2023年广西北流市实验中学高二物理第二学期期末质量跟踪监视模拟试题含解析

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、准考证号填写在答题卡上。

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。

回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

3．考试结束后，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、如图所示，在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场，MN是一竖直放置的感光板．从圆形磁场最高点P垂直磁场射入大量的带正电，电荷量为q，质量为m，速度为v的粒子，不考虑粒子间的相互作用力，关于这些粒子的运动以下说法正确的是
A．只要对着圆心入射，出射后均可垂直打在MN上
B．对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线一定过圆心
C．对着圆心入射的粒子，速度越小时间越长
D．只要速度满足v=RqB/m，沿不同方向射入的粒子射出后均可垂直打在MN上
2、一滑雪运动员由静止开始沿斜坡匀加速下滑．当下滑距离为L时，速度为v，那么，当他的速度是v/2时，下滑的距离是( )
A．L/2
B．(L)/2
C．L/4
D．3L/4
3、一定质量的理想气体，从某一状态开始，经过一系列变化后又回到开始的状态，用W1表示外界对气体做的功，W2表示气体对外界做的功，Q1表示气体吸收的热量，Q2表示气体放出的热量．则在整个过程中一定有( )
A．Q1－Q2＝W2－W1B．Q1－Q2＝W1－W2C．W1＝W2D．Q1＝Q2
4、下列说法正确的是（）
A．氢原子的光谱是连续谱
B．核反应中，质量数守恒，电荷数守恒
C．比结合能越小，原子核越稳定
D ．只要人射光的强度足够大，就能发生光电效应
5、一束黄光照射某金属表面发生了光电效应，下列说法正确的是
A ．若增加黄光的照射强度，则逸出的光电子数不变
B ．若增加黄光的照射强度，则逸出的光电子最大初动能增加
C ．若改用红光照射，则可能不会发生光电效应
D ．若改用红光照射，则逸出的光电子的最大初动能增加
6、某种金属发生光电效应时逸出光电子的最大初动能E k 与入射光频率ν的关系如图所示，其中ν0为该金属的极限频率．从图中可以确定的是
A ．该金属的逸出功与ν有关
B ．E k 与入射光强度成正比
C ．ν<ν0时，该金属会逸出光电子
D ．图中直线的斜率等于普朗克常量
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、在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化.设线圈总电阻为2Ω，则
A ．0t =时，线圈平面平行于磁感线
B ．1t s =时，线圈中的电流改变方向
C ． 1.5t s =时，线圈中的感应电动势最大
D ．一个周期内，线圈产生的热量为28J π
8、甲、乙两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的v -t 图象如图所示，下列说法正确的是（ ）
A ．乙物体一直向正方向运动
B ．t 2时刻，乙物体追上甲物体
C ．t 1时刻，两者相距最远
D ．0～t 2时间内，乙的速度和加速度都是先减小后增大
9、一物块以一定的初速度从光滑斜面底端a 点上滑，最高可滑至b 点，后又滑回至a 点，c 是ab 的中点，如图所示，已知物块从a 上滑至b 所用时间为t ，下列分析正确的是( )
A ．物块从c 运动到b 所用的时间等于从b 运动到c 所用的时间
B ．物块上滑过程的加速度与下滑过程的加速度等大反向
C ．物块下滑时从b 运动至c 所用时间为22
t D ．物块上滑通过c 点时的速度大小等于整个上滑过程中平均速度的大小
10、对某种金属的光电效应，其遏止电压U c 与入射光频率v 的关系图象如图所示．则由图象可知
A ．当入射光的频率为012
v 时，有光电子逸出 B ．入射光的光照强度增大时，遏止电压增大
C ．若已知电子电量e ，就可以求出普朗克常量h
D ．入射光的频率为2v 0时，产生的光电子的最大初动能为hv 0
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）如图所示，图甲为热敏电阻的R-t 图像，图乙为用此热敏电阻和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器的电阻为100Ω．当线圈的电流大于或等于20mA 时，继电器的衔铁被吸合．为继电器线圈供电的电池的电动势E=9.0V ，内阻不计．图中的“电源”是恒温箱加热器的电源．
（1）应该把恒温箱内的加热器接在________________（填“A、B”端或“C、D”端）；
（2）若恒温箱系统要保持温度为50℃，则需把滑动变阻器调节到____________Ω；为了实现调节滑动变阻器到此阻值进行了下列步骤：
①电路接通前，滑动变阻器调节最大，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值应为_______Ω；
②将单刀双掷开关向______________（填“c”或“d”）端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至继电器的衔铁被吸合．
③保持滑动变阻器的位置不变，将单刀双掷向另一端闭合，恒温箱系统即可正常使用．
12．（12分）图中所示器材，为某同学测绘额定电压为2.5 V的小灯泡的I－U特性曲线的实验器材。

(1)根据实验原理，用笔画线代替导线，将图中的实验电路图连接完整_____。

(2)开关S闭合之前，图中滑动变阻器的滑片应该置于________。

(选填“A端”、“B端”或“AB中间”)
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，电子从A孔飘入电压U1=5000V电场中，(此时电子的速率可认为等于零)，经电场加速后，从B孔沿平行板间的中线垂直射入匀强电场，若两板间距d=1.0cm，板长L=5.0cm ，要使电子能从两板间飞出，求两个极板上所加电压U2的最大值。

（电子的质量m e=9.1×10－31kg，电量e=1.6×10－19C）
14．（16分）如图所示，导热气缸A与导热气缸B均固定于地面，由刚性细杆连接的导热活塞与两气缸间均无摩擦，初始状态系统处于平衡，两气缸中被封闭的理想气体的长度皆为L=0.5m，温度皆为t1=27℃，A中气体压强P A=1.2P0，
B中气体的压强P B=1.6P0（P0是气缸外的大气压强）；活塞移动的过程中被封闭气体的量保持不变，不计细杆和两活塞质量。

（ⅰ）求两气缸横截面面积之比S A：S B；
（ⅱ）若使环境温度缓慢升高到t2=327℃，并且大气压保持不变，求在此过程中活塞移动的距离。

15．（12分）今有一质量为M的气缸，用质量为m的活塞封有一定质量的理想气体，当气缸水平横放时，空气柱长为L0(如图甲所示)，若气缸按如图乙悬挂保持静止时，求气柱长度为多少？(已知大气压强为p0，活塞的横截面积为S，它与气缸之间无摩擦且不漏气，且气体温度保持不变．)
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：当速度满足时，粒子运动半径，则无论入射方向如何都能满足轨迹入射点、出射点、
O点与轨迹的圆心构成菱形，射出磁场时的轨迹半径与最高点的磁场半径平行，粒子的速度一定垂直打在MN板上，A正确D错误；带电粒子的运动轨迹是圆弧，根据几何知识可知，对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线也一定过圆心．故B错误；根据，因为对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中通过的弧长越长，轨迹对应的
圆心角越小，所以运动时间越短，C错误；
考点：考查了带电粒子在有界磁场中的运动
【名师点睛】带电粒子射入磁场后做匀速圆周运动，对着圆心入射，必将沿半径离开圆心，根据洛伦兹力充当向心力，求出时轨迹半径，确定出速度的偏向角．对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中通过的弧长越长，轨迹对应的圆心角越小，即可分析时间关系
2、C
【解析】
根据匀变速直线运动的速度位移公式得，v2=2aL.; 联立两式解得:; 故选C.
【点睛】
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度位移公式v2−v02＝2ax，并能灵活运用．
3、A
【解析】
根据题意，系统的内能不变，由热力学第一定律，系统热量的变化量与做功之和保持不变，有Q1-Q2=W2-W1，A正确．4、B
【解析】
A．氢原子的光谱是线状谱，选项A错误；
B．核反应中，质量数守恒，电荷数守恒，选项B正确；
C．比结合能越大，原子核越稳定，选项C错误；
D．只要入射光的频率足够大，就能发生光电效应，能否发生光电效应与光强无关，选项D错误；
故选B.
5、C
【解析】
AB．光的强度增大，则单位时间内逸出的光电子数目增多，根据光电效应方程知，光电子的最大初动能不变，故AB 错误；
C．因为红光的频率小于黄光的频率，不一定发生光电效应，故C正确；
D．若是红色光照射，若能发生光电效应，根据光电效应方程E km=hv-W0知，由于红色光的频率小，所以光电子的最大初动能减小，故D错误。

6、D
【解析】
金属的逸出功是由金属自身决定的，与入射光频率无关，其大小W=hγ，故A 错误．根据爱因斯坦光电效应方程E km =hν-W ，可知光电子的最大初动能E km 与入射光的强度无关，但入射光越强，光电流越大，只要入射光的频率不变，则光电子的最大初动能不变．故B 错误．要有光电子逸出，则光电子的最大初动能E km ＞0，即只有入射光的频率大于金属的极限频率即ν＞ν0时才会有光电子逸出．故C 错误．根据爱因斯坦光电效应方程E km =hν-W ，可知直线的斜率等于普朗克常量h ，故D 正确．故选D ．
点睛：只要记住并理解了光电效应的特点，只要掌握了光电效应方程就能顺利解决此题，所以可以通过多看课本加强对基础知识的理解．
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、AD
【解析】
A ．根据图象可知，在t=0时穿过线圈平面的磁通量为零，所以线圈平面平行于磁感线，A 正确；
B ．Φ-t 图象的斜率为t
Φ∆∆，即表示磁通量的变化率，在0.5s ～1.5s 之间，“斜率方向“不变，表示的感应电动势方向不变，则电流强度方向不变，B 错误；
C ．所以在t=1.5s 时，通过线圈的磁 量最大，线圈位于中性面，感应电动势为0，故C 错误；
D ．感应电动势的最大值为()21000.044V
2
m m E NBS N πωωπ==Φ=⨯⨯=，有效值()V E ==，根据焦耳定律可得一个周期产生的热为22
282J 8J 2
E Q T R ππ==⨯=，故D 正确． 8、AD
【解析】
A ．乙物体的速度一直为正，说明乙物体一直沿正方向运动，故A 正确。

B ．根据速度图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移，由图可知，t 2时间内，甲的位移大于乙的物体，则t 2时刻，乙物体还没有追上甲，故B 错误。

C ．t 2时刻之前，甲的速度比乙的速度大，甲在乙的前方，两者间距增大；t 2时刻之后，甲的速度比乙的速度小，甲仍在乙的前方，两者间距减小，所以t 2时刻相距最远，故C 错误。

D ．根据速度图线的斜率表示加速度，知0～t 2时间内，乙的速度和加速度都是先减小后增大，故D 正确。

9、AC
【解析】
AB ．由于小球只受重力和支持力，故小球的加速度方向始终相同，均为
a gsin θ=
方向向下，故bc 和cb 过程是可逆的，故物块从c 运动到b 所用时间等于从b 运动到c 的时间，故A 正确，B 错误； C ．由b 到a 过程是初速度为零的匀加速直线运动，则可知
:1bc ca t t =）
而
bc ca t t t +=
解得
2
bc t = 故C 正确；
D ．由于c 是位移中点，而不是时间中点，故物块上滑通过c 点时的速度大于整个上滑过程中平均速度的大小，故D 错误。

故选AC 。

10、CD
【解析】
A.由图可知，只有当入射光的频率大于或等于极限频率v 1时，才会发生光电效应现象．故A 错误．
B.根据光电效应方程E km =hv -W 1和eU C =E Km 得遏止电压与入射光的强度无关．故B 错误．
C.根据光电效应方程E km =hv -W 1和eU C =E Km 得，0c W h U e e γ=-，知图线的斜率等于 h e
，从图象上可以得出斜率的大小，已知电子电量，可以求出普朗克常量，故C 正确；
D.当遏止电压为零时，最大初动能为零，则入射光的能量等于逸出功，所以W 1=hv 1．若入射光的频率为2v 1时，根据光电效应方程，E km =hv -W 1=hv 1．即入射光的频率为2ν1时，产生的光电子的最大初动能为hν1，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、A 、B 端 260 90 c
【解析】
(1)由图知，热敏电阻R 的阻值随温度的升高而减小，由闭合电路欧姆定律得，干路电流增大，当大到继电器的衔铁被吸合时的电流，恒温箱内的加热器，停止加热，故恒温箱内的加热器接在A 、B 端；
(2)当恒温箱内的温度保持50℃，应调节可变电阻R ′的阻值使电流达到20mA ，由闭合电路欧姆定律得
E r R R I ++'=，即9100902600.02
E R r R I '=--=--=Ω，即可变电阻R ′的阻值应调节为260Ω； ①电路接通前，滑动变阻器调节最大，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，电阻箱的阻值应等于热敏电阻
的电阻，应为90Ω，②将单刀双掷开关向c端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至继电器的衔铁被吸合；
12、B
【解析】
(1)[1]根据电路图连接实物图，因为灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表采取3V量程，小灯泡电流较小，电流表选取0.6A的量程，因为灯泡的电压和电流需从零开始测起，所以滑动变阻器采用分压式接法，由于灯泡的电阻比较小，则电流表采取外接法，在连接实物图时注意电表的极性．如下图．
(2)[2]开关S闭合之前，滑动变阻器滑动到B端，使得测量电路中起始的电流、电压为零，起保护作用．
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、
【解析】
在加速电压一定时，偏转电压U'越大，电子在极板间的偏转距离就越大，当偏转电压大到使电子刚好擦着极板的边缘飞出，此时的偏转电压，即为题目要求的最大电压。

加速过程，由动能定理：
e。

进入偏转电场，有：
L＝v0t。

根据牛顿第二定律可知，
a。

偏转距离： y 。

能飞出的条件为： y 。

联立解得：
U 2＝400V 。

14、（ⅰ）3:1（ⅱ）0.1m
【解析】
（i ）两活塞和杆整体受力分析，根据平衡得： 00B A A B B A P S P S P S P S +=+ 解得：0031
B A B A P P S S P P -==-① （ⅱ）设末态汽缸A 内的压强为P A ′，汽缸B 内的压强为P B ′，环境温度上升至2327
C t ︒=的过程中活塞向右移动
位移为x ，则对汽缸A 中的气体由理想气体状态方程得：
12()273273
A A A A P LS P L x S t t '+=++② 对汽缸
B 中的气体由理想气体状态方程得：
12()273273
B B B B P LS P L x S t t '-=++③ 对末态两活塞及刚性杆组成的系统由平衡条件有：
00B A A B B A P S P S P S P S ''+=+④
联立代入数据得：2 2.60.250x x -+=
解得：x ＝0.1m
151322
【解析】
对缸内理想气体，平放初态：p 1=p 0，v 1=L 0s （2分） 悬挂末态：对缸体，Mg+p 2s=p 0s 即p 2= p 0- Mg/s ， v 2=LS （3分）
由玻意耳定律：p1v1= p2v2，即p0L0s=（p0- Mg/s）LS （3分）得：气柱长度为L=p0L0s/( p0s- Mg) （2分）。