2023届山东省临沂市临沭县第一中学物理高二下期末经典试题含解析

2022-2023学年高二下物理期末模拟试卷
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。

用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。

将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。

2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。

答案不能答在试题卷上。

3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。

不按以上要求作答无效。

4．考生必须保证答题卡的整洁。

考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

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、美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，用X光对静止的电子进行照射照射后电子获得速度的同时，X 光的运动方向也会发生相应的改变．下图是X射线的散射示意图，下列说法中正确的是（）
A．X光散射后与散射前相比，频率将会变小
B．X光散射后与散射前相比，波长将会变短
C．X光散射后与散射前相比，速度将会变小
D．散射实验为光的波动学说提供了有力证明
2、如图所示，质量分布均匀的细棒中心为O点，O1为光滑铰链，O2为光滑定滑轮，O与O2由一根轻质细绳连接，水平外力F作用于细绳的一端，用N表示铰链对杆的作用力，现在水平外力F作用下，从缓慢减小到0的过程中，
下列说法正确的是（）
A．F逐渐变小，N大小不变
B．F逐渐变小，N逐渐变大
C．F先变小再变大，N逐渐变小
D．F先变小再变大，N逐渐变大
3、一物体在水平面上做直线运动，t=0时其速度大小为1m/s，规定初速度方向为正方向，a-t图像如图所示，则在前4s时间内
A．物体做匀加速直线运动B．物体做匀减速直线运动
C．物体的位移大于12m D．物体的位移小于12m
4、只要知道下列哪组物理量，就可以估算出气体中分子间的平均距离
A．阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度
B．阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和质量
C．阿伏加德罗常数、该气体的质量和体积
D．该气体的密度、体积和摩尔质量
5、恒温水池底部一条小鱼吐出一个气泡，该气泡由池底缓缓上浮，气泡内气体可视为定质量的理想气体，则在气泡上浮的过程中（）
A．气泡内气体向外界放热
B．气泡内气体内能增大
C．气泡内气体压强增大
D．气泡内气体对外界做功等于从外界吸热
6、如图所示为氢原子的能级示意图。

现用光子能量介于10.00 eV~12.65 eV范围内的光去照射一群处于基态的氢原子，则这群氢原子可能
A．吸收二种频率的光子，辐射二种频率的光子
B．吸收二种频率的光子，辐射三种频率的光子
C．吸收三种频率的光子，辐射三种频率的光子
D．吸收三种频率的光子，辐射六种频率的光子
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、图甲是一列简谐横波在某一时刻的波的图象，图乙是x＝2m处的质点从该时刻开始计时的振动图象，a、b是介质中两个质点，下列说法正确的是()
A．质点a比质点b先回到平衡位置
B．这列波的波速是2m/s
C．这列波沿x轴负方向传播
D．8s内质点b通过的路程是40cm
8、如图所示，在磁感应强度大小B=22
π
T，方向竖直向下的匀强磁场中，有两半径均为0.6m的金属圆环平行竖直
放置，两圆心所在直线OO′与磁场方向垂直。

圆环通过电刷与理想变压器原线圈相连，长为0.5m的导体棒ab两个端点刚好分别搭接在两圆环上，且与OO′平行。

现让导体棒沿圆环内侧、绕OO′以20πrad/s的角速度匀速转动，恰好使标有“3V 4.5W”的小灯泡L正常发光。

已知理想变压器原、副线圈的匝数比为n1:n2=2:1，图中电压表为理想电压表，圆环、导体棒、导线电阻不计，则
A．电压表的示数为6V
B．R0的电阻值为1.5 Ω
C．整个电路消耗的总功率为182
D．ab沿圆环转动过程中受到的最大安培力为3π
N
9、下列说法不正确的是（）
A．卢瑟福用 粒子轰击氮原子核发现了中子，并预言了质子的存在B．爱因斯坦成功地解释了光电效应现象
C．玻尔提出了原子能级结构假说，成功地解释了各种原子的光谱
D．地球上的核电站与太阳内部主要进行的核反应类型相同
10、如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示．F>0表示斥力，F<0表示引力，a、b、c、d为x轴上四个特定的位置．现把乙分子从a处由静止释放，则( )
A．乙分子由a到b做加速运动，由b到d做减速运动
B．乙分子由a到c做加速运动，由c到d做减速运动
C．乙分子由a到b的过程中，两分子的分子势能一直减小
D．乙分子由b到d的过程中，两分子的分子势能一直增加
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）某同学用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验。

先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端静止放置，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次。

（1）本实验必须测量的物理量有______________________；
A．斜槽轨道末端到水平地面的高度H
B．小球a、b的质量m a、m b
C．小球a、b的半径r
D．小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t
E．记录纸上O点到各落地区域中心点A、B、C的距离OA、OB、OC
F．a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h
（2）根据实验要求，m a__________m b（填“大于”、“小于”或“等于”）；
（3）放上被碰小球后，两小球碰后是否同时落地？______（填“是”或“否”）；如果不是同时落地，对实验结果有没有影响？______（填“有”或“无”）（不必作分析）；
（4）按照本实验方法，验证动量守恒的验证式是_______________________________。

（用“（1）”中所给的有关字母
表示）
12．（12分）在做“用油膜法估测分子的大小”实验时，先配制好一定浓度的油酸酒精溶液，并得到1滴油酸酒精溶液的体积V，往浅盘里倒入约2cm深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上，用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液，油酸立即在水面散开形成一块薄膜，可以清晰地看出它的轮廓，如图所示，待薄膜形状稳定后量出它的面积为S。

在这个实验中，下列说法正确的是
A．实验中将油酸薄膜看成单层的油酸分子组成，且不考虑油酸分子间的空隙
B．根据
V
d
S
=就可以粗略地测量酒精分子的直径
C．选择油酸作为被测物质，是因为油酸分子的结构有助于油酸在水面上形成单分子膜
D．实验需配置一定浓度的油酸酒精溶液，其中的酒精可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓
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）如图甲所示，平行长直导轨MN、PQ水平放置，两导轨间距L=0.5 m，导轨左端M、P间接有一定值电阻，导体棒ab质量m=0.2 kg，与导轨间的动摩擦因数μ=0.1，导体棒垂直于导轨放在距离左端d=1 m处，导轨和导体棒始终接触良好，电阻均忽略不计.整个装置处在范围足够大的匀强磁场中，t=0时刻，磁场方向竖直向下，此后，磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示，在0～3 s内导体棒被固定，3 s后释放导体棒，t=1 s时棒所受到的安培力F=0.05 N.不计感应电流磁场的影响，取重力加速度g=10 m/s²，最大静摩擦力等于滑动摩擦力.
(1)求定值电阻的阻值R；
(2)若t=4 s时，突然使ab棒获得向右的速度v=20 m/s，求此时导体棒的加速度大小a.
14．（16分）如图所示，线圈abcd的面积是0.1 m2，共100匝；线圈总电阻r=1 Ω，外接电阻R=9 Ω，匀强磁场的磁
感应强度
1
B
π
=T，线圈以角速度ω=100π rad/s匀速转动．
（1）若线圈经图示位置时开始计时，写出线圈中感应电动势瞬时值的表达式；
（2）求通过电阻R的电流有效值．
15．（12分）如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再由B变化到C，已知状态A的温度为300K，分别求出气体在状态B、状态C的温度。

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、A
【解析】
在康普顿效应中，当入射光子与晶体中的电子碰撞时，把一部分动量转移给电子，则动量减小，根据λ=h/p，知波长增大，频率减小，能量减小，光子的速度为c保持不变，选项A正确，BC错误；散射实验为光的粒子性学说提供了有力证明，选项D错误；故选A.
2、A
【解析】
对细棒受力分析可知，细棒受重力G、拉力F以及结点处的支持力N，根据平衡条件可知，支持力N与拉力F的合力与重力等大反向，如图所示；
则由图可知，OFG '∽O 1O 2O ，则可知：==，在杆上移过程中，左侧绳长OO 2变短，而O 2O 1及OO 1不变，则可知：F 变小，N 不变，故A 正确，BCD 错误。

3、C
【解析】
由图像可知，物体的加速度随时间减小，则物体做加速度减小的加速运动，选项AB 错误；物体在4s 末的速度为
011245/2v v v m s =+∆=+⨯⨯=，若物体做匀加速运动，则4s 内的位移为01541222
v v x t m m ++==⨯=；因物体做加速度减小的加速运动，则4s 内的位移大于12m ，选项C 正确，D 错误；故选C.
点睛：此题关键是理解a-t 图像的物理意义，图像的“面积”等于速度的变化量；由给定的a-t 图像能定性画出v-t 线，从而讨论位移.
4、A
【解析】
试题分析：知道阿伏加德罗常数、气体摩尔质量和质量，可以求出分子质量，但求不出分子体积，求不出分子间的平均距离，故A 错误．知道阿伏加德罗常数、气体质量与体积，可以求出气体的密度，求不出气体分子体积，求不出气体分子间的平均距离，故B 错误．已知气体的密度，可以求出单位体积气体的质量，知道气体摩尔质量可以求出单位体积气体物质的量，知道阿伏加德罗常数可以求出单位体积分子个数，可以求出分子体积，可以进一步求出分子间的平均距离，故C 正确．知道该气体的密度、体积和摩尔质量，可以求出该体积气体物质的量，求不出气体分子体积，求不出分子间的平均距离，故D 错误．
考点：本题考查了对阿伏加德罗常数的理解．
5、D
【解析】
在气泡上浮的过程中，气体的压强减小，体积变大，气体对外做功；由于温度不变，则内能不变，根据热力学第一定律∆U ＝W ＋Q 可知，气体吸收热量，即气体对外界做功等于从外界吸热。

故D 正确，ABC 错误。

故选D 。

6、B
【解析】
从n =1跃迁到n =2，吸收的光子能量为10.2eV ，从n =1跃迁到n =3，吸收的光子能量为12.09eV ，从n =1跃迁到n =4，吸收的光子能量为12.75eV ，而光子能量介于10～12.65eV 范围内，可知照射光中可能被吸收的光子能量有2种，原子
从基态可跃迁到n =3的能级；然后向低能级跃迁时可辐射出233C =种不同频率的光子。

A. 吸收二种频率的光子，辐射二种频率的光子，与结论不相符，选项A 错误；
B. 吸收二种频率的光子，辐射三种频率的光子，与结论相符，选项B 正确；
C. 吸收三种频率的光子，辐射三种频率的光子，与结论不相符，选项C 错误；
D. 吸收三种频率的光子，辐射六种频率的光子，与结论不相符，选项D 错误；
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、ABD
【解析】
C.由乙图读出，t=0时刻x=2m 处质点的速度向上，在甲图上，由波形的平移法可知，这列波沿x
轴正方向传播，故C 不符合题意；
B.由图知：=8m ，T =4s ，则波速=2m/s ，故B 符合题意；
A. 波沿x 轴正方向传播，甲图中a 质点向上运动，b 质点向下，故a 比b 先回到平衡位置，
故A 符合题意；
D.8s 内质点b 通过的路程是
cm ，故D 符合题意。

8、BD
【解析】
AB. 根据右手定则可知，导体棒在磁场中运动，产生正弦式交流电，当导体棒经过最低点和最高点时，切割的方向与磁场方向垂直，产生的感应电动势最大，则0m E BLv BLr ω==，则有012V 22
m E ===，压器原线圈两端的电压19V L U E U =-=，根据1122
U n U n =可得电压表的示数为2 4.5V U =，通过小灯泡的电流1 1.5A L L P I U ==，根据1221I n I n =可得23A I =，0R 的电阻值为202
1.5ΩU R I ==，故选项B 正确，A 错误； C.整个电路消耗的总功率为118W P EI ==，故选项C 错误；
D.根据安培力表达式，最大安培力大小
223
1.520.5N N
m
F BI L
ππ
==⨯⨯⨯=，故选项D正确。

9、ACD
【解析】
A．卢瑟福用α粒子轰击氮原子核发现了质子，故A错误；
B．爱因斯坦提出光子说，成功地解释了光电效应现象，故B正确；
C．玻尔提出了原子能级结构假说，成功地解释了氢原子的光谱，但不能解释其他原子光谱，故C错误；
D．核电站的反应是核裂变，太阳内部主要进行的核反应是核聚变，故D错误。

故选ACD。

10、BC
【解析】
乙分子由a到b一直受引力，做加速运动，从b到c分子力逐渐变小但仍为引力，继续加速，由c到d受斥力作用做减速运动，故A错误；乙分子在从a到c的过程中一直受到引力加速，而从c到d的过程中受斥力，减速，故B正确；从a到b分子力做正功，分子势能一直减少，故C正确；从b到c分子力做正功，分子势能先减小，从c到d分子力做负功，分子势能增大，故D错误；故选BC.
【点睛】
此题既考查分子力分子势能又考查加速度与速度关系，加速度与速度同向加速，分子力做正功，分子势能减小；反向减速，分子力做负功，分子势能增加．
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、BE 大于否无
【解析】
根据动量守恒定律求出需要验证的表达式，然后根据表达式分析答题；为防止碰撞过程入射小球反弹，入射小球的质量应大于被碰球的质量；根据图示装置与小球的运动情况，结合动量守恒定律即可分析答题。

【详解】
第一空第五空．小球离开轨道后做平抛运动，小球在空中的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，则
，两边同时乘以时间t得：。

因此实验需要测量有：两球的质量，两球做平抛运动的水平位移，故BE正确；
第二空．为防止碰撞过程入射小球反弹，入射小球的质量应大于被碰球的质量，即：；
第三空第四空．由图所示装置可知，碰撞后b球在前，a球在后，碰撞后两球都平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间相等，由于b先抛出，则b球先落地。

由于两球离开轨道后都做平抛运动，运动时间相等，它们的
水平位移与初速度成正比，球落地先后对实验没有影响。

【点睛】
本题主要考查了验证动量守恒定律的实验，包括对实验器材和实验原理的分析，较为简单。

12、AC
【解析】
A ．在“用油膜法估测分子的大小”实验中，我们的实验依据是：①油膜是呈单分子分布的；②把油酸分子看成球形；③分子之间不考虑空隙，故A 正确；
B ．根据V d S
=就可以粗略地测量油酸分子的直径，并不是酒精分子的直径，也不能精确测量的，故B 错误； C ．依据实验原理，要形成单分子膜，因此油酸的物理性质有助于油酸在水面上形成单分子膜，故C 正确；
D. 实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是尽可能地减小滴入水面的油酸的含量，故D 错误。

故选AC 。

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）0.05Ω （2）26/m s
【解析】
（1）在0～3s 内，由图乙的斜率求出B t
，根据法拉第电磁感应定律求出回路中产生的感应电动势，由安培力公式F=BIL 及F 1=0.05N ，求感应电流，再由闭合电路欧姆定律求定值电阻的阻值R ．
（2）根据牛顿第二定律和安培力公式结合求解加速度a ．
【详解】 （1）由图乙知：0.2 /0.1/2B T s T s t =
= 回路产生的感应电动势 0.10.510.05B E Ld V V t t
Φ===⨯⨯= t=1s 时棒所受到的安培力F 1=0.05N ．由F 1=BIL 得：10.0510.10.5
F I A A BL ===⨯ 由闭合电路欧姆定律得 E I R = 可得 R=0.05Ω （2）若t=4s 时，突然使ab 棒获得向右的速度v=20m/s ，产生的感应电动势 E=BLv=0.1×0.5×20V=1V
感应电流1200.05
E I A A R === 根据牛顿第二定律得 BIL+μmg=ma
得 a=6m/s 2；
【点睛】
本题是电磁感应与电路、力学知识的综合，关键要从给定的B-t 图像中获取信息，并掌握法拉第电磁感应定律、欧姆定律，正确分析物体的受力情况，从而求解加速度．
14、（1）e =1000sin 100πt(V)（2
）
【解析】
（1）感应电动势最大值为1
1000.1100V 1000V m E NBS ωππ==⨯⨯⨯=
由于从中性面开始计时，则瞬时值表达式为：()()sin 500sin 100V m e E t t ωπ==
（2）流过电阻R 的最大电流100A m m E I R r =
=+ 通过电阻R
的电流有效值I == 15、1200B T K = 600C T K =
【解析】
（1）由理想气体的状态方程A A B B A B
p V p V T T = 可得:1200K B T =
（2）由B 到C 气体做等容变化
C B B C P P T T = 可得:600K C T =。