)驗(yàn)中，雖然小球做平拋運(yùn)動(dòng)，但是卻沒有用到速和時(shí)間，而是用位移x來代替速度v，成為是解決問題的關(guān)鍵．注意明確射程最大對(duì)應(yīng)的條件．12、671.001.162.00偏大【解析】

試題分析：（1）從紙帶上的數(shù)據(jù)分析得知：在點(diǎn)計(jì)數(shù)點(diǎn)6之前，兩點(diǎn)之間的位移逐漸增大，是加速運(yùn)動(dòng)，在計(jì)數(shù)點(diǎn)7之后，兩點(diǎn)之間的位移逐漸減小，是減速運(yùn)動(dòng)，所以物塊在相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)6和7之間某時(shí)刻開始減速（2）根據(jù)某段的平均速度等于中時(shí)刻的速度，則有：（3）由紙帶可知，計(jì)數(shù)點(diǎn)7往后做減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)逐差法得：．在減速階段產(chǎn)生的加速度的力是滑動(dòng)摩擦力和紙帶受的阻力，所以計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因素的真實(shí)值偏大．考點(diǎn)：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律實(shí)驗(yàn)【點(diǎn)睛】做分析勻變速直線運(yùn)動(dòng)情況時(shí)，其兩個(gè)推論能使我們更為方便解決問題，一、在相等時(shí)間內(nèi)走過的位移差是一個(gè)定值，即，二、在選定的某一過程中，中間時(shí)刻瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度四、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、（1），由A流向B；（2）；（3）；【解析】

根據(jù)E=BLv和閉合電路的歐姆定律求解感應(yīng)電流的最大值；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路的歐姆定律結(jié)合電荷量的計(jì)算公式求解桿MN沿斜導(dǎo)軌下滑的過程中，通過電阻R的電荷量；根據(jù)平均加速度和安培力的關(guān)系計(jì)算撤去拉力后，桿MN在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)的路程s.【詳解】（1）由題圖2知桿AB運(yùn)動(dòng)到水平軌道