2023學(xué)年張掖市重點中學(xué)高二物理第二學(xué)期期末綜合測試試題（含解析）

2023學(xué)年高二下學(xué)期物理期末模擬測試卷注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，質(zhì)量m1=10kg的木箱，放在光滑水平面上，木箱中有一個質(zhì)量為m2=10kg的鐵塊，木箱與鐵塊用一水平輕質(zhì)彈簧固定連接，木箱與鐵塊一起以v0=6m/s的速度向左運動，與靜止在水平面上質(zhì)量M=40kg的鐵箱發(fā)生正碰，碰后鐵箱的速度為v=2m/s,忽略一切摩擦阻力，碰撞時間極短，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，則A．木箱與鐵箱碰撞后瞬間木箱的速度大小為4m/sB．當(dāng)彈簧被壓縮到最短時木箱的速度大小為4m/sC．從碰后瞬間到彈簧被壓縮至最短的過程中，彈簧彈力對木箱的沖量大小為20N·sD．從碰后瞬間到彈簧被壓縮至最短的過程中，彈簧彈性勢能的最大值為160J2、一瓶無害放射性同位素溶液，其半衰期為20天，測得每分鐘衰變6×106次，今將這瓶溶液倒入一水庫中，80天后可以認為溶液已均勻分布在水庫中，現(xiàn)取2m3水樣本測得每分鐘衰變20次，則該水庫蓄水量為（）A．1.875×104m3B．1.875×105m3C．3.75×104m3D．3.75×105m33、某種氣體在不同溫度下的氣體分子速率分布曲線如圖所示，圖中f(v)表示v處單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)百分率，所對應(yīng)的溫度分別為，則A． B．C． D．4、對原子的認識，錯誤的是A．原子由原子核和核外電子組成B．原子核的質(zhì)量就是原子的質(zhì)量C．原子核的電荷數(shù)就是核中的質(zhì)子數(shù)D．原子序數(shù)等于核電荷與電子電荷大小的比值5、我國“西電東送”采用特高壓遠距離輸電．在西部發(fā)電廠附近升壓變壓器將電壓升高，通過輸電線輸送到東部某地，再用降壓變壓器降壓到穩(wěn)定的工作電壓，為負載提供電壓．變壓器均為理想變壓器，發(fā)電機輸出電壓及輸電線的電阻均不變．則A．增加負載，輸電線上損失的功率增大B．增加負載，升壓變壓器的原線圈中電流減小C．升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓D．升壓變壓器的輸出電壓小于降壓變壓器的輸入電壓6、如圖所示，一束可見光穿過平行玻璃磚后，分成a、b兩束單色光，則下列說法中正確的是（）A．a(chǎn)光的波長小于b光的波長B．a(chǎn)光的頻率大于b光的頻率C．在該玻璃磚中，a光的傳播速度比b光大D．在真空中，a光的傳播速度比b光大二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，為氫原子能級圖，現(xiàn)有大量氫原子從n=4的能級發(fā)生躍遷，并發(fā)射光子照射一個鈉光管，其逸出功為2.29ev，以下說法正確的是（）A．氫原子可能發(fā)出6種不同頻率的光B．能夠讓鈉光電管發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象的有4種光子C．光電管發(fā)出的光電子與原子核發(fā)生β衰變時飛出的電子都是來源于原子核內(nèi)部D．鈉光電管發(fā)出的光電子轟擊處于基態(tài)的氫原子只能使氫原子躍遷到n=2的能級8、如圖所示，質(zhì)量為3kg的物體A靜止在豎直的輕彈簧上面質(zhì)量為1kg的物體B用細線懸掛A、B間相互接觸但無壓力．取g=10m/s1．某時刻將細線剪斷，則細線剪斷瞬間A．彈簧彈力大小為10NB．B對A的壓力大小為11NC．A的加速度為零D．B的加速度大小為4m/s19、核電站核泄漏的污染物中含有碘131和銫1．碘131的半衰期約為8天，會釋放射線；銫1是銫133的同位素，半衰期約為30年，發(fā)生衰變時會輻射射線，下列說法正確的是（）A．碘131釋放的射線由氦核組成，衰變的方程是B．碘131釋放的射線是電子流，衰變的方程是C．與銫1相比，碘131衰變更慢，且銫133和銫1含有相同的質(zhì)子數(shù)D．銫1衰變時輻射出的光子能量大于可見光光子能量10、如圖，實驗室一臺手搖交流發(fā)電機，內(nèi)阻，外接的電阻。閉合開關(guān)，當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)子以某一轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生的電動勢(V)，則（）A．該交變電流的頻率為5HzB．該電動勢的有效值為VC．電路中理想交流電流表A示數(shù)為1.0AD．外接電阻所消耗的電功率為10W三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）用落體法做“驗證機械能守恒定律“的實驗。重物從高處由靜止開始落下，重物拖著紙帶通過打點計時器打出一系列的點，對紙帶上的點進行測量，計算分析，即可驗證機械能守恒定律。實驗裝置如圖所示。(1)在實驗時，下列器材不必要的是（______）A．重物B．秒表C．紙帶D．刻度尺(2)一位同學(xué)在某次實驗中，安裝的打點計時器兩限位孔不在同一豎直線上，紙帶通過時受到的阻力較大，那么，這種情況造成的結(jié)果是（_____）A．重物減少的重力勢能小于增加的動能B．重物減少的重力勢能大于增加的動能C．重物的機械能逐漸減小D．重物的機械能逐漸增大12．（12分）某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的裝置來探究“加速度與合力的關(guān)系”．帶滑輪的長木板水平放置，滑塊右端與穿過打點計時器的紙帶相連，左端通過拉力傳感器連接細線與砂桶．將滑塊由靜止釋放，直接由拉力傳感器讀出細線的拉力F，根據(jù)打出的紙帶求出加速度a．改變砂桶內(nèi)細砂質(zhì)量，得到若干組a-F數(shù)據(jù)．進行數(shù)據(jù)分析處理，得出“加速度與合力的關(guān)系”．請回答下列實驗的相關(guān)問題．(1)實驗中力傳感器的示數(shù)F_________(選填“大于”“小于”或“等于”)細砂和砂桶受到的總重力．(2)圖乙是某次實驗的一條紙帶的一部分，測得各計數(shù)點到0點的距離分別為OA=2.00cm，OB=5.49cm，OC=10.49cm，OD=17.00cm，OE=25.01cm，OF=34.52m，每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點未面出，所用交流電源頻率為50Hz．滑塊的加速度a=___m/s2.(結(jié)果保留兩位小數(shù))(3)根據(jù)記錄數(shù)據(jù)該同學(xué)作出a-F圖象如明丙所示，由圖象可知滑塊A的質(zhì)量為_____kg；受到的摩擦力大小為___________N．四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，水平固定一個光滑長桿，有一個質(zhì)量為m小滑塊A套在細桿上可自由滑動．在水平桿上豎直固定一個擋板P，小滑塊靠在擋板的右側(cè)處于靜止狀態(tài)，在小滑塊的下端用長為L的細線懸掛一個質(zhì)量為2m的小球B，將小球拉至左端水平位置使細線處于自然長度，由靜止釋放，已知重力加速度為g．求：①小球第一次擺到最低點時的速度大??；②小球運動過程中，相對最低點所能上升的最大高度．14．（16分）如圖所示，橫截面是直角三角形ABC的三棱鏡對紅光的折射率為，對紫光的折射率為，一束很細的白光由棱鏡的一個側(cè)面垂直入射，從另一側(cè)面折射出來，已知棱鏡的頂角，邊平行于光屏且與光屏距離為．①畫出白光通過棱鏡折射后的光路圖(出射光線只畫出兩條邊緣的光線，并指明其顏色)；②求出在光屏上得到的可見光光譜的寬度？15．（12分）如圖甲所示，水平軌道AB與豎直面內(nèi)半徑為R=0.1m的光滑螺旋狀圓軌道O、傾角為θ=37°斜面BD軌道緊密平滑連接。一質(zhì)量為M=0.1kg，兩端都可作為車頭、極小的玩具小車內(nèi)裝有加速度顯示器，如圖乙是其放大圖，兩彈簧兩端分別與振子和小車相連，靜止時彈簧處于原長位置，指針位于“0”刻度處?，F(xiàn)使小車在外力作用下沿水平軌道AB以加速度a=2m/s2從靜止開始加速至B點，之后撤去外力小車沿圓軌道繼續(xù)運動，并沖上斜面BD。已知小車在沖上斜面BD時指針離開“0”刻度2mm，其中兩彈簧勁度系數(shù)為k=10N/m，振子質(zhì)量為m=0.01kg，與車廂無摩擦。求：(1)小車沖上斜面BD時，顯示器指針位于“0”刻度左方還是右方？小車與斜面的動摩擦因素μ為多少？(2)要使小車能夠返回AB面上，則其在BD面上運動的最短時間tmin；(3)要使小車不脫離軌道，則小車開始運動時，外力在AB面上作用的距離x滿足的條件。

2023學(xué)年模擬測試卷參考答案（含詳細解析）一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【答案解析】對木箱和鐵箱碰撞的瞬時，根據(jù)動量守恒定律：，解得v1=-2m/s，方向與原方向相反，選項A錯誤；當(dāng)彈簧被壓縮到最短時，木箱和鐵塊共速，由動量守恒：，解得v共=2m/s，選項B錯誤；從碰后瞬間到彈簧被壓縮至最短的過程中，彈簧彈力對木箱的沖量大小為，方向向左，選項C錯誤；從碰后瞬間到彈簧被壓縮至最短的過程中，彈簧彈性勢能的最大值為，帶入數(shù)據(jù)解得EP=160J，選項D正確；故選D.點睛：此題考查動量守恒定律以及能量守恒定律的應(yīng)用；對三個物體的相互作用過程要分成兩個小過程來分析，在木箱和鐵箱作用時，認為鐵塊的動量是不變的；解題時注意選擇研究過程，注意正方向.2、C【答案解析】設(shè)水庫中的水量為Qm3，80天后水庫中所有放射性元素每分鐘衰變的次數(shù)為10Q，放射性元素原有質(zhì)量為mo，8天后剩余質(zhì)量為m；則有：10Q6×106=mm0，又m=故選C?！敬鸢更c睛】根據(jù)半衰期公式，利用比例相等的方法求水庫的容量。3、B【答案解析】

因為對于給定的氣體，當(dāng)溫度升高，分子熱運動加劇，速率較大的分子所占百分比增高，分布曲線的峰值向速率大的方向移動即向高速區(qū)擴展，峰值變低，曲線變寬，變平坦，故B正確．4、B【答案解析】

A．原子由原子核和核外電子組成，故A正確；B．原子核的質(zhì)量與電子的質(zhì)量和就是原子的質(zhì)量，故B錯誤；C．原子核的電荷數(shù)就是核中的質(zhì)子數(shù)，故C正確；D．原子序數(shù)等于核電荷與電子電荷大小的比值，故D正確．本題選錯誤的，故選B．5、A【答案解析】

AB．由于負載增加，降壓變壓器輸出的功率增加，負載線路電流變大，故高壓輸電線上的電流變大，，損失功率變大，因為輸電線中電流變大，根據(jù)變壓器原理可知，升壓變壓器中電流變大，A正確B錯誤．CD．因為輸電線存在電阻，有電壓損失，所以升壓變壓器輸出電壓大于降壓變壓器輸入電壓，CD錯誤．6、C【答案解析】由折射光路可知，a光的折射程度較小，則折射率較小，則a光的頻率較小，a光的波長較大，根據(jù)可知，在該玻璃磚中，a光的傳播速度比b光大，選項C正確，AB錯誤；在真空中各種光的傳播速度均相同，選項D錯誤；故選C.點睛：解決本題的突破口在于通過光的偏折程度得出折射率的大小，即可判斷折射率、頻率、波速、波長等物理量的大小關(guān)系．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、ABD【答案解析】

根據(jù)數(shù)學(xué)組合公式Cn【題目詳解】A、根據(jù)C42=6知，這些氫原子可能輻射出6種不同頻率的光子，故A正確；

B、氫原子由n=4躍遷到n=2能級，輻射的光子能量為3.4eV-0.85eV=2.55eV，大于逸出功，能發(fā)生光電效應(yīng)；而由n=4躍遷到n=3能級，輻射的光子能量為1.51eV-0.85eV=0.66eV，及n=3躍遷到n=2能級，輻射的光子能量為3.4eV-1.51eV=1.89eV，都小于逸出功，不能發(fā)生光電效應(yīng)，因此讓鈉光電管發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象的有n=4躍遷到n=2、n=4躍遷到n=1、n=3躍遷到n=1、n=2躍遷到n=1，共4種光子，故B正確；

C、光電管發(fā)出的光電子是來自核外，而原子核發(fā)生β衰變時飛出的電子是來源于原子核內(nèi)部的中子衰變成質(zhì)子而放出的，故C錯誤；

E、氫原子從n=4的能級向n=1發(fā)生躍遷，發(fā)射光子能量最大，當(dāng)照射鈉光管放出能量為E=13.6eV-0.85eV-2.29eV=10.46eV，而氫原子從n=1的能級躍n=2的能級，需要吸收能量為E'=13.6eV-3.4eV=10.2eV，因10.46eV＞10.2eV；氫原子從n=1的能級躍n=3的能級，需要吸收能量為E'=13.6eV-1.51eV=12.09eV，而12.09eV＞10.46eV，【答案點睛】解決本題的關(guān)鍵知道光電效應(yīng)的條件，以及知道能級間躍遷時輻射或吸收的光子能量等于兩能級間的能級差，并掌握光電效應(yīng)方程的內(nèi)容，注意光的強度影響光電流，而光的頻率影響光電子的最大初動能。8、BD【答案解析】A、剪斷細線前，A和B間無壓力，則彈簧的彈力F=mAg=30N，剪斷細線的瞬間，彈簧的彈力不會突變，則彈力還是30N，A項錯誤．C、D、剪斷細線的瞬間兩物體即將一起加速向下運動，對整體分析整體加速度，則C項錯誤，D項正確．B、隔離對B分析，mBg-N=mBa，解得N=mBg-mBa=10-1×4N=11N，故B正確．故選BD．【答案點睛】細線剪斷瞬間，先考慮AB整體，根據(jù)牛頓第二定律求解瞬時加速度；再考慮B，根據(jù)牛頓第二定律列式求解彈力；最后根據(jù)牛頓第三定律列式求解B對A的壓力．9、BD【答案解析】

AB．射線實際是電子流，故A錯誤，B正確；C．半衰期是放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間，碘131的半衰期為8天，銫1半衰期為30年，碘131衰變更快；同位素是具有相同的質(zhì)子數(shù)和不同的中子數(shù)的元素，故銫133和銫1含有相同的質(zhì)子數(shù)，故C錯誤；D．射線是高頻電磁波，其光子能量大于可見光的能量，故D正確。故選BD。10、AC【答案解析】

A．交流電的頻率故A正確；B．該電動勢的最大值為該電動勢的有效值為有故B錯誤；C．電壓有效值為10V，電路中電流為即電路中理想交流電流表A示數(shù)為1.0A，故C正確；D．外接電阻所消耗的電功率為故D錯誤；故選AC。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、BBC【答案解析】

（1）驗證自由落體運動過程的機械能守恒，需要驗證：mgh=12mv2，需要驗證gh=12（2）重物帶動紙帶下落過程中，除了重力還受到較大的阻力，從能量轉(zhuǎn)化的角度，由于阻力做功，重力勢能減小除了轉(zhuǎn)化為動能還有一部分轉(zhuǎn)化為由于摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能，所以重力勢能的減小量明顯大于動能的增加量，導(dǎo)致重物的機械能逐漸減小，故AD錯誤，BC正確?！敬鸢更c睛】根據(jù)對實驗原理與實驗器材的掌握分析答題，利用自由落體驗證機械能守恒定律，需要驗證重物動能的增加量等于物體重力勢能的減少量，同時知道實驗的誤差分析。12、（1）小于（2）1.50（3）0.2（4）0.32【答案解析】

（1）砂桶做勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律得：，則；（2）每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點，則T=0.1s，根據(jù)，解得：；（3）對木塊A，根據(jù)牛頓第二定律有：，變形得：，a-F圖象中橫軸的截距表示小車和傳感器受到的總的摩擦力大小，由圖可知，該摩擦力大小為f=0.32N，a-F圖象中的斜率表示質(zhì)量的倒數(shù)，由圖可知，而由圖中數(shù)據(jù)可求出，故。【答案點睛】砂桶做勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律判斷F與mg的關(guān)系；根據(jù)勻變速直線運動的推論公式可以求出加速度