2023届山东省临沂市兰陵县第四中学物理高二下期末达标检测模拟试题含解析

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、下列说法中正确的是（）
A．书放在水平桌面上受到的支持力，是由于书发生了微小形变而产生的
B．摩擦力的方向可能与物体的运动方向相同
C．一个质量一定的物体放在地球表面任何位置所受的重力大小都相同
D．静止的物体不可能受到滑动摩擦力作用
2、在相同的时间内，某正弦交变电流通过一阻值为100 Ω的电阻产生的热量，与一电流3 A的直流电通过同一阻值的电阻产生的热量相等，则( )
A．此交变电流的有效值为3 A，最大值为32A
B．此交变电流的有效值为32A，最大值为6 A
C．电阻两端的交流电压的有效值为300 V，最大值不确定
D．电阻两端的交流电压的有效值为3002V，最大值为600 V
3、下列四幅图中，能正确反映分子间作用力F和分子势能E p随分子间距离r变化关系的图线是（）
A．B．
C．D．
4、用一定频率的入射光照射锌板来研究光电效应，如图，则
A．任意光照射锌板都有光电子逸出
B．入射光越强，单位时间内逸出的光电子数目一定越多
C．电子吸收光子的能量，需要积累能量的时间
D．若发生光电效应，入射光频率越高，光电子的初动能越大
5、下列关于热力学温标说法不正确的是( )
A．热力学温度的零度是－273.15 ℃，叫做绝对零度
B．热力学温度的每一度的大小和摄氏温度的每一度大小是相同的
C．绝对零度是低温的极限，永远达不到
D．1 ℃等于1 K
6、黑体辐射的实验规律如图所示，由图可知，下列说法错误的是( )
A．随温度升高，各种波长的辐射强度都增加
B．随温度降低，各种波长的辐射强度都增加
C．随温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动
D．随温度降低，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
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、下列关于原子和原子核的说法正确的是
A．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子核是由质子和中子组成的
B．衰变为要经过1次α衰变和1次β衰变
C．β射线是原子核外电子挣脱原子核的束缚后而形成的电子流
D．质子与中子结合成氘核的过程中发生质量亏损并释放能量
8、氢气球下系一小重物G，重物只在重力和绳的拉力作用下做直线运动，重物运动的方向如图中箭头所示虚线方向，图中气球和重物G在运动中所处的位置可能是（）
A．B．
C．D．
9、根据玻尔原子结构理论，氢原子的能级图如图所示。

则对氢原子而言（）
A．电子运行轨道半径不是任意的，电子的轨道是量子化的
B．电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氢核的距离远
C．当大量氢原子处在n=4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线共有4条
D．用n=2激发态跃迁到基态的光照射一光电管，能够产生光电流，欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增大，可改用n=3激发态跃迁到基态的光照射
10、小明同学在用单摆测当地的重力加速度g时，由于没有游标卡尺，无法测量小球的直径d，但是测出多组摆线长L 和对应的周期T，并做出了T2﹣L图象，如图所示，图线的斜率为k，反向延长线与横轴交点的横坐标为-a（a＞0）.下列说法正确的是（）
A．小球的直径为a
B．实验测得当地的重力加速度为
C．仅将单摆的摆角从4°改为2°，得到的图线斜率不变
D．由于没测小球的直径，导致测得的重力加速度偏小
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）气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。

我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：
a．用天平分别测出滑块A、B的质量m A、m B；
b．调整气垫导轨，使导轨处于水平；
c．在A和B间放入一个被压缩的轻质弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上；
d．用刻度尺测出滑块A的左端至挡板C的距离L1；
e．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作，当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下滑块A、B分别到达挡板C、D的运动时间t1和t2。

(1)实验中还应测量的物理量是_________________。

(2)利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是_________，上式中算得A、B两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因是：
①______________________________________；
②______________________________。

(3)利用上述实验数据能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小？如能，请写出表达式。

如不能，请说明理由________。

12．（12分）在“探究牛顿运动定律”的实验中，某小组选用如图甲所示的实验装置，利用小车（可增减砝码）、一端带有滑轮的导轨、打点计时器和几个已知质量的钩码进行实验。

（1）图乙是用频率为50Hz交流电源的打点计时器得到的一条纸带，相邻两计数点之间有四点未标出，由图中的数据可得小车的加速度a= ________ m/s2。

（结果保留三位有效数字）
（2）实验小组保证小车和车中砝码的总质量M一定，以测得的加速度a为纵轴，所挂钩码的总重力F为横轴，作出的图象如丙图中图线1所示，发现图象不过原点，怀疑力F的测量不准确，他们将实验进行改进，将一个力传感器安装在小车上，保证小车、砝码及传感器的总质量仍为M，直接测量细线拉小车的拉力F'，作a -F'图象应如丙图中图线______（选填“2”或“3”），此图线仍不过原点的原因是____。

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，一质量为m=1.0×10 -1kg，带电量大小为q=1.0×10 -6C的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，假设电场足够大，静止时悬线向左与竖直方向成450角．小球在运动过程中电量保持不变，重力加速度g 取10m／s1．
(1)求电场强度E；
(1)若在某时刻将细线突然剪断，求经过1s时小球的位移大小．
14．（16分）一根弹性绳沿x轴方向放置，左端在原点O，用手握住绳的左端使其沿y轴方向做简谐运动，经1 s在绳上形成一列简谐波，波恰好传到x=1m处的M质点，波形如图所示，若从该时刻开始计时，
(1)求这列波的波速大小：
(2)写出M点的振动方程；
(3)经过时间t，x =3.5m处的N质点恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置，请在图中画出此时弹性绳上的波形，并求出时间t。

15．（12分）一轻弹簧的一端固定在倾角的固定光滑斜面的底部，另一端压有一质量的物块（视为质点），如图所示。

用力沿斜面向下推物块，使弹簧的压缩量，然后由静止释放物块。

已知弹簧的劲度系数，弹簧的形变始终在弹性限度内，弹簧的弹性势能与弹簧的压缩量的关系为，重力加速度
．
求：
（1）从开始释放物块到物块的速度最大的过程中物块的位移；
（2）物块在上滑的过程中上升最大高度。

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、B
【解析】
物体发生形变后，要恢复原状，对与它接触的物体有力的作用，这就是弹力．是施力物体发生弹性形变对受力物体的力．摩擦力可以是动力，也可以是阻力，静止的物体也可以受到滑动摩擦力，地球各处的重力加速度g可能不同，根据维度和高度有关。

【详解】
A项：书放在水平桌面上受到的支持力，施力物体是桌面，所以是桌面发生形变产生的，故A错误；
B项：摩擦力与相对运动方向相反，可以与物体的运动方向相同，如物体随传送带一起向上运动，静摩擦力方向与运动方向相同，故B正确；
C项：地球各处的重力加速度g不同，根据G=mg可知，一个质量一定的物体放在地球表面不同位置所受的重力大小可能不同，故C错误；
D项：静止的物体也可以受到滑动摩擦力，如一个物体在另一个静止的物体上滑动时，静止的物体也受到滑动摩擦力，故D错误。

故选：B。

【点睛】
本题考查了弹力、摩擦力、重力的基本概念和性质，难度不大，属于基础题。

2、A
【解析】
由题意知该交流电的电流有效值为3A，最大值为，电阻两端交流电压的有效值为300 V，最大值为，故A正确，BCD错误
点晴：根据焦耳定律Q=I2Rt求解电流的有效值，其中I是有效值．再根据有效值与最大值的关系求出最大值，对于交变电流，求解热量、电功和电功率等与热效应有关的量，都必须用有效值．
3、B
【解析】
ABCD. 根据分子间作用力F 、分子势能与分子间距离关系可知，当0r r 分子力为零，分子势能最小，由此可知ACD 错误，B 正确；
故选B 。

4、D
【解析】
AC ．只有当入射光的频率大于金属的极限频率时，才会产生光电效应，才会有光电子逸出，而电子吸收光子的能量不需要时间去积累能量，故AC 错误；
B ．只有在产生光电效应的前提下，入射光越强，单位时间内逸出的光电子数目一定越多，故B 错误；
D ．根据光电效应方程
E Km =hγ-W 0可知，若发生光电效应，入射光频率越高，光电子的最大初动能越大，故D 正确。

5、D
【解析】
热力学温度的零度是－273.15 ℃，叫做绝对零度，选项A 正确；热力学温度的每一度的大小和摄氏温度的每一度大小是相同的，选项B 正确；绝对零度是低温的极限，永远达不到，选项C 正确；1 ℃等于274.15 K ，选项D 错误；故选ABC.
6、B
【解析】
随温度升高，各种波长的辐射强度都有增加， A 对B 错；CD 对；
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.卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子的核式结构，并不是提出了原子核是由质子和中子组成的，故A 错误；
B.经过1次α衰变和1次β衰变后，则质量数减小4，而中子减小1，因此（铀）衰变为（镤）要经过1次α衰变和1次β衰变，故B 正确；
C.β衰变中产生的β射线实际上是原子核内的中子转化为质子同时释放一个电子，故C 错误；
D.中子与质子结合成氘核的过程中能释放能量，故D 正确；
8、ABC
【解析】
试题分析：直线运动的条件是合外力为零或合外力与速度方向共线，重力总是竖直向下，拉力沿着绳子并直线绳子收缩的方向．
解：重物只在重力和绳的拉力作用下做直线运动，故合力为零或者与速度共线；
A、可以做匀速直线运动，故A正确；
B、可能做匀减速直线运动，故B正确；
C、可能做匀加速直线运动，故C正确；
D、重力和拉力的合力与速度一定不共线，做曲线运动，故D错误；
故选ABC．
【点评】本题考查了平衡力的辨别和重力和重力的方向的理解和掌握，重力是一种最常见的力，重力的方向始终是竖直向下的．
9、AD
【解析】
A．根据波尔理论，电子运行轨道半径不是任意的，电子的轨道是量子化的，选项A正确；
B．原子处的能级越高，电子的轨道半径越大，则电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氢核的距离近，选项B错误；
C．当大量氢原子处在n=4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线共有2
46
C 条，选项C错误；
D．n=3激发态跃迁到基态辐射的光子能量大于从n=2激发态跃迁到基态辐射的光子的能量，则用n=2激发态跃迁到基态的光照射一光电管，能够产生光电流，欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增大，可改用n=3激发态跃迁到基态的光照射，选项D正确。

故选AD。

10、BC
【解析】
A.根据单摆的周期公式得：，又l＝L+则得：
①
由数学知，L﹣T2图象中横坐标截距的绝对值为小球的半径，可知小球的直径为2a。

故A不符合题意；
B.由①可知，图象的斜率：k=，则重力加速度：．故B符合题意；
C.对于单摆，摆角小于5°即可，仅将单摆的摆角从4°改为2°，不影响单摆的周期，则得到的图线斜率不变。

故C符合题意；
D.由可知，没有测小球的直径，不影响测得的重力加速度的数值。

故D不符合题意。

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、滑块B 到挡板D 的距离2L 12A B 12
L L m m t t = 气垫导轨可能不水平导致误差 滑块受到空气的阻力作用而导致误差 2212B p A 12
11()()22E L L m m t t +=
【解析】 (1)[1]为了验证动量守恒定律，需要测出滑块B 运动的速度，所以需要测量滑块B 到挡板D 的距离2L 。

(2)[2]两滑块动量守恒，满足
A A
B B m v m v =
滑块脱离弹簧后在导轨上做匀速直线运动
1A 1
L v t =，2B 2L v t = 代入解得需要满足的方程
12A B 12
L L m m t t = [3]气垫导轨可能不水平导致误差。

[4]滑块受到空气的阻力作用而导致误差。

(3)[5]弹簧从压缩状态恢复到原长，弹性势能全部转化为滑块动能，根据能量守恒定律
22p A A B B 1122
E m v m v =+ 代入速度，解得弹性势能的表达式
2212B p A 12
11()()22E L L m m t t += 12、0.195 2 未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足
【解析】
（1）根据2x at ∆=，运用逐差法求加速度可得：22BD OB 220.04040.01630.0163m/s 0.195m/s 440.1
x x a T ---===⨯ （2）力传感器可以直接得出绳子拉力的大小，用钩码的重力表示绳子的拉力，尽管满足钩码的质量远小于小车的质量，但是绳子上的拉力还是小于钩码的重力的。

所以对于图象相同的拉力，用力传感器测得的加速度偏大，所以作a -F'图象应如丙图中图线的2。

此图线仍不过原点的原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足。

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）小球带负电，电场强度E为1.7N/C
（1）细线剪断后1s时小球的速度为10m/s，方向与竖直方向夹角为60°斜向下
【解析】
试题分析：本题的关键是正确对小球受力分析，根据平衡条件可得小球受到的电场力方向向左并可求出电场强度的值，剪断细线后，由于小球受到的重力与电场力都为恒力，所以小球将做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律和运动学公式，即可求解．
解：（1）对小球受力分析，受到向下的重力、沿绳子方向的拉力和水平向左的电场力，可见小球应带负电，由平衡条件可得：qE=mgtanθ，解得：E=1.7×N/C．
（1）剪断细线后小球做初速度为零的匀加速直线运动，此时小球受到的合力F=①
由牛顿第二定律F=ma可得a=②
又由运动学公式v=at ③
联立以上各式解得：v=10m/s，方向与竖直方向夹角为60°斜向下．
答：（1）小球带负电，电场强度E为1.7N/C
（1）细线剪断后1s时小球的速度为10m/s，方向与竖直方向夹角为60°斜向下．
【点评】解决动力学问题的关键是正确受力分析和运动过程分析，然后选择相应规律列式求解即可．
14、(1)(2)
(3)
【解析】(1)由图可知λ=2m，周期为T=2s，则波速.
(2)振幅A=8cm，角速度
初相位为φ=π
则M点的振动方程为x=A sin(ωt+φ)=0.08sin(3.14t+π) m
(3)波从M点传到N点时间为
再经过
N质点第一次沿y轴正向通过平衡位置，则△t=t1+t2=3.5s
图象如图所示:
【点睛】本题也可根据平移法求解N点恰好第一次沿y轴正方向通过平衡位置的时间，即为图中O点的振动传到N点的时间．
15、 (1)（2）
【解析】(1)物块受力平衡时速度最大，则有：
解得：
物块的位移为；
(2)物块上升过程中由功能关系可知：
其中
解得：。