杭州高級中學(xué)2023學(xué)年物理高二第二學(xué)期期末質(zhì)量檢測模擬試題（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．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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，一輕彈簧直立于水平面上，彈簧處于原長時上端在O點(diǎn)，將一質(zhì)量為M的物塊甲輕放在彈簧上端，物塊下降到A點(diǎn)時速度最大，下降到最低點(diǎn)B時加速度大小為g，O、B間距為h。換用另一質(zhì)量m的物塊乙，從距O點(diǎn)高為h的C點(diǎn)靜止釋放，也剛好將彈簧壓縮到B點(diǎn)，不計空氣阻力，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度大小為g，則（）A．彈簧最大彈性勢能為mghB．乙的最大速度為2ghC．乙在B點(diǎn)加速度大小為2gD．乙運(yùn)動到O點(diǎn)下方h42、如圖所示，小球a的質(zhì)量為小球b質(zhì)量的一半，分別與輕彈簧A、B和輕繩相連接并處于平衡狀態(tài)。輕彈簧A與豎直方向夾角為60°，輕彈簧A、B伸長量剛好相同，則下列說法中正確的是（）A．輕彈簧A、B的勁度系數(shù)之比為1：3B．輕繩上拉力與輕彈簧A上拉力大小之比為2：1C．剪斷繩子瞬間時，小球a的加速度為3D．剪斷輕彈簧A上端瞬時，小球a的加速度為2g3、兩個彈簧振子，甲的固有頻率是100Hz，乙的固有頻率是400Hz，若它們均在頻率是300Hz的驅(qū)動力作用下做受迫振動，則（）A．甲的振幅較大，振動頻率是100HzB．乙的振幅較大，振動頻率是300HzC．甲的振幅較大，振動頻率是300HzD．乙的振幅較大，振動頻率是400Hz4、高空墜物極易對行人造成傷害．若一個50g的雞蛋從一居民樓的25層墜下，與地面的撞擊時間約為2ms，則該雞蛋對地面產(chǎn)生的沖擊力約為（）A．10N B．102N C．103N D．104N5、關(guān)于兩類永動機(jī)和熱力學(xué)的兩個定律，下列說法正確的是（）A．第二類永動機(jī)不可能制成是因為違反了熱力學(xué)第一定律

B．第一類永動機(jī)不可能制成是因為違反了熱力學(xué)第二定律C．由熱力學(xué)第一定律可知做功不一定改變內(nèi)能，熱傳遞也不一定改變內(nèi)能，但同時做功和熱傳遞一定會改變內(nèi)能

D．由熱力學(xué)第二定律可知熱量從低溫物體傳向高溫物體是可能的，從單一熱源吸收熱量，完全變成功也是可能的6、如圖所示，某大劇院的屋頂為半球形，一只小猴在該屋頂向上緩慢爬行，它在向上爬的過程中（）A．屋頂對它的支持力變大B．屋頂對它的支持力變小C．屋頂對它的摩擦力變大D．屋頂對它的作用力變小二、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、氫原子在某三個相鄰能級間躍遷時，可發(fā)出三種不同波長的輻射光．已知其中的兩個波長分別為λ1和λ2，且λ1>λ2，則另一個波長可能是()A．λ1＋λ2 B．λ1－λ2C． D．8、一定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p-T圖象如圖所示．下列判斷正確的是（）A．過程ab中氣體一定吸熱B．過程bc中氣體既不吸熱也不放熱C．過程ca中外界對氣體所做的功等于氣體所放的熱D．b和c兩個狀態(tài)中，容器壁單位面積單位時間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同9、如圖所示為兩個固定在同一水平面上的點(diǎn)電荷，距離為d，電荷量分別為＋Q和－Q，在它們連線的豎直中垂線上固定一根長為L、內(nèi)壁光滑的絕緣細(xì)管，有一帶電荷量為＋q的小球以初速度v0從上端管口射入，重力加速度為g，靜電力常量為k，則小球（）A．下落過程中加速度始終為gB．受到的庫侖力先做正功后做負(fù)功C．速度先增大后減小，射出時速度仍為v0D．管壁對小球的彈力最大值為10、如圖甲所示，傾角為θ的粗糙斜面體固定在水平面上，初速度為v0=10m/s、質(zhì)量為m=1kg的小木塊沿斜面上滑，若從此時開始計時，整個過程中小木塊速度的平方隨路程變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，取g=10m/s2，下列說法正確的是（）A．0-5s內(nèi)小木塊做勻減速運(yùn)動B．在t=1s時，摩擦力反向C．斜面傾角θ=37°D．小木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5三、實(shí)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）如圖所示為實(shí)驗室中驗證動量守恒的實(shí)驗裝置示意圖．（1）若入射小球質(zhì)量為m1，半徑為r1；被碰小球質(zhì)量為m2，半徑為r2，則______A．m1＞m2，r1＞r2B．m1＜m2，r1＜r2C．m1＞m2，r1=r2D．m1＜m2，r1=r2（2）為完成此實(shí)驗，需要調(diào)節(jié)斜槽末端的切線必須水平，如何檢驗斜槽末端水平：______（3）設(shè)入射小球的質(zhì)量為m1，被碰小球的質(zhì)量為m2，P為碰前入射小球落點(diǎn)的平均位置，則關(guān)系式（用m1、m2及圖中字母表示）______成立．即表示碰撞中動量守恒．12．（12分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢在核電站中，核反應(yīng)堆釋放的核能被轉(zhuǎn)化成電能核反應(yīng)堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng)，釋放出大量的核能．核反應(yīng)方程式是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種，n為中子，X為待求粒子，a為X的個數(shù)，則X為______，______以、、分別表示、、核的質(zhì)量，、分別表示中子、質(zhì)子的質(zhì)量，c為光在真空中傳播的速度，則上述核反應(yīng)過程中放出的核能______．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）繩OC

與豎直方向成

30°角，O為質(zhì)量不計的光滑滑輪，已知物體B重1000N，物體A重400N，物塊A和B均靜止．求：（1）物體B所受地面的摩擦力和支持力分別為多大？（2）OC繩的拉力為多大？14．（16分）一個光源以P=1.5W的功率向四周均勻地發(fā)射能量。在離光源距離R=3.5m處放置一鉀箔，鉀的逸出功W=2.2eV，假設(shè)入射光的能量是連續(xù)平穩(wěn)地傳給鉀箔，光的平均波長為。假設(shè)照射到鉀箔上面的光能被鉀箔完全吸收。(1)根據(jù)愛因斯坦的光子說和質(zhì)能方程，證明光子動量（是普朗克常量）。(2)假設(shè)照射在鉀箔上的能量能被鉀箔完全吸收，求：①鉀箔在垂直入射光方向上單位面積受到光平均作用力的表達(dá)式（用題目中的物理符號表示）。②按照經(jīng)典電磁理論，鉀箔只需吸收足夠的能量就可以逐出電子，若一個要被逐出的電子收集能量的圓形截面的半徑約為一個典型原子的半徑m，求：電子將被逐出的時間。根據(jù)你的計算結(jié)果，你認(rèn)為經(jīng)典電磁理論在解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象時是否合理？談?wù)勀愕目捶ā?5．（12分）如圖所示是一種較精確測重力加速度g值的方法：將下端裝有彈射裝置的真空玻璃直管豎直放置，玻璃管足夠長，小球豎直向上被彈出，在O點(diǎn)與彈簧分離，然后返回．在O點(diǎn)正上方選取一點(diǎn)P，利用儀器精確測得OP間的距離為H，從O點(diǎn)出發(fā)至返回O點(diǎn)的時間間隔為T1，小球兩次經(jīng)過P點(diǎn)的時間間隔為T2.求(1)重力加速度g的大??；(2)若O點(diǎn)距玻璃管底部的距離為L0，玻璃管的最小長度．

2023學(xué)年模擬測試卷參考答案（含詳細(xì)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】

A、M向下運(yùn)動的過程中，M的重力勢能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，M在B點(diǎn)的速度為0，所以在B點(diǎn)時，彈簧的彈性勢能最大，為Mgh．故A錯誤；B、由自由落體運(yùn)動的公式可得，m到達(dá)O點(diǎn)時的速度：v=2gh；m到達(dá)O點(diǎn)后，剛接觸彈簧時，彈簧的彈力小于m的重力，所以m將繼續(xù)向下做加速運(yùn)動，所以m的最大速度一定大于2gh．故B錯誤；C、m向下運(yùn)動的過程中，m的重力勢能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，則從C到B的過程中：mg?2h=EP=Mgh所以：m=M/2在B點(diǎn)，彈簧的彈力：FB-Mg=Mg，F(xiàn)B=2Mg乙在B點(diǎn)的加速度：a=F聯(lián)立得：a=3g。故C錯誤；D、甲在最低點(diǎn)時，kh-Mg=Mg，kh=2Mg乙受到的合外力等于0時，速度增大，此時：mg=kx′聯(lián)立可得：x′=h/4，故D正確。故選：D。2、C【答案解析】

對小球b受力分析，受重力和拉力，受力平衡，彈簧B的彈力：FB=mbg；對小球a、b整體受力分析，如圖所示：根據(jù)平衡條件，彈簧A的拉力：FA=2（ma+mb）g，mb=2ma，又由胡克定律F=kx，彈簧A、B伸長量剛好相同，輕彈簧A、B的勁度系數(shù)之比：kAkB=FAFB=31，故A錯誤；根據(jù)平衡條件，有：FB=mbg；FA=2（ma+mb）g；T=（ma+mb）gtan60°=3（ma+mb）g；故輕繩上拉力與輕彈簧A上拉力大小之比為：TFA=32，故B錯誤；剪斷繩子瞬間時，小球a的合力等于繩子的拉力，故此時a的加速度為a=T【答案點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是采用整體法和隔離法靈活選擇研究對象，然后根據(jù)平衡條件并結(jié)合合成法和胡克定律列式求解。3、B【答案解析】

受迫振動的頻率由驅(qū)動力的頻率決定，與固有頻率無關(guān)，所以甲乙的振動頻率都是300Hz，做受迫振動的物體固有頻率與驅(qū)動力的頻率相差較小時，振幅較大，所以乙的振幅較大。A.A項與上述分析結(jié)論不相符，故A不符合題意；B.B項與上述分析結(jié)論相符，故B符合題意；C.C項與上述分析結(jié)論不相符，故C不符合題意；D.D項與上述分析結(jié)論不相符，故D不符合題意。4、C【答案解析】試題分析：本題是一道估算題，所以大致要知道一層樓的高度約為3m，可以利用動能定理或者機(jī)械能守恒求落地時的速度，并利用動量定理求力的大?。O(shè)雞蛋落地瞬間的速度為v，每層樓的高度大約是3m，由動能定理可知：，解得：落地時受到自身的重力和地面的支持力，規(guī)定向上為正，由動量定理可知：，解得：，根據(jù)牛頓第三定律可知雞蛋對地面產(chǎn)生的沖擊力約為103N，故C正確故選C點(diǎn)睛：利用動能定理求出落地時的速度，然后借助于動量定理求出地面的接觸力5、D【答案解析】

A．第二類永動機(jī)不違反能量守恒定律，違反了熱力學(xué)第二定律，A錯誤；B．第一類永動機(jī)不可能制成是因為違反了熱力學(xué)第一定律，B錯誤；C．改變內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞，二者在內(nèi)能的改變上是一樣的，若對外做功的同時吸收熱量，內(nèi)能可能不變，C錯誤；D．由熱力學(xué)第二定律可知熱量從低溫物體傳向高溫物體是可能的，從單一熱源吸收熱量，完全變成功也是可能的，要產(chǎn)生其它影響，D正確。6、A【答案解析】試題分析：由題意可知，研究對象處于動態(tài)平衡狀態(tài)（因為他在緩慢爬行），所以對其在某位置受力分析，再利用平行四邊形定則進(jìn)行力的合成或分解來列出支持力與摩擦力的表達(dá)式．從而由式中的θ變化，可以求出屋頂對他的支持力與摩擦力的變化．解：對小猴在某點(diǎn)受力分析：將F支、Ff進(jìn)行力的合成，由三角函數(shù)關(guān)系可得：F支=GcosβFf=Gsinβ當(dāng)緩慢向上爬行時，β漸漸變小，則F支變大，F(xiàn)f變小，所以A正確，BC錯誤；D、屋頂對它的作用力與重力大小相等方向相反，所以大小不變，所以D錯誤；故選A點(diǎn)評：考查支持力與摩擦力方向，并利用力的平行四邊形定則構(gòu)建支持力、摩擦力與重力間的關(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、CD【答案解析】

氫原子在能級間躍遷時，發(fā)出的光子的能量與能級差相等．如果這三個相鄰能級分別為1、2、3能級且能級差滿足根據(jù)可得可以產(chǎn)生的光子波長由小到大分別為這三種波長滿足兩種關(guān)系和變形可得AB錯誤，CD正確。

故選CD。8、AD【答案解析】

由圖示可知，ab過程，氣體壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比，則氣體發(fā)生等容變化，氣體體積不變，外界對氣體不做功，氣體溫度升高，內(nèi)能增大，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體吸收熱量，故A正確；由圖示圖象可知，bc過程氣體發(fā)生等溫變化，氣體內(nèi)能不變，壓強(qiáng)減小，由玻意耳定律可知，體積增大，氣體對外做功，由熱力學(xué)第一定律△U=Q+W可知，氣體吸熱，故B錯誤；由圖象可知，ca過程氣體壓強(qiáng)不變，溫度降低，由蓋呂薩克定律可知，其體積減小，外界對氣體做功，W＞0，氣體溫度降低，內(nèi)能減少，△U＜0，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體要放出熱量，過程ca中外界對氣體所做的功小于氣體所放熱量，故C錯誤；由圖象可知，bc過程氣體發(fā)生等溫變化，氣體內(nèi)能不變，壓強(qiáng)減小，由玻意耳定律可知，體積增大，b、c狀態(tài)氣體的分子數(shù)密度不同，b和c兩個狀態(tài)中，容器壁單位面積單位時間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同，故D正確。9、AD【答案解析】

A．電荷量為+q的小球以初速度v0從管口射入的過程，因庫侖力與速度方向垂直，豎直方向只受重力作用，加速度始終為g，故A正確；B．小球有下落過程中，庫侖力與速度方向垂直，則庫侖力不做功，故B錯誤；C．電場力不做功，只有重力做功；根據(jù)動能定理，速度不斷增加，故C錯誤；D．在兩個電荷的中垂線的中點(diǎn)，單個電荷產(chǎn)生的電場強(qiáng)度為：E=根據(jù)矢量的合成法則，則有電場強(qiáng)度最大值為，因此電荷量為+q的小球受到最大庫侖力為，結(jié)合受力分析可知，彈力與庫侖力平衡，則管壁對小球的彈力最大值為，故D正確；故選AD.點(diǎn)睛：對于等量異種電荷，根據(jù)矢量的合成法則，中垂線的中點(diǎn)的電場強(qiáng)度最大，在無窮遠(yuǎn)的電場強(qiáng)度為零；點(diǎn)電荷靠近兩個電荷的連線的中點(diǎn)過程，電場力不做功；中點(diǎn)處的電場強(qiáng)度最大，則庫侖力也最大，彈力也是最大，從而即可求解．10、BCD【答案解析】由勻變速直線運(yùn)動的速度位移公式：v2-v02=2ax與圖象看的：，由圖示圖象可知，初速度：v02=100，v0=10m/s，減速運(yùn)動時間：，故A錯誤；由圖示圖象可知，在0-1s內(nèi)物體向上做勻減速運(yùn)動，1s后物體反向做勻加速運(yùn)動，t=1s時摩擦力反向，故B正確；由圖示圖象可知，物體反向加速運(yùn)動時的加速度：，由牛頓第二定律得：mgsinθ+μmgcosθ=ma，mgsinθ-μmgcosθ=ma′，代入數(shù)據(jù)解得：μ=0.5，θ=37°，故D正確，C錯誤；故選BD．三、實(shí)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、C將小球放在斜槽末端看小球是否靜止，若靜止則水平m【答案解析】（1）安裝和調(diào)整實(shí)驗裝置的兩點(diǎn)主要要求是：①斜槽末端要水平；（1）要使兩球發(fā)生對心正碰，兩球半徑應(yīng)相等，為防止入射球碰撞后反彈，入射球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰球的質(zhì)量，即：m1、m1大小關(guān)系為m1＞m1，r1、r1大小關(guān)系為r1=r1．故選C.

（3）驗證碰撞過程動量守恒定律，因兩球碰撞后做平拋運(yùn)動，它們拋出點(diǎn)的高度相等，在空中的運(yùn)動時間t相等，碰撞過程動量守恒，則m1v1=m1v1′+m1v1′，兩邊同時乘以時間t得：m1v1t=m1v1′t+m1v1′t，則m1OP=m1OM+m1ON，實(shí)驗需要測出小球質(zhì)量、小球水平位移，要用直尺和天平，故選AB；

（4）由（3）可知，實(shí)驗需要驗證：m1OP=m1OM+m1ON．

點(diǎn)睛：本題考查了實(shí)驗注意事項、實(shí)驗器材的選擇、數(shù)據(jù)處理，知道實(shí)驗原理、實(shí)驗注意事項即可正確解題；小球離開軌道后做平拋運(yùn)動，它們在空中的運(yùn)動時間相等，水平位移與初速度正正比，可以用水平位移表示初速度．12、中子3【答案解析】根據(jù)電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)守恒，知aX的總電荷數(shù)為0，總質(zhì)量數(shù)為3，可知X為中子，．該核反應(yīng)質(zhì)量虧損為，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程知，釋放的核能．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)N=800N，f=346.2N；(2)698.2N【答案解析】試題分析：(1)對物體B受力分析，受重力、拉力、支持力和靜摩擦力，根據(jù)平衡條件列式求解；(2)同一根繩子