浙江省湖州市長(zhǎng)興縣德清縣安吉縣2023年物理高二下期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

2022-2023學(xué)年高二下物理期末模擬試卷考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、我國(guó)發(fā)射的“神舟六號(hào)”載人飛船比“神舟五號(hào)”飛船的軌道半徑更大，如果把它們的運(yùn)動(dòng)都看做是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則“神舟六號(hào)”飛船與“神舟五號(hào)”飛船相比，下列說(shuō)法正確的是()A．環(huán)繞速度較小B．環(huán)繞速度較大C．運(yùn)動(dòng)周期較小D．運(yùn)動(dòng)周期相同2、A、B兩個(gè)物體在同一直線上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，它們的v﹣t圖象如圖所示，則（）A．A、B兩物體運(yùn)動(dòng)方向一定相反B．前4s內(nèi)A、B兩物體的位移相同C．t＝4s時(shí)，A、B兩物體的速度相同D．A物體的加速度比B物體的加速度小3、下列敘述中符合物理學(xué)史的有（）A．湯姆孫通過(guò)研究陰極射線實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了電子B．盧瑟福通過(guò)對(duì)粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析，證實(shí)了原子核是可以再分的C．法國(guó)物理學(xué)家?guī)靵鰷y(cè)出元電荷e的電荷量D．玻爾提出的原子模型，徹底否定了盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型4、如圖甲所示，自耦變壓器輸入端接入如圖乙所示的交流電源，一個(gè)理想二極管和兩個(gè)阻值均為的負(fù)載電阻接到副線圈的兩端，滑動(dòng)片位于線圈的中點(diǎn)位置，交流電壓表和電流表均為理想電表，開關(guān)處于斷開狀態(tài)，則（）A．時(shí)，電壓表的示數(shù)為零B．閉合開關(guān)后，電壓表的示數(shù)減小C．閉合開關(guān)后，電流表的示數(shù)為D．閉合開關(guān)后，電流表的示數(shù)為5、如圖所示，一個(gè)三棱鏡的截面為等腰直角△ABC，∠A為直角．此截面所在平面內(nèi)的光線沿平行于BC邊的方向射到AB邊，進(jìn)入棱鏡后直接射到AC邊上，并剛好能發(fā)生全反射．該棱鏡材料的折射率為()A．B．C．D．6、汽車以20m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，剎車后第2s內(nèi)的位移為12.5m，那么開始剎車后2s內(nèi)與開始剎車后6s內(nèi)汽車通過(guò)的位移之比為A．1:1 B．3:1C．3:4 D．4:3二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，木塊a和b用一根輕彈簧連接起來(lái)，放在光滑的水平面上，a緊靠在墻壁上，在b上施加向左的水平力使彈簧壓縮，當(dāng)撤去外力后，下列說(shuō)法中正確的是（）A．a(chǎn)尚未離開墻壁前，a和b系統(tǒng)的動(dòng)量守恒B．a(chǎn)尚未離開墻壁前，a和b系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒C．a(chǎn)離開墻壁后，a和b系統(tǒng)的動(dòng)量守恒D．a(chǎn)離開墻壁后，a和b系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒8、下列說(shuō)法符合事實(shí)的是（）A．瑞利研究黑體輻射的強(qiáng)度，并提出了能量量子化B．密立根通過(guò)著名的“油滴實(shí)驗(yàn)”發(fā)現(xiàn)電荷是量子化的C．玻爾研究原子結(jié)構(gòu)時(shí)認(rèn)為電子的軌道是量子化的D．盧瑟福研究原子結(jié)構(gòu)時(shí)認(rèn)為原子的能量是量子化的9、如圖所示為某原子能級(jí)示意圖，大量處于能級(jí)的該原子吸收一定頻率的光子后能向外輻射6種頻率的光子。則下列說(shuō)法中正確的是（）A．能級(jí)的原子吸收的光子能量可能為2.7eVB．該原子一定由能級(jí)躍遷到能級(jí)C．相鄰能級(jí)躍遷中，從能級(jí)躍遷到能級(jí)，向外輻射的光子波長(zhǎng)最短D．用能量為4eV的電子干擾能級(jí)的原子，不能使處于該能級(jí)的原子發(fā)生躍遷10、地下礦井中的礦石裝在礦車中，用電機(jī)通過(guò)豎井運(yùn)送至地面．某豎井中礦車提升的速度大小v隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖所示，其中圖線①②分別描述兩次不同的提升過(guò)程，它們變速階段加速度的大小都相同；兩次提升的高度相同，提升的質(zhì)量相等．不考慮摩擦阻力和空氣阻力．對(duì)于第①次和第②次提升過(guò)程，A．礦車上升所用的時(shí)間之比為4:5B．電機(jī)的最大牽引力之比為2:1C．電機(jī)輸出的最大功率之比為2:1D．電機(jī)所做的功之比為4:5三、實(shí)驗(yàn)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(guò)程。11．（6分）小明同學(xué)看了“神舟十號(hào)”宇航員王亞平在太空授課時(shí)，利用牛頓第二定律測(cè)量聶海勝的質(zhì)量后深受啟發(fā)，在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室里設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，測(cè)量手機(jī)電池的質(zhì)量，為使滑塊平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)，小明把兩塊質(zhì)量相等的手機(jī)電池用質(zhì)量不計(jì)的細(xì)棉線固定在滑塊的兩側(cè)．接通氣源，當(dāng)空氣從導(dǎo)軌兩側(cè)穩(wěn)定噴出時(shí)，發(fā)現(xiàn)滑塊與氣墊導(dǎo)軌沒(méi)有直接接觸，裝置能正常使用．調(diào)節(jié)導(dǎo)軌水平，把細(xì)線的一端固定在滑塊上，另一端固定在鉤碼上．(1)小明用圖乙中的螺旋測(cè)微器測(cè)得遮光條的寬度L＝________mm.(2)將附帶手機(jī)電池的滑塊由圖甲所示位置從靜止釋放，在鉤碼的牽引下先后通過(guò)兩個(gè)光電門，配套的數(shù)字毫秒計(jì)記錄了遮光條通過(guò)第一個(gè)光電門的時(shí)間為Δt1＝7.2×10－3s，通過(guò)第二個(gè)光電門的時(shí)間為Δt2＝2.3×10－3s，遮光條從開始遮住第一個(gè)光電門到開始遮住第二個(gè)光電門的時(shí)間為Δt＝0.592s，則手機(jī)電池經(jīng)過(guò)光電門1時(shí)的瞬時(shí)速度v1＝________m/s(保留2位有效數(shù)字)，經(jīng)過(guò)光電門2時(shí)的瞬時(shí)速度v2＝________m/s(保留3位有效數(shù)字)，重力加速度g＝10m/s2，手機(jī)電池的加速度a＝________m/s2(保留2位有效數(shù)字)．(3)已知鉤碼的質(zhì)量為m1＝200g，滑塊與遮光條的總質(zhì)量為m2＝510g，則一塊手機(jī)電池的質(zhì)量為m＝________g(保留2位有效數(shù)字)．12．（12分）某學(xué)習(xí)小組分別利用單擺測(cè)量重力加速度。采用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置。A．由于沒(méi)有游標(biāo)卡尺，無(wú)法測(cè)小球的直徑d，實(shí)驗(yàn)中將擺線長(zhǎng)作為擺長(zhǎng)l(1)實(shí)驗(yàn)得到的圖象是______；(2)小球的直徑是______cm；B．在測(cè)量擺長(zhǎng)后，測(cè)量周期時(shí)，擺球振動(dòng)過(guò)程中懸點(diǎn)O處擺線的固定出現(xiàn)松動(dòng)，擺長(zhǎng)略微變長(zhǎng)，這將會(huì)導(dǎo)致所測(cè)重力加速度的數(shù)值______。選填“偏大”、“偏小”或“不變”四、計(jì)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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑的圓柱形汽缸豎直放在水平地面上，缸內(nèi)部橫截面積S＝10cm1，用質(zhì)量m＝l0kg的活塞在汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的氣體，活塞可以在缸內(nèi)無(wú)摩擦地滑動(dòng)，外界大氣壓p0＝1.0×105pa．當(dāng)氣體溫度T1＝300K時(shí)，封閉氣柱長(zhǎng)h＝40cm，活塞保持靜止，重力加速度g＝10m/s1，則：（1）在活塞上再放一質(zhì)量為M＝10kg的物塊，活塞將向下移動(dòng)，使活塞停在一個(gè)新的位置保持靜止，若變化過(guò)程中溫度不變，求活塞移動(dòng)的距離△h．（1）欲使活塞再回到原來(lái)的位置，需要使溫度升高到T1，求T1．14．（16分）如圖所示，固定的氣缸Ⅰ和氣缸Ⅱ的活塞用硬桿相連，兩活塞橫截面積的大小滿足S1=2S2，氣缸用導(dǎo)熱材料制成，內(nèi)壁光滑，兩活塞可自由移動(dòng)．初始時(shí)兩活塞靜止不動(dòng)，與氣缸底部的距離均為h，環(huán)境溫度為T1=311K，外界大氣壓強(qiáng)為p1，氣缸Ⅱ內(nèi)氣體壓強(qiáng)p2=1.5p1．現(xiàn)給氣缸Ⅰ緩慢加熱，使活塞緩慢移動(dòng)．求：（1）加熱前氣缸Ⅰ內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；（2）活塞移動(dòng)h/2距離時(shí)（此時(shí)活塞沒(méi)有脫離氣缸），氣缸Ⅰ內(nèi)氣體的溫度．15．（12分）如圖所示，在水平桌面上放有長(zhǎng)度為

L=2.4m的長(zhǎng)木板C，在C上左端和中點(diǎn)處分別放有小物塊A和B，A、B可視為質(zhì)點(diǎn)．A、B、C的質(zhì)量分別為：mA=mB=2kg，mC=1kg，A、B與長(zhǎng)木板C間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ1=0.5，長(zhǎng)木板C與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.1．開始時(shí)，A、B、C均靜止，現(xiàn)使A以某一初速度v0從木板左端開始向右運(yùn)動(dòng)，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2．求：(1)在物塊A與B相碰前的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物塊B受到的摩擦力的大?。?2)要使物塊A與B能相碰v0應(yīng)滿足的條件；(3)如已知v0=5m/s，A、B相碰后直接交換速度，碰撞時(shí)間忽略不計(jì)，且碰撞瞬間木板C的速度保持不變，求最終物塊A、B之間的距離．

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解析】

根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得出線速度、周期與軌道半徑的關(guān)系式，結(jié)合軌道半徑的大小比較線速度和周期的大??；【詳解】根據(jù)GMmr2=mv2r=m4【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來(lái)源，知道線速度、角速度、周期、向心加速度與軌道半徑的關(guān)系，并能靈活運(yùn)用．2、C【解析】

A.由圖可知，兩物體的速度均沿正方向，故運(yùn)動(dòng)方向相同，A錯(cuò)誤；B.根據(jù)圖象與時(shí)間軸圍成的面積表示兩物體通過(guò)的位移，則知前4s內(nèi)B物體的位移比A的位移大，故B錯(cuò)誤。C.在t＝4s時(shí)，兩圖象相交，表示兩物體的速度相同，故C正確；D.由速度圖象的斜率大小等于加速度大小，前4s內(nèi)二者速度的變化量大小相等，則知A物體的加速度與B物體的加速度大小相等，故D錯(cuò)誤。3、A【解析】

A.湯姆孫通過(guò)研究陰極射線實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了電子，選項(xiàng)A正確；B.盧瑟福通過(guò)對(duì)粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析，得出了原子的核式結(jié)構(gòu)理論，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.密立根測(cè)出元電荷e的電荷量，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.玻爾提出的原子模型，沒(méi)有否定盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。4、C【解析】

A.交流電壓表和電流表示數(shù)均為有效值，原線圈電電壓有效值U1=V，根據(jù)U1：U2=n1：n2，因而t=0.01s時(shí)，副線圈兩端電壓有效值U2=V，所以電壓表示數(shù)不零，故A錯(cuò)誤；B.副線圈電壓取決于原線圈電壓，閉合開關(guān)S后，電壓表示數(shù)不變，故B錯(cuò)誤；CD.電流表示數(shù)是有效值，副線圈電壓有效值為V，所以電流為．閉合后，二極管具有單向?qū)щ娦?，右邊電阻兩端電壓有效值為U，則有，解得：，則電流表的示數(shù)為：，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。5、A【解析】三棱鏡的截面為等腰直角ABC，光線沿平行于BC邊的方向射到AB邊，則第一次折射時(shí)的入射角等于45°，射到AC邊上，并剛好能發(fā)生全反射．則有．由折射定律可得：；所以由上兩式可得：n=，故選A.點(diǎn)睛：臨界角其實(shí)也是入射角，對(duì)于同一介質(zhì)它是特定的．當(dāng)光垂直入射時(shí)，由于入射角為零，所以折射角也為零，由于已知三棱鏡的頂角，當(dāng)光再次入射時(shí)，由幾何關(guān)系可知折射角角，最后由折射定律可求出折射率．6、C【解析】

汽車剎車后做勻減速運(yùn)動(dòng)，已知初速度v0=20m/s，加速度a=-5m/s2，停車后速度v=0；根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間關(guān)系v=v0+at，得汽車停車時(shí)間為：；開始剎車后2s內(nèi)的位移為：x2＝v0t+at2=20×2?×5×22=30m；因?yàn)槠?s就停下來(lái)，故汽車6s內(nèi)的位移等于汽車剎車過(guò)程中4s內(nèi)的位移為：x6=v0t+at2=20×4?×5×42=40m．所以剎車后2s內(nèi)的位移和剎車后6s內(nèi)的位移之比為：，故ABD錯(cuò)誤，C正確；故選C．【點(diǎn)睛】汽車剎車是勻減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)汽車停止運(yùn)動(dòng)后，不在是勻變速運(yùn)動(dòng)，位移時(shí)間關(guān)系不能用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間關(guān)系求解，所以剎車問(wèn)題要注意汽車停車時(shí)間．二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BC【解析】

AB．a(chǎn)尚未離開墻壁前，a和b組成的系統(tǒng)所受合外力等于墻壁的彈力，合外力不為零，系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．a(chǎn)離開墻壁后，a和b組成的系統(tǒng)所受到的合外力為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。8、BC【解析】

A.普朗克研究黑體輻射的強(qiáng)度，并提出了能量量子化，A錯(cuò)誤；B.密立根通過(guò)著名的油滴實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)電荷是量子化的，并測(cè)出了電子的電量，B正確；C.波爾研究原子結(jié)構(gòu)時(shí)認(rèn)為電子的軌道是量子化的補(bǔ)兵首先將量子化理論引入到原子物理學(xué)中，C正確；D.盧瑟福研究原子結(jié)構(gòu)時(shí)僅僅是提出來(lái)電子繞原子核做圓周運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有引入量子化理論，D錯(cuò)誤。9、BC【解析】

AB．原子吸收能量后會(huì)向高能級(jí)躍遷，高能級(jí)不穩(wěn)定，會(huì)向低能級(jí)躍遷，向外輻射光子，所以如果大量處于能級(jí)的該原子，吸收一定頻率的光子后能向外輻射6種頻率的光子，說(shuō)明該原子一定由能級(jí)躍遷到能級(jí)，所以能級(jí)的原子吸收的光子能量為故B正確，A錯(cuò)誤；C．相鄰能級(jí)躍遷中，由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷會(huì)向外輻射光子，輻射光子的能量越大，頻率越高，波長(zhǎng)越短，所以從能級(jí)躍遷到能級(jí)，向外輻射的光子波長(zhǎng)最短，所以C正確；D．原子吸收光子的能量需要按照頻率條件，但是吸收電子不用嚴(yán)格按照頻率條件，所以用能量為4eV的電子干擾能級(jí)的原子，原子會(huì)吸收2.64eV的能量躍遷到能級(jí)，所以D錯(cuò)誤。故選BC。10、AC【解析】

A．由圖可得，變速階段的加速度，設(shè)第②次所用時(shí)間為t，根據(jù)速度-時(shí)間圖象的面積等于位移（此題中為提升的高度）可知，，解得：，所以第①次和第②次提升過(guò)程所用時(shí)間之比為，選項(xiàng)A正確；B．由于兩次提升變速階段的加速度大小相同，在勻加速階段，由牛頓第二定律，，可得提升的最大牽引力之比為1∶1，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．由功率公式，P=Fv，電機(jī)輸出的最大功率之比等于最大速度之比，為2∶1，選項(xiàng)C正確；D．加速上升過(guò)程的加速度，加速上升過(guò)程的牽引力，減速上升過(guò)程的加速度，減速上升過(guò)程的牽引力，勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程的牽引力．第①次提升過(guò)程做功；第②次提升過(guò)程做功；兩次做功相同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】此題以速度圖像給出解題信息．解答此題常見(jiàn)錯(cuò)誤主要有四方面：一是對(duì)速度圖像面積表示位移掌握不到位；二是運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解牽引力錯(cuò)誤；三是不能找出最大功率；四是不能得出兩次提升電機(jī)做功．實(shí)際上，可以根據(jù)兩次提升的高度相同，提升的質(zhì)量相同，利用功能關(guān)系得出兩次做功相同．三、實(shí)驗(yàn)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(guò)程。11、(1)5.000或5.001或4.999(2)0.69；2.17；2.5；(3)45；【解析】（1）由圖示螺旋測(cè)微器可知，其示數(shù)為：5mm+0.0×0.01mm=5.000mm；

（2）經(jīng)過(guò)光電門1的速度：經(jīng)過(guò)光電門2的速度：

加速度：（3）由牛頓第二定律得：m1g=（m1+m2+2m）a

即：0.2×10=（0.2+0.51+2m）×2.5解得：m=0.045kg=45g；12、a1.2偏小【解析】

由單擺的周期公式得到l與的關(guān)系式，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)分析圖象的圖線斜率及截距的意義，可分析各物理量，根據(jù)重力加速度的表達(dá)式分析誤差；【詳解】A、(1)由單擺的周期公式有：，得：，則由數(shù)學(xué)關(guān)系得斜率為：，截距，則可求得：圖像的截距為負(fù)，則圖象為a；(2)因截距為

，