2023學年陜西省西安市高新一中高二物理第二學期期末聯(lián)考試題（含解析）

2023學年高二下學期物理期末模擬測試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。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?？荚嚱Y(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、如圖所示為一豎直放置的穹形光滑支架，其中AC以上為半圓．一根不可伸長的輕繩，通過光滑、輕質(zhì)滑輪懸掛一重物．現(xiàn)將輕繩的一端固定于支架上的A點，另一端從最高點B開始，沿著支架緩慢地順時針移動，直到D點（C點與A點等高，D點稍低于C點）．則繩中拉力的變化情況（）A．先變大后不變 B．先變小后不變C．先變小后變大再變小 D．先變大后變小再變大2、下列物理事件描述正確的是（）A．1858年德國物理學家普呂克爾發(fā)現(xiàn)了電子B．1910年美國物理學家密立根通過油滴實驗測定了電子的電荷量C．1919年英國物理學家盧瑟福發(fā)現(xiàn)了中子D．1932年美國物理學家查德威克發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子3、高樓高空拋物是非常危險的事。設(shè)質(zhì)量為1kg的小球從20m高處做自由落體運動，落地后經(jīng)0.02s減速至零，落地后不反彈，那么小球?qū)Φ孛娴臎_擊力與小球重力的比值大約是A．50 B．100 C．200 D．10004、在光滑水平面上，質(zhì)量為m的小球A正以速度v0勻速運動．某時刻小球A與質(zhì)量為3m的靜止小球B發(fā)生正碰，兩球相碰后，A球的動能恰好變?yōu)樵瓉淼模畡t碰后B球的速度大小是()A．B．C．或D．無法確定5、如圖所示，小車放在光滑水平面上，A端固定一個輕彈簧，B端粘有油泥，小車總質(zhì)量為M，質(zhì)量為m的木塊C放在小車上，用細繩連接于小車的A端并使彈簧壓縮，開始時小車和C都靜止，當突然燒斷細繩時，C被釋放，使C離開彈簧向B端沖去，并跟B端油泥粘在一起，忽略一切摩擦，以下說法正確的是()A．彈簧伸長過程中C向右運動，同時小車也向右運動B．C與B碰前，C與小車的速率之比為m：MC．C與油泥粘在一起后，小車立即停止運動D．C與油泥粘在一起后，小車繼續(xù)向右運動6、某單色光照射到一逸出功為W的光電材料表面，所產(chǎn)生的光電子在垂直于磁感應強度為B的勻強磁場中做圓周運動的最大半徑為r，設(shè)電子的質(zhì)量為m，帶電量為e，普朗克常量為h，則該光波的頻率為（）A． B． C．- D．+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，在勻強磁場中有一傾斜的平行金屬導軌，導軌間距為L，兩導軌間連有一電阻R，導軌平面與水平面的夾角為θ，在兩虛線間的導軌上涂有薄絕緣涂層．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h高度處由靜止釋放，在剛要滑到涂層處時恰好勻速運動．導體棒始終與導軌垂直且僅與涂層間有摩擦，動摩擦因數(shù)μ=tanθ，其他部分的電阻不計，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．導體棒到達涂層前做加速度減小的加速運動B．在涂層區(qū)導體棒做減速運動C．導體棒到達底端的速度為D．整個運動過程中產(chǎn)生的焦耳熱為8、如圖所示，平行板電容器與電動勢為E的直流電源內(nèi)阻不計連接，下極板接地，一帶電油滴位于容器中的P點且恰好處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向下移動一小段距離，下列說法正確的是A．帶電油滴將沿豎直方向向下運動B．P點的電勢升高C．帶電油滴在P點時的電勢能增大D．電容器的電容增大，極板帶電量增加9、下列說法正確的是()A．157N+11H→126C+42He是α衰變方程B．11H+21H→32He+γ是核聚變反應方程C．23892U→23490Th+42He是核裂變反應方程D．42He+2713Al→3015P+10n是原子核的人工轉(zhuǎn)變方程10、下列說法正確的是A．原子核是否穩(wěn)定，與原子核的結(jié)合能大小無關(guān)B．放射性元素衰變快慢，與溫度高低、壓強大小無關(guān)C．鈾核（)裂變一旦發(fā)生就能自動延續(xù)下去，與鈾塊體積大小無關(guān)D．原子核只要發(fā)生衰變，產(chǎn)生的新核核子數(shù)一定減少，與它發(fā)生何種衰變無關(guān)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）下表是按照密立根的方法進行實驗時得到的某金屬發(fā)生光電效應時入射光的頻率和與之對應的遏制電壓的幾組數(shù)據(jù)．已知．5.6445.8886.0986.3036.5010.5410.6370.7140.8090.878(1)試在給定的坐標系中作出圖象__________________________：(2)通過圖象求出這種金屬的截止頻率為___________(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)；(3)通過圖象求出普朗克常量為______________(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)．12．（12分）某同學利用打點計時器和氣墊導軌做驗證動量守恒定律的實驗．氣墊導軌裝置如圖(a)所示，所用的氣墊導軌裝置由導軌、滑塊、彈射架等組成．(1)下面是實驗的主要步驟：①安裝好氣墊導軌，調(diào)節(jié)氣墊導軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導軌水平；②向氣墊導軌通入壓縮空氣；③把打點計時器固定在緊靠氣墊導軌左端彈射架的外側(cè)，將紙帶穿過打點計時器與彈射架并固定在滑塊1的左端，滑塊拖著紙帶移動時，紙帶始終在水平方向；④使滑塊1擠壓導軌左端彈射架上的橡皮繩；把滑塊2放在氣墊導軌的中間；⑤先接通打點計時器的電源，再放開滑塊1，讓滑塊1帶動紙帶一起運動；在中間與滑塊2相撞并粘在一起運動；⑥取下紙帶，重復步驟④⑤，選出理想的紙帶如圖(b)所示；⑦測得滑塊1的質(zhì)量310g，滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量205g．(2)已知打點計時器每隔0.02s打一個點，計算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動量為________kg·m/s；兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動量為________kg·m/s(保留三位有效數(shù)字)．(3)試說明(2)中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是______________________________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）玻爾建立的氫原子模型，仍然把電子的運動視為經(jīng)典力學描述下的軌道運動．他認為，氫原子中的電子在庫侖力的作用下，繞原子核做勻速圓周運動．已知電子質(zhì)量為m，元電荷為e，靜電力常量為k，氫原子處于基態(tài)時電子的軌道半徑為r1．（1）氫原子處于基態(tài)時，電子繞原子核運動，可等效為環(huán)形電流，求此等效電流值．（2）氫原子的能量等于電子繞原子核運動的動能、電子與原子核系統(tǒng)的電勢能的總和．已知當取無窮遠處電勢為零時，點電荷電場中離場源電荷q為r處的各點的電勢．求處于基態(tài)的氫原子的能量．（3）處在激發(fā)態(tài)的氫原子向能量較低的狀態(tài)躍遷時會發(fā)出一系列不同頻率的光，形成氫光譜．氫光譜線的波長可以用下面的巴耳末—里德伯公式來表示n，k分別表示氫原子躍遷前后所處狀態(tài)的量子數(shù)．k=1，2，3，……對于每一個k，有n=k+1，k+2，k+3，……R稱為里德伯常量，是一個已知量．對于的一系列譜線其波長處在紫外線區(qū)，稱為賴曼系；的一系列譜線其波長處在可見光區(qū)，稱為巴耳末系．用氫原子發(fā)出的光照射某種金屬進行光電效應實驗，當用賴曼系波長最短的光照射時，遏止電壓的大小為U1；當用巴耳末系波長最長的光照射時，遏止電壓的大小為U2．真空中的光速為．求：普朗克常量和該種金屬的逸出功．14．（16分）如圖所示為一均勻薄壁U形管，左管上端封閉，右管開口且足夠長，管的截面積為S0，內(nèi)裝有密度為的液體．右管內(nèi)有一質(zhì)量為m的活塞擱在固定卡口上，卡口與左管上端等高，活塞與管壁間無摩擦且不漏氣．溫度為T0時，左、右管內(nèi)液面等高兩管內(nèi)氣柱長度均為L，壓強均為大氣壓強，重力加速度為g．現(xiàn)使左右兩管溫度同時緩慢升高，在活塞剛離開卡口上升前，左右兩管液面保持不動，求：（1）右管活塞剛離開卡口上升時，右管封閉氣體的壓強；（2）溫度升高到T1為多少時，右管活塞開始離開卡口上升；（3）溫度升高到T2為多少時，兩管液面高度差為L．15．（12分）如圖，這是一種平板型太陽能空氣集熱器，底面及側(cè)面為隔熱材料，底部有吸熱板，頂面為透明蓋板，太陽輻射穿過透明蓋板后，投射在吸熱板上轉(zhuǎn)化成熱能使內(nèi)部空氣的溫度升高。集熱器容積為V0，開始時內(nèi)部封閉氣體的壓強為p0。經(jīng)過太陽曝曬，氣體溫度由t0=27℃升至t1=87℃。(ⅰ)求此時氣體的壓強。(ⅱ)保持t1不變，緩慢抽出部分氣體，使氣體壓強再變回到p0。求集熱器內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量與原來總質(zhì)量的比值。(ⅲ)判斷在抽氣過程中剩余氣體是吸熱還是放熱，并簡述原因。

2023學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、A【答案解析】

當輕繩的右端從B點移到直桿最上端C時，設(shè)兩繩的夾角為2θ，以滑輪為研究對象，分析受力情況，作出力圖如圖1所示。

根據(jù)平衡條件得：2Fcosθ=mg，得到繩子的拉力，所以在輕繩的右端從B點移到直桿最上端C的過程中，θ增大，cosθ減小，則F變大。當輕繩的右端從直桿C移到D點時，設(shè)兩繩的夾角為2α。設(shè)繩子總長為L，兩直桿間的距離為S，由數(shù)學知識得到，L、S不變，則α保持不變。再根據(jù)平衡條件可知，兩繩的拉力F保持不變。所以繩中拉力大小變化的情況是先變大后不變。故A正確，BCD錯誤。2、B【答案解析】

A.湯姆遜發(fā)現(xiàn)了電子，故A錯誤；B.1910年美國物理學家密立根通過油滴實驗測定了電子的電荷量，故B正確；C.英國物理學家盧瑟福發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子并預言了中子的存在，故C錯誤；D.1932年美國物理學家查德威克發(fā)現(xiàn)了中子，故D錯誤；3、B【答案解析】

設(shè)自由下落的時間為t1t與水泥地面接觸時間為：t2=0.02s下落的整個過程中，根據(jù)動量定理可得：mg(t則：FA.小球?qū)Φ孛娴臎_擊力與小球重力的比值大約是50，與分析不符，故A項不符合題意；B.小球?qū)Φ孛娴臎_擊力與小球重力的比值大約是100，與分析相符，故B項符合題意；C.小球?qū)Φ孛娴臎_擊力與小球重力的比值大約是200，與分析不符，故C項不符合題意；D.小球?qū)Φ孛娴臎_擊力與小球重力的比值大約是1000，與分析不符，故D項不符合題意。4、A【答案解析】根據(jù)碰后A球的動能恰好變?yōu)樵瓉淼牡茫航獾茫号鲎策^程中AB動量守恒，則有：mv=mv′+3mvB

解得：vB=v或vB=v；當vB=v時A的速度大于B的速度，不符合實際，故選項A正確，BCD錯誤，故選A.點睛：本題考查的是動量定律得直接應用，注意動能是標量，速度是矢量；同時要分析結(jié)果是否符合實際情況，即不可能發(fā)生二次碰撞．5、C【答案解析】小車AB與木塊C組成的系統(tǒng)動量守恒，系統(tǒng)在初狀態(tài)動量為零，則在整個過程中任何時刻系統(tǒng)總動量都為零，由動量守恒定律可知，彈簧伸長過程中C向右運動，同時AB與向左運動，故A錯誤；以向右為正方向，由動量守恒定律得：mvC-MvAB=0，

解得：vc點睛：本題根據(jù)動量守恒和機械能守恒的條件進行判斷：動量守恒的條件是系統(tǒng)不受外力或受到的外力的合力為零；機械能守恒的條件是除重力和彈力外的其余力不做功．6、D【答案解析】

試題分析：根據(jù)光電效應方程得，EKm=hν-W1．根據(jù)洛倫茲力提供向心力，有：evB＝，最大初動能EKm＝mv2該光波的頻率：v＝+,D正確．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、AC【答案解析】A、導體棒到達涂層前速度越來越大，由E=BLv得，感應電動勢越來越大，根據(jù)和F=BIL得，所受的安培力越來越大，由F=mgsinθ-BIL=ma得，加速度越來越小，故A正確；B、當導體到達涂層時，所受力平衡，但是到達涂層后，安培力消失，受力分析得導體受力平衡，故導體勻速運動，故B錯誤；C、根據(jù)受力平衡條件得：BIL=mgsinθ，得：，所以，故C正確；D、由能量守恒產(chǎn)生的焦耳熱，故D錯誤；故選AC.【答案點睛】研究導體棒在絕緣涂層上勻速運動過程，受力平衡，根據(jù)平衡條件即可求解動摩擦因數(shù)μ．據(jù)題導體棒在滑上涂層之前已經(jīng)做勻速運動，推導出安培力與速度的關(guān)系，再由平衡條件求解速度v．8、BD【答案解析】

A.將上極板豎直向下移動時，d減小，電容器的電壓U不變，由E=U/d分析得知，板間場強增大，則油滴所受電場力增大，油滴將沿豎直向上運動。故A錯誤。BC.P點到下極板的距離不變，而E增大，由U=Ed知，P點與下極板間電勢差增大，P點的電勢大于零，則P點的電勢升高，由于油滴帶負電，則帶電油滴的電勢能將減少。故B正確，C錯誤。D.因d減小，由C=εS4πkd，知電容C增大，U不變，由Q=CU分析可知電容器所帶電量增加。故9、BD【答案解析】

A．157N+11H→126C+42He是原子核的人工轉(zhuǎn)變方程，選項A錯誤；B．11H+21H→32He+γ是核聚變反應方程，選項B正確；C．23892U→23490Th+42He是α衰變方程，選項C錯誤；D．42He+2713Al→3015P+10n是原子核的人工轉(zhuǎn)變方程，選項D正確；故選BD.10、AB【答案解析】

A.原子核是否穩(wěn)定，與原子核的比結(jié)合能有關(guān)，與結(jié)合能無關(guān)，故選項A符合題意；B.放射性元素衰變快慢，由元素本身的性質(zhì)決定，與物理狀態(tài)無關(guān)，故選項B符合題意；C.鈾核()裂變即使發(fā)生了，如果鈾塊體積小于臨界體積，則核反應不能持續(xù)下去，故選項C不符合題意；D.發(fā)生衰變，產(chǎn)生的新核的核子數(shù)不變，故選項D不符合題意。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、;;【答案解析】根據(jù)表格數(shù)據(jù)，通過一一描點，并作出圖象，如圖所示：（2）根據(jù)光電效應方程得：Ekm=hv﹣W0=hv﹣hv0又Ekm=eUC解得：．知圖線的斜率為：，解得：h=6×10﹣34J?s當Uc=0，由圖象與橫坐標的交點，則有：．【答案點睛】根據(jù)表格數(shù)據(jù)，通過描點作圖，即可；根據(jù)光電效應方程得出遏止電壓與入射光頻率的關(guān)系，通過圖線的斜率求出普朗克常量；遏止電壓為零時，入射光的頻率等于截止頻率．12、接通打點計時器的電源；放開滑塊；0.620；0.618；紙帶與打點計時器限位孔有摩擦；【答案解析】(2)放開滑塊1后，滑塊1做勻速運動，跟滑塊2發(fā)生碰撞后跟2一起做勻速運動，根據(jù)紙帶的數(shù)據(jù)得，碰撞前滑塊1的動量為：，滑塊2的動量為零，所以碰撞前的總動量為0.620kg?m/s.碰撞后滑塊1、2速度相等，所以碰撞后總動量為：.(3)結(jié)果不完全相等是因為紙帶與打點計時器限位孔有摩擦力的作用．【答案點睛】本實驗為了驗證動量守恒定律設(shè)置滑塊在氣墊導軌上碰撞，用打點計時器紙帶的數(shù)據(jù)測量碰前和碰后的速度，計算前后的動量，多次重復，在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等，則動量守恒定律得到驗證．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）（2）（3）【答案解析】

（1）電子繞原子