上海市上海外國語大學(xué)附屬上外高中2023年物理高二第二學(xué)期期末綜合測試試題含解析

2022-2023學(xué)年高二下物理期末模擬試卷注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，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、圖為氫原子能級的示意圖，現(xiàn)有大量的氫原子處于以n=4的激發(fā)態(tài)，當(dāng)向低能級躍遷時輻射出若干不同頻率的光．關(guān)于這些光下列說法正確的是A．最容易表現(xiàn)出衍射現(xiàn)象的光是由，n=4能級躍遷到n=1能級產(chǎn)生的B．頻率最小的光是由n=2能級躍遷到n=1能級產(chǎn)生的C．這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光D．用n=2能級躍遷到n=1能級輻射出的光照射逸出功為6.34eV的金屬鉑能發(fā)生光電效應(yīng)2、如圖所示，線圈L的自感系數(shù)和電容器的電容C都很?。ㄈ鏛=100μH，C=100pF），此電路的主要作用是（）A．阻直流、通交流，輸出交流電B．阻交流、通直流，輸出直流電C．阻低頻、通高頻，輸出高頻交流電D．阻高頻、通低頻，輸出低頻交流電和直流電3、明代學(xué)者方以智在《陽燧倒影》中記載：“凡寶石面凸，則光成一條，有數(shù)棱則必有一面五色”，表明白光通過多棱晶體折射會發(fā)生色散現(xiàn)象．如圖所示，一束復(fù)色光通過三棱鏡后分解成兩束單色光a、b，下列說法正確的是A．若增大入射角i，則b光最先消失B．在該三棱鏡中a光波速小于b光C．若a、b光通過同一雙縫干涉裝置，則屏上a光的條紋間距比b光寬D．若a、b光分別照射同一光電管都能發(fā)生光電效應(yīng)，則a光的遏止電壓高4、豎直向上拋出一物塊，物塊在運(yùn)動過程中受到的阻力大小與速度大小成正比，則物塊從拋出到落回拋出點(diǎn)的過程中，加速度隨時間變化的關(guān)系圖象正確的是（設(shè)豎直向下為正方向）（）A．B．C．D．5、如圖所示，平行板電容器的兩個極板與水平面成一角度，兩極板與一直流電源相連，若一帶電小球恰能沿圖中所示水平直線通過電容器，則該小球在此過程中()A．一定帶負(fù)電B．做勻速直線運(yùn)動C．做勻減速直線運(yùn)動D．電勢能減小6、如圖，質(zhì)量mA＞mB的兩物體A、B疊放在一起，靠著豎直墻面．讓它們由靜止釋放，在沿粗糙墻面下落過程中，物體B的受力示意圖是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、一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷等溫或等壓過程ab、bc、cd、da回到原狀態(tài)，其p－T圖象如圖所示，其中對角線ac的延長線過原點(diǎn)O.下列判斷正確的是A．氣體在狀態(tài)a時的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時的內(nèi)能B．在過程cd中氣體向外界放出的熱量大于外界對氣體做的功C．在過程da中氣體從外界吸收的熱量小于氣體對外界做的功D．在過程bc中外界對氣體做的功等于在過程da中氣體對外界做的功8、如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā)，經(jīng)過等容過程ab到達(dá)狀態(tài)b，再經(jīng)過等溫過程bc到達(dá)狀態(tài)c，最后經(jīng)等壓過程ca回到初態(tài)a。下列說法正確的是（）A．在過程ab中氣體從外界吸收熱量B．在過程ca中氣體向外界放出熱量C．在過程bc中氣體對外界做功D．在過程ca中氣體的內(nèi)能增加9、如圖甲所示，a、b兩個金屬圓環(huán)通過導(dǎo)線相連構(gòu)成回路，在a環(huán)中加垂直于環(huán)面的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直于環(huán)面向里為正，則下列說法正確的是A．0-1s內(nèi)，a、b兩環(huán)中的磁場方向相反B．t=2s時刻，bC．1-3s內(nèi)，b環(huán)中的電流始終沿順時針方向D．2-4s內(nèi)，b環(huán)中的磁通量先增大后減小10、在光滑水平面上A、B兩小車中間有一彈簧(不連接)，如圖所示，用手抓住小車并將彈簧壓縮后使小車處于靜止?fàn)顟B(tài)，將兩小車及彈簧看作一個系統(tǒng)，下列說法中正確的是（）A．兩手同時放開后，系統(tǒng)總動量始終為零B．先放開左手，再放開右手后，動量不守恒C．先放開左手，后放開右手，總動量向左D．無論何時放手，兩手放開后，在彈簧恢復(fù)原長的過程中，系統(tǒng)總動量都保持不變，但系統(tǒng)的總動量不一定為零三、實(shí)驗(yàn)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“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中(1)為了盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，以下做法正確的是___；A．選用輕且不易伸長的細(xì)線組裝單擺B．選用密度和體積都較小的擺球組裝單擺C．使擺球在同一豎直面內(nèi)做小角度擺動D．選擇最大位移處作為計時起點(diǎn)(2)用游標(biāo)卡尺測定擺球的直徑，測量結(jié)果如圖所示，則擺球的直徑為____；(3)一位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動計為50次，其它操作均正確無誤，然后將數(shù)據(jù)代入單擺周期公式求出重力加速度，則計算結(jié)果比真實(shí)值___；（選填“偏大”或“偏小”）(4)為了進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)精度，可改變幾次擺長L并測出相應(yīng)的周期，從而得出一組對應(yīng)的與的數(shù)據(jù)，再以為橫軸、為縱軸建立直角坐標(biāo)系，得到圖示直線，并求得該直線的斜率為，則重力加速度_____。12．（12分）(1)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，需要將橡皮條的一端固定在水平木板上A點(diǎn)，另一端系兩個細(xì)繩套．實(shí)驗(yàn)中用兩個彈簧測力計分別拉住兩個細(xì)繩套，互成角度地施加拉力，使橡皮條伸長，結(jié)點(diǎn)到達(dá)紙面上某一位置O，如圖甲所示．下面是接下來的實(shí)驗(yàn)步驟，請將橫線上的內(nèi)容補(bǔ)充完整：用鉛筆描下結(jié)點(diǎn)位置，記為O；記錄兩個彈簧測力計的示數(shù)和和每條細(xì)繩套的方向；只用一個彈簧測力計，通過細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)仍拉到位置O，記錄測力計的示數(shù)F和細(xì)繩套的方向；按照力的圖示要求，作出拉力、、F；根據(jù)力的平行四邊形定則作出和的合力；通過比較F和______的大小和方向，即可得出結(jié)論．(2)為什么兩次拉橡皮條都要將結(jié)點(diǎn)拉到同一位置O？______．(3)在圖乙所示的正方形方格紙上按作圖法的要求作出和的合力，若選定相鄰兩個小方格邊長的長度表示大小為1N的力，則合力為_____N．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，某同學(xué)在一張水平放置的白紙上畫了一個小標(biāo)記“·”(圖中O點(diǎn))，然后用橫截面為等邊三角形ABC的三棱鏡壓在這個標(biāo)記上，小標(biāo)記位于AC邊上。D位于AB邊上，過D點(diǎn)做AC邊的垂線交AC于F。該同學(xué)在D點(diǎn)正上方向下順著直線DF的方向觀察。恰好可以看到小標(biāo)記的像；過O點(diǎn)做AB邊的垂線交直線DF于E；DE=2cm，EF=1cm。求三棱鏡的折射率。(不考慮光線在三棱鏡中的反射)14．（16分）有一群氫原子處于量子數(shù)n=3的激發(fā)態(tài)．已知量子數(shù)為n的能級為，氫原子基態(tài)的電子軌道半徑為r，靜電力常量為k，電子的電荷量為e，普朗克常量為h，真空中的光速為c．（1）求這群原子發(fā)出光譜線的條數(shù)，并畫出原子躍遷能級示意圖；（2）求這群原子躍遷發(fā)出的光子中，頻率最大的光子波長；（3）假設(shè)電子在基態(tài)軌道上做勻速圓周運(yùn)動，求電子的動能．15．（12分）如圖所示，M、N為兩平行金屬板，其間電壓為U．質(zhì)量為m、電荷量為＋q的粒子，從M板由靜止開始經(jīng)電場加速后，從N板上的小孔射出，并沿與ab垂直的方向由d點(diǎn)進(jìn)入△abc區(qū)域，不計粒子重力，已知bc＝l，∠c＝60°，∠b＝90°，ad＝l．(1)求粒子從N板射出時的速度v0；(2)若△abc區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，要使粒子不從ac邊界射出，則磁感應(yīng)強(qiáng)度最小為多大？(3)若△abc區(qū)域內(nèi)存在平行紙面且垂直bc方向向下的勻強(qiáng)電場，要使粒子不從ac邊界射出，電場強(qiáng)度最小為多大？

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．波長越長衍射現(xiàn)象越明顯，能級差越大頻率越高波長越短，A錯誤；B．頻率最小的光應(yīng)是由n=4能級躍到n=3能級產(chǎn)生的，B錯誤；C．由可知，這些氫原子總共可輻射出六種不同頻率的光子，能極差越大頻率越高，可得C錯誤；D．用n=2能級躍遷到n=1能級輻射出的光能量為10.2eV，大于逸出功，能發(fā)生光電效應(yīng).D正確。2、D【解析】

因線圈L的自感系數(shù)很小，所以對低頻成分的阻礙作用很小，這樣，直流和低頻成分能順利通過線圈.電容器C為一旁路電容，因其電容很小，對高頻成分的阻礙作用很小，這樣，通過線圈的高頻成分又經(jīng)電容器C形成回路，最終輸出的應(yīng)為低頻交流電和直流電,所以ABC錯誤，D正確．故選D。3、C【解析】A、根據(jù)折射率定義公式，從空氣斜射向玻璃時，入射角相同，光線a對應(yīng)的折射角較大，故光線a的折射率較小，即na＜nb，若增大入射角i，在第二折射面上則兩光的入射角減小，依據(jù)光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，且入射角大于或等于臨界角時，才能發(fā)生光的全反射，因此它們不會發(fā)生光的全反射，故A錯誤．B、光從空氣斜射向玻璃折射時，入射角相同，光線a對應(yīng)的折射角較大，故光線a的折射率較小，即na＜nb，根據(jù)分析知在該三棱鏡中a光速度大于b光速度，故B錯誤.C、a光的折射率較小，在真空中a光波長大于b光波長，而雙縫干涉條紋間距與波長成正比，因此a光條紋間距大于b光條紋間距，故C正確．D、光線a的折射率較小，頻率較低；根據(jù)，則a光光子能量較小，則a光束照射光電管逸出光電子的最大初動能Ekm較小，根據(jù)qUc=Ekm，則a光的遏止電壓低，故D錯誤．故選C．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵依據(jù)光路圖來判定光的折射率大小，然后根據(jù)折射率定義公式比較折射率大小，學(xué)會判定頻率高低的方法，同時掌握光電效應(yīng)方程，及遏止電壓與最大初動能的關(guān)系．4、C【解析】在上升過程中，對小球受力分析，由牛頓第二定律可知mg+f=ma，由于向上減速運(yùn)動，速度減小，受到的阻力大小與速度大小成正比，故加速度減小到g，當(dāng)達(dá)到最高點(diǎn)后開始加速下降，則由牛頓第二定律mg-f=ma，速度增大，加速度減小，故C正確，ABD錯誤5、C【解析】根據(jù)題意可知，粒子做直線運(yùn)動，則電場力與重力的合力與速度方向反向，粒子做勻減速直線運(yùn)動，因此B錯誤，C正確；因極板的電性未知，則不能確定粒子的電性，選項A錯誤；因電場力做負(fù)功，則電勢能增加，故D錯誤；故選C．6、A【解析】

A與B整體同時沿豎直墻面下滑，受到總重力，墻壁對其沒有支持力，如果有，將會向右加速運(yùn)動，因?yàn)闆]有彈力，故也不受墻壁的摩擦力，即只受重力，做自由落體運(yùn)動；由于整體做自由落體運(yùn)動，處于完全失重狀態(tài)，故A、B間無彈力，再對物體B受力分析，只受重力，故A正確，BCD錯誤．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵先對整體受力分析，得到整體做自由落體運(yùn)動，處于完全失重狀態(tài)，故A與B間無彈力，最后再對B受力分析，得到其只受重力．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】

A．理想氣體在狀態(tài)a的溫度大于狀態(tài)c的溫度，理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，溫度高，內(nèi)能大，故氣體在狀態(tài)a時的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時的內(nèi)能，故A正確；B．在過程cd中溫度不變，內(nèi)能不變△U=0，等溫變化壓強(qiáng)與體積成反比，壓強(qiáng)大體積小，從c到d體積減小，外界對氣體做正功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，所以W=|Q|，所以在過程cd中氣體向外界放出的熱量等于外界對氣體做的功，故B錯誤；C．在過程da中，等壓變化，溫度升高，內(nèi)能增大，體積變大，外界對氣體做負(fù)功即，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，Q＞|W|，所以在過程da中氣體從外界吸收的熱量大于氣體對外界做的功，故C錯誤；D．在過程bc中，等壓變化，溫度降低，內(nèi)能減小，體積減小，外界對氣體做功，根據(jù)，即，；da過程中，氣體對外界做功，因?yàn)?，所以|Wbc|=|Wda|，在過程bc中外界對氣體做的功等于在過程da中氣體對外界做的功，故D正確。8、ABC【解析】

A．由圖示圖象可知，從a到b等容升壓，根據(jù)PVT=C可知，氣體溫度升高，一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能決定于氣體的溫度，溫度升高，則內(nèi)能增加，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體從外界吸熱，BD．在過程ca中壓強(qiáng)不變，體積減小，所以外界對氣體做功；根據(jù)PVT=C可知，氣體溫度降低，內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w一定放出熱量，B正確C．在過程bc中氣體溫度不變，壓強(qiáng)減小，根據(jù)根據(jù)PVT=C，體積增大，氣體對外界做功，9、AC【解析】

A.0-1s內(nèi)，a環(huán)中磁通量逐漸增大，根據(jù)楞次定律可知a、b環(huán)中的感應(yīng)電流沿逆時針方向，根據(jù)安培定則可知b環(huán)中感應(yīng)電流的磁場方向垂直于紙面向外，故選項A符合題意；B.t=2s時刻a環(huán)中磁通量的變化率最大，感應(yīng)電流最大，因此b環(huán)中感應(yīng)電流的磁通量不為零，故選項BC.1-3s內(nèi)，a環(huán)中磁通量先向里減小，后向外增大，根據(jù)楞次定律可知a環(huán)中感應(yīng)電流方向始終沿順時針方向，因此b環(huán)中的感應(yīng)電流方向始終沿順時針方向，故選項C符合題意；D.2-4s內(nèi)，a環(huán)中磁通量的變化率先減小后增大，因此a環(huán)中感應(yīng)電流先減小后增大，b環(huán)中磁通量先減小后增大，故選項D不符合題意。10、ABCD【解析】

A、若兩手同時放開A、B兩車，系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動量守恒，由于系統(tǒng)初動量為零，則系統(tǒng)總動量為零，故A正確；先放開左手，再放開右手，此過程中兩車與彈簧組成的系統(tǒng)所受合外力不為零，系統(tǒng)動量不守恒，但是兩手都放開后，系統(tǒng)的合力為零，動量守恒，故B錯誤；先放開左手，再放開右手，系統(tǒng)所受合外力向左，系統(tǒng)所受合外力的沖量向左，系統(tǒng)總動量向左，故C正確；無論何時放手，兩手放開后，系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動量守恒，在彈簧恢復(fù)原長的過程中，系統(tǒng)總動量都保持不變，如果同時放手，系統(tǒng)總動量為零，如果不同時放手，系統(tǒng)總動量不為零，則系統(tǒng)的總動量不一定為零，故D正確；故選ACD．【點(diǎn)睛】本題考查了動量守恒的判斷，知道動量守恒的條件即可正確解題，系統(tǒng)所受合外力為零時，系統(tǒng)動量守恒.三、實(shí)驗(yàn)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)AC(2)18.1(3)偏大(4)【解析】

(1)A。為減小實(shí)驗(yàn)誤差，組裝單擺須選用輕且不易伸長的細(xì)線，故A正確；B．為減小空氣阻力對實(shí)驗(yàn)的影響，從而減小實(shí)驗(yàn)誤差，組裝單擺須選用密度大而直徑都較小的擺球，故B錯誤；C．使擺球在同一豎直平面內(nèi)做小角度擺動（小于5°），故C正確；D．測量時間應(yīng)從單擺擺到最低點(diǎn)開始，因?yàn)樽畹臀恢脭[球速度最大，相同的視覺距離誤差，引起的時間誤差較小，則周期測量比較準(zhǔn)確，故D錯誤；故選AC。(2)游標(biāo)卡尺的固定刻度讀數(shù)為18mm，游標(biāo)尺讀數(shù)為：0.1×1mm=0.1mm，所以最終讀數(shù)為：18mm+0.1mm=18.1mm；(3)單擺的周期公式得：，據(jù)可知，將49次全振動計為50次，使周期變小，據(jù)加速度的表達(dá)式可知，會使g偏大；(4)單擺的周期公式，得：，則有，重力加速度。12、兩次拉橡皮筋到同一點(diǎn)O，從而是橡皮筋產(chǎn)生的形變大小和方向都相同，即合力和分力的作用效果是相同的．2.5【解析】(1)通過比較有平行四邊形合成的合力與用一個彈簧測力計把橡皮條的結(jié)點(diǎn)仍拉到位置O時彈簧測力計的示數(shù)F作比較；(2)本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用等效替代的方法，即兩次拉橡皮筋到同一點(diǎn)O，從而是橡皮筋產(chǎn)生的形變大小和方向都相同，即合力和分力的作用效果是相同的；(3)根據(jù)平行四邊形畫出合力來，然后根據(jù)題目給的“每格的邊長代表1N”來算出合力的大小則．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、3【解析】試題分析本題考查折射定律、光在三棱鏡中傳播及其相關(guān)的知識點(diǎn)。解析過D點(diǎn)作AB邊的發(fā)現(xiàn)NN'，連接OD，則∠ODN=α為O點(diǎn)發(fā)出的光纖在D點(diǎn)的入射角；設(shè)該光線在D點(diǎn)的折射角為nsin式中n為三棱鏡的折射率由幾何關(guān)系可知∠β=∠EOF=30°③在ΔOEF中有EF=OEsin由③④式和題給條件得OE=2?cm根據(jù)題給條件可知，△OED為等腰三角形，有α=30°⑥由①②⑥式得n=314、(1)3條(2)(3)【解析】

（1）根據(jù)=3，這群原子發(fā)出光譜線的條數(shù)為3條，如圖所示：(2)與頻率最大的一條光譜線對應(yīng)的能級差為E3-E1，E3=代入解得：(3)設(shè)電子的質(zhì)量為m，在基態(tài)軌道上的速度為υ1，根據(jù)牛頓第二定律和庫侖定律有