安徽省肥东县圣泉中学2023年高二物理第二学期期末统考试题含解析

2022-2023学年高二下物理期末模拟试卷
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。

选择题必须用2B 铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。

2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。

3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、一列沿x 轴正方向传播的间谐机械横波，波速为4m/s ．某时刻波形如图所示，下列说法正确的是
A ．这列波的振幅为4cm
B ．这列波的周期为1s
C ．此时x =4m 处质点沿y 轴负方向运动
D ．此时x =4m 处质点的加速度为0
2、关于核反应，下列说法正确的是( )
A ．目前核电站都采用213112H H He γ+→+，是聚变反应
B ．1511247162N H
C He +→+是α衰变
C ．因为裂变释放能量，出现质量亏损，所以裂变后的总质量数减少
D ．铀（238
92U ）经过α、β衰变形成稳定的铅（20682Pb ）
，在这一变化过程中，共有6个中子转变为质子 3、如图所示，两个完全相同的小球，用一轻绳拴接。

用竖直向上的力F 作用在绳的中点，绳间的夹角α＝60°．缓慢增大力F ，直到两球刚要沿水平面运动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则关于此过程下列说法正确的是（ ）
A ．绳子的拉力逐渐减小
B ．地面对两球的支持力不变
C ．球与地面间的最大静摩擦力增大
D ．球运动前瞬间，所受到的摩擦力最大
4、用频率为υ的光垂直照射平面镜，光被镜面全部垂直反射回去．已知真空中的光速为c ，普朗克常量为h ，则光子在反射前后动量改变量的大小为（ ）
A ．h c υ
B ．
hc υ C ．
2hc υ D ．2h c υ
5、如图所示，一均匀带电的球体半径为R ，在球内有一点A ，与球心距离为2
R ，球外有一点B ，与球心距离为32R ，已知球体外场强与电荷全部集中在球心处的点电荷激发的场强相同，均匀球壳内部场强处处为零，则A 、B 两点的场强比值为：
A ．3：1
B ．1：1
C ．9：8
D ．9：1
6、蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳，翻滚并做各种空中动作的运动项目。

一名质量为60 kg 的运动员，从高处自由下落，着网时的速度1v =8m/s ，然后沿竖直方向蹦回，离开网时的速度2v =10 m/s 。

已知运动员与网接触的时间
为1.2s ，g 取10m/s²。

则在这段时间内网对运动员的平均作用力大小为( ) A ．100 N
B ．700 N
C ．900 N
D ．1500 N
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是
A．图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人
B．图乙：波尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子辐射光子的频率是不连续的
C．图丙：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型
D．图丁：根据电子束通过铝箔后的衍射图样，可以说明电子具有粒子性
8、下列说法正确的是（）
A．随着两分子间距离增大，分子力可能先增大后减小
B．随着两分子间距离增大，分子势能可能先减小后增大
C．气体分子的平均速率越大，对气壁压强一定越大
D．液体中的悬浮微粒越小，布朗运动越显著
E.热量可以自发地从低温物体传到高温物体
9、下列四幅图涉及到不同的物理知识,其中说法正确的是（）
A．卢瑟福通过分析甲图中的 粒子散射实验结果,提出了原子的核式结构模型
、和γ射线的作用情况,其中①是α射线,②是γ射线
B．乙图表示的是磁场对αβ
C．丙图表示的核反应属于重核裂变,是人工无法控制的核反应
D．丁图表明,随着温度的升高黑体辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
10、甲、乙两物体从同一地点同时开始沿同一方向运动，甲物体运动的v－t图象为两段直线，乙物体运动的v－t图象为两段半径相同的圆弧曲线，如右图所示。

图中t4＝2t2，则在0～t4时间内，下列说法正确的是（）
A．乙物体做曲线运动
B．甲物体的加速度大小不变
C．两物体t3时刻相距最远，t4时刻相遇
D．甲物体的平均速度等于乙物体的平均速度
三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11．（6分）如图甲所示为“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置．
（1）某次实验中打出如图乙所示的纸带（打点计时器电源的频率为50Hz），则这个物体加速度值a=_____m/s1．（1）根据实验收集的数据作出的a﹣F图线如图丙所示，请写出一条对提高本实验结果准确程度有益的建议_____．12．（12分）某物理兴趣小组利用实验探究“单摆的周期与摆长的关系”，
（1）测摆长时，若正确测出悬线长l和摆球直径d ，则摆长为______．
（2）为提高测量结果的精确度，下列措施有利的是____．
A ．质量相同、体积不同的摆球，应选用体积较大的
B ．摆线要细些、伸缩性要小，并适当增加摆线长度
C ．摆球偏离平衡位置的角度不能太大
D ．当摆球经过最高点时开始计时，测量50次全振动的时间，算出单摆的振动周期
（3）某同学由测量数据作出2l T -图线如图所示，根据图线求出重力加速度g =____m/s 2 保留3位有效数字)．
四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13．（10分）如图所示，矩形线圈abcd 的匝数为N =50匝，线圈ab 的边长为L 1=0.2m ，bc 的边长为L 2=0.25m ，在磁感应强度为B =0.4T 的匀强磁场中，绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO ′轴匀速转动，转动的角速度ω=1002rad/s ，若线圈自身电阻为r =1Ω，负载电阻R =9Ω．试求：
（1）穿过线圈平面的最大磁通量Φm ；
（2）线圈在图示位置（线圈平面与磁感线平行）时，感应电动势e 的大小；
（3）1min 时间内电阻R 上产生的焦耳热Q 的大小．
14．（16分）甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x 轴正向和负向传播，波速度均为25/v cm s =.两列波在0t =时的波形曲线如图所示，求:
（1）0t =时，介质中偏离平衡位置位移为16cm 的所有质点的x 坐标;
（2）从0t =开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为16cm -的质点的时间.
15．（12分）如图所示为火灾报警器的原理图，竖直放置的玻璃试管中装入水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出响声。

在27℃时，下端封闭的空气柱长为L 1=20cm ，水银柱上表面与导线端点的距离为L 2=10cm ，
管内水银柱的重量为G =10N ，横截面积为S =1cm 2，大气压强P 0=1.0×
105Pa ，问：
①当温度达到多少时报警器会报警？
②如果温度从27℃升到报警温度的过程中，封闭空气柱从外界吸收的热量为20J ，则空气柱的内能增加了多少？
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、D
【解析】
试题分析：振幅等于y 的最大值，故这列波的振幅为A=2cm ．故A 错误．由图知，波长λ=8m ，由波速公式v T λ=，得周期824
T s s v λ
===．故B 错误．简谐机械横波沿x 轴正方向传播，由波形平移法得知，此时x=4m 处质点沿y 轴正方向运动．故C 错误．此时x=4m 处质点沿处于平衡位置，加速度为零．故D 正确．故选D ．
考点：波的图像
2、D
【解析】
A ．目前核电站都采用的是重核裂变，故A 错误；
B ．1511247162N H
C He +→+是原子核的人工转变，故B 错误；
C ．核反应前后总质量数守恒，电荷数守恒，故C 错误；
D ．铀（238
92U ）到铅（206
82Pb ），质量数减少32，发生了8次α，电荷数10，说明发生了6次β衰变，每次β衰变，
有一个中子转变为质子，所以在这一变化过程中，共有6个中子转变为质子，故D 正确．
故选：D
3、D
【解析】
A.细线的连接点受三个绳子的拉力而平衡，拉力越大，绳子的拉力也越大，故A错误；
B.把两小球看成一个整体，受力分析如图：
F+2F N＝2G；由于F不断增大，故F N不断减小。

故B错误；
CD.对结点受力分析如图：
有F＝2T sin60°，即T= F
对小球进行受力分析如图：
小球静止时，f＝T cos60°＝0.5T；故f=F；在滑动之前f为静摩擦，故F增大，T增大，f增大，故C错误，D正确；
4、D
【解析】
根据德布罗意波长公式，则光子的动量为
p=h h
c
νλ
=
取入射方向为正方向，则光子动量的变化量为
△p=p末-p初=-p-p=
2h
c
ν-
因此当光被镜面全部垂直反射回去，光子的速度方向与开始时相反，所以光子在反射前后动量改变量的大小为2 h c ν； 故选D.
点睛：考查德布罗意波长公式λ＝
h p ，并掌握速度、波长及频率的关系式，理解动量、动量的变化均是矢量．注意正方向选取是列矢量式的前提．
5、C
【解析】B 点场强224932B kQ
kQ E R
R ==⎛⎫ ⎪⎝⎭，根据均匀球壳内部场强处处为零，在均匀带电的球体中抠去一个半径为2R 的球体，则A 点的场强为零，根据填补法可知， 22A kQ E R =
，所以则A 、B 两点的场强比值为：9：8，故C 正确。

6、D
【解析】
运动员与蹦床接触的时间内受到重力与弹力，选取向上为正方向，由动量定理得
Ft-mgt =mv 2-（-mv 1）
代入数据得
F =1500N
故ABC 错误，D 正确。

故选D 。

【点睛】本题关键是对运动员的各个运动情况分析清楚，然后结合动量定理列式后联立求解即可，注意正方向的选取。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、ABC
【解析】
图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人，故A 正确；图乙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的，故B 正确；图丙：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，故C 正确；图丁：戴维孙和G•P•汤姆孙分别利用晶体做了电子束衍射的实验，得到了上图的衍射图样，从而证实电子具有波动性，故D 错误。

故选ABC ．
【点睛】
弄清楚每个图象的作用及代表的物理知识，熟练掌握物理规律的来龙去脉是掌握此类知识的前提．这一类的知识点要靠平时的积累．
8、ABD
【解析】
A．分子距离若从r0开始增大，分子力会先增大后减少，故A正确；
B．若分子距离从小于r0开始变大，则分子力先是表现为斥力后为引力，分子力先做正功后做负功，则分子势能先减小后增大，故B正确；
C．气体的压强与气体分子的速率以及气体的密度都有关气体，分子的平均速率越大，对气壁压强不一定越大，故C 错误；
D．液体中的悬浮微粒越小，悬浮微粒受到液体分子撞击的不平衡就越明显，布朗运动越显著，故D正确；
E. 热量可以自发地从高温物体传到低温物体，但不能自发地从低温物体传到高温物体，故E错误。

故选ABD。

9、AB
【解析】
A. 甲图是α粒子散射实验，卢瑟福通过分析实验结果，提出了原子的核式结构模型，故A正确；
B. 根据左手定则可知，射线①带正电，为α射线；射线②不带电，为γ射线，故B正确；
C．丙图表示的核反应属于重核裂变，是可以人工控制的核反应，故C错误；
D．丁图中黑体辐射的强度，随着温度的升高，各种波长的辐射强度都增加且极大值向波长较短的方向移动，故D错误．
故选：AB
10、BCD
【解析】
A.速度图象不是物体的运动轨迹，乙的速度一直为正，做的是变速直线运动，故A错误。

B.速度时间图线的斜率表示加速度，则知甲的加速度大小不变，故B正确。

C.图线与时间轴围成的面积表示位移，相距的距离等于两者位移之差，根据图象可知，t3时刻相距最远，t4时刻相遇，故C正确；
D.0-t4时间内甲物体的位移等于乙物体的位移，时间相等，则平均速度相等，故D正确。

三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、0.8 实验前先平衡摩擦力
【解析】
（1）[1]由图可得相邻计数点间的时间间隔
1
50.10
50
T s s =⨯=
物体加速度()2
223
1223.53 1.9310/0.80/220.10x x a m s m s T --⨯-===⨯ （1）[1]由a ﹣F 图线可知，物体所受力不为零时，物体的加速度仍为零；则实验时应先平衡摩擦力．
12、l +2
d BC 9.86 【解析】 （1）摆长是悬点到摆球重心间的距离，应等于L =l +
d 2； （2）A. 为减小空气阻力对实验的影响，质量相同、体积不同的摆球，应选用体积较小的，故A 错误；
B. 为减小思议误差，摆线要细些、伸缩性要小，并适当增加摆线长度，故B 正确；
C. 单摆在摆角很小的情况下才做简谐运动，则单摆偏离平衡位置的角度不能太大，一般不超过5，故C 正确；
D. 为准确测量单摆周期，当摆球经过平衡位置时开始计时，以此作为计时的起点，误差较小，测多个周期的时间取平均值作为单摆的周期，故D 错误；
故选BC.
（3）根据单摆的周期2T =，可得：224g L T π=⋅，l -T 2图象的斜率：2 1.044g π=，解得：g=9.86m/s 2。

四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13、（1）0.02Wb （2）V （3）5.4×
104 J 【解析】
（1）穿过线圈平面的最大磁通量
120.40.20.25Wb 0.02Wb m BS BL L Φ===⨯⨯=
（2）感应电动势的最大值
E m =NBωS =NBL 1L 2ω=50×0.4×0.2×0.25×V
线圈在图示位置时电动势达到最大值，此时感应电动势的值为V .
（3）电动势的有效值为
=100V 电流有效值为 I=E R r +=10091+A=10A
电阻R 上产生的热量为
Q =I 2Rt =102 ×9×60=5.4×104 J
点睛：线框在匀强磁场中匀速转动，产生正弦式交变电流．而对于电表读数、求产生的热量均由交变电的有效值来确定，而涉及到耐压值时，则由最大值来确定．而通过某一电量时，则用平均值来求．
14、 (1) (50300)0,1,2,...x n cmnn =+=±± (2)t=0.1s
【解析】
（1）根据两列波的振幅都为8cm ，偏离平衡位置位移为16cm 的的质点即为两列波的波峰相遇．
设质点x 坐标为x
根据波形图可知，甲乙的波长分别为60cm λ=乙，50cm λ=甲
则甲乙两列波的波峰坐标分别为
1115050(1,2,3)x k k =+⨯=±±±⋯⋯
1225060(1,2,3)x k k =+⨯=±±±⋯⋯
综上，所有波峰和波峰相遇的质点坐标为
整理可得1(50300)x n cm =+1,2,3n =±±±⋯⋯
（ii ）偏离平衡位置位移为16cm -是两列波的波谷相遇的点，
0t =时，波谷之差122121(5060)(5050)22
n n x ++∆=+⨯-+⨯1,2,3n =±±±⋯⋯ 整理可得1210(65)5x n n ∆=-+
波谷之间最小的距离为'5x cm ∆=
两列波相向传播，相对速度为250/v cm s =
所以出现偏离平衡位置位移为16cm -的最短时间'0.12x t s v
∆=
= 15、①T 2=450K ②ΔU =18J
【解析】
（1）过程为等压变化，由，得， （2）气体对外做功
， 由热力学第一定律。