2023屆安徽省合肥市長豐中學物理高二第二學期期末綜合測試模擬試題含解析

2022-2023學年高二下物理期末模擬試卷注意事項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、2017年4月20日“天舟一號”貨運飛船發(fā)射飛往太空與“天宮二號”空間實驗室成功對接，開展推進劑在軌補加、空間科學和技術等試驗驗證．“天舟一號”是我國第一艘貨運飛船，也是我國目前為止體積最大、重量最重的航天器，標志著中國航空航天技術又向前跨進一大步．如圖所示是它們的對接示意圖，下列有關說法中正確的是()A．對接過程中，“天舟一號”和“天宮二號”都可視為質(zhì)點B．對接成功后，研究它們的運行周期時，可以視為質(zhì)點C．對接成功后，“天舟一號”和“天宮二號”就靜止在太空中D．對接成功后，以“天舟一號”為參考系“天宮二號”在做勻速圓周運動2、關于加速度，下列說法中不正確的是A．速度變化越大，加速度一定越大B．速度變化越快，加速度一定越大C．速度變化一樣但所用的時間越短，加速度一定越大D．單位時間內(nèi)速度變化越大，加速度一定越大3、一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)發(fā)生變化，經(jīng)歷了圖示A→B→C→A的循環(huán)過程，則（）A．氣體在狀態(tài)C和狀態(tài)A的內(nèi)能相等B．從狀態(tài)C變化到狀態(tài)A的過程中，氣體一定放熱C．從狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程中，氣體一定吸熱D．從狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程中，氣體分子平均動能減小4、如圖所示，足夠長的豎直絕緣管內(nèi)壁粗糙程度處處相同，處在方向彼此垂直的勻強電場和勻強磁場中，電場強度和磁感應強度的大小分別為E和B，一個質(zhì)量為m，電荷量為+q的小球從靜止開始沿管下滑，下列關于小球所受彈力N、運動速度v、運動加速度a、運動位移x，運動時間t之間的關系圖像中正確的是（）A．B．C．D．5、如圖所示的電路中，、是兩個規(guī)格相同的小燈泡，為定值電阻，自感線圈的直流電阻可以忽略．現(xiàn)閉合開關，待電流穩(wěn)定后，再斷開開關，則（）A．閉合瞬間，、均立刻變亮B．閉合瞬間，、均逐漸變亮C．斷開瞬間，逐漸熄滅，立刻熄滅D．斷開瞬間，逐漸熄滅，將閃亮一下再逐漸熄滅6、在遠距離輸電過程中，若輸送電功率一定，輸電線的電阻不變，則輸電線上的功率損失（）A．與輸電線上的電壓損失的平方成正比 B．與輸送電壓的平方成正比C．與輸送電壓成反比 D．與輸電電流成正比二、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、氫原子的能級如圖所示，現(xiàn)處于n=4能級的大量氫原子向低能級躍遷，下列說法正確的是：A．這些氫原子可能發(fā)出6種不同頻率的光B．已知鉀的逸出功為2.22eV，則氫原子從n=3能級躍遷到n=2能級釋放的光子可以從金屬鉀的表面打出光電子C．氫原子從n=2能級躍遷到n=1能級釋放的光子能量最小D．氫原子由n=4能級躍遷到n=3能級時，氫原子能量減小，核外電子動能增加8、某小型發(fā)電站高壓輸電的示意圖如圖所示．已知升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器的輸入功率為20kW，用戶獲得的功率為19kW，輸電線的總電阻為．在輸電線路上接入一個電流互感器，其原、副線圈的匝數(shù)比為1：1．下列說法中正確的是（）A．電流表的示數(shù)為1AB．升壓變壓器的輸出電壓C．其它條件不變,將P下移，用戶獲得的電壓將增大D．其它條件不變，用戶增多，輸電線上損耗的功率將減小9、如圖所示為兩級皮帶傳動裝置,轉(zhuǎn)動時皮帶均不打滑,中間兩個輪子是固定在一起的,輪1的半徑和輪2的半徑相同,輪3的半徑和輪4的半徑相同,且為輪1和輪2半徑的一半,則輪1邊緣的a點和輪4邊緣的c點相比(

)A．線速度之比為1:4 B．角速度之比為1：4C．向心加速度之比為8:1 D．向心加速度之比為1:810、圖甲為一列簡諧波在t=0.10s時刻的波形圖，P是平衡位置為x=1.0m處的質(zhì)點，Q是平衡位置為x=4.0m處的質(zhì)點，圖乙為質(zhì)點Q的振動圖象，則()A．在t=0.25s時，質(zhì)點P的速度方向為y軸正方向B．質(zhì)點Q簡諧運動的表達式為x=10C．該波沿x軸負方向傳播D．從t=0.10s到t=0.25s，質(zhì)點P通過的路程為30cm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）某同學用圖（a）所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律，其中打點計時器的電源為交流電源，可以使用的頻率有20Hz、30Hz和40Hz，打出紙帶的一部分如圖（b）所示．該同學在實驗中沒有記錄交流電的頻率，需要用實驗數(shù)據(jù)和其他條件進行推算．（1）若從打出的紙帶可判定重物勻加速下落，利用和圖（b）中給出的物理量可以寫出：在打點計時器打出B點時，重物下落的速度大小為_________，打出C點時重物下落的速度大小為________，重物下落的加速度的大小為________.（2）已測得=8.89cm，=9.5.cm，=10.10cm；當重力加速度大小為9.80m/，試驗中重物受到的平均阻力大小約為其重力的1%．由此推算出為________Hz．12．（12分）某同學用如圖甲所示實驗裝置做“用雙縫干涉測光的波長”的實驗，相鄰兩條亮條紋間的距離用帶有螺旋測微器的測量頭測出，測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊，將該亮紋定為第1條亮紋，此時手輪上的示數(shù)如圖乙（1）所示，然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮條紋中心對齊，此時手輪上的示數(shù)如圖乙（2）所示，則這種色光的波長_________nm，（已知雙縫間距d=0.2mm，雙縫到屏間的距離L=700mm），若改用頻率較高的單色光照射，得到的干涉條紋間距將__________________（填“變大”、“不變”或“變小”）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，為透明圓柱體的橫截面，為圓柱體半徑延長線上一點，點發(fā)出一細激光束與成角射到圓弧上的點，入射角為，出射光線平行于．光速是已知量．求：（1）在圖中標上入射角和折射角；（2）玻璃對激光束的折射率；（3）激光束在玻璃中的傳播速度．14．（16分）如圖所示，在勻強磁場中有一傾斜的平行金屬導軌，導軌間距為L，長為3d，導軌平面與水平面的夾角為θ，在導軌的中部刷有一段長為d的薄絕緣涂層．勻強磁場的磁感應強度大小為B，方向與導軌平面垂直．質(zhì)量為m的導體棒從導軌的頂端由靜止釋放，在滑上涂層之前已經(jīng)做勻速運動，并一直勻速滑到導軌底端．導體棒始終與導軌垂直，且僅與涂層間有摩擦，接在兩導軌間的電阻為R，其他部分的電阻均不計，重力加速度為g．求：（1）導體棒與涂層間的動摩擦因數(shù)μ；（2）導體棒勻速運動的速度大小v；（3）整個運動過程中，電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q．15．（12分）美國物理學家密立根以精湛的技術測量光電效應中的幾個重要物理量．其中之一是通過測量金屬的遏止電壓UC與入射光頻率v，由此計算普朗克常量h．他由此計算結(jié)果與普朗克根據(jù)黑體輻射得到的h相比較，以檢驗愛因斯坦方程式的正確性．實驗結(jié)果是，在0.5%的誤差范圍內(nèi)兩者是一致的．如圖是某實驗小組在實驗中得到的某金屬的遏止電壓UC與入射光頻率v的關系圖象．已知圖線的斜率為k，且當入射光頻率為v0時遏止電壓恰好為零．(1)該實驗小組認為這種金屬的截止頻率是v0，你是否同意這種看法？請證明你的觀點(2)求普朗克常量h

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、B【解析】A、對接過程中需要調(diào)整相對速度、方位等，“天宮一號”和“神舟九號”形狀和大小不能忽略，故不能視為質(zhì)點，故A錯誤；B、當研究整體的運行周期時，形狀和大小可以忽略，可以視為質(zhì)點，故B正確；C、當沒有特別指明所選參考系時，一般就以地面為參照物，此時對接后的整體在繞地球做圓周運動，故C錯誤；D、對接之后，以“天宮一號”為參照物，“神舟九號”靜止不動，故D錯誤；故選B．【點睛】解決本題的關鍵知道物體能看成質(zhì)點的條件，以及知道選擇不同的參考系，物體的運動規(guī)律往往會不同．2、A【解析】加速度是描述速度變化快慢的物理量，A錯（，根據(jù)公式控制變量可知道變化情況，BCD都對）故選A3、D【解析】

氣體在狀態(tài)C和狀態(tài)A的體積相等，壓強不等，那么溫度也不等，所以內(nèi)能也不等，故A錯誤．從狀態(tài)C變化到狀態(tài)A的過程中，體積不變，壓強增大，溫度增大，內(nèi)能增大，根據(jù)熱力學第一定律的表達式△U=Q+W，氣體一定吸熱，故B錯誤．從狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程中，壓強不變，體積減小，溫度減小，內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學第一定律的表達式△U=Q+W，氣體一定放熱，故C錯誤．從狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程中，壓強不變，體積減小，溫度減小，氣體分子平均動能減?。蔇正確．4、A【解析】

小球向下運動的過程中，在水平方向上受向右的電場力qE和水平向左的洛倫茲力和管壁的彈力N的作用，水平方向上合力始終為零，則有：①，在豎直方向上受重力和摩擦力f作用，其中摩擦力為：②，在運動過程中加速度為：③，由式可知，N-v圖象時一條直線，且N隨v的增大而減小，A正確；由①②③可知，小球向下運動的過程中，速度的變化不是均勻的，所以加速度的變化也不是均勻的，B錯誤；由②可知，在速度增大的過程中，摩擦力是先減小后增大的（在達到最大速度之前），結(jié)合③式可知加速度先增大后減小，C圖體現(xiàn)的是加速度先減小后增大，C錯誤；在速度增到最大之前，速度是一直增大，而圖D體現(xiàn)的是速度先減小后增大，所以選項D錯誤．【點睛】本題關鍵明確小球的運動情況，先做加速度增加的加速運動，然后做加速度減小的加速運動，當加速度減為零時，速度最大．同時要注意在不同的圖象中斜率所表示的不同含義．5、D【解析】AB.閉合開關S時，滑動變阻器R不產(chǎn)生感應電動勢，燈泡A2立刻正常發(fā)光，線圈的電流增大，產(chǎn)生自感電動勢，根據(jù)楞次定律得知，感應電動勢阻礙電流的增大，使得電流逐漸增大，Al燈逐漸亮起來．故A錯誤，B錯誤；C.斷開開關S瞬間，Al和A2與L、R構成一個閉合回路，由于自感，Al和A2都要過一會兒才熄滅．故C錯誤；D．電流穩(wěn)定時，由于自感線圈的直流電阻可以忽略，L支路的電流大于A2支路的電流，所以，斷開開關S瞬間，流過A2的電流增大，將閃亮一下再逐漸熄滅，故D正確．故選D點睛：閉合開關S時，滑動變阻器R不產(chǎn)生感應電動勢，燈泡A2立刻正常發(fā)光，線圈的電流增大，產(chǎn)生自感電動勢，根據(jù)楞次定律判斷電流如何變化，分析燈泡亮度如何變化．電流穩(wěn)定時，L支路的電流大于A2支路的電流，斷開開關S，線圈中電流減小，產(chǎn)生自感電動勢，再由楞次定律判斷電流如何變化．6、A【解析】

輸送的功率一定，由P=UI知，，則，知輸電線上損失的電功率與輸電線上的電壓損失的平方成正比，與輸送電壓的平方成反比，與輸電電流平方成正比，故BCD錯誤，A正確．故選A．【點睛】此題是遠距離輸電的問題；解決本題的關鍵掌握輸送功率P=UI，以及輸電線上損失的電功率，由此公式進行討論．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、AD【解析】根據(jù)C42=6，所以這些氫原子總共可輻射出6種不同頻率的光．故A正確；n=3能級躍遷到n=2能級輻射出的光子能量E=-1.51eV-（-3.40eV）=1.89eV＜2.22eV，小于鉀的逸出功，不能發(fā)生光電效應．故B錯誤．由圖可知當核外電子從n=4能級躍遷到n=3能級時，能級差最小，所以放出光子的能量最小，故C錯誤；由n=4能級躍遷到n=3能級過程中釋放能量，原子的能量在減小，核外電子的運轉(zhuǎn)半徑減小，根據(jù)kq2r2=mv2r可知8、AB【解析】

（1）根據(jù)升壓端輸入功率和最終到達用戶端的功率，可以知道輸電線上損失的功率=100W，根據(jù)題意，輸電線上的電阻R=1Ω，根據(jù)，得輸電線中的電流為；又因為電流互感器原、副線圈的匝數(shù)比為1：1，則流過電流表的電流為1A，則選項A正確；（2）升壓變壓器為理想變壓器，故升壓變壓器的輸出功率為20kW=20000W，則在升壓變壓器副線圈端，根據(jù)，得升壓變壓器的輸出電壓=2000V，B正確；（3）降壓變壓器原、副線圈電壓比滿足，故用戶端電壓，其它條件不變，將P下移，則增大，會導致變小，C錯誤；（4）其它條件不變，用戶增大，則用戶端總電阻減小，根據(jù)可知，用戶端總功率增大，因，，所以輸電電流增大，根據(jù)，可知輸電線損耗的功率將會增大，D錯誤；故本題選AB9、BD【解析】

A、皮帶傳動，各點的線速度相等，所以a與輪3邊緣的線速度是相等的，c與輪2邊緣的線速度是相等的；輪2與輪3屬于同軸轉(zhuǎn)動，角速度相等；結(jié)合圖根據(jù)可知：，其中v2、v3為輪2和輪3邊緣的線速度，則，故A錯誤；B、設輪4的半徑為r，則輪1的半徑是2r，角速度之比為，故B正確；CD、根據(jù)向心加速度與線速度、角速度的關系可得向心加速度之比為，故C錯誤，D正確；故選BD．10、AC【解析】

C.由圖乙可知，在t=0.10s時，質(zhì)點Q向下振動，根據(jù)微平移法可知波向x軸的負方向傳播，故C正確；B.由乙可知振動為A=10cm，周期為T=0.20s，則可得ω＝2πT＝10πrad/s，所以質(zhì)點Q的振動方程為x=10sin10πt（cm），故BA.根據(jù)波的傳播方向及振動圖象知，在t=0.10s時，質(zhì)點P正在向上振動，當t=0.25s時，即在t=0.10s開始經(jīng)過3T/4，質(zhì)點P在平衡位置以下向上振動，即速度方向沿y軸正方向，故A正確；D.由于P點在t=0.10s時不是在波峰或波谷，或平衡位置，經(jīng)過0.15s，即經(jīng)過3T/4，質(zhì)點經(jīng)歷的路程不等于3A，即不等于30cm，故D錯誤。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、40【解析】

（1）[1]打B點時，重物下落的速度等于AC段的平均速度，所以；[2]同理打出C點時，重物下落的速度；[3]由加速度的定義式得（2）[4]由牛頓第二定律得：，解得：，代入數(shù)值解得：f=40Hz．【點睛】本題主要考查驗證機械能守恒定律實驗、紙帶數(shù)據(jù)分析．解決這類問題的關鍵是會根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)求出打某一點的瞬時速度、整個過程的加速度；解決本題要特別注意的是打點計時器的頻率不是經(jīng)常用的50Hz．12、660變小【解析】(1)圖乙1螺旋測微器的讀數(shù)為，圖乙2的讀數(shù)為，相鄰亮條紋間的距離為，根據(jù)雙縫干涉公式可得這種單色光的波長(2)照射光的頻率越高，波長越短，根據(jù)知相鄰的干涉條紋間距變?。军c睛】解決本題的關鍵掌握螺旋測微