广东省河源市连平县连平中学2022-2023学年物理高二第二学期期末达标测试试题含解析

2022-2023学年高二下物理期末模拟试卷
注意事项：
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、关于电磁波的应用，下列说法正确的是（）
A．电磁波在真空中的速度为c=3.00×108m/s
B．在电磁波谱中，紫外线的频率比γ射线的频率大
C．只有高温的物体才能发射红外线
D．手机只能接收电磁波，不能发射电磁波
2、如图所示，甲、乙两图中水平面都是光滑的，小车的质量都是M，人的质量都是m，甲图人推车、乙图人拉绳(绳与轮的质量和摩擦均不计)的力都是F，对于甲、乙两图中车的加速度大小说法正确的是
A．甲图中车的加速度大小为F M
B．甲图中车的加速度大小为
F M m
+
C．乙图中车的加速度大小为
2F M m
+
D．乙图中车的加速度大小为F M
3、关于晶体和非晶体，正确的说法是
A．它们的微观结构不同，晶体内部的物质微粒是有规则地排列，而非晶体内部的是不规则的B．单晶体具有固定的熔点，多晶体和非晶体熔点不固定
C．具有规则的几何外观的是单晶体，否则是非晶体
D．物理性质各向异性的是单晶体，各向同性的一定是非晶体
4、下列说法正确的是( )
A．爱因斯坦在光的粒子性的基础上，建立了光电效应方程
B．康普顿效应表明光子只具有能量，不具有动量
C．波尔的原子理论成功地解释了所有原子光谱的实验规律
D ．德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越长
5、中国的网络建设开始迈向5G 时代，5G 即第五代移动通信技术，采用3300-5000MHz 频段，相比于现有的4G （即第四代移动通信技术，采用1880-2635MHz 频段）技术而言，具有更大的优势，5G 信号与4G 信号相比，下列说法正确的是（ ）
A ．5G 信号比4G 信号在真空中的传播速度快
B ．4G 信号波动性更显著
C ．4G 和5G 信号都是纵波
D ．5G 信号更容易发生明显衍射
6、一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻0R 为定值电阻，R 为可变电阻，A 为理想交流电流表，U 为正弦交流电源．输出电压的有效值U 但定．当可变电阻R 的阻值为02R 时，电流表的示数为I ；当可变电阻R 的阻值为011R 时，电流表的示数为15
I ．则该变压器原、副线圈匝数比为（ ）
A ．5
B ．4
C ．3
D ．2
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、美国物理学家密立根利用图甲所示的电路研究金属的遏止电压U c 与入射光频率v 的关系，描绘出图乙中的图像，由此算出普朗克常量h .电子电荷量用e 表示，下列说法正确的是（ ）
A ．入射光的频率增大，为了测遏止电压，则滑动变阻器的滑片P 应向M 端移动
B ．由U c -v 图像可知，这种金属的截止频率为v e
C ．增大入射光的强度，光电子的最大初动能也增大
D ．由U c -v 图像可求普朗克常量表达式为11e
U e h νν=-
8、下列说法正确的是（）
A．夏季天旱时，给庄稼松土是为了破坏土壤中的毛细管，防止水分蒸发
B．给车轮胎打气，越打越吃力，是由于分子间存在斥力
C．第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第一定律
D．若一定质量的理想气体等压膨胀，则气体一定吸热
E. 与热现象有关的自发的宏观过程，总是朝着分子热运动状态无序性增加的方向进行
9、用一条形金属板折成一矩形框架，框架左边竖置、右边是缺口，截面如图所示．框架在垂直纸面水平向里的匀强磁场中，以速度v1水平向右匀速运动；此时从框架右方的缺口处垂直于磁场射入一速度为v2、方向向左的带电油滴．若油滴恰好在框架内做匀速圆周运动，则下列判断正确的是
A．油滴带正电
B．油滴带负电
C．油滴做匀速圆周运动，半径为
D．油滴做匀速圆周运动，半径为
10、如图所示，形状和质量完全相同的两个圆柱体a、b靠在一起，表面光滑，重力为G，其中b的下半部刚好固定在水平面MN的下方，上边露出另一半，a静止在平面上。

现过a的轴心施加一水平作用力F，可缓慢的将a拉离平面一直滑到b的顶端，对该过程分析，则应有（）
A．拉力F先增大后减小，最大值是G
B．开始时拉力F3，以后逐渐减小为0
C．a、b间的压力开始最大为2G，而后逐渐减小到G
D．a、b间的压力由0逐渐增大，最大为G
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）利用如图所示的实验装置可以测定瞬时速度和重力加速度．实验器材有：固定在底座上带有刻度的竖直钢管，钢球吸附器（可使钢球在被吸附后由静止开始下落），两个光电门（可用于测量钢球从第一光电门到第二光电门的时间间隔），接钢球用的小网．实验步骤如下：
A．如图所示安装实验器材．
B．释放小球，记录小球从第一光电门到第二光电门的高度差h和所用时间t，并填入设计好的表格中．
C．保持第一个光电门的位置不变，改变第二个光电门的位置，多次重复实验步骤B．求出钢球在两光电门间运动的平均速度v．
D．根据实验数据作出v t-图象，并得到斜率k和截距b．根据以上内容，回答下列问题：
（1）根据实验得到的v t-图象，可以求出重力加速度为g=______，钢球通过第一个光电门时的速度为v1=________．（2）如果步骤C中改为保持第二个光电门的位置不变，改变第一个光电门的位置，其余的实验过程不变，同样可以得到相应的v t-图象，以下四个图象中符合规律的是______．
A．
B．
C．
D．
12．（12分）某实验小组进行“用油膜法估测分子的大小”实验探究。

（1）在该实验中，采用的理想化假设是_____
A．将油膜看成单分子层油膜
B．不考虑各油酸分子间的间隙
C．不考虑各油酸分子间的相互作用力
（2）在该实验中做法正确的是_____
A．用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，若100滴溶液的体积是1mL，则1滴溶液中含有油酸10﹣2mL
B．用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液，同时将玻璃板放在浅盘上，并立即在玻璃板上描下油酸膜的形状
C．将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，计算轮廓范围内正方形的个数，并求得油膜的面积
D．根据1滴油酸酒精溶液中油酸的体积V和油膜面积S就可以算出油膜厚度，即油膜分子的直径
（3）实验小组同学规范操作后，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，得到如下图样，坐标纸上正方形小方格的边长为20mm，该油膜的面积是_____m2；已知油膜酒精溶液中油酸浓度为0.2%，100滴油酸酒精溶液滴入量筒后的体积是1.2mL，则油酸分子的直径为_____m．（结果均保留两位有效数字）
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）一质量为8.00×104kg的太空飞船从其飞行轨道返回地面．飞船在离地面高度1.60×105 m 处以7.5×103 m/s 的速度进入大气层，逐渐减慢至速度为100 m/s时下落到地面．取地面为重力势能零点，在飞船下落过程中，重力加速度可视为常量，大小取为9.8 m/s2(结果保留两位有效数字)．
(1)分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能；
(2)求飞船从离地面高度600 m处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功，已知飞船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的2.0%.
14．（16分）（20分）电视机的显像管中，电子束的偏转是用电偏和磁偏转技术实现的。

如图甲所示，电子枪发射出的电子经小孔S1进入竖直放置的平行金属板M、N间，两板间所加电压为U0；经电场加速后，电子由小孔S2沿水平放置金属板P和Q的中心线射入，两板间距离和长度均为L；距金属板P和Q右边缘L处有一竖直放置的荧光屏；取屏上与S1、S2共线的O点为原点，向上为正方向建立x轴。

已知电子的质量为m，电荷量为e，初速度可以忽略。

不计电子重力和电子之间的相互作用。

（1）求电子到达小孔S2时的速度大小v；
（2）若金属板P、Q间只存在垂直于纸面向外的匀强磁场，电子恰好经过P板的右边缘飞出，求磁场的磁感应强度大小B；
（3）若金属板P和Q间只存在电场，P、Q两板间电压u随时间t的变化关系如图乙所示，单位时间内从小孔S1进入的电子个数为N。

电子打在荧光屏上形成一条亮线；每个电子在板P和Q间运动的时间极短，可以认为两板间的电压恒定；忽略电场变化产生的磁场。

试求在一个周期（即2t0时间）内打到荧光屏单位长度亮线上的电子个数n。

15．（12分）如图所示，两间距为d的平行光滑导轨由固定在同一水平面上的导轨CD－C'D'和竖直平面内半径为r的1
圆弧导轨AC－A'C'组成，水平导轨与圆弧导轨相切，左端接一阻值为R的电阻，不计导轨电阻；水平导轨处于磁4
感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，其他地方无磁场。

导体棒甲静止于CC'处，导体棒乙从AA'处由静止释放，沿圆弧导轨运动，与导体棒甲相碰后粘合在一起，向左滑行一段距离后停下。

已知两棒质量均为m，电阻均为R，始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度大小为g，求：
(1)两棒粘合前瞬间棒乙对每个圆弧导轨底端的压力大小N；
(2)两棒在磁场中运动的过程中，电路中产生的焦耳热Q；
(3)两棒粘合后受到的最大安培力F m。

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】
解：A、电磁波在真空中的速度为c=3.00×108m/s．故A正确．
B、电磁波谱中，紫外线的频率比γ射线的频率小．故B错误．
C、一切物体均发射红外线．故C错误．
D、手机既接收电磁波，又发射电磁波．故D错误．
故选A．
【点评】解决本题的关键知道电磁波的特点，知道电磁波与机械波的区别，同时掌握手机的工作原理．
2、C
【解析】
对甲：以整体为研究对象，水平方向不受力，所以甲车的加速度大小为0，AB错误；对乙：以整体为研究对象，水平
方向受向左的2F的拉力，故乙车的加速度大小为：
2F
a
M m
=
+
，C正确D错误．
【点睛】
①整体法：以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解．在许多问题中用整体法比较方便，但整体法不能求解系统的内力．
②隔离法：从系统中选取一部分（其中的一个物体或两个物体组成的整体，少于系统内物体的总个数）进行分析．隔离法的原则是选取受力个数最少部分的来分析．
③通常在分析外力对系统作用时，用整体法；在分析系统内各物体之间的相互作用时，用隔离法．有时在解答一个问题时要多次选取研究对象，需要整体法与隔离法交叉使用
1、当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时，宜用整体法；而在分析系统内各物体（或一个物体各部分）间的相互作用时常用隔离法．
2、整体法和隔离法不是独立的，对一些较复杂问题，通常需要多次选取研究对象，交替使用整体法和隔离法．
3、A
【解析】
A. 晶体和非晶体的微观结构不同，晶体内部的物质微粒是有规则地排列，而非晶体内部的是不规则的，选项A 正确；
B. 单晶体和多晶体具有固定的熔点，非晶体熔点不固定，选项B 错误；
C. 具有规则的几何外观的是单晶体，否则是多晶体或者非晶体，选项C 错误；
D. 物理性质各向异性的是单晶体，各向同性的可能是非晶体，也可能是多晶体，选项D 错误；
4、A
【解析】爱因斯坦在光的粒子性的基础上，建立了光电效应方程，选项A 正确；康普顿效应表明光子不仅具有能量，还有动量，选项B 错误；波尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱，但不能解释复杂原子光谱，选项C 错误；德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越短，选项D 错误；故选A.
5、B
【解析】
A ．任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故传播速度相同，故A 错误；
B ．4G 信号频率较低，波动性更显著，选项B 正确；
C ．电磁波均为横波，故C 错误；
D ．因5G 信号的频率更高，则波长小，故4G 信号更容易发生明显的衍射现象，故D 错误。

故选B 。

【点睛】
本题考查波粒二象性以及电磁波的传播和接收规律，注意明确波长越长波动性越明显，而频率越高粒子性越明显。

6、D
【解析】
设原副线圈的匝数为12n n 、，当电阻02R R =时，原线圈两端的电压为0U IR -，根据1221
n I n I =可知副线圈中的电流为122n I I n ==，根据1122n U n U =可得011202
2U IR n n n I R n -=⋅①，当电阻011R R =时，原线圈两端的电压为015U IR -，根据1221n I n I =
可知副线圈中的电流为1225n I I n =⋅，根据1122n U n U =可得011202151115
U IR n n n I R n -=⋅②，联立解得09U IR =，代入解得122n n =，D 正确．
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、BD
【解析】
A. 入射光的频率增大，光电子的最大初动能增大，则遏止电压增大，测遏止电压时，应使滑动变阻器的滑片Р向N 端移动，A 错误；
BD. 当遏止电压为零时，v =v c ，根据E km =hv －W 0=eU c ，解得c c hv hv U e e
=-，则11c U e h v v =-，BD 正确. C. 根据光电效应方程E km =hv －W 0知，光电子的最大初动能与入射光的强度无关，C 错误；
8、ADE
【解析】
A. 夏季天旱时，给庄稼松土是为了破坏土壤中的毛细管，防止水分蒸发，选项A 正确；
B. 给车轮胎打气，越打越吃力，是由于气体压强作用的缘故，与分子间的斥力无关，选项B 错误；
C. 第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第二定律，选项C 错误；
D. 若一定质量的理想气体等压膨胀，则气体对外做功，温度升高，内能增加，根据热力学第一定律可知气体一定吸热，选项D 正确；
E. 根据熵原理，与热现象有关的自发的宏观过程，总是朝着分子热运动状态无序性增加的方向进行，选项E 正确. 9、BC
【解析】
AB.金属框架在磁场中切割磁感线运动，由右手定则可知上板带正电，下板带负电。

油滴恰能在框架内做匀速圆周运动，说明油滴受的重力与电场力平衡，可判定油滴带负电，故选项B 正确，A 错误；
CD. 油滴做匀速圆周运动，油滴受重力与电场力等大，则，解得；根据牛顿第二定律可得
，解得圆周的半径，故选项C 正确，D 错误。

10、BC
【解析】
AB ．据力的三角形定则可知，小球a 处于初状态时，小球a 受到的支持力
2sin 30G N G ︒
== 拉力
F =N cos30°当小球a 缓慢滑动时，θ增大，拉力
F =
G cot θ
所以F 减小；当小球a 滑到小球b 的顶端时小球a 还是平衡状态，此时它受到的拉力必定为0，所以A 选项错误B 选项正确；
CD ．小球a 受到的支持力由 sin G N θ
=可知，θ增大而支持力减小，滑到b 球的顶端时由于小球处于平衡状态，支持力N =G ，故选a 、b 间的压力开始最大为2G ，而后逐渐减小到G ，故C 正确，D 错误。

故选BC 。

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、2k b C
【解析】
（1）根据平均速度公式02v v v +＝
， 而h v t ＝，且v=v 0+gt ， 综上所述，解得：v =v 0+12
gt 则v -t 图象斜率k 和重力加速度g 满足k=
12
g ，解得g=2k ；钢球通过第一个光电门时的速度为v 1=v 0=b ； （2）根据平均速度公式02v v v +＝， 而h v t ＝，且v=v 0+gt ，综上所述，解得：v =v-12gt 则v -t 图象为图像C.
12、AB CD 0.048（0.046～0.050） 5.0×
10﹣10（4.8×10﹣10～5.2×10﹣10） 【解析】
第一空.用油膜法估测分子大小实验中计算分子直径是根据体积与面积之比，所以需将油膜看成单分子层油膜，不考虑各油酸分子间的间隙，故填AB.
第二空.A.实验中用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，若100滴溶液的体积是1 mL ，则1滴油酸酒精溶液的体积是10﹣2 mL ，含有纯油酸的体积小于10﹣2 mL ，选项A 错误；
B.用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液，同时将玻璃板放在浅盘上，待油酸在液面上分布均匀并稳定后，在玻璃板上描下油酸膜的形状，选项B 错误；
C.将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，计算轮廓范围内正方形的个数，并求得油膜的面积，选项C 正确；
D.根据1滴油酸酒精溶液中油酸的体积V 和油膜面积S 就可以算出油膜厚度，即油酸分子的直径小，选项D 正确.
故填CD.
第三空.在围成的方格中，不足半格舍去，多于半个的算一个，共有120个方格，故油酸膜的面积为S ＝120×
20mm×20 mm ＝480cm 2＝4.8×10﹣2 m 2.
第四空.每滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为:，根据可得：分子直径
.
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)84.010J ⨯ ,122.410J ⨯ (2)89.710J ⨯
【解析】
（1）飞船着地前瞬间的机械能为
200102
E mv =+① 式中，m 和v 0分别是飞船的质量和着地前瞬间的速率．由①式和题给数据得
80 4.010J E =⨯②
设地面附近的重力加速度大小为g ，飞船进入大气层时的机械能为
212
h h E mv mgh =+③ 式中，v h 是飞船在高度1.6×105 m 处的速度大小．由③式和题给数据得
122.410J h E =⨯④
（2）飞船在高度h' =600 m 处的机械能为
21 2.0()2100
h h E m v mgh ''=+⑤ 由功能原理得
0h W E E '=-⑥
式中，W 是飞船从高度600 m 处至着地瞬间的过程中克服阻力所做的功．由②⑤⑥式和题给数据得 W =9.7×108 J⑦
【名师点睛】本题主要考查机械能及动能定理，注意零势面的选择及第（2）问中要求的是克服阻力做功．
14、（1）m eU v 02=
（2
）B =（3）0049n Nt n X L
== 【解析】
试题分析：（1）根据动能定理 202
1mv eU = ① 解得：m
eU v 02= ② （2）电子在磁场中做匀速圆周运动，设圆运动半径为 R ，在磁场中运动轨迹如图，由几何关系
2221()2
R R L L =-+ ③ 根据牛顿第二定律：R
v m Bev 2
= ④
解得：B =⑤ （3） 设电子在偏转电场PQ 中的运动时间为t ，PQ 间的电压为u 时恰好打在极板边缘
垂直电场方向：L vt = ⑥ 平行电场方向：21122
L at = ⑦
此过程中电子的加速度大小 ue a Lm
= ⑧ 解得：02u U =， 即当两板间电压为02U 时打在极板上 ⑨ 电子出偏转电场时，在x 方向的速度
x v at = ⑩
电子在偏转电场外做匀速直线运动，设经时间t 2到达荧光屏。

则 水平方向：1L vt =
竖直方向：21x x v t = 电子打在荧光屏上的位置坐标21322
x L x L =+= 亮线长度3X L = 一个周期内打在荧光屏上的电子数：00223
n N t = 2t 0时间内，打到单位长度亮线上的电子个数n ：0049n Nt n X L ==
评分标准：①③④⑤式各2分，其余各式均1分，共计20分。

考点：本题考查带电粒子在复合场中的运动
15、 (1)32N mg = (2)12Q mgr = (3)m F = 【解析】
(1)设两棒粘合前瞬间棒乙的速度大小为v 1，对棒乙沿圆弧导轨运动的过程，根据机械能守恒定律有: 2112
mv mgr = 解得:
1v =两棒粘合前瞬间，棒乙受到的支持力N '与重力mg 的合力提供向心力，有:
212v N mg m r
-=' 解得:
32
N mg '= 根据牛顿第三定律可知:
32
N N mg ==' (2)设两棒相碰并粘合在一起后瞬间的速度大小为2v ，根据动量守恒定律有: 122mv mv =
解得:
2v = 根据能最守恒定律有:
22122
Q mv =⨯ 解得:
12
Q mgr = (3)经分析可知，两棒相碰并粘合在一起后切割磁感线的最大速度即为v 2，故电路中产生的最大感应电动势为:m 2E Bdv =，根据闭合电路的欧姆定律可知，电路中通过的最大电流为: m E I R =
总
其中 2
R R R =+
总 又: m m F BI d =
解得:
m F =
答：(1)32N mg = (2)12Q mgr = (3)m F =。