2022-2023學(xué)年甘肅省物理高二第二學(xué)期期末統(tǒng)考試題含解析

2022-2023學(xué)年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)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，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、氫原子第n能級的能量為En＝(n＝l，2，3…），若一個(gè)處于第n1能級的氫原子躍遷過程中發(fā)射能量為2.55eV的光子后處于比基態(tài)能量高出10.2eV的第n2能級．下列說法中正確的是A．n1＝5B．n2＝3C．用能量為l0.2eV的光子照射氫原子，就可以使處于基態(tài)的氫原子電離D．一個(gè)處于第n1能級的氫原子向低能級躍遷過程中最多可能輻射出3種不同頻率的光子2、下列說法正確的是()A．瑪麗·居里首先提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型B．盧瑟福在α粒子散射實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了電子C．查德威克在原子核人工轉(zhuǎn)變的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了中子D．玻爾為解釋光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律提出了光子說3、一個(gè)普通的家用照明LED燈正常發(fā)光時(shí)，通過它的電流與下列哪一組數(shù)值較為接近？（）A．20A B．2A C．0.2A D．0.02A4、如圖，一質(zhì)量為M的光滑大圓環(huán)，用一細(xì)輕桿固定在豎直平面內(nèi)；套在大圓環(huán)上的質(zhì)量為m的小環(huán)（可視為質(zhì)點(diǎn)），從大圓環(huán)的最高處由靜止滑下，重力加速度為g．當(dāng)小圓環(huán)滑到大圓環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)，大圓環(huán)對輕桿拉力的大小為（）A．Mg-5mg B．Mg+mg C．Mg+5mg D．Mg+10mg5、如圖所示，今有一子彈穿過兩塊靜止放置在光滑水平面上的相互接觸質(zhì)量分別為m和2m的木塊A、B，設(shè)子彈穿過木塊A、B的時(shí)間分別為t1和t2，木塊對子彈的阻力恒為Ff，則子彈穿過兩木塊后，木塊A的速度大小是（）A． B． C． D．6、下列有關(guān)四幅圖的說法中，正確的是()A．α粒子散射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了湯姆遜原子棗糕模型的正確性B．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．放射線甲由α粒子組成，每個(gè)粒子帶兩個(gè)單位正電荷D．該鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于原子核的聚變反應(yīng)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、關(guān)于原子核的結(jié)合能和比結(jié)合能，下列說法正確的是A．原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B．自由核子組成原子核時(shí)，其質(zhì)量虧損所對應(yīng)的能量大于該原子核的結(jié)合能C．比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定D．比結(jié)合能大的原子核結(jié)合或分解成比結(jié)合能小的原子核時(shí)釋放核能8、一名宇航員在某星球上完成自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，讓一個(gè)質(zhì)量為2kg的小球從一定的高度自由下落，測得在第5s內(nèi)的位移是18m，則()A．物體在2s末的速度是20m/sB．物體在第5s內(nèi)的平均速度是18m/sC．物體在第2s內(nèi)的位移是20mD．物體在5s內(nèi)的位移是50m9、欲使處于基態(tài)的氫原子激發(fā)，下列措施可行的是（

）A．用10.2eV的光子照射

B．用11eV的光子照射C．用14eV的光子照射 D．用11eV的電子碰撞10、如圖甲所示，直角坐標(biāo)系xOy的1、3象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，2、4象限內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B．現(xiàn)讓半徑為R，圓心角為90°的扇形閉合導(dǎo)線框OPQ以恒定角速度繞O點(diǎn)在紙面內(nèi)沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．取導(dǎo)線框中電流順時(shí)針方向?yàn)檎?，某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，線框中的電流i隨時(shí)間t變化關(guān)系如圖乙所示，則計(jì)時(shí)時(shí)刻導(dǎo)線框的OP邊所處的位置可能是A．與x軸正半軸重合B．與y軸正半軸重合C．與y軸負(fù)半軸重合D．與x軸負(fù)半軸重合三、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）現(xiàn)要測定一個(gè)額定電壓2.5V、額定功率約0.7W的小燈泡的伏安特性曲線．①為了測量的電壓能從零開始，測量誤差較小，請?jiān)趫D甲中連好實(shí)物電路圖____．②合上開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭應(yīng)置于滑動(dòng)變阻器的_____（填“左端”或“右端”）．③根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，描繪出的U﹣I圖象如圖乙所示，由圖可知，當(dāng)燈泡的電壓為1.80V時(shí)，小燈絲電阻為_____Ω，小燈泡的功率為_____W（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．④某小組在正常實(shí)驗(yàn)中無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電流表、電壓表的讀數(shù)都調(diào)不到零，于是他們向老師求助，老師說該電路中有一根導(dǎo)線斷了，請問圖中哪根導(dǎo)線斷了？_____（填“ab”或者“cd”）．12．（12分）現(xiàn)提供如下器材，測量定值電阻（約）的阻值．a(chǎn)．兩個(gè)相同電流計(jì)、（，內(nèi)阻約）b．電阻箱（）c．電阻箱，（）d．電源（電動(dòng)勢約，內(nèi)阻不計(jì)）e．開關(guān)兩個(gè)，導(dǎo)線若干f．滑動(dòng)變阻器（最大阻值）(1)由于電流計(jì)量程很小，需要先將它們進(jìn)行改裝．某同學(xué)設(shè)計(jì)了用半偏法測電流計(jì)內(nèi)阻的電路如圖．實(shí)驗(yàn)過程如下：先將調(diào)為最大,然后閉合、，調(diào)節(jié)、，使___________滿偏，使_____________半滿偏（填寫元件符號），由此可測電流計(jì)的內(nèi)阻．(2)若測得電流計(jì)的內(nèi)阻為，要將改裝成量程為的電壓表，需串聯(lián)的電阻值為_____________．(3)采用改裝后的電壓表和改裝后電流表并用伏安法測量待測電阻阻值，請?jiān)诖痤}卷虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖____________．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）玻爾建立的氫原子模型，仍然把電子的運(yùn)動(dòng)視為經(jīng)典力學(xué)描述下的軌道運(yùn)動(dòng)．他認(rèn)為，氫原子中的電子在庫侖力的作用下，繞原子核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．已知電子質(zhì)量為m，元電荷為e，靜電力常量為k，氫原子處于基態(tài)時(shí)電子的軌道半徑為r1．（1）氫原子處于基態(tài)時(shí)，電子繞原子核運(yùn)動(dòng)，可等效為環(huán)形電流，求此等效電流值．（2）氫原子的能量等于電子繞原子核運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能、電子與原子核系統(tǒng)的電勢能的總和．已知當(dāng)取無窮遠(yuǎn)處電勢為零時(shí)，點(diǎn)電荷電場中離場源電荷q為r處的各點(diǎn)的電勢．求處于基態(tài)的氫原子的能量．（3）處在激發(fā)態(tài)的氫原子向能量較低的狀態(tài)躍遷時(shí)會發(fā)出一系列不同頻率的光，形成氫光譜．氫光譜線的波長可以用下面的巴耳末—里德伯公式來表示n，k分別表示氫原子躍遷前后所處狀態(tài)的量子數(shù)．k=1，2，3，……對于每一個(gè)k，有n=k+1，k+2，k+3，……R稱為里德伯常量，是一個(gè)已知量．對于的一系列譜線其波長處在紫外線區(qū)，稱為賴曼系；的一系列譜線其波長處在可見光區(qū)，稱為巴耳末系．用氫原子發(fā)出的光照射某種金屬進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)用賴曼系波長最短的光照射時(shí)，遏止電壓的大小為U1；當(dāng)用巴耳末系波長最長的光照射時(shí)，遏止電壓的大小為U2．真空中的光速為．求：普朗克常量和該種金屬的逸出功．14．（16分）如圖所示，MN、PQ為水平放置的足夠長的平行光滑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距L為0.5m，導(dǎo)軌左端連接一個(gè)阻值為R=2.5?的定值電阻R．將一質(zhì)量為0.2kg的金屬棒cd垂直放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒cd的電阻r=1.5?，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，整個(gè)裝置處于垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T．若金屬棒以1m/s的初速度向右運(yùn)動(dòng)，同時(shí)對棒施加一個(gè)水平向右的拉力F，并保持拉力的功率恒為4W，從此時(shí)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過2s金屬棒的速度穩(wěn)定不變，試求：（1）金屬棒cd的電流方向，并分析金屬棒的加速度變化情況；（2）金屬棒穩(wěn)定后速度是多少？此時(shí)電阻R上消耗的電功率是多少？（3）金屬棒速度為2m/s時(shí)的加速度大小，并畫出整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中大致的v-t圖像，并標(biāo)出t=0，t=2s時(shí)的坐標(biāo)．15．（12分）一個(gè)邊長為a=1m的正方形線圈，總電阻R=2Ω，當(dāng)線圈以v=2m/s的速度通過磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T的勻強(qiáng)磁場區(qū)域時(shí)，線圈平面總保持與磁場垂直．若磁場的寬度b>1m，如圖所示，求：（1）線圈進(jìn)入磁場的過程中感應(yīng)電流的大小；（2）線圈在穿過整個(gè)磁場的過程中釋放的焦耳熱．

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、D【解析】

AB、基態(tài)的能量為-13.6eV，根據(jù)氫原子發(fā)射能量為2.55eV的光子后處于比基態(tài)能量高出l0.2eV的激發(fā)態(tài)，得出氫原子發(fā)射光子前后所具有的能量，再依據(jù)氫原子第n能級的能量為：（n=l，2，3…），則有：，，聯(lián)立解得：n1=4；n1=2；故AB錯(cuò)誤。

C、用能量為l3.6eV的光子照射氫原子，才可以使處于基態(tài)的氫原子電離，故C錯(cuò)誤；

D、一個(gè)處于n=4能級的氫原子，躍遷到基態(tài)的過程中，釋放出的光子光子最多由3種，分別是從n=4→3→2→1放出的，故D正確。

故選D。2、C【解析】A、盧瑟福在α粒子散射實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)極少數(shù)粒子發(fā)生極大角度的偏轉(zhuǎn)，從而提出了原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說，本實(shí)驗(yàn)中沒有發(fā)現(xiàn)質(zhì)子，是其在用α粒子轟擊氮核時(shí)發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，故AB錯(cuò)誤；

C、查德威克在原子核人工轉(zhuǎn)變的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了中子，故C正確；D、貝可勒爾發(fā)現(xiàn)的天然放射現(xiàn)象說明原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，故D正確．點(diǎn)睛：本題考查物理學(xué)史，是常識性問題，對于物理學(xué)上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強(qiáng)記憶，這也是考試內(nèi)容之一．3、C【解析】

一個(gè)普通的家用照明LED燈比如220V、40W，正常發(fā)光時(shí)電壓為220V，功率為40W，由功率公式P=UI有選項(xiàng)C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。4、C【解析】試題分析：小圓環(huán)到達(dá)大圓環(huán)低端時(shí)滿足：，對小圓環(huán)在最低點(diǎn)，有牛頓定律可得：；對大圓環(huán)，由平衡可知：，解得，選項(xiàng)C正確．考點(diǎn)：牛頓定律及物體的平衡．5、B【解析】A與B分離時(shí)二者的速度是相等的，分離后A的速度不變，在分離前子彈對系統(tǒng)的作用力使A與B的速度增大，由動(dòng)量定理得：，所以：，故選項(xiàng)B正確．點(diǎn)睛：A與B分離時(shí)二者的速度是相等的，在水平面上運(yùn)動(dòng)的過程中受到子彈的作用力，由動(dòng)量定理即可求出A的速度．6、B【解析】

A．粒子散射實(shí)驗(yàn)否定了湯姆遜原子棗糕模型，確立了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故A錯(cuò)誤；B．在光頻率保持不變的情況下，入射光越強(qiáng)，飽和光電流越大，故B正確；C．根據(jù)左手定則可知放射線丙由粒子組成，每個(gè)粒子帶兩個(gè)單位正電荷，故C錯(cuò)誤；D．鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于原子核的裂變反應(yīng)，故D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、AC【解析】

A．原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，A正確；B．根據(jù)質(zhì)能方程可知，自由核子組成原子核時(shí)，其質(zhì)量虧損所對應(yīng)的能量等于該原子核的結(jié)合能，B錯(cuò)誤；C．比結(jié)合能的大小反映原子核的穩(wěn)定程度，比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，C正確；D．比結(jié)合能小的原子核結(jié)合或分解成比結(jié)合能大的原子核時(shí)釋放核能，D錯(cuò)誤．故選AC。【點(diǎn)睛】比結(jié)合能：原子核結(jié)合能對其中所有核子的平均值，亦即若把原子核全部拆成自由核子，平均對每個(gè)核子所要添加的能量用于表示原子核結(jié)合松緊程度．結(jié)合能：兩個(gè)或幾個(gè)自由狀態(tài)的粒子結(jié)合在一起時(shí)釋放的能量自由原子結(jié)合為分子時(shí)放出的能量叫做化學(xué)結(jié)合能，分散的核子組成原子核時(shí)放出的能量叫做原子核結(jié)合能．本題考查了結(jié)合能和比結(jié)合能的區(qū)別，注意兩個(gè)概念的聯(lián)系和應(yīng)用是關(guān)鍵．8、BD【解析】

第5s內(nèi)的位移是18m，有：1解得：g=4A.物體在2s末的速度是：v=at2=4×2=8m/s故A錯(cuò)誤；B.在第5s內(nèi)的位移是18m，則平均速度：v故B正確；C.前2s的位移：x2第1s內(nèi)的位移：x則物體在第2s內(nèi)的位移：△x=x2-x1=8-2=6m故C錯(cuò)誤；D.物體在5s內(nèi)的位移：x=故D正確。9、ACD【解析】

A．用10.2eV的光子照射，即?13.6+10.2eV=?3.4eV，躍遷到第二能級．故A正確．B．因?yàn)?13.6+11eV=?2.6eV，不能被吸收．故B錯(cuò)誤．C．用14eV的光子照射，即?13.6+14eV>0，氫原子被電離．故C正確．D．用11eV的動(dòng)能的電子碰撞，可能吸收10.2eV能量，故D正確；故選ACD.10、BC【解析】A、若與x軸正半軸重合，由于線圈OPQ以恒定角速度繞O點(diǎn)在紙面內(nèi)沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)右手定則，產(chǎn)生了逆時(shí)針的電流，故A錯(cuò)；BC、若與y軸正半軸重合，由于線圈OPQ以恒定角速度繞O點(diǎn)在紙面內(nèi)沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)右手定則，產(chǎn)生了順時(shí)針的電流，故B對；C、若與y軸負(fù)半軸重合，由于線圈OPQ以恒定角速度繞O點(diǎn)在紙面內(nèi)沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)右手定則，產(chǎn)生了順時(shí)針的電流，故C對；D、若與x軸負(fù)半軸重合，由于線圈OPQ以恒定角速度繞O點(diǎn)在紙面內(nèi)沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)右手定則，產(chǎn)生了逆時(shí)針的電流，故D錯(cuò)；故選BC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、；左；7.2；0.45；ab【解析】

根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求確定實(shí)驗(yàn)電路的接法；再根據(jù)伏安特性曲線可明確對應(yīng)的電流值，由歐姆定律求解電阻；由功率公式求解功率．【詳解】(1)題目中要求從零開始調(diào)節(jié)，故應(yīng)采用滑動(dòng)變阻器的分壓接法；同時(shí)因燈泡內(nèi)阻較小，故電流表采用外接法；實(shí)物圖如圖所示(2)由圖可知，要使測量部分電流由零開始調(diào)節(jié)，則滑片應(yīng)接在最左側(cè)；(3)由圖可知，當(dāng)電壓為1.80V時(shí)，電流為：0.25A，電阻；此狀態(tài)P=UI=0.45W(4)無法使電流從零開始調(diào)節(jié)說明沒有正確接成分壓接法；但電路有電流，則說明只能是ab出現(xiàn)斷路．【點(diǎn)睛】本題考查描繪燈泡的伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)，要求掌握分壓接法的原理；能正確接線并能分析故障．12、G1G255.8kΩ【解析】

（1）若并聯(lián)的兩個(gè)支路電流相等，則電流表內(nèi)阻與電阻箱內(nèi)阻相等；故保證G1滿偏，使G2半偏；

（2）電流計(jì)內(nèi)阻為4.2KΩ，滿偏電流為50μA，要將G2改裝成量程為3V的電壓表，需串聯(lián)的電阻值為：（3）采用伏安法測電阻，要測量多組數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，電流表內(nèi)外接法依據(jù)待測電阻的電阻值與電流表、電壓表的內(nèi)阻關(guān)系進(jìn)行判斷，故內(nèi)外接均可；電路中電流約為：3/5000A=600μA；給出的電流計(jì)不能測量電流值；故應(yīng)將電流計(jì)改裝為大量程的電流表．電路原理圖如圖所示：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、（1）（2）（3）【解析】

（1）電子繞原子核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)：解得電子繞原子核運(yùn)動(dòng)的等效電流（2）處于基態(tài)的氫