2023屆甘肅省隴南市第五中學(xué)物理高二第二學(xué)期期末綜合測(cè)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(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、一群處于n=4的激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí),可能發(fā)射的光線為()．A．3條 B．4條C．5條 D．6條2、如圖所示，光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m、2m和3m的三個(gè)木塊，其中質(zhì)量為2m和3m的木塊間用一根不可伸長(zhǎng)的輕繩相連，輕繩能承受的最大拉力為，現(xiàn)用水平拉力F拉其中一個(gè)質(zhì)量為3m的木塊，使三個(gè)木塊以同一加速度運(yùn)動(dòng)，則以下說(shuō)法正確的是（）A．質(zhì)量為2m的木塊受到四個(gè)力的作用B．當(dāng)F逐漸增大到時(shí)，輕繩剛好被拉斷C．當(dāng)F逐漸增大到1.5時(shí)，輕繩還不會(huì)被拉斷D．輕繩剛要被拉斷時(shí)，質(zhì)量為m和2m的木塊間的摩擦力為3、如圖所示為一圓形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在O點(diǎn)處有一放射源,沿半徑方向射出速度為v的不同帶電粒子,其中粒子1從A點(diǎn)飛出磁場(chǎng),粒子2從B點(diǎn)飛出磁場(chǎng).不考慮帶電粒子的重力,則(

)A．帶電粒子1與2的半徑的比為1:2B．帶電粒子1與2的比荷的比為C．帶電粒子1與2在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期比為3:1D．帶電粒子1與2在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間的比為2:34、如圖甲所示，正三角形導(dǎo)線框abc固定在磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示．t=0時(shí)刻磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，在0～4s時(shí)間內(nèi)，線框ab邊所受安培力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系（規(guī)定水平向左為力的正方向）可能是下圖中的（）A． B． C． D．5、如圖所示，在絕緣的水平面上等間距固定著三根相互平行的通電直導(dǎo)線a、b和c，各導(dǎo)線中的電流大小相同，其中a、c導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向外，b導(dǎo)線中電流方向垂直紙面向里，每根導(dǎo)線都受到另外兩根導(dǎo)線對(duì)它的安培力作用，則關(guān)于每根導(dǎo)線所受安培力的合力，以下說(shuō)法正確的是A．導(dǎo)線a所受合力方向水平向左B．導(dǎo)線a所受合力方向水平向右C．導(dǎo)線c所受合力方向水平向左D．導(dǎo)線b所受合力方向水平向左6、已知某種金屬的逸出功為2.5eV，氫原子的能級(jí)圖如圖所示，一群氫原子處于量子數(shù)n＝4能級(jí)狀態(tài)，則（）A．氫原子可能輻射4種頻率的光子B．氫原子可能輻射3種頻率的光子C．有4種頻率的輻射光子能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)D．有3種頻率的輻射光子能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖甲所示，導(dǎo)體框架abcd放置于水平面內(nèi)，ab平行于cd，尋體棒MN與兩導(dǎo)軌垂直并與導(dǎo)軌接觸良好，整個(gè)裝置放置于垂直于框架平面的磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示，MN始終保持靜止。規(guī)定豎直向上為磁場(chǎng)正方向，沿導(dǎo)體棒由M到N為感應(yīng)電流的正方向，水平向右為導(dǎo)體棒所受安培力F的正方向，水平向左為導(dǎo)體棒所受摩擦力f的正方向，下列圖象中正確的是（）A． B．C． D．8、如圖甲所示，兩根足夠長(zhǎng)粗糙的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一絕緣水平面上，兩導(dǎo)軌間距為d=1m，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，M、P端連接一阻值R=1.5Ω的電阻；現(xiàn)有一質(zhì)量為m=0.4kg、阻值r=0.5Ω的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放在兩導(dǎo)軌上，金屬棒距R距離為L(zhǎng)=4m，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好。整個(gè)裝置處于一豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化的情況如圖乙所示。已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取g=10m/s2，下列說(shuō)法正確的是A．金屬棒相對(duì)于導(dǎo)軌靜止時(shí)，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為4VB．金屬棒相對(duì)于導(dǎo)軌靜止時(shí)，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為2AC．金屬棒經(jīng)過(guò)2.0s開始運(yùn)動(dòng)D．在0~1.0s時(shí)間內(nèi)通過(guò)R的電荷量q為2C9、如圖所示，在PQ、QR區(qū)域中存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向均垂直于紙面，一正方形導(dǎo)線框abcd位于紙面內(nèi)，ab邊與磁場(chǎng)的邊界P重合導(dǎo)線框與磁場(chǎng)區(qū)域的尺寸如圖所示從時(shí)刻開始，線框勻速橫穿兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域，以為線框中的電流i的正方向，向左為導(dǎo)線框所受安培力的正方向，以下和關(guān)系示意圖中正確的是A． B．C． D．10、下列說(shuō)法正確的是（）A．布朗運(yùn)動(dòng)雖不是分子運(yùn)動(dòng)，但它證明了組成固體顆粒的分子在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)B．液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離C．?dāng)U散現(xiàn)象可以在液體、氣體中進(jìn)行，不能在固體中發(fā)生D．隨著分子間距增大，分子間引力和斥力均減小，分子勢(shì)能不一定減小E.氣體體積不變時(shí)，溫度越高，單位時(shí)間內(nèi)容器壁單位面積受到氣體分子撞擊的次數(shù)越多三、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(guò)程。11．（6分）在測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)（約為和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，除電池、電阻箱R（最大阻值為）、開關(guān)和導(dǎo)線外，可供選擇的器材還有：a.電流表（量程60mA，內(nèi)阻約為）；b.電流表（量程100mA，內(nèi)阻約為）；c.電壓表（量量程3V，內(nèi)阻約為）d.電壓表（量程15V，內(nèi)阻約為）(1)先用圖甲所示電路測(cè)量電流表的內(nèi)阻,其主要操作如下：:①斷開，閉合，調(diào)節(jié)電阻箱R，使得電流表的示數(shù)為60mA，此時(shí)電阻箱的阻值；②電阻箱的阻值增大為，閉合，減小電阻箱的阻值，直到電流表的示數(shù)為60mA，此時(shí)電阻箱的阻值，則_________________.（2）為了盡可能精確測(cè)量該干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，下列三個(gè)電路最合適的是______．（填所選電路的字母代號(hào)）（3）用（2）中正確選擇的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到6組電壓表、電流表對(duì)應(yīng)的示數(shù)，作出圖象，如圖乙所示，則該干電池的電動(dòng)勢(shì)為____V，內(nèi)阻為____．（均保留三位有效數(shù)字）（4）用（2）中正確選擇的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的干電池的內(nèi)阻_____（選填大于”等于”小于”）真實(shí)值．12．（12分）如圖所示,用氣墊導(dǎo)軌探究?jī)苫瑝K被彈簧彈開時(shí)滑塊動(dòng)量的變化情況,兩帶有等寬遮光條的滑塊A和B,質(zhì)量分別為mA、mB,在A、B間用細(xì)線拉住水平壓縮的輕彈簧,將其置于氣墊導(dǎo)軌上,調(diào)節(jié)導(dǎo)軌使其能實(shí)現(xiàn)自由靜止,這表明____________。燒斷細(xì)線,滑塊AB被彈簧彈開,光電門C、D記錄下兩遮光條通過(guò)的時(shí)間分別為tA和tB,若滑塊被彈開后它們的動(dòng)量大小相等,則應(yīng)滿足關(guān)系式_______(用題中物理量表示)四、計(jì)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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，質(zhì)量為m的物體，僅在與運(yùn)動(dòng)方向相同的恒力F的作用下做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過(guò)時(shí)間t，速度由v1增加到v2。請(qǐng)根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律和勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，推導(dǎo)在這個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，恒力F的沖量和物體動(dòng)量變化之間的關(guān)系，即動(dòng)量定理。14．（16分）如圖所示，水平U形光滑框架，寬度為l=1m，電阻忽略不計(jì)，導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量m=0.2kg，電阻R=0.5Ω，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，方向垂直框架向上．現(xiàn)用F=6N的恒定外力由靜止開始向右拉ab棒，求：（1）當(dāng)ab棒的速度達(dá)到2m/s時(shí)，ab棒產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小和方向；（2）當(dāng)ab棒的速度達(dá)到2m/s時(shí)，ab棒的加速度大小；（3）ab棒運(yùn)動(dòng)的最大速度．15．（12分）如圖所示，平行光滑且足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌ab、cd固定在同一水平面上，處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T，導(dǎo)軌間距L=0.5m。有兩根金屬棒MN、PQ質(zhì)量均為m=1kg，電阻均為R=0.5Ω，其中PQ靜止于導(dǎo)軌上，MN用兩條輕質(zhì)絕緣細(xì)線懸掛在掛鉤上，細(xì)線長(zhǎng)均為h=0.9m，當(dāng)細(xì)線豎直時(shí)棒剛好與導(dǎo)軌接觸但對(duì)導(dǎo)軌無(wú)壓力?，F(xiàn)將MN向右拉起使細(xì)線與豎直方向夾角為θ=60°，然后由靜止釋放MN，忽略空氣阻力發(fā)現(xiàn)MN到達(dá)最低點(diǎn)與導(dǎo)軌短暫接觸后繼續(xù)向左上方擺起，PQ在MN短暫接觸導(dǎo)軌的瞬間獲得速度，且在之后t=1s時(shí)間內(nèi)向左運(yùn)動(dòng)的距離s=1m。兩根棒與導(dǎo)軌接觸時(shí)始終垂直于導(dǎo)軌，不計(jì)其余部分電阻(g=10m/s2)求：(1)當(dāng)懸掛MN的細(xì)線到達(dá)豎直位置時(shí)，MN，PQ回路中的電流強(qiáng)度大小及MN兩端的電勢(shì)差大??；(2)MN與導(dǎo)軌接觸的瞬間流過(guò)PQ的電荷量；(3)MN與導(dǎo)軌短暫接觸時(shí)回路中產(chǎn)生的焦耳熱。

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】試題分析：一群處于n=4的激發(fā)態(tài)的氧原子，向低能級(jí)躍遷時(shí)，可能發(fā)射出的譜線為條，故選D．考點(diǎn)：波爾理論.2、C【解析】

A．質(zhì)量為2m的木塊受重力、支持力、m對(duì)它的壓力以及摩擦力，還有輕繩對(duì)它的拉力，總共五個(gè)力的作用，故A錯(cuò)誤；BC．當(dāng)輕繩對(duì)質(zhì)量為2m的木塊的拉力為時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律質(zhì)量為m和2m的木塊的加速度：對(duì)整體進(jìn)行受力分析，有：可知當(dāng)拉力為2時(shí)，輕繩恰好被拉斷，故B錯(cuò)誤，C正確；D．以質(zhì)量為m的木塊為研究對(duì)象，當(dāng)輕繩剛要被拉斷時(shí)，由牛頓第二定律有：故D錯(cuò)誤。故選C。3、D【解析】

A.粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角為，，設(shè)粒子的軌道半徑為、，則有，，帶電粒子1與2的半徑的比，故A錯(cuò)誤。B.洛侖磁力提供向心力，由牛頓第二定律可得：，粒子的比荷為：，所以粒子的比荷之比為，所以B錯(cuò)誤。CD.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期的表達(dá)式為：，所以兩粒子的周期比為：；運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為，，所以，故D正確。4、A【解析】0-1s，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：，為定值；感應(yīng)電流：，為定值；安培力F=BI1L∝B；由于B逐漸減小到零，故安培力逐漸減小到零，故CD均錯(cuò)誤；3s-4s內(nèi)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：，為定值；感應(yīng)電流：，為定值；安培力F=BI2L∝B，由于B逐漸減小到零，故安培力逐漸減小到零；由于B逐漸減小到零，故通過(guò)線圈的磁通量減小，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流要阻礙磁通量減小，有擴(kuò)張趨勢(shì)，故安培力向外，即ab邊所受安培力向左，為正，故A正確，B錯(cuò)誤；故選A.5、A【解析】試題分析：對(duì)來(lái)說(shuō)，受到的斥力和的引力，而靠近，所以對(duì)的作用力更大，所以受到的合力向左，故A正確，B錯(cuò)誤；對(duì)來(lái)說(shuō)，和的情況正好相反，所以合力向右，故C錯(cuò)誤；對(duì)來(lái)說(shuō)，受到、的斥力，并且是相等的，所以受到的合力為0，故D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)：左手定則、安培力【名師點(diǎn)睛】本題考查了學(xué)生對(duì)用安培定律中導(dǎo)線之間相互作用力、電流的大小、導(dǎo)線之間的距離等因素的關(guān)系了解和掌握，屬于常見題型。6、C【解析】

AB．根據(jù)知，這群氫原子可能輻射6種頻率的光子，故AB兩項(xiàng)均錯(cuò)誤；CD．n=4躍遷到n=3輻射的光子能量為0.66eV，n=3躍遷到n=2輻射的光子能量為1.89eV，均小于逸出功，不能發(fā)生光電效應(yīng)，n=4躍遷到n=2輻射的光子能量為2.55eV，大于逸出功，能發(fā)生光電效應(yīng)，其余3種光子能量均大于2.55eV，所以這群氫原子輻射的光中有4種頻率的光子能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BCD【解析】

AB.由圖看出，磁感應(yīng)強(qiáng)度先不變，后均勻減小，再反向均勻增大，則可判定△B△t的值，先為零，然后一定，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得知，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)先為零，后恒定不變，感應(yīng)電流先沒有，后恒定不變，根據(jù)楞次定律得知，回路中感應(yīng)電流方向逆時(shí)針，為正；故A不符合題意，BCD.在0-t1時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體棒MN不受安培力；由左手定則判斷可知，在t1-t2時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體棒MN所受安培力方向水平向右，由F=BIL可知，B均勻減小，MN所受安培力大小F均勻減小；在t2-t3時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體棒MN所受安培力方向水平向左，由F=BIL可知，B均勻增大，MN所受安培力大小F均勻增大；根據(jù)平衡條件得到，棒MN受到的靜摩擦力大小f=F，方向相反，即在0-t1時(shí)間內(nèi)，沒有摩擦力，而在t1-t2時(shí)間內(nèi)，摩擦力方向向左，大小減小，在t2-t3時(shí)間內(nèi)，摩擦力方向向右，大小增大。故C符合題意，D符合題意。8、ABD【解析】

A.回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為，選項(xiàng)A正確；B.由閉合電路歐姆定律得感應(yīng)電流為：，聯(lián)立上式得：，選項(xiàng)B正確；C.由平衡條件得：，解得：B=1.0T，由圖象知棒經(jīng)過(guò)時(shí)間，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.在0~l.0s時(shí)間內(nèi)通過(guò)R的電荷量，選項(xiàng)D正確。9、AC【解析】

下面是線框切割磁感線的四個(gè)階段示意圖．在第一階段，只有ab切割向外的磁感線，由右手定則知電動(dòng)勢(shì)為正，大小為．在第二階段，ab切割向里的磁感線，電動(dòng)勢(shì)為逆時(shí)針?lè)较?，同時(shí)cd切割向外的磁感線，電動(dòng)勢(shì)為逆時(shí)針?lè)较?，等效電?dòng)勢(shì)為，且電動(dòng)勢(shì)為負(fù)，電流與電動(dòng)勢(shì)變化情況相同A正確B錯(cuò)誤.在第三階段，cd切割向里的磁感線，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為順時(shí)針?lè)较?，其電?dòng)勢(shì)為正，大小為．根據(jù)可得A正確B錯(cuò)誤；根據(jù)左手定則可知，安培力的方向不變，但大小，因此在1s到2s內(nèi)，電流加倍，磁場(chǎng)也加倍，所以是原來(lái)的4倍，C正確D錯(cuò)誤．10、BDE【解析】布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中固體顆粒的運(yùn)動(dòng)，而固體顆粒是由大量顆粒分子組成的，固體顆粒的運(yùn)動(dòng)是所有顆粒分子整體在運(yùn)動(dòng)，不能證明了組成固體顆粒的分子在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；液體表面層的分子間距離近似等于r0，內(nèi)部分子之間距離小于r0，故B正確；擴(kuò)散現(xiàn)象可以在液體、氣體中進(jìn)行，也能在固體中發(fā)生，故C錯(cuò)誤；分子間距離增大時(shí)，分子間的引力和斥力都減小，但是它們合力的變化卻不一定，如分子之間距離從小于r0位置開始增大，則分子力先減小后增大再減小，故D正確；氣體體積不變時(shí)，溫度越高，由知，氣體的壓強(qiáng)越大，由于單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)不變，分子平均動(dòng)能增大，所以單位時(shí)間內(nèi)容器壁單位面積受到氣體分子撞擊的次數(shù)越多，故E正確．所以BDE正確，AC錯(cuò)誤．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(guò)程。11、2.3B1.483.70等于【解析】

（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的電路圖和實(shí)驗(yàn)步驟可知，斷開，閉合，調(diào)節(jié)電阻箱R，使得電流表的示數(shù)為60mA，根據(jù)歐姆定律有，閉合，減小電阻箱的阻值，直到電流表的示數(shù)為60mA，根據(jù)歐姆定律有，聯(lián)立解得；（2）因?yàn)椋?）中已經(jīng)測(cè)得電流表A2的內(nèi)阻rA2，為了盡可能精確測(cè)量該干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，故選擇B圖，此時(shí)測(cè)量的電動(dòng)勢(shì)準(zhǔn)確，內(nèi)阻偏大電流表A2的內(nèi)阻rA2，但（1）已經(jīng)測(cè)得rA2，故可以進(jìn)行誤差修正。（3）根