湖南省汨羅第二中學2023年高二物理第二學期期末學業(yè)水平測試模擬試題含解析

2022-2023學年高二下物理期末模擬試卷注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。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中，只有一項是符合題目要求的。1、放射性元素電源應(yīng)用空間比較廣泛，大多用在軍事或航天領(lǐng)域。其工作原理是放射性元素發(fā)射的射線或射線被與射線發(fā)生相互作用的物質(zhì)吸收，將射線的能量轉(zhuǎn)換為內(nèi)能，然后再將內(nèi)能轉(zhuǎn)換為電能。為了防止放射性元素對外界環(huán)境造成影響，放射性元素電源的外層應(yīng)有防護層。下表為三種不同放射性元素的相關(guān)參數(shù)：放射性元素發(fā)射的射線放射性元素的半衰期270天24天89.6年由以上參數(shù)分析，下列說法正確的是（）A．發(fā)射出的粒子電荷量少，因此由該元素制成的電源使用時間最長，保護層的材料應(yīng)比較厚B．的半衰期最長，因此由該元素制成的電源使用時間最長，保護層的材料應(yīng)比較薄C．1000個核經(jīng)過48天，剩余250個核D．放射性元素在發(fā)生衰變時，由于放出能量，衰變后的質(zhì)量數(shù)減少2、在光滑的絕緣水平面上，有一個正三角形abc，頂點a、b、c處分別固定一個正點電荷，電荷量相等，如圖所示，D點為正三角形外接圓的圓心，E、G、H點分別為ab、ac、bc的中點，F(xiàn)點為E點關(guān)于c電荷的對稱點，不計空氣阻力．下列說法中正確的是（）A．D點的電場強度為零、電勢為零B．E、F兩點的電場強度等大反向、電勢相等C．E、G、H三點的電場強度和電勢均相同D．若釋放c電荷，c電荷將一直做加速運動3、如圖所示，一束復(fù)色光從長方體玻璃磚上表面射入玻璃，穿過玻璃磚后從側(cè)表面射出，變?yōu)閍、b兩束單色光，則以下說法不正確的是（）A．玻璃對a光的折射率較小B．在玻璃中b光的波長比a光短C．在玻璃中b光傳播速度比a光大D．減小入射角i，a、b光線有可能消失4、如圖所示為氫原子的能級圖．用光子能量為的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，則觀測到的氫原子光譜的譜線條數(shù)是（）A．B．C．D．5、具有放射性，經(jīng)以下連續(xù)衰變過程：，最后生成穩(wěn)定的，下列說法中正確的是A．和中子數(shù)相同，質(zhì)子數(shù)不同B．整個衰變過程共發(fā)生6次α衰變和4次β衰變C．發(fā)生β衰變后變?yōu)?，說明原子核內(nèi)有β粒子D．的半衰期為6.7年，取40個該種原子核，經(jīng)過13.4年剩下10個該種原子核6、一質(zhì)點做簡諧運動的圖象如圖所示，下列說法正確的是()A．質(zhì)點振動頻率是4HzB．在10s內(nèi)質(zhì)點經(jīng)過的路程是20cmC．第4s末質(zhì)點的速度為零D．t＝1s和t＝3s兩時刻，質(zhì)點位移大小相等，方向相同二、多項選擇題：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中，有多個選項是符合題目要求的。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、正電子發(fā)射型計算機斷層顯像（PET）的基本原理是：將放射性同位素注入人體，在人體內(nèi)衰變放出的正電子與人體內(nèi)的負電子相遇而湮滅轉(zhuǎn)化為一對光子，被探測器的探測到．經(jīng)計算機處理后產(chǎn)生清晰的圖象，根據(jù)PET原理判斷，下列選項正確的是（）A．在人體內(nèi)衰變的方程是B．正負電子湮滅的方程式是C．在PET中，的主要用途是作為示蹤原子D．在PET中，的主要用途是參與人體的代謝過程8、關(guān)于電磁波，下列說法中正確的是（）A．麥克斯韋預(yù)言并首先通過實驗驗證了電磁波的存在B．在電磁波發(fā)射技術(shù)中，使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)叫調(diào)制C．移動電話內(nèi)，只有無線電接收裝置，沒有無線電發(fā)射裝置D．振蕩電路的頻率越高，發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大9、如圖甲所示，50匝矩形閉合導線框．ABCD處于磁感應(yīng)強度大小B=T的水平勻強磁場中，線框電阻不計．線框勻速轉(zhuǎn)動時所產(chǎn)生的正弦交變電壓圖象如圖乙所示．把該交變電壓加在圖丙中理想變壓器的P、Q兩端．已知變壓器的原線圈I和副線圈Ⅱ的匝數(shù)比為5:1，交變電流表為理想電表，電阻R=，其他各處電阻不計，以下說法正確的是A．t=0.1s時，電流表的示數(shù)為0B．副線圈中交變電流的頻率為5HzC．線框面積為m2D．0.05s線圈位于圖甲所示位置10、甲、乙兩物體在同一直線上運動的x-t圖像如圖所示，以甲的出發(fā)點為原點，出發(fā)時刻為計時起點，則從圖像上可以看出（）A．甲、乙同時出發(fā)B．乙比甲先出發(fā)C．甲開始運動時，乙在甲前面x0處D．甲在中途停了一會，但最后還是追上了乙三、實驗題：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）用如圖甲所示裝置驗證“動量守恒定律”．A、B兩球半徑相同，A球質(zhì)量為m1，B球質(zhì)量為m2，軌道包括斜槽和水平槽，固定在桌面上，白紙鋪在水平地面上，復(fù)寫紙在白紙上．先讓A球從斜槽上某一固定位置C由靜止?jié)L下，從軌道末端水平拋出，落到復(fù)寫紙上，重復(fù)上述操作10次，在白紙上得到10個落點痕跡；再把B球放在水平軌道末端，讓A球仍從位置C由靜止?jié)L下，A球和B球碰撞后，分別在白紙上留下各自的落點痕跡，重復(fù)操作10次．M、P、N為三個落點的平均位置，O點是水平槽末端在白紙上的豎直投影點，如圖乙所示．（1）除了圖甲中實驗器材外，完成本實驗還必須使用的測量儀器是________．（2）在下列實驗操作中，符合要求的是________（選填序號）．A．入射小球與被碰小球必須大小相同、質(zhì)量相等B．每次必須從同一高度由靜止釋放入射小球C．安裝軌道時，必須讓水平槽末端水平D．實驗過程中，只要保持復(fù)寫紙在白紙上位置不變，可以移動白紙（3）測量了A、B兩個小球的質(zhì)量m1、m2，記錄的落點平均位置M、N、P和軌道末端投影點O幾乎在同一條直線上，并測量出三個落點M、N、P與O點距離分別是LM、LN、LP．在實驗誤差允許范圍內(nèi)，若關(guān)系式________成立（用測得的物理量符號表示），則驗證了動量守恒定律．12．（12分）利用單擺測當?shù)刂亓铀俣鹊膶嶒炛?，單擺懸點至小球心的長度為l0.(1)利用游標卡尺測得金屬小球直徑如圖甲所示，小球直徑d＝_____cm．(2)實驗時用拉力傳感器測得擺線的拉力F隨時間t變化的圖象如圖乙所示，然后使單擺保持靜止，得到如圖丙所示的F–t圖象．①重力加速度的表達式g=____（用題目中的物理量d、l0、t0表示）．②設(shè)擺球在最低點時Ep=0，已測得當?shù)刂亓铀俣葹間，單擺的周期用T表示，那么測得此單擺擺動到最低點的機械能E的表達式是____，擺動到最高點的機械能E的表達式是____A．F1-F3gC．F3-F2四、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,繃緊的水平傳送帶足夠長,始終以的恒定速率順時針運行．初速度大小為的小物塊從與傳送帶等高的水平面上的A點向左運動,經(jīng)B點滑上傳送帶,已知A、B兩點的距離物塊與水平面的動摩擦因數(shù)物塊與水平傳送帶的動摩擦因數(shù)重力加速度不考慮物塊由水平面滑上傳送帶的能量損失．求:(1)物塊向左運動時到達B點的速度；(2)物塊在水平傳送帶上運動的總時間．14．（16分）如圖所示，光滑導熱活塞C將體積為V0的導熱容器分成A、B兩家，A、B中各封有一定質(zhì)量的同種氣體，A室左側(cè)連接有一U形氣壓計（U形管內(nèi)氣體的體積忽略不計），B室右側(cè)有一閥門K.可與外界大氣相通，外界大氣壓等于76cmHg，氣溫恒定。當光滑導熱活塞C靜止時，A、B兩室容積相等，氣壓計水銀柱高度差為38cm.現(xiàn)將閥門K打開，當活塞C不再移動時，求：①A室的體積；②B室從閥門K逸出的氣體質(zhì)量與原有質(zhì)量的比15．（12分）如圖所示，在平面直角坐標系xoy的一、二象限內(nèi)，分別存在以虛線OM為邊界的勻強電場和勻強磁場。勻強電場方向沿y軸負方向，勻強磁場方向垂直于xoy平面向里，虛線OM與x軸負方向成45°角。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子從坐標原點O處以速度v0沿x軸正方向運動，粒子每次到x軸將反彈，每次反彈水平分速度不變、豎直分速度大小均減為反彈前的倍、方向相反。電場強度大小為，磁感應(yīng)強度大小為，求：（不計粒子重力，題中各物理量單位均為國際單位，計算結(jié)果可用分式表示）（1）帶電粒子第一次離開磁場的位置坐標；（2）帶電粒子從開始運動到最后一次離開磁場所需時間；

參考答案一、單項選擇題：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中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】

AB．放射性元素電源使用時間的長短與放射性元素的半衰期有關(guān)，半衰期越長，使用的時間越長，因的半衰期最長，所以由制成的電源使用時間最長，由于發(fā)射的射線比射線的貫穿本領(lǐng)弱，所以由發(fā)射射線的元素制成的電源所需保護層的材料較薄，所以B正確，A錯誤；C．半衰期是一個統(tǒng)計規(guī)律，是對大量的原子核衰變規(guī)律的總結(jié)，所以C錯誤；D．在衰變的過程中，電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)守恒，所以D錯誤。故選B。2、D【解析】試題分析：由于D點為三角形外接圓的圓心，即到三個點電荷的距離相等，故任意兩點電荷在D點產(chǎn)生的合場強與一個點電荷在D點產(chǎn)生的電場強度大小等大反向，故D點的電場強度為零，由于電勢具有相對性，D點電勢可能為零，故A對；由c點電荷在E、F兩點產(chǎn)生的電場強度等大反向，但a、b兩個點電荷在E、F兩點產(chǎn)生的電場強度卻不相等，即E、F兩點的電場強度不相等，故B錯；E、G、H三點分別為ab、ac、bc的中點，故E的場強僅由電荷c決定，同理G點的場強僅由電荷b決定，H點的場強僅由電荷a決定，故三點的場強大小相同，但方向不同，故C錯誤；若釋放電荷c，則a、b在C點的合場強水平向右，a、b始終對c有斥力作用，故c電荷將一直做加速運動，D正確．所以本題選擇AD．考點：電場強度、點電荷的場強、電場的疊加、電勢3、C【解析】如圖所示，b光的偏折程度大于a光的偏折程度，知b光的折射率大于a光的折射率，故A正確；

根據(jù)知，b光的頻率大，則b光的波長小于a光的波長．故B正確；b光的折射率大于a光的折射率，由知在玻璃中b光傳播速度小于a光，故C錯誤；減小入射角i，則折射角減小，到達左邊豎直面時的入射角就增大，如增大達到臨界角則發(fā)生全反射，a、b光線消失，故D正確．此題選擇不正確的選項，故選C．點睛：解決本題的突破口在于通過光線的偏折程度比較出光的折射率大小，以及知道折射率、頻率、波長、在介質(zhì)中的速度等大小關(guān)系．4、C【解析】基態(tài)的氫原子吸收12.75eV后的能量E=?13.60+12.75eV=?0.85eV，可知氫原子躍遷到第4能級，根據(jù)=6知，可能觀測到氫原子發(fā)射的不同波長的光有6種．故選：C5、B【解析】

A.和具有相同的質(zhì)子數(shù)屬于放射性同位素，其原子核的質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，故A項不符合題意；B.β衰變質(zhì)量數(shù)不變，故232-208=4x則x=6發(fā)生6次α衰變，根據(jù)電荷數(shù)守恒可知：90-82=2x-y得到：y=4發(fā)生4次β衰變，故B項符合題意；C.發(fā)生β衰變后變?yōu)?，是原子核?nèi)一個中子轉(zhuǎn)化為一個質(zhì)子并放出電子，并非原子核內(nèi)有電子，故C項不符合題意；D.半衰期對個別的放射性原子沒有意義，故D項不符合題意.6、B【解析】試題分析：由圖讀出質(zhì)點振動的周期T=4s，則頻率．故A錯誤．質(zhì)點做簡諧運動，在一個周期內(nèi)通過的路程是4A，t=10s=2.5T，所以在10s內(nèi)質(zhì)點經(jīng)過的路程是．故B正確．在第4s末，質(zhì)點的位移為0，經(jīng)過平衡位置，速度最大．故C錯誤．由圖知在t=1s和t=3s兩時刻，質(zhì)點位移大小相等、方向相反，故D錯誤．考點：簡諧運動的振動圖象；簡諧運動的振幅、周期和頻率．二、多項選擇題：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中，有多個選項是符合題目要求的。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、ABC【解析】

由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒知應(yīng)該生成正電子，A正確；正負電子湮滅生成兩個光子，，B正確；顯像的原理是采集γ光子，即注入人體內(nèi)的O衰變放出正電子和人體內(nèi)的負電子湮滅轉(zhuǎn)化為γ光子，因此O主要用途是作為示蹤原子，故C正確D錯誤．8、BD【解析】

A．麥克斯韋預(yù)言電磁波的存在，赫茲通過實驗驗證了電磁波的存在，A錯誤；B．在電磁波發(fā)射技術(shù)中，使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)叫調(diào)制，B正確；C．移動電話內(nèi)，即有無線電接收裝置，又有無線電發(fā)射裝置，C錯誤；D．理論的研究證明，振蕩電路向外界輻射能量的本領(lǐng)，即單位時間內(nèi)輻射出去的能量，與頻率的四次方成正比，頻率越高，發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大，D正確。故選BD。9、BC【解析】

原線圈中電壓的有效值，根據(jù)，解得U2=2V，故副線圈中的電流，電流表的電流為I1，則，解得I1=0.4A，故A錯誤；交流電的周期T=0.2s，故交流電的頻率f=＝5Hz，故B正確；根據(jù)Em=nBSω可知，故C正確；0.05s時線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大，線圈平面與中性面垂直，故D錯誤；故選BC.【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握交流電電動勢峰值的表達式，以及知道峰值與有效值的關(guān)系，知道原副線圈電壓、電流與匝數(shù)比的關(guān)系.10、ACD【解析】

試題分析：由圖象可知甲乙兩物體同時出發(fā)．故A正確B錯誤；可知開始運動時甲的出發(fā)點在坐標原點，而乙物體在出發(fā)時離坐標原點的距離為x0，故甲開始運動時，乙在甲前面x0處，故C正確；由于甲物體在t1～t2時間內(nèi)甲物體的位移未變，即甲在中途停了一會兒，在t3時刻甲乙兩物體的位置相同，即甲追上了乙，故D正確．考點：勻變速直線運動的圖像三、實驗題：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、刻度尺，天平BCm1LP＝m1LM+m2LN【解析】

第一空．驗證動量守恒定律實驗，需要測出兩球的質(zhì)量與球做平拋運動的水平位移，因此需要的實驗器材是：天平與刻度尺．第二空．A．為了防止入射小球碰后反彈，入射小球質(zhì)量應(yīng)大于被碰小球，A錯誤．B．為了保證每次入射小球碰撞前速度相同，每次必須從同一高度由靜止釋放入射小球，B正確．C．為了保證小球碰后做平拋運動，速度水平，安裝軌道時，必須讓水平槽末端水平，C正確．D．實驗中，要準確記錄小球平拋的水平位移，復(fù)寫紙和白紙不可隨意移動，D錯誤．第三空．兩球離開軌道后，做平拋運動，它們在空中的運動時間t相等，由動量守恒定律可知，實驗需要驗證：，兩邊同時乘以時間t得：，則實驗需要驗證：．12、2.26π2(l0-【解析】(1)游標卡尺的固定刻度讀數(shù)為22mm，游標讀數(shù)為0.1×6mm=0.6mm，所以擺球的直徑d=22mm+0.6mm=22.6mm=2.26cm；(2)①由擺線的拉力F隨時間t變化的圖象知，單擺的周期為4t0，擺長l=l0-d/2，根據(jù)T=2πl(wèi)g，重力加速度為：g=4π2②單擺在最低點時F1?mg=mv2l，mg=F1，根據(jù)周期公式擺長L=gT24π2，聯(lián)立三個式子則機械能為：E=Ek+Ep=F1-F單擺在最高點時F2+mg=mv2l，mg=F1，根據(jù)周期公式擺長L=gT24π2，E=Ek+Ep點睛：游標卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)，不需估讀；由圖求得單擺的周期，根據(jù)單擺的周期公式T=2πl(wèi)g求解g的表達式．擺長L等于懸點到球心的距離；在最低點F1-mg=mv2l，mg=F1．單擺擺動時的機械能等于最低點的動能和勢能之和．根據(jù)單擺的周期公式，求出擺長，代入F1四、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）4m/s（2）2.25s【解析】（1）物塊在水平面上運動加速度大小為：物塊從A點到B點的運動滿足：解得：（2）物塊在傳送帶上向左運動的加速度大小為：向左運動的時間向