山西大學(xué)附屬中學(xué)2022-2023學(xué)年高二物理第二學(xué)期期末達標(biāo)檢測模擬試題含解析

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、如圖所示，質(zhì)量分別為m1、m2的兩個小球A、B，帶有等量異種電荷，通過絕緣輕彈簧相連接，置于絕緣光滑的水平面上.突然加一水平向右的勻強電場后，兩球A、B將由靜止開始運動.對兩小球A、B和彈簧組成的系統(tǒng)，在以后的運動過程中，以下說法正確的是(設(shè)整個過程中不考慮電荷間庫侖力的作用且彈簧不超過彈性限度(A．系統(tǒng)機械能不斷增加B．系統(tǒng)機械能守恒C．系統(tǒng)動量不斷增加D．系統(tǒng)動量守恒2、關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法正確的是A．極限頻率越大的金屬材料逸出功越大B．只要光照射的時間足夠長，任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng)C．入射光的頻率越高，單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多D．入射光的光強越大，逸出的光電子的最大初動能越大3、欲使處于基態(tài)的氫原子激發(fā)，下列措施可行的是()①用10.2eV的光子照射②用11eV的光子照射③用14eV的光子照射④用13.6eV的電子碰撞A．①②B．②③C．①③④D．②③④4、一個不計重力的帶電量為－q的帶電微粒，從兩豎直的帶電平行板上方h處以豎直向下的初速度v0運動，兩極板間存在如圖所示的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，則帶電微粒通過有電場和磁場的空間時，下列說法正確的是A．有可能做勻加速運動B．有可能做勻速運動C．一定做直線運動D．一定做曲線運動5、下列物理量與其在國際單位制的單位相符的是A．電場強度，N/C B．重力勢能，W C．時間，t D．磁通量，T6、電流天平可以用來測量勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大小。測量前天平已調(diào)至平衡，測量時，在左邊托盤中放入質(zhì)量為m的砝碼，右邊托盤中不放砝碼，將一個質(zhì)量為m0、匝數(shù)為n、下邊長為L的矩形線圈掛在右邊托盤的底部，再將此矩形線圈的下部分放在待測磁場中。如圖甲所示，線圈的兩頭連在如圖乙所示的電路中，不計連接導(dǎo)線對線圈的作用力，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r.開關(guān)S閉合后，調(diào)節(jié)可變電阻至R1時，天平正好平衡。此時電壓表讀數(shù)為U；已知m0>m，取重力加速度為g，則（）A．矩形線圈中電流的方向為順時針方向B．矩形線圈的電阻R=C．勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大小B=D．若僅將磁場反向，在左盤添加質(zhì)量為2m0-m的砝碼可使天平重新平衡二、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、如圖甲所示，長1m的木板口靜止在某水平面上，t=0時刻，可視為質(zhì)點的小物塊P以水平向右的某一初速度從Q的左端向右滑行．P、Q的速度一時間圖象見圖乙，其中a．b分別是0～1s內(nèi)P、Q的速度一時間圖線，c是l～1s內(nèi)P、Q共同的速度一時間圖線．已知P、Q的質(zhì)量均是lkg．g取10m/s1．則以下判斷正確的是A．在0-1s內(nèi)，木板Q下表面與水平面之間有摩擦力B．在0-1s內(nèi)，摩擦力對Q的沖量是1N·s．C．P、Q之間的動摩擦因數(shù)為0.1D．P相對Q靜止的位置在Q木板的最右端8、如圖是某金屬在光的照射下，光電子的最大初動能Ek與入射光頻率ν的關(guān)系圖象，由此可知()A．圖線的斜率表示普朗克常量hB．該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的截止頻率為ν0＝C．當(dāng)入射光的頻率增為2倍，光電子的最大初動能增為2倍D．普朗克常量為h＝9、圖示為金屬A和B的遏止電壓Uc和入射光頻率υ的關(guān)系圖象，由圖可知()A．金屬A的逸出功大于金屬B的逸出功B．金屬A的截止頻率小于金屬B的截止頻率C．圖像的斜率為普朗克常量D．如果用頻率為5.5×1014Hz的入射光照射兩種金屬，從金屬A逸出光電子的最大初動能較大10、如圖所示，小車在光滑水平面上向左勻速運動，輕質(zhì)彈簧左端固定在A點，物體與固定在A點的細線相連，彈簧處于壓縮狀態(tài)（物體與彈簧未連接），某時刻細線斷開，物體沿車滑動，脫離彈簧后與B端碰撞并粘合在一起，取小車、物體和彈簧為一個系統(tǒng)，下列說法正確的是（）A．若物體滑動中不受摩擦力，則全過程系統(tǒng)機械能守恒B．若物體滑動中受摩擦力，全過程系統(tǒng)動量不守恒C．不論物體滑動中受不受摩擦力，小車的最終速度都相同D．不論物體滑動中受不受摩擦力，全過程系統(tǒng)損失的總機械能都是相同的三、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）在做“測定金屬電阻率”的實驗中，待測金屬的阻值約為5Ω．（1）某同學(xué)先通過螺旋測微器測量一薄的金屬圓片厚度，讀出如圖①中的示數(shù)．螺旋測微器所示的金屬圓片的厚度的測量值為________mm．圖①（2）實驗室準(zhǔn)備用來測量該電阻阻值的實驗器材有：A．電壓表V1（量程0～3V，內(nèi)電阻約15kΩ）B．電壓表V2（量程0～15V，內(nèi)電阻約75kΩ）C．電流表A1（量程0～3A，內(nèi)電阻約0.2Ω）D．電流表A2（量程0~600mA，內(nèi)電阻約3Ω）E．滑動變阻器R（最大阻值為10Ω，額定電流為0.6A）F．直流電源、電池組E（電動勢為3V、內(nèi)電阻約為0.3Ω）G．開關(guān)及導(dǎo)線若干為了實驗?zāi)苷＿M行，減少測量誤差，實驗要求電表讀數(shù)從零開始變化，并能多測幾組電流、電壓值，以便畫出電流——電壓的關(guān)系圖線，則①電壓表應(yīng)選用__________（填實驗器材的代號）；②電流表應(yīng)選用__________（填實驗器材的代號）；③甲、乙、丙、丁四個電路圖中符合要求的電路圖是__________圖．圖②（3）這位同學(xué)在一次測量時，電流表、電壓表的示數(shù)如圖③所示．由圖中電流表、電壓表的讀數(shù)可計算出待測金屬的電阻為___________Ω．（結(jié)果精確到小數(shù)點后一位）圖③12．（12分）為了驗證“兩小球碰撞過程中的動量守恒”，某同學(xué)用如圖所示的裝置進行了如下的操作：①將斜槽軌道的末端調(diào)整水平，在一塊平木板表面先后釘上白紙和復(fù)寫紙，并將該木板豎直立于靠近槽口處，使小球a從斜槽軌道上某固定點由靜止釋放，撞到木板并在白紙上留下痕跡O；②將木板向右平移適當(dāng)?shù)木嚯x固定，再使小球a從原固定點由靜止釋放，撞到木板并在白紙上留下痕跡P；③把小球b靜止放在斜槽軌道的水平段的最右端，讓小球a仍從原固定點由靜止釋放，和小球b相碰后，兩小球撞到木板并在白紙上留下痕跡M和N；④用天平測出a、b兩個小球的質(zhì)量分別為和，用刻度尺測量白紙上O點到M、P、N三點的距離分別為、和。根據(jù)上述實驗，請回答下列問題：(1)為了減小實驗誤差，選擇入射球、被碰球時，應(yīng)該使_________（填“大于”、“等于”或“小于”）。(2)小球a和b發(fā)生碰撞后，小球a在圖中白紙上撞擊痕跡應(yīng)是__________點。(3)小球a下滑過程中與斜槽軌道間存在摩擦力，這對實驗結(jié)論___________產(chǎn)生影響（填“會”或“不會”）。(4)用本實驗中所測得的物理量來驗證兩小球碰撞過程中動量守恒，其表達式為__________。（用、、、、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）如圖所示，將質(zhì)量為mA=100g的平臺A連接在勁度系數(shù)k=100N/m的彈簧上端，彈簧下端固定在地面上，形成豎直方向的彈簧振子，在A的上方放置mB=mA的物塊B，使A、B一起上下振動，彈簧原長為5cm．A的厚度可忽略不計，g取10m/s1．求：(1)當(dāng)系統(tǒng)做小振幅簡諧振動時，A的平衡位置離地面C多高？(1)當(dāng)振幅為0.5cm時，B對A的最大壓力有多大？(3)為使B在振動中始終與A接觸，振幅不能超過多大？為什么？14．（16分）如圖所示為一種運動傳感器工作原理示意圖．這個系統(tǒng)工作時固定的測速儀向被測物體發(fā)出短暫的超聲波脈沖，脈沖被運動物體反射后又被測速儀接收根據(jù)發(fā)射與接收超聲波脈沖的時間差可以得到測速儀與運動物體的距離.某次試驗時，=0時刻，測速儀發(fā)出一個超聲波脈沖，脈沖波到達做勻加速直線運動的實驗小車上，經(jīng)過Δ=0.10s測速儀收到反射波；=1s時發(fā)出第二個脈沖，此后經(jīng)過Δ=0.08s收到反射波；=2s時發(fā)射第三個脈沖，又經(jīng)過Δ=0.04s收到反射波已知超聲波在空氣中傳播的速度是v=340m/s，求：(1)實驗小車在接收到第一個和第二個脈沖波之間的時間內(nèi)運動的距離和平均速度大小；(2)實驗小車的加速度大小．15．（12分）如圖所示，交流發(fā)電機的矩形金屬線圈abcd的邊長ab＝cd＝50cm，bc＝ad＝30cm，匝數(shù)n＝100，線圈的總電阻r＝10Ω，線圈位于磁感應(yīng)強度B＝0.050T的勻強磁場中，線圈平面與磁場方向平行．線圈的兩個末端分別與兩個彼此絕緣的銅環(huán)E、F(集流環(huán))焊接在一起，并通過電刷與阻值R＝90Ω的定值電阻連接．現(xiàn)使線圈繞過bc和ad邊中點且垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸OO′以角速度ω＝400rad/s勻速轉(zhuǎn)動．電路中的其他電阻以及線圈的自感系數(shù)均可忽略不計，求：(1)線圈中感應(yīng)電流的最大值；(2)線圈轉(zhuǎn)動過程中電阻R的發(fā)熱功率；(3)從線圈經(jīng)過圖示位置開始計時，經(jīng)過周期時間通過電阻R的電荷量．

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、D【解析】A受電場力向左，B受電場力向右，系統(tǒng)所受合力為零，動量守恒，D對；電場力分別對A、B做正功，系統(tǒng)機械能增大，當(dāng)兩小球速度減小到零時彈力大于電場力，分別向中心加速運動，電場力做負功，機械能減小，AB錯；C錯；2、A【解析】A：金屬材料逸出功與極限頻率關(guān)系為，則極限頻率越大的金屬材料逸出功越大．故A項正確．B：入射光的頻率小于金屬極限頻率時，無論光照射的時間多長，金屬都不能產(chǎn)生光電效應(yīng)．故B項錯誤．CD：入射光的頻率越高，逸出的光電子的最大初動能越大；入射光的光強越大，單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多．故CD兩項錯誤．3、C【解析】

①用10.2eV的光子照射，-13.6+10.2eV=-3.4eV，可使基態(tài)的氫原子躍遷到n=2的能級。②用11eV的光子照射，-13.6+11eV=-2.6eV，沒有相應(yīng)能級，不能被吸收，基態(tài)的氫原子不會激發(fā)。③用14eV的光子照射，-13.6+14eV>0，基態(tài)的氫原子被電離。④用13.6eV的電子碰撞，氫原子可吸收10.2eV【點睛】光子照射使氫原子激發(fā)時，光子的能量必須等于激發(fā)后與激發(fā)前的氫原子能級差；電子碰撞使氫原子激發(fā)時，電子能量需大于等于激發(fā)后與激發(fā)前的氫原子能級差。4、B【解析】

若帶電微粒進入磁場時電場力和洛倫茲力相等，則帶電微粒做勻速直線運動；若帶電微粒進入磁場時電場力和洛倫茲力不相等，則帶電微粒將做曲線運動，由于此時洛倫茲力不斷變化，則帶電微粒受到的合外力不斷變化，即加速度不斷變化；A.有可能做勻加速運動，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.有可能做勻速運動，與結(jié)論相符，選項B正確；C.一定做直線運動，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.一定做曲線運動，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；5、A【解析】電場強度單位是N/C，選項A正確；重力勢能的單位是J，選項B錯誤；時間單位是s，選項C錯誤；磁通量單位是Wb，選項D錯誤；故選A.6、C【解析】

A.已知m0>m，要使線圈處于平衡狀態(tài)，則所受安培力的方向應(yīng)該向上，根據(jù)左手定則可知線圈中電流的方向應(yīng)該是逆時針方向，故A錯誤；B.根據(jù)閉合電路歐姆定律可得U=E-UR+R1r，解得矩形線圈的電阻C.根據(jù)平衡條件可得m0g-F=mg，而F=nBIl，I=E-Ur，解得勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大小D.開始線圈所受安培力的方向向上，僅將磁場反向，則安培力方向反向，變?yōu)樨Q直向下，相當(dāng)于右邊多了兩倍的安培力大小，所以需要在左邊加砝碼，添加質(zhì)量為Δm=2Fg=2二、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、BC【解析】

A、由圖可知，在P、Q系統(tǒng)在相互作用的過程結(jié)束后，系統(tǒng)沿水平方向做勻速直線運動，可知系統(tǒng)所受的外力之和為零，木板Q下表面與水平面之間沒有摩擦力；故A錯誤．B、從圖象可知，0～1s內(nèi)對Q，先做勻加速直線運動，再做勻速直線運動，在1～1s內(nèi)無摩擦力，根據(jù)動量定理，摩擦力的沖量等于動量的變化，所以I=Mv-0=1N·s；故B正確．C、P從速度為1m/s減為1m/s所需的時間為1s，則，又：，所以μ=0.1；故C正確．D、在t=1s時，P、Q相對靜止，一起做勻速直線運動，在0～1s內(nèi)，P的位移，Q的位移；△x=x1-x1=1m＜1m，知P與Q相對靜止時不在木板的右端；故D錯誤．故選B．【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道動量守恒的條件，以及會從圖象得知P、Q的運動情況，結(jié)合牛頓第二定律和運動學(xué)公式進行求解．8、ABD【解析】根據(jù)Ekm=hv-W0得，圖線的斜率表示普朗克常量h；縱軸截距的絕對值等于金屬的逸出功，等于E．當(dāng)最大初動能為零時，入射光的頻率等于截止頻率，所以金屬的截止頻率為v0＝．根據(jù)AB正確．根據(jù)光電效應(yīng)方程可知，入射光的頻率變?yōu)樵瓉淼?倍，由于逸出功不變，最大初動能不是原來的2倍．故C錯誤．逸出功等于E，則E=hv0，所以h=．或通過圖線的斜率求出k=h=．故D正確．故選ABD．點睛：解決本題的關(guān)鍵掌握光電效應(yīng)方程Ekm=hv-W0，知道最大初動能與入射光頻率的關(guān)系，并能根據(jù)數(shù)學(xué)知識對圖像的斜率和截距進行研究．9、BD【解析】B．根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ekm=hν?W0及能量守恒定律方程：eUC=Ekm，得：.當(dāng)Uc=0時，對應(yīng)的頻率為截止頻率，由圖知，金屬A的截止頻率小于金屬B的截止頻率，故B正確；A．截止頻率對應(yīng)的光子能量等于金屬的逸出功，金屬的逸出功為W0=hγc，γC是截止頻率．所以金屬A的逸出功小于金屬B的逸出功，故A錯誤；C．根據(jù)，斜率為，故C錯誤；D．根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ekm=hγ-W0，由于A的逸出功較小，從金屬A逸出光電子的最大初動能較大，故D正確；故選：BD10、CD【解析】

A．物體與橡皮泥粘合的過程，發(fā)生非彈性碰撞，系統(tǒng)機械能有損失，故A錯誤.B．整個系統(tǒng)在水平方向不受外力，豎直方向上合外力為零，則全過程系統(tǒng)的合外力為零，系統(tǒng)的動量一直守恒；故B錯誤.C．不論物體滑動中受不受摩擦力，全過程系統(tǒng)的合外力為零，系統(tǒng)的動量一直守恒，原來物體和小車一起向左做勻速運動，速度相同，最終小車物體的速度仍然相同，由動量守恒可得，系統(tǒng)的速度與初速度相等．即不論物體滑動中受不受摩擦力，小車的最終速度都等于初速度，故C正確．D．由C項的分析可知，當(dāng)物體與B端橡皮泥粘在一起時，系統(tǒng)的速度與初速度相等，所以系統(tǒng)的末動能與初動能是相等的，系統(tǒng)損失的機械能等于彈簧的彈性勢能，與物體滑動中有沒有摩擦無關(guān)；故D正確．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、（1）2.130（2）①V1或者A②A2或者D③丁（3）5.2【解析】

（1）

[1]．螺旋測微器的讀數(shù)為D=2mm+13.0×0.01mm=2.130mm．

（2）①[2]．由于電源電動勢為3V，所以電壓表應(yīng)選V1或A；

②[3]．由I=U/R可得通過小燈泡的電流約為I=3/5A=0.6A，所以電流表應(yīng)選A2或D.③[4]．因要求電流從零調(diào)，所以滑動變阻器應(yīng)用分壓式接法，應(yīng)選阻值小的變阻器R，又由于小燈泡電阻值遠小于電壓表內(nèi)阻，所以電流表應(yīng)用外接法，故電路圖丁符合要求．

（3）[5]．電壓表讀數(shù)為U=2.40V，電流表讀數(shù)為I=0.46A，所以電阻【點睛】解題關(guān)鍵是掌握螺旋測微器的讀數(shù)方法及注意事項，螺旋測微器讀數(shù)需要估讀，但注意半毫米刻度線是否露出．注意選擇電表的原則是：安全、準(zhǔn)確、方便，即要求通過的電流既不超程，但也不能小于量程的1/3，同時要方便調(diào)節(jié)．12、大于N不會【解析】

(1)[1]為防止碰撞后入射球反彈，入射球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰球的質(zhì)量，即：應(yīng)該使ma大于mb；(2)(4)[2][4]小球離開軌道后做平拋運動，設(shè)木板與拋出點之間的距離為x，由平拋運動規(guī)律得：水平方向：豎直方向：解得：碰撞前，小球a落在圖中的P點，設(shè)其水平初速度為v1．小球a和b發(fā)生碰撞后，小球a的速度變小，下落的更多，a的落點在圖中的N點設(shè)其水平初速度為v1，m2的落點是圖中的M點，設(shè)其水平初速度為v2．小球碰撞的過程中若動量守恒，則有：即為則驗證兩球碰撞過程中動量守恒的表達式為：(3)[3]只要由靜止從同一位置釋放小球，小球到達軌道底端時速度相等，小球a下滑過程中與斜槽軌道間存在摩擦力，這對實驗結(jié)果不會產(chǎn)生誤差。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）4cm（1）（3）振幅不能大于1cm【解析】

振幅很小時，A、B間不會分離，將A與B整體作為振子，當(dāng)它們處于平衡位置時，根據(jù)平衡條件得：得形變量：平衡位置距地面高度：；當(dāng)A、B運動到最低點時，有向上的最大加速度，此時A、B間相互作用力最大，設(shè)振幅為A，最大加速度：取B為研究對象，有：得A、B間相互作用力：由牛頓第三定律知，B對A的最大壓力大小為；為使B在振動中始終與A接觸，在最高點時相互作用力應(yīng)滿足：取B為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律，有：當(dāng)時，B振動的加速度達到最大值，且最大值（方向豎直向下因，表明A、B僅受重力作用，此刻彈簧的彈力為零，即彈簧處于原長．，振幅不能大于1cm．【點睛】物體處于平衡位置即重力與彈力相等的位置，同時當(dāng)物體A以最大振幅振動時，使B在振動中始終與A接觸，在最高點時A對B的支持力恰好為零，彈簧處于原長，這是應(yīng)挖掘出來的臨界條件．1