南宁二中、柳州高中2023年物理高二下期末达标检测试题含解析

2022-2023学年高二下物理期末模拟试卷
注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B 铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B 铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．
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、1934年，约里奥-居里夫妇用α粒子轰击铝核
，产生了第一个人工放射性核元素X ：。

X 的原子序数和质量数分别为（ ）
A ．15和28
B ．15和30
C ．16和30
D ．17和31
2、关于光电效应，下列说法正确的是
A ．只要入射光的强度足够强，就可以使金属发生光电效应
B ．要使某金属发生光电效应，入射光子的能量必须大于金属的逸出功
C ．发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光子的频率成正比
D ．发生光电效应时，在一定的光照条件下，所加电压越大，饱和光电流越大
3、关于光学镜头增透膜，以下说法中错误的是( )
A ．增透膜是为了减少光的反射损失，增加透射光的强度
B ．增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波长的四分之一
C ．增透膜利用光的干涉原理
D ．涂有增透膜的镜头，各种色光的反射光全部相互抵消，因此这种镜头的成像效果较好
4、下列说法正确的是（ ）
A ．研究沿地面翻滚前进的体操运动员的动作可把运动员看成质点
B ．前3s 内的含义是这段时间是3s
C ．牛顿第一定律可用实验来验证
D ．时间的单位一小时是国际单位制中的导出单位
5、一质点做匀加速直线运动，在时间间隔t 内位移为x ，速度变为原来的2倍，该质点的加速度为（ ） A ．2x t B ．223x t C ．22x t D ．2
32x t 6、如图所示，ad 、bd 、cd 是竖直面内三根固定的光滑细杆，每根上套着一个小滑环（ 图中未画出），三个滑环分别从 a 、b 、c 处释放（初速为 0），用 t 1 、t 2、 t 3 依次表示各滑环到达 d 所用的时间，则（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
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、氢原子的能级图如图所示，关于大量氢原子的能级跃迁，下列说法正确的是（可见光的波长范围为
774.010~7.610m m --⨯⨯，普朗克常量346.610h J s -=⨯⋅，真空中光速83.010/c m s =⨯）
A ．氢原子从高能级跃迁到基态时，会辐射γ射线
B ．氢原子处在n=4能级，会辐射可见光
C ．氢原子从高能级向n=3能级跃迁时，辐射的光具有显著的热效应
D ．氢原子从高能级向n=2能级跃迁时，辐射的光在同一介质中传播速度最小的光子能量为1.89eV
8、一电子以垂直磁场的方向射入磁感应强度大小为1×
10-4T 的匀强磁场中，其速度大小为1.6×106m/s ，已知电子的比荷为1.76×
1011C/kg ，则 A ．电子做匀速圆周运动的轨道半径为9.1×10-2 m
B ．电子做匀速圆周运动的轨道半径为1.6×10-2 m
C ．电子做与速圆周运动的周期为3.6×10-7s
D ．电子做匀速圆周运动的周期为1.6×10-7s
9、2019年3月10日，中国轮椅冰壶队首次夺得世锦赛冠军，如下图所示，两个大小相同、质量均为m 的冰壶分别静止在水平冰面上的O 、A 点处。

运动员在极短时间内给在O 点甲冰壶水平冲量使其向右运动，当甲冰壶运动到A 点时与乙冰壶发生弹性正碰，碰后乙冰壶运动到C 点停下。

已知OA =AB =BC =L ，冰壶所受阻力大小恒为重力的k 倍，重力加速度为g ，则
A．运动员对甲冰壶做的功为kmgL
B．运动员对甲冰壶做的功为3kmgL
C．运动员对甲冰壶施加的冲量为m kgL
D．运动员对甲冰壶施加的冲量为6
m kgL
10、图为温度报警器电路示意图，下列关于对此电路的分析正确的是（）
A．当R t的温度升高时，R t减小，A端电势降低，Y端电势升髙，蜂鸣器会发出报警声
B．当R t的温度升高时，R t减小，A端电势升高，Y端电势降低，蜂鸣器会发出报警声
C．当增大R1时，A端电势升高，Y端电势降低，蜂鸣器会发出报警声
D．当增大R1时，A端电势降低，Y端电势升高，蜂鸣器会发出报警声
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）某同学要测量一圆柱体，用螺旋测微器测量其直径如图1所示，可知其直径为________mm，用20分度的游标卡尺测量其长度如图2所示，可知其长度为________mm．
12．（12分）在“利用单摆测定重力加速度”的实验中，由单摆做简谐运动的周期公式得到
2
2
4l
g
T
π
=只要测出多组单摆
的摆长l和运动周期T，作出T2﹣l图像，就可以求出当地的重力加速度．理论上T2﹣l图像是一条过坐标原点的直线，某同学根据实验数据作出的图像如图所示：
（1）造成图像不过坐标点的原因可能是_____．
（2）由图像求出的重力加速度g=_____m/s2（取π2=9.87）
（3）如果测得的g值偏小，可能的原因是_____
A．测摆线时摆线拉得过紧
B．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了
C．开始计时时，停表过迟按下
D．实验时误将49次全振动数为50次
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）两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ相距为d，导轨平面与水平面的夹角θ=31°，导轨电阻不计．磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上，长为d的金属棒ab垂直于MN、PQ放置于导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m、电阻为R．两金属导轨的上端连接一个阻值也为R的定值电阻，重力加速度为g．现闭合开关S，给金属棒施加一个方向垂直于棒且平行于导轨平面向上、大小为mg的恒力F，使金属棒由静止开始运动．求：
（1）金属棒能达到的最大速度v m；
（2）金属棒达到最大速度一半时的加速度；
（3）若金属棒上滑距离为L时速度恰达到最大，则金属棒由静止开始上滑4L的过程中，金属棒上产生的电热Q1．
14．（16分）如图所示，一辆小车静止在光滑水平地面上，小车上固定着半径为R的1
4
光滑圆弧轨道，小车和轨道的
总质量为M，轨道底端水平。

质量为m的物块静置于圆弧轨道底端，物块可以看做质点，有一质量为m0的子弹，以速度为v0水平向右射入物块，并留在其中，子弹射入过程时间极短。

求：
（1）子弹打入物块后瞬间，物块对轨道的压力大小；
（2）物块上升到最高点时，小车的速度；
（3）在以后运动的过程中，小车的最大速度。

15．（12分）有一块厚度为h ，半径为R 的圆饼状玻璃砖，折射率为2，现经过圆心截取四分之一，如图所示，两个截面为互相垂直的矩形，现使截面ABNM 水平放置，一束单色光与该面成45°角入射，恰好覆盖截面．已知光在真空中传播速度为c ，不考虑玻璃砖内的反射光，求：
（1）从ABCD 弧面射出的光线在玻璃砖内的最长时间；
（2）ABCD 弧面上有光线射出的面积．
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、B
【解析】
设X 的质量数为m ，电荷数为n ，根据核反应中质量数守恒和电荷数守恒可知：4+27=1+m ；2+13=0+n ，解得m =30；n =15；故其原子序数为15，质量数为30；故选B 。

【点睛】
本题考查对核反应方程的掌握，明确质量数守恒和电荷数守恒，同时知道常见的粒子的符号和组成。

2、B
【解析】
A 、发生光电效应时，入射光的频率大于金属的极限频率，与光的强度无关，故A 错误；
B 、发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，即入射光子的能量必须大于金属的逸出功，故B 正确；
C 、光子频率越高，根据光电效应方程知0km E hv W =-，知光电子的最大初动能越大，但不是成正比，故C 错误；
D 、饱和光电流与入射光的强度有关，在一定的光照条件下，增大所加电压的值，不能增大饱和光电流，故D 错误； 故选B ．
【点睛】发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，根据光电效应方程知，光子频率越大，光电子的最大初动能越大，光强度会影响单位时间内逸出的光电子数目．
3、D
【解析】
ABC ．增透膜是利用光的干涉原理制成的，当光程差为光在膜中波长的一半时，出现反射光减弱，减少光的反射损失，从而增加光的透射，则增透膜的厚度应为入射光在增透膜中波长的1/4，故ABC 正确，不符合题意；
D ．在选择增透膜时，一般是使对人眼灵敏的绿色光在垂直入射时相互抵消，红色、紫光的反射不能完全抵消，所以涂有增透膜的镜头呈淡紫色，故D 错误，符合题意．
故选D ．
【点睛】
解决本题的关键是理解增透膜的原理：光的干涉原理，知道光程差为光在膜中波长的一半时反射减弱．
4、B
【解析】
A ．研究沿地面翻滚前进的体操运动员的动作时如果将其看成质点，而质点是一个点，看不到点的动作，所以运动员不能被看成质点，故A 错误；
B ．根据时间轴的知识，前3s 指的是时间3s 内，故B 正确；
C ．牛顿第一定律实在伽利略的斜面实验基础上总结的定律，而伽利略通过对斜面实验进行推论得出的理想实验，完全光滑的斜面不存在，所以牛顿第一定律不能用实验验证，故C 错误；
D ．导出单位是由基本单位通过定义或一定的关系以及定律推导出来的单位，故D 错误；
5、B
【解析】
设质点的初速度为v 0，由平均速度公式得:000023222v v v v x t t v t ++=
== 由加速度定义式得：00002v v v v v a t t t --=
== 联立解得：223x a t =。

A.2x t
与计算结果不符，故A 错误； B.223x t
与计算结果相符，故B 正确； C.22x t
与计算结果不符，故C 错误； D.232x t
与计算结果不符，故D 错误。

6、D
【解析】
对小滑环，受重力和支持力，将重力沿杆的方向和垂直杆的方向正交分解，根据牛顿第二定律得小滑环做初速为零的匀加速直线运动，加速度为 (为杆与竖直方向的夹角)，由图中的直角三角形可知，小滑环的位移，所以，与无关，即，故选项D 正确，A 、B 、C 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、BC
【解析】
A 、γ射线是原子核通过衰变产生的高能电磁波，与核外电子无关，故A 错误；
B 、根据c
E hv h λ
==可得，可见光光子的能量为1.63 3.09eV eV ~，从n=4能级跃迁到n=2能级0.85 3.40 2.55E eV eV eV ∆=-+=，在该能量范围内，故B 正确； C.从高能级向n=3能级跃迁辐射的能量最大值为1.51eV ，小于1.63eV ，属于红外线，具有热效应，故C 正确；
D.传播速度越小，折射率越大，光子频率越大，能量越大，而从高能级向n=2能级跃迁时最大能量为3.4eV ，故D 错误．
故选BC ．
【点睛】能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子频率越高，波长越短，然后结合各种光的频率的范围分析即可．
8、AC
【解析】
AB.由洛伦兹力提供向心力：2
mv qvB r
=，得：mv r qB =，代入数据解得：r=9.1×10-2 m ，故A 正确，B 错误； CD.由公式2r T v
π=
，代入数据解得：T=3.6×10-7s ，故C 正确，D 错误． 故选AC 。

9、BD
【解析】
AB.当甲冰壶运动了距离L 时与乙冰壶发生弹性正碰，根据动量守恒和能量守恒可知，两球速度发生交换，即甲冰壶碰后停止运动，乙冰壶以甲冰壶碰前的速度继续向前运动了2L 距离停下，从效果上看，相当于乙冰壶不存在，甲冰壶直接向前运动了3L 的距离停止运动，根据动能定理，运动员对甲冰壶做的功等于克服摩擦力做的功，即：
3W kmg L =，选项A 错误， B 正确；
CD.施加的冲量00I P P =∆=-==
=，选项C 错误、D 正确。

10、BC
【解析】 AB.根据电路图知，当R 1的温度升高时，R 2减小，A 端电势升高，经非门后，Y 端电势降低，
蜂鸣器会发出报警，故A 错误，B 正确；
CD.当增大R 1时，A 端电势升高，经非门后，Y 端电势降低，蜂鸣器会发出报警声，
故C 正确，D 错误
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、3.852mm; 91.70mm;
【解析】
螺旋测微器的固定刻度读数为3.5mm ，可动刻度读数为0.01×
35.2mm=0.352mm ，所以最终读数为：3.5mm+0.352mm=3.852mm ．
游标卡尺的主尺读数为91mm ，游标尺上第14个刻度与主尺上某一刻度对齐，故其读数为0.05×
14mm=0.70mm ，所以最终读数为：91mm+0.70mm=91.70mm ．
12、测摆长时漏掉了摆球的半径 9.87 B
【解析】 图像不通过坐标原点，从图像可以得到相同的周期下，摆长偏小，故可能是漏加小球半径；根据单摆的周期公式得出22
4l T g
π=关系图线，结合图线的斜率求出重力加速度的大小；结合摆长和周期的测量误差判断重力加速度的测量误差．
【详解】 第一空．图像不通过坐标原点，将图像向右平移1cm 就会通过坐标原点，故相同的周期下，摆长偏小1cm ，故可能是测摆长时漏掉了摆球的半径；
第二空．由单摆周期公式：2T = 可得：22
4l T g π=，则T 2﹣L 图像的斜率：24k g π=， 由图像得：k =40.01+0.99=2
4g
π，解得：g =9.87m/s 2； 第三空．A ．测摆长时摆线过紧，则测量的摆长偏大，所以测量的重力加速度偏大，故A 错误；
B ．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，知测量的摆长偏小，则测量的重力加速度偏小，故B 正确；
C ．开始计时，秒表过迟按下，测量的周期偏小，则测量的重力加速度偏大，故C 错误；
D ．实验中误将49次全振动计为50次，测量的周期偏小，则测量的重力加速度偏大，故D 错误．
【点睛】
本题主要考查了利用单摆测定重力加速度的实验，属于一般题型．
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) 22mgR B d ；(2)14g ；(3) 322
444m g R mgL B d
- 【解析】
(1)设最大速度为m v ，此时加速度为1，平行斜面方向有：F mgsin BId θ=+ 据题知：2E I R
= m E Bdv =
已知F mg =，联解得：22m mgR v B d =
(2)当金属棒的速度2m v v =时，则：2
I I '= 由牛顿第二定律有：sin F BdI mg ma θ'--= 解得：14
a g = (3)设整个电路放出的热量为Q ，由能量守恒定律有：214sin 42m F L Q mg L mv θ⋅=+⋅+
又：r R =，02
Q Q = 所以金属棒上产生的电热：322
044
4m g R Q mgL B d =- 14、（1）()()222000m m gR m v m m R +++;（2）000m v m m M ++;（3）0002m v m m M
++ 【解析】
（1）子弹射入木块过程时间极短，该过程中子弹和木块系统动量守恒，可得：
m 0v 0＝（m 0+m ）v 1
子弹打入木块后瞬间，受力分析可得：F N ﹣（m 0+m ）g ＝（m 0+m ）21v R 由牛顿第三定律得：()222'
000()N
N m m gR m v F F m m R ++==+ （2）由题意可知，物块上升到最高点时，物块与小车的速度相同，整个过程，系统水平方向动量守恒： （m 0+m ）v 1＝（m 0+m +M ）v
解得此时小车的速度为：000m v v m m M
=++ （3）当物块返回轨道最低点时，小车的速度最大，从木块沿轨道开始运动，到最后返回到轨道最低点，水平方向动量守恒：
（m 0+m ）v 1＝（m 0+m ）v 2+Mv max
整个过程系统机械能守恒：()()2220102111222
max m m v m m v Mv +=++ 由以上两式可解得，小车的最大速度：v max 0002m v m m M =
++ 15、（1）2R t c
=
；（2）S=14Rh π； 【解析】 （1）从NM 边界射入玻璃柱体的光线在玻璃砖传播的距离最长
s R =、c v n =
2s R t v c
==；
（2）根据折射定律有：sin sin i n r
=得r=30°； 设折射光线FE 在BC 界面刚好发生全反射
根据临界角公式1sin C n =
= 可得C=45°； NE 与水平方向的夹角为()1801204515︒-︒+︒=︒
有光透出的部分圆弧对应圆心角为()903015454π
θ=︒-︒+︒=︒-
则ABCD 面上有光透出部分的面积为1 4
S Rh π= 点睛：几何光学问题，关键是画出光路图，根据光的折射、全反射原理在AB 弧面上找到有光线透出的范围，然后依据几何关系求解．。