山西省渾源縣第七中學(xué)校2023年高二物理第二學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量檢測試題含解析

2022-2023高二下物理期末模擬試卷考生請注意：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。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、帶電粒子的電荷量與其質(zhì)量之比——比荷，是一個重要的物理量．利用帶電粒子在電場和磁場中受力后的偏轉(zhuǎn)情況，可以測出它的比荷，下圖是測量電子比荷的實驗示意圖，關(guān)于測量原理和測量結(jié)果，下列說法中正確的是（）A．當圖中金屬板D1、D2之間未加電場時，射線不偏轉(zhuǎn)，射在屏上P1點．按圖示方向施加電場E之后，射線發(fā)生偏轉(zhuǎn)并射到屏上P3點B．為了抵消陰極射線的偏轉(zhuǎn)，使它從重新回到P1，需要在兩塊金屬板之間的區(qū)域再施加一個大小合適方向垂直于紙面向里的磁場C．已知金屬板D1、D2間的電場強度為E，做感應(yīng)強度為B，為保證電子打在P點，則電子運動的速度應(yīng)為D．再去掉D1、D2間的電場E，只保留磁場B，電子在D1、D2之間有磁場的區(qū)域會形成一個半徑為r的圓弧，由此測得電子的比荷為2、5月17日23點48分，長征三號丙運載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)第45顆衛(wèi)星（北斗二號GEO﹣8衛(wèi)星）．該衛(wèi)星是我國北斗區(qū)域?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的第4顆備份衛(wèi)星，屬于地球靜止同步軌道衛(wèi)星．至此，北斗二號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)圓滿收官．則北斗二號GEO﹣8衛(wèi)星在軌道運行時，其（）A．線速度大于第一宇宙速度B．角速度大于月球繞地球運行的角速度C．向心加速度大于地面的重力加速度D．每隔24h都會有兩次經(jīng)過赤道上空3、我們絕不會看到：一個放在水平地面上的物體，靠降低溫度可以把內(nèi)能自發(fā)地轉(zhuǎn)化為動能，使這個物體運動起來．其原因是()A．違背了能量守恒定律B．在任何條件下內(nèi)能不可能轉(zhuǎn)化成機械能，只有機械能才能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能C．機械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過程具有方向性，內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能是有條件的D．以上說法均不正確4、如圖所示，在豎直方向的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，金屬框架ABCD（框架電阻忽略不計）固定在水平面內(nèi)，AB與CD平行且足夠長，BC與CD夾角θ（θ<90°），光滑均勻?qū)w棒EF（垂直于CD）緊貼框架，在外力作用下以垂直于自身的速度v向右勻速運動，經(jīng)過C點作為計時起點，下列關(guān)于電路中電流大小I與時間t、消耗的電功率P與導(dǎo)體棒水平移動的距離x變化規(guī)律的圖象中正確的是（）A． B． C． D．5、如圖所示線圈匝數(shù)為n的小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機的原理圖，其矩形線圈面積為S，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸勻速轉(zhuǎn)動．矩形線圈電阻為r，矩形線圈通過兩刷環(huán)接電阻R，理想電壓表接在R兩端．當線圈以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，下列說法正確的是（）A．從線圈與磁場平行位置開始計時瞬時電動勢表達式為B．線圈轉(zhuǎn)一周的過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為C．當線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場垂直時電壓表示數(shù)為零D．線圈從與磁場平行位置轉(zhuǎn)過90°過程中通過電阻R的電荷量為6、如圖所示，正方形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面的勻強磁場。一帶電粒子垂直磁場邊界從a點射入，從b點射出。下列說法正確的是A．粒子帶正電B．粒子在b點速率大于在a點速率C．若僅減小磁感應(yīng)強度，則粒子可能從b點右側(cè)射出D．若僅減小入射速率，則粒子在磁場中運動時間變短二、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，兩個勻強磁場的方向相同，磁感應(yīng)強度分別為B1、B2，虛線MN為理想邊界．現(xiàn)有一個質(zhì)量為m、電荷量為e的電子以垂直于邊界MN的速度v由P點沿垂直于磁場的方向射入磁感應(yīng)強度為B1的勻強磁場中，其運動軌跡為圖中虛線所示的心形圖線．則以下說法正確的是A．電子的運動軌跡為P→D→M→C→N→E→PB．電子運動一周回到P點所用的時間T＝C．電子運動一周回到P點所用的時間T＝D．兩磁場的磁感應(yīng)強度的大小關(guān)系為B1＝2B28、2008年我國南方遭到了特大冰雪災(zāi)害，高壓供電線路損壞嚴重．在維修重建過程中，除了增加鐵塔的個數(shù)和鐵塔的抗拉強度外，還要考慮盡量減小線路上電能損耗，既不減少輸電功率，也不增加導(dǎo)線質(zhì)量，對部分線路減少電能損耗采取的有效措施是()A．提高這部分線路的供電電壓，減小導(dǎo)線中電流B．在這部分線路兩端換用更大匝數(shù)比的升壓和降壓變壓器C．在這部分線路上換用更優(yōu)質(zhì)的導(dǎo)線，減小導(dǎo)線的電阻率D．多增加幾根電線進行分流9、一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，在t=0時刻的波形如圖所示的實線，在t=1s時刻的波形所示的虛線，則下列判斷正確的是_______A．波長為4cmB．振幅為4cmC．波速可能為5cm/sD．波速可能為7cm/sE.波速可能為9cm/s10、在光滑水平面上，兩球沿球心連線以相等速率相向而行，并發(fā)生碰撞，下列現(xiàn)象可能的是（）A．若兩球質(zhì)量相同，碰后以某一相等速率互相分開B．若兩球質(zhì)量相同，碰后以某一相等速率同向而行C．若兩球質(zhì)量不同，碰后以某一相等速率互相分開D．若兩球質(zhì)量不同，碰后以某一相等速率同向而行三、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(xué)做“用單擺測重力加速度”的實驗時，只測量了懸點與小球上端結(jié)點之間的距離L，并通過改變L而測出對應(yīng)的擺動周期T，再以T2為縱軸、L為橫軸作出函數(shù)關(guān)系圖象，那么就可以通過此圖象得出小球的半徑和當?shù)氐闹亓铀俣萭.(1)現(xiàn)有如下測量工具：A．時鐘；B．秒表；C．天平；D．毫米刻度尺．本實驗所需的測量工具有______．(2)如果實驗中所得到的T2－L關(guān)系圖象如圖乙所示，那么真正的圖象應(yīng)該是a、b、c中的________．(3)由圖象可知，小球的半徑r＝________cm；當?shù)氐闹亓铀俣萭＝________m/s2。12．（12分）在用單擺測量重力加速度的實驗中，實驗裝置如圖(a)所示，細線的上端固定在鐵架臺上，下端系一個小鋼球，做成一個單擺．①實驗過程有兩組同學(xué)分別用了圖(b)(c)的兩種不同方式懸掛小鋼球，你認為

______

(選填“b”或“c”)懸掛方式較好．②某同學(xué)在實驗中測得的小球直徑為d，測定了擺線的長度為l，用秒表記錄小球完成n次全振動的總時間為t，則當?shù)氐闹亓铀俣鹊谋硎臼綖間=

______

(用d、l、n、t表示)

③圖(d)是某組同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的T2?L圖線，其中L是擺長，現(xiàn)已測出圖中直線斜率為k，則可得出當?shù)刂亓铀俣缺磉_式g=______

．

④實驗中有個同學(xué)發(fā)現(xiàn)他測得重力加速度的值偏大，其原因可能是

______

A．測擺線長時擺線拉得過緊

B．單擺所用擺球質(zhì)量太大

C．擺線上端未牢固地系于懸點，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了

D．把n次全振動時間誤當成(n+1)次全振動時間四、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，在xOy平面內(nèi)，有邊長為L的等邊三角形區(qū)域OPQ，PQ邊與x軸垂直，在三角形區(qū)域以外，均存在著磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直于紙面向外的勻強磁場，三角形OPQ區(qū)域內(nèi)無磁場分布?，F(xiàn)有質(zhì)量為m，帶電量為+q的粒子從O點射入磁場，粒子重力忽略不計。(1)若要使該粒子不出磁場，直接到達P點，求粒子從O點射入的最小速度的大小和方向；(2)若粒子從O點以初速度沿y軸正方向射入，能再次經(jīng)過O點，試畫出粒子運動的軌跡圖并求該粒子從出發(fā)到再次過O點所經(jīng)歷的時間。14．（16分）AOB是光滑的水平軌道，BC是半徑為R的光滑圓弧軌道，兩軌道恰好相切，如圖所示，質(zhì)量為M(M=9m)的小木塊靜止在O點，一質(zhì)量為m的子彈以某一速度水平射入木塊內(nèi)未穿出，木塊恰好滑到圓弧的最高點C處(子彈、木塊均視為質(zhì)點).(1)求子彈射入木塊前的速度.(2)若每當木塊回到O點時，立即有相同的子彈以相同的速度射入木塊，且留在其中，當?shù)诹w子彈射入木塊后，木塊能上升多高?(3)當?shù)趎顆子彈射入木塊后，木塊上升的最大高度為，則n值為多少?15．（12分）如圖所示為氫原子的能級圖，現(xiàn)有大量氫原子處于第4能級。求：（1）這些氫原子躍遷會產(chǎn)生多少種不同頻率的光子；（2）這些不同頻率的光子照到逸出功為2.25eV的某種金屬上，產(chǎn)生的光電子的最大初動能。

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】按圖示方向施加電場E之后，因電子受到向下的電場力，則射線發(fā)生偏轉(zhuǎn)并射到屏上P2點，選項A錯誤；為了抵消陰極射線的偏轉(zhuǎn)，使它從重新回到P1，需要在兩塊金屬板之間的區(qū)域再施加一個大小合適的磁場，即使電子受到向上的洛倫茲力，根據(jù)左手定則可知，磁場的方向垂直于紙面向外，選項B錯誤；已知金屬板D1、D2間的電場強度為E，做感應(yīng)強度為B，為保證電子打在P點，則電子運動的速度應(yīng)滿足：qE=qvB，即，選項C錯誤；再去掉D1、D2間的電場E，只保留磁場B，電子在D1、D2之間有磁場的區(qū)域會形成一個半徑為r的圓弧，則解得，由此測得電子的比荷為，選項D正確；故選D.2、B【解析】

A.第一宇宙速度是近地飛行的線速度，則可知北斗二號GEO﹣8衛(wèi)星的線速度小于第一宇宙速度，故選項A錯誤；BD.由題意可知北斗二號GEO﹣8衛(wèi)星是地球同步衛(wèi)星，則其運行周期為24h，小于月球繞運行的周期，根據(jù)可知其角速度大于月球繞地球運行的角速度，故選項B正確，D錯誤；C.在地球表面上的物體有重力等于萬有引力，即，可得地面的重力加速度為，對北斗二號GEO﹣8衛(wèi)星有，得其向心加速度為，則可知北斗二號GEO﹣8衛(wèi)星的向心加速度小于地面的重力加速度，故選項C錯誤．3、C【解析】試題分析：不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化，機械能可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，在一定的條件下，內(nèi)能也能轉(zhuǎn)化為機械能，能量的轉(zhuǎn)化都是通過做功來實現(xiàn)的．考點：能量的轉(zhuǎn)化點評：能量的轉(zhuǎn)化具有方向性，這是熱力學(xué)第二定律的關(guān)鍵，一切與宏觀熱現(xiàn)象有關(guān)的熱力學(xué)問題都具有方向性，所以內(nèi)能向其他形式的能轉(zhuǎn)化時需要外界的其他幫助才能實現(xiàn)．4、D【解析】

設(shè)金屬棒的速度為v，則運動過程中有效切割長度為：L=vt×tanθ；設(shè)金屬棒橫截面積為S，電阻率為ρ，則回路中電阻為：。所以回路中的電流為：，為定值。故AB錯誤。設(shè)導(dǎo)體棒在到達B之前運動的距離為x，則有：電動勢為：E=BLv=Bxtanθv，電阻為：功率為：，故開始功率隨著距離增大而均勻增大，當通過B點之后，感應(yīng)電動勢不變，回路中電阻不變，故功率不變，故D正確，C錯誤。5、B【解析】

A.交流發(fā)電機產(chǎn)生電動勢的最大值Em＝nBSω，圖示位置電動勢最大，所以從線圈與磁場平行位置開始計時瞬時電動勢為e＝nBSωcosωt，故A錯誤；C.電壓表示數(shù)顯示的是電壓有效值，不為零，故C錯誤；D.線圈從與磁場平行位置轉(zhuǎn)過90°過程中通過電阻R的電荷量為，故D錯誤；B.線圈轉(zhuǎn)一周的過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為，故B正確．6、C【解析】

由左手定則確粒子的電性，由洛倫茲力的特點確定粒子在b、a兩點的速率，根據(jù)確定粒子運動半徑和運動時間。由題可知，粒子向下偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則，所以粒子應(yīng)帶負電，故A錯誤；由于洛倫茲力不做功，所以粒子動能不變，即粒子在b點速率與a點速率相等，故B錯誤；若僅減小磁感應(yīng)強度，由公式得：，所以磁感應(yīng)強度減小，半徑增大，所以粒子有可能從b點右側(cè)射出，故C正確，若僅減小入射速率，粒子運動半徑減小，在磁場中運動的偏轉(zhuǎn)角增大，則粒子在磁場中運動時間一定變長，故D錯誤。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、ABD【解析】（1）根據(jù)左手定則可知：電子從P點沿垂直于磁場的方向射入勻強磁場時，受到的洛倫茲力方向向上，所以電子的運行軌跡為P→D→M→C→N→E→P，故A正確；（2）由圖象可知，電子在勻強磁場中運動半徑是勻強磁場中運動半徑的一半，根據(jù)，可知，故D正確；（3）電子在整個過程中，在勻強磁場中運動兩個半圓，即運動一個周期，在勻強磁場中運動半個周期，所以，B正確，C錯誤；故本題選ABD【點睛】電子在磁場中受到洛倫茲力作用做勻速圓周運動，根據(jù)左手定則判斷電子的繞行方向，根據(jù)周期公式分三個部分求解運動一周的時間，根據(jù)半徑關(guān)系求解兩磁場的關(guān)系．8、ABC【解析】高壓輸電，電路中電流變小，則損失的電能減小，A正確；換用更大匝數(shù)比的升壓和降壓變壓器，仍為提高輸電線的電壓，B正確；當電路中電阻減小時，由，C正確；多增加幾根電線進行分流，既不能減小損失的能量，同時還增加材料等，不現(xiàn)實，D錯誤．9、ACE【解析】

AB.由波形圖知波長為4cm，振幅為2cm，故選項A正確，B錯誤；CDE.經(jīng)t=1s波形如圖虛線所示，由于波傳播的周期性，由實線變?yōu)樘摼€波形是(n+14)T即1s=(n+14)T，解得T=44n+1s，(n=0,1,2...)，波速v=λT=(4n+1)10、AD【解析】若兩球質(zhì)量相等，碰撞前以速率相等相向而行，則系統(tǒng)的總動量為零．若碰撞后以某一相等速率反向而行，總動量也為零，符合動量守恒，所以是可能的．故A正確；若兩球質(zhì)量相等，碰撞前以速率相等相向而行，則系統(tǒng)的總動量為零．若碰后以某一相等速率同向而行，總動量不為零，不滿足動量守恒．故B錯誤；若兩球質(zhì)量不同，碰撞前以速率相等相向而行，系統(tǒng)的總動量與質(zhì)量較大的物體動量方向相同；若碰后以某一相等速率反向而行，總動量也與質(zhì)量較大的物體動量方向相同，而此方向與碰撞前相反，動量可能守恒，故C正確；若兩球質(zhì)量不同，碰撞前以速率相等相向而行，系統(tǒng)的總動量與質(zhì)量較大的物體動量方向相同；若兩球質(zhì)量不同，碰后以某一相等速率同向而行，總動量不可能與碰撞前動量相等，是不可能發(fā)生的，故D錯誤．所以AC正確，BD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、（1）BD（2）a（3）1.29.86【解析】（1）本實驗需要測量時間求出周期，并要繩的下端口到擺球球心的距離d，則所需的測量工具是秒表和毫米刻度尺，故選BD正確。（2）由單擺周期公式得：T=2πl(wèi)+dg，解得：T2=4（3）當T2=0時，l=-d，即圖象與l軸交點坐標，由圖示圖象可知，h=-d=1.2cm，圖線的斜率大小k=4π2點睛：實驗的核心是實驗原理，根據(jù)原理推導(dǎo)解析式，研究圖象下列幾個方面的意義，如：斜率、截距、面積等等。12、①c；②；③；④AD【解析】(1)實驗時，運用b懸掛方式，單擺在擺動的過程中，擺長在變化，對測量有影響，c懸掛方式，擺長不變．知c懸掛方式較好．因為在擺球在平衡位置時速度最大，在平衡位置計時誤差較?。?2)單擺的周期為，擺長為，由單擺的周期公式得(3)根據(jù)，得：，故圖象的斜率，則.(4)A、擺線拉得過緊，使擺線長度減小了，振動周期變小，則測得重力加速度偏大，故A正確.B、單擺的周期與擺球的質(zhì)量無關(guān)，故對重力加速度的測量無影響，故B錯誤.C、擺線上端未牢固地系于懸點，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了，振動周期變大，而測得的擺長偏小，則測得重力加速度偏小,故C錯誤.D、把n次全振動時間誤當成(n+1)次全振動時間，周期的測量值偏小，故重力加速度的測量值偏大，故D正確.故選AD．【點睛】