河南省南陽市南陽市第一中學(xué)2023年物理高二下期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

2022-2023高二下物理期末模擬試卷注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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、設(shè)想探測火星時，載著登陸艙的探測飛船在以火星中心為圓心，半徑為r1的圓軌道上運動，周期為T1，登陸艙的探測飛船的總質(zhì)量為m1。隨后登陸艙脫離飛船，變軌到離星球更近的半徑為r2的圓軌道上運動，此時登陸艙的質(zhì)量為m2。則A．火星的質(zhì)量為M=B．火星表面的重力加速度為'C．登陸艙在r1與r2軌道上運動時的速度大小之比為vD．登陸艙在半徑為r2軌道上做圓周運動的周期為T2、下列說法中錯誤的是（）A．光電效應(yīng)實驗揭示了光的粒子性B．原子核經(jīng)過一次衰變后，核子數(shù)減少4C．電子的衍射實驗證實了物質(zhì)波的假設(shè)是成立的D．動能相等的質(zhì)子和電子，它們的德布羅意波波長也相等3、如圖，光滑水平面上有兩輛小車，用細(xì)線相連，中間有一個被壓縮的輕彈簧，小車處于靜止?fàn)顟B(tài)。燒斷細(xì)線后，由于彈力的作用兩小車分別向左、右運動。已知兩小車質(zhì)量之比m1:m2=2:1，下列說法正確的是A．彈簧彈開后兩車速度大小之比為1:2B．彈簧彈開后兩車動量大小之比為1:2C．彈簧彈開過程m1、m2受到的沖量大小之比為2:1D．彈簧彈開過程彈力對m1、m2做功之比為1:44、下列說法正確的是A．傳感器是把非電信息轉(zhuǎn)換成電信息的器件或裝置B．真空中的光速在不同慣性系中測得的數(shù)值是不相同的C．紫外線常用于醫(yī)院和食品消毒，是因為它具有顯著的熱效應(yīng)D．波源與觀察者相互靠近時，觀察者接收到的頻率小于波源的頻率5、關(guān)于電場線，下述說法中正確的是()A．電場線是客觀存在的B．電場線與電荷運動的軌跡是一致的C．電場線上某點的切線方向與電荷在該點受力方向可以不同D．沿電場線方向，場強(qiáng)一定越來越大6、下列說法正確的是()A．自然界中只要涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性B．物體的溫度為0℃時，分子的平均動能為零C．用活塞壓縮氣缸里的空氣，對空氣做功4.5×105J，同時空氣的內(nèi)能增加了3.5×105J，則空氣從外界吸收熱量1×105JD．第一類永動機(jī)違反了熱傳導(dǎo)的方向性二、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、一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷三個過程ab、bc、ca回到原狀態(tài)，其V﹣T圖象如圖所示，pa、pb、pc分別表示狀態(tài)a、b、c的壓強(qiáng)，下列判斷正確的是（）A．過程ab中氣體一定吸熱B．pc＝pb＞paC．過程bc中分子勢能不斷增大D．過程bc中每一個分子的速率都減小E.過程ca中氣體吸收的熱量等于對外做的功8、如圖所示，A、B、C三個物體質(zhì)量相等，它們與傳送帶間的動摩擦因數(shù)也相同．三個物體隨傳送帶一起勻速運動，運動方向如圖中箭頭所示．則下列說法正確的是()A．A物體受的摩擦力不是零，方向向右B．三個物體只有A物體受的摩擦力是零C．B、C受的摩擦力大小相等，方向相反D．B、C受的摩擦力大小相等，方向相同9、如圖所示，探月衛(wèi)星由地面發(fā)射后進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，經(jīng)多次變化最終進(jìn)入距月球表面100公里，周期為118分鐘的圓軌道III，開始進(jìn)行探月工作，下列說法正確的是A．衛(wèi)星在軌道III上經(jīng)過P點時的運行速度比在軌道II上經(jīng)過軌道I上P點時的運行速度小B．衛(wèi)星在軌道III上經(jīng)過P點時的加速度比在軌道I上經(jīng)過P點時的加速度小C．衛(wèi)星在軌道I上的機(jī)械能比在軌道II上的機(jī)械能小D．衛(wèi)星在軌道I上的機(jī)械能比在軌道III上的機(jī)械能大10、如圖所示，A?B?C是相同的燈泡，L是自感系數(shù)很大的線圈，其直流電阻與各燈泡相同?下列說法正確的是A．閉合S瞬間，B?C燈同時亮，A燈后亮B．閉合S，電路穩(wěn)定后，A?B?C燈的亮度相同C．?dāng)嚅_S瞬間，A燈逐漸熄滅D．?dāng)嚅_S瞬間，A?B?C燈均逐漸熄滅三、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）為了解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象，愛因斯坦提出了“光子”的概念，并給出了光電效應(yīng)方程．但這一觀點一度受到質(zhì)疑，密立根通過下述實驗來驗證其理論的正確性，實驗電路如圖1所示．（1）為了測量遏止電壓UC與入射光頻率的關(guān)系，實驗中雙刀雙擲開關(guān)應(yīng)向____閉合．（填“ab”或“cd”）（2）如果實驗所得UC-υ圖象如圖2所示，其中U1、υ1、υ0為已知量，電子電荷量e，那么：①只需將__________________與普朗克常量h進(jìn)比較，若在誤差許可的范國內(nèi)二者相等，則證明“光電效應(yīng)方程”是正確的．②該實驗所用光電管的K極材料的逸出功為___________________．12．（12分）某興趣小組在對2B鉛筆芯的導(dǎo)電性能進(jìn)行測量時，先用萬用表粗測其阻值為15Ω，可供選擇的實驗器材有：電壓表V(0-6V，內(nèi)阻約為10KΩ)電流表A1(0-100mA，內(nèi)阻約為5Ω)電流表A2(0-500mA，內(nèi)阻約0.5Ω)滑動變阻器R1(0-20Ω)滑動變阻器R2(0-1KΩ)直流電源E=10V，導(dǎo)線開關(guān)若干(1)在上述器材中電流表應(yīng)選擇___________，滑動變阻器應(yīng)選擇___________。(2)根據(jù)實驗原理、實驗?zāi)康?，使實驗誤差盡量小而選擇實驗電路請在圖中用筆劃線代替導(dǎo)線，把實驗儀器連接成完整電路___________。(3)若鉛筆芯長為L，直徑為D，電壓表讀數(shù)為U，電流表讀數(shù)為I，則鉛筆芯的電阻率表達(dá)式為___________。(用題中給定字母表示)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）如圖甲所示，豎直輕彈簧下端固定在水平地面上，上端與木塊A連接，物塊B疊放在A上，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)對B施加豎直向上的拉力F，使A、B以大小的加速度豎直向上做勻加速直線運動直至分離，力F的大小隨B的位移x變化的關(guān)系如圖乙所示。當(dāng)x=16cm時撤去力F，撤去力F前B一直做勻加速直線運動。取，求：(1)彈簧的勁度系數(shù)k、物塊A的質(zhì)量m和物塊B的質(zhì)量M；(2)A、B分離時A的速度大小以及從A、B分離至B到達(dá)最高點所用的時間t；(3)從B由靜止開始到A與B分離的過程中，A與彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能變化量。14．（16分）放射性原子核先后發(fā)生衰變和衰變后，變?yōu)樵雍耍阎|(zhì)量為m1=238.0290u，質(zhì)量為m2=234.0239u，粒子的質(zhì)量為mα=4.0026u，電子的質(zhì)量為me=0.0005u。（原子質(zhì)量單位1u相當(dāng)于931.5Mev的能量）則：（1）寫出放射性衰變方程；（2）原子核衰變?yōu)榈倪^程中釋放能量為多少；（3）若的半衰期是4.5109年，假設(shè)一塊礦石中含有2kg，經(jīng)過90億年后，還剩多少。15．（12分）如圖所示，電阻r＝0.3Ω、質(zhì)量m＝0.1kg的金屬棒CD靜止在位于水平面上的兩條平行光滑的金屬導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)軌的電阻不計，導(dǎo)軌的左端接有阻值為R＝0.5Ω的電阻，有一個理想電壓表接在電阻R的兩端，垂直導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場向下穿過導(dǎo)軌平面．現(xiàn)給金屬棒加一個水平向右的恒定外力F，觀察到電壓表的示數(shù)逐漸變大，最后穩(wěn)定在1.0V，此時金屬棒的速度為2m/s.(1)求拉動金屬棒的外力F的大?。?2)當(dāng)電壓表讀數(shù)穩(wěn)定后某一時刻，撤去外力F，求此后電阻R上產(chǎn)生的熱量．

參考答案一、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、A【解析】A、根據(jù)萬有引力提供向心力得GMm1r12=mB、由于火星的半徑未知，則無法求出星球表面的重力加速度，故B錯誤；C、根據(jù)萬有引力提供向心力得GMmr2=mv2r，解得v=GMr，登陸艙在r1與D、根據(jù)萬有引力提供向心力得GMmr2=m4π2T2r，解得故選A?！军c睛】本題主要抓住萬有引力提供圓周運動向心力并由此根據(jù)半徑關(guān)系判定描述圓周運動物理量的大小關(guān)系，掌握萬有引力提供向心力這一理論，并能靈活運用。2、D【解析】

（1）光電效應(yīng)實驗證實了愛因斯坦光的能量子的說法，認(rèn)為光子是一種粒子，它的能量為，A正確；（2）原子核經(jīng)過衰變放出了氦原子核，根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒，可知知道，新核的核子數(shù)減少4，B正確；（3）1927年戴維孫和湯姆孫分別利用晶體做了電子束的衍射的實驗，得到了電子波的衍射圖樣，從而證實了德布羅意物質(zhì)波的假設(shè)是成立的，C正確；（4）根據(jù)動量和動能的關(guān)系：，德布羅意波長：，推得：．由于質(zhì)子和電子的質(zhì)量不同，故D的說法錯誤；故本題選D3、A【解析】

AB．兩小車和彈簧組成的系統(tǒng)，在燒斷細(xì)線后，合外力為零，動量守恒，所以兩車的動量大小之比為1:1，由結(jié)合可知，所以A選項正確,B選項錯誤；C．由于彈簧彈開過程，對兩小車每時每刻的彈力大小相等，又對應(yīng)著同一段作用時間，由可知，m1、m2受到的沖量大小之比為1:1，所以C選項錯誤；D．根據(jù)功能關(guān)系的規(guī)律，彈簧彈開過程，彈力對m1、m2做功等于兩小車動能的增量，由代入數(shù)據(jù)可知，所以D選項錯誤。4、A【解析】

A.傳感器是把被測非電信息轉(zhuǎn)換為電信息的裝置，故選項A正確；B.根據(jù)光速不變原理知在不同慣性系中，光在真空中傳播速度大小相等，故選項B錯誤；C.紫外線常用于醫(yī)院和食品消毒，但它不具有顯著的熱效應(yīng)，反而紅外線才是顯著的熱效應(yīng)，故選項錯誤；D.根據(jù)多普勒效應(yīng)，當(dāng)波源與觀察者相互靠近時，觀察者接收到的頻率會增加，觀察者接收到的頻率大于波源的頻率，故選項D錯誤。5、C【解析】

A．電場線是人為了方便研究電場而假想出來的，是不存在的，故A錯誤；B．電場線上某點的切線方向即為電場強(qiáng)度的方向，若是正電荷，電場力方向與電場強(qiáng)度方向相同，而電荷運動的軌跡在電場線上，電場線必須是直線，故B錯誤；C．負(fù)電荷受到的電場力方向和電場方向相反，即和電場線的切線方向相反，故C正確；D．沿電場方向，電勢是降落的，電場強(qiáng)度用電場線的疏密程度來表示，也就是說，沿電場方向，電場強(qiáng)度可能增大，也可能減小，故D錯誤．故選C?！军c睛】電場線雖然不存在，但可形象來描述電場的分布．當(dāng)正電荷沿著電場線方向移動時，電場力做正功，則電勢能減少，所以電勢在減少．當(dāng)負(fù)電荷沿著電場線方向移動時，電場力做負(fù)功，則電勢能增加，而電勢仍減小．6、A【解析】

A、根據(jù)熱力學(xué)第二定律知：熱量可以自發(fā)地從較熱的物體傳遞到較冷的物體，但不可能自發(fā)地從較冷的物體傳遞到較熱的物，即涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，A正確．B、分子處于永不停息的無規(guī)則運動之中，物體的溫度為0℃時，其分子平均動能不為零；B錯誤．C、根據(jù)熱力學(xué)第一定律公式△U=W+Q知，W=+4.5×105J，△U=+3.5×105J，解得Q=-1.0×105J，即空氣向外界放出熱量1.0×105J，C錯誤．D、第一類永動機(jī)違反了能量的轉(zhuǎn)化與守恒，不可能實現(xiàn)，第二類永動機(jī)不違反能量守恒定律，但違反了熱力學(xué)第二定律，D錯誤．故選A．【點睛】本題考查了熱力學(xué)定律、內(nèi)能、布朗運動等基礎(chǔ)知識點，關(guān)鍵要熟悉教材，牢記這些基礎(chǔ)知識點即可解答．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、ABE【解析】

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知在V-T圖象中，圖線上各點與坐標(biāo)原點的連線斜率代表壓強(qiáng)，斜率越大壓強(qiáng)越小，分析各條圖線的變化可知；【詳解】A、過程ab中氣體的體積不變，沒有做功；溫度升高，內(nèi)能增大，所以氣體一定吸熱，故A正確；B、設(shè)a狀態(tài)的壓強(qiáng)為，則由理想氣體的狀態(tài)方程可知：，所以：，同理：，解得：，所以：，故B正確；C、由于氣體分子之間的作用力可以忽略不計，所以過程bc中分子勢能不變，故C錯誤；D、溫度是分子的平均動能的標(biāo)志，是大量分子運動的統(tǒng)計規(guī)律，對單個的分子沒有意義，所以過程bc中氣體的溫度降低，分子的平均動能減小，并不是每一個分子的速率都減小，故D錯誤；E、由圖可知過程ca中氣體等溫膨脹，內(nèi)能不變，對外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體吸收的熱量等于對外做的功，故E正確；故選ABE．【點睛】關(guān)鍵知道溫度是分子的平均動能的標(biāo)志，是大量分子運動的統(tǒng)計規(guī)律；8、BD【解析】

利用假設(shè)法判斷A物體是否受摩擦力，BC兩物體有向下滑動的趨勢，從而判斷摩擦力；【詳解】A、A物體做水平方向的勻速直線運動，水平方向不受摩擦力，即摩擦力為零，故A錯誤；

B、BC物體均有相對傳送帶向下滑動的趨勢，故均受到沿斜面向上的靜摩擦力，大小等于，結(jié)合AB兩項的分析可知，BD正確，C錯誤．【點睛】本題考查摩擦力的性質(zhì)，要注意產(chǎn)生摩擦力的條件是相互接觸的物體間有相對運動或相對運動趨勢，同時注意平衡條件的準(zhǔn)確應(yīng)用．9、AD【解析】

A．根據(jù)衛(wèi)星發(fā)射特點可知，從軌道III變軌到軌道II需要在P點加速，即衛(wèi)星在軌道III上通過P點的速度小于在軌道II上經(jīng)過P點時的速度，A正確；B．根據(jù)可得無論在哪個軌道上，經(jīng)過P點時的軌道半徑相同，故加速度相同，B錯誤；CD．從軌道II變軌到軌道I，需要點火加速，而從軌道III變軌到軌道II需要在P點加速，故外力做正功，所以在軌道I上的機(jī)械能大于在軌道II上的機(jī)械能，軌道II上的機(jī)械能大于軌道III上的機(jī)械能，即衛(wèi)星在軌道I上的機(jī)械能比在軌道III上的機(jī)械能大，C錯誤D正確．故選AD。10、BC【解析】

A．電路中A燈與線圈并聯(lián)，B燈與C燈并聯(lián)，然后它們再串聯(lián)，閉合開關(guān)的瞬間，A、B、C三燈同時立即發(fā)光，故A錯誤；B．閉合S，電路穩(wěn)定后，因線圈的直流電阻與各燈泡相同，所以A燈與線圈兩端電壓等于B燈與C燈兩端的電壓，則有A?B?C燈的亮度相同，故B正確；CD．?dāng)嚅_S瞬間，B、C兩燈電流立即減至零，B、C兩燈立即熄滅；L中產(chǎn)生自感電動勢，相當(dāng)于電源，電流從穩(wěn)定時的電流值逐漸減小，這個自感電流通過A燈，所以A燈逐漸熄滅；故C正確，D錯誤．故選BC．【點睛】當(dāng)開關(guān)接通和斷開的瞬間，流過線圈的電流發(fā)生變化，產(chǎn)生自感電動勢，阻礙原來電流的變化，根據(jù)自感現(xiàn)象的規(guī)律來分析．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、cd【解析】

（1）測量遏止電壓需要將陰極K接電源的正極，可知實驗中雙刀雙擲開關(guān)應(yīng)向下閉合到cd．

（2）①根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程：Ek=hv-W0

由動能定理：eU=Ek得：，

結(jié)合圖象知：；

解得普朗克常量：h=，

②截止頻率為v0，則該金屬的逸出功：W0=hv0【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握光電效應(yīng)方程，對于圖象問題，關(guān)鍵得出物理量之間的關(guān)系式，結(jié)合圖線的斜率或截距進(jìn)行求解，解決本題的關(guān)鍵掌握光電效應(yīng)方程以及最大初動能與遏止電壓的關(guān)系．12、A2R1電路圖見解析.【解析】

第一空.電路中可能達(dá)到的最大電流為，可知電流表選擇A2；第二空.滑動變阻器要接成分壓電路，則選擇阻值較小的R1；第三空.因電壓表的內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測電阻的阻值，則測量電路接成電流表外接，如圖；第四空.由歐姆定律：，由，解得.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、(1)，0.45kg，0.45kg；(2)0.6m/s，0.18s；(3)【解析】

(1)經(jīng)分析可知，當(dāng)B的位移大小時，A與B恰好分離，A、B間的彈力為零，有：其中，解得設(shè)A、B疊放在彈簧上靜止時彈簧的壓縮量為，則有在A、B分開之前，對A、B整體，根據(jù)牛頓第二定律有：聯(lián)立以上兩式可得結(jié)合題圖乙可知，解得(2)B一