重庆市第二外国语学校2023学年物理高二下期末监测试题(含解析)35430.pdf

2023 学年高二下学期物理期末模拟测试卷 注意事项：1 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2选择题必须使用 2B 铅笔填涂；非选择题必须使用 05 毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、单项选择题：本题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、氢原子的能级图如图所示，如果大量氢原子处在 n=3 能级的激发态，则下列说法正确的是 A这群氢原子能辐射出 2 种不同频率的光子 B波长最长的辐射光是氢原子从 n=3 能级跃迁到能级 n=1 能级产生的 C辐射光子的最大能量为 12.09eV D处于该能级的氢原子至少需吸收 13.6eV能量的光子才能电离 2、空间某区域存在一电场，一带负电的粒子仅在电场力作用下从 x1处沿 x轴负方向运动粒子质量为 m，初速度大小为 v0，其电势能 Ep随坐标 x变化的关系如图所示，图线关于纵轴左右对称，以无穷远处为零电势能点，粒子在原点O处电势能为 E0，在 x1处电势能为 E1，则下列说法中正确的是（）A坐标原点 O处两侧电场方向相同 B由 x1运动到 O过程电场力做正功 C粒子经过 x1、-x1处速度不相同 D若粒子能够沿 x轴负方向运动越过 O点，一定有 v0 3、如图所示，正弦交流电源的电压有效值保持恒定，电流表为理想交流电流表，理想变压器的副线圈接电阻R1和R2，R1和 R2的阻值分别为 1和 3的当开关 S 断开时，电流表的示数为 I；当 S 闭合时，电流表的示数为 4I，则（）A开关闭合前后，流经 R1的电流之比为 1：4 B开关闭合前后，流经 R1的电流之比为 1：2 C开关闭合前后，副线圈的输出电压比为 4：1 D开关闭合前后，变压器的输入功率之比为 1：2 4、下列说法正确的是（）A气体的体积是所有气体分子的体积之和 B气体的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现 C物体的内能就是组成该物体的所有分子热运动动能的总和 D1g0C 水的内能比 1g0C 冰的内能大 5、如图，一质点从 A点开始做初速度为零的匀加速直线运动，加速度大小为 a，B、C、D 是质点运动路径上三点，且 BCx1，CDx2，质点通过 B、C间所用时间与经过 C、D 间所用时间相等，则质点经过 C点的速度为()A12212xxaxx B12214xxaxx C21122xxaxx D21124xxaxx 6、下列关于静电的说法中，正确的是 A摩擦起电创造了电荷 B丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引铁钉 C普通验电器能直接检测物体带有何种性质的电荷 D电荷量存在某最小值 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 5 分，共 20 分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。7、如图所示，矩形线圈 abcd与理想变压器原线圈组成闭合电路，线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的 bc 边匀速转动，磁场只分布在 bc边的左侧，磁感应强度大小为 B，线圈面积为 S，转动角速度为，匝数为 N，线圈电阻不计下列说法正确的是()A将原线圈抽头 P向下滑动时，灯泡变亮 B线圈 abcd转动过程中，线圈最大磁通量为 NBS C图示位置时，矩形线圈中磁通量的变化率最大 D若线圈 abcd转动的角速度变为 2，则变压器原线圈电压的有效值为 NBS 8、在光滑水平面上，原来静止的物体在水平力F的作用下经过时间t、通过位移L后，动量变为P，动能变为kE，以下说法正确的是（）A在F作用下，这个物体经过位移2L，其动量等于2p B在F作用下，这个物体经过时间2t，其动量等于2p C在F作用下，这个物体经过时间2t，其动能等于2kE D在F作用下，这个物体经过位移2L，其动能等于2kE 9、如图所示，半径和动能都相等的两个小球相向而行，甲球质量 m甲大于乙球质量 m乙，水平面是光滑的，两球做对心碰撞以后的运动情况可能是下述哪些情况（）A甲球速度为零，乙球速度不为零 B两球速度都不为零 C乙球速度为零，甲球速度不为零 D两球都以各自原来的速率反向运动 10、如图所示是轿车常用的千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起，当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为 1.0105 N，此时千斤顶两臂间的夹角为 120，下列判断正确的是（）A该汽车的重力等于 1.0105 N B此时千斤顶每臂受到的压力大小均为 1.0105 N C若继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶每臂受到的压力将增大 D若继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶每臂受到的压力将减小 三、实验题：本题共 2 小题，共 18 分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11（6 分）某同学用如图所示的装置，通过半径相同的 A、B 两球的碰撞来验证动量守恒定律，图中 PQ是斜槽，QR为水平槽 (1)实验时先使 A 球从斜槽上某一固定位置 G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作 10 次，得到 10 个落点痕迹，然后用圆规画一个尽可能小的圆，把所有的落点圈在里面，圆心即平均位置，其目的是减小实验中的_(填“系统误差”或“偶然误差”)(2)再把 B 球放在水平槽上靠近水平槽末端的地方，让 A 球仍从位置 G由静止开始滚下，和 B 球碰撞后，A、B 球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作 10 次，用(1)中同样的方法找出它们的平均落点位置图中 O点是水平槽末端 R 在记录纸上的垂直投影点，A、B 球落点痕迹如图所示，但未明确对应位置(用实验中测量的量表示)(3)碰撞后 B 球的水平射程应为_(4)在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量?答：_(填选项号)A水平槽上不放 B 球时，测量 A 球落点位置到 O点的距离 BA 球与 B 球碰撞后，测量 A 球落点位置到 O点的距离 C测量 A 球或 B 球的直径 D测量 A 球和 B 球的质量 m1、m2 E.测量 G 点相对于水平槽面的高度 F.测量水平槽末端 P 点离 O 点的高度 (5)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_(用实验中测量的量表示)12（12 分）在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，每310mL 油酸酒精溶液中有纯油酸 2 mL，用注射器测得 1 mL上述溶液有 250 滴，则每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为_mL在浅盘里倒入约 2cm深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上，如图所示，把 1 滴该溶液入浅盘里，待水里稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，通过数方格数计算出单分子油膜的面积为 400cm2，则该油酸分子的直径为_m若发现痱子粉撒得过多，则实验中得到的油酸分子的直径比油酸分子的真实直径_（填“大”或“小”）四、计算题：本题共 2 小题，共 26 分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13（10 分）某同学采用如图所示的实验装置来研究光电效应现象当用某单色光照射光电管的阴极 K时，会发生光电效应现象.闭合开关 S，在阳极 A 和阴极 K之间加上反向电压通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电压，直至电流计中电流恰为零，此时电压表读数为 U，这一电压称为遏止电压.现分别用频率为1和2的单色光照射阴极，测量到遏止电压分别为1U和2U，设电子电荷量为 e.求：(1)普朗克常量 h；(2)该阴极 K金属的极限频率c.14（16 分）图中系统截面均为 S10cm2的容器组成，其中左右两端侧壁、底部绝热，右边上端封闭并导热良好左容器足够高，上端敞开并有限制装置两个容器的下端由可忽略容积的细管连通容器内有两个绝热且厚度、质量不计的活塞 A、BA、B 下方封有氮气，B 上方封有氧气大气的压强 p01105pa，初始氮气、氧气、外界温度均为T027，系统平衡时，各气体柱的高度如图所示现对下部分气体加热，当 B 上方气体体积高度变为 0.5h 时停止加热氮气、氧气可看成理想气体，外界温度不变 (1)求当 A 恰好没有接触限制装置时下部分气体的温度为多少 K；(2)求最终限制装置对活塞 A 的力及此时氮气的温度为多少 K 15（12 分）如图所示，一小车静止在水平地面上，车上固定着一个导热良好的圆柱形密闭气缸，在气缸正中间有一横截面积为 3104m2的活塞，活塞厚度及活塞与气缸内壁间的摩擦可忽略不计。此时活塞左右两侧的气体 A、B 的压强均为 1.0105Pa现缓慢增加小车的加速度，最后小车以 20m/s2的加速度向右匀加速运动时，A 气体的体积正好是原来的一半，若环境温度保持不变，试求：（1）小车向右匀加速运动时 A、B 两部分气体的压强 PA和 PB；（2）活塞的质量。2023 学年模拟测试卷参考答案（含详细解析）一、单项选择题：本题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、C【答案解析】A、这群氢原子能辐射出种不同频率的光子，A错误；B、波长最长的辐射光对应着能级差最小的，则是氢原子从 n=3 能级跃迁到能级 n=2 能级产生的，B错误；C、辐射光子的最大能量是从 n=3 到 n=1 的跃迁，最大能量为，C 正确；D、处于该能级的氢原子至少需吸收 1.51eV能量的光子才能电离，D 错误。2、D【答案解析】A.根据电势能与电势的关系：，场强与电势的关系：，得：，图象切线的斜率等于，根据数学知识可知，坐标原点 O处切线斜率为零，则坐标原点 O两侧的场强大小对称，方向相反，故 A 错误 B.据功能关系可知，由 x1运动到 O 过程，电势能增大，电场力做负功，故 B错误；C.由图看出，x1、-x1两处的电势能相等，根据能量守恒定律得知，粒子经过 x1、-x1处速度相同，故 C错误 D.根据公式，可知，该粒子带负电，从 x1处到-x1处，电势先降低后升高，电场方向先沿 x轴负方向后沿 x轴正方向，电场力先沿 x轴正方向后沿 x轴负方向，粒子只要能通过原点 O，就能一直沿 x轴运动，设粒子恰好能到达原点 O时的速度为 v，则根据能量守恒定律得：，解得：，当时，即粒子能够一直沿 x轴负方向运动，故 D 正确 3、A【答案解析】（1）根据题意，该理想变压器原线圈两端电压 U1不变，原、副线圈匝数比一定，故副线圈电压 U2保持不变，与开关S 闭合断开无关，C 错误；开关断开时，副线圈电流2221214UIURR；闭合开关后，副线圈电流2221UIUR，故开关闭合前后，流过电阻 R1 的电流之比221:4II，A 正确，B 错误；（2）理想变压器输入功率和输出功率相等闭合开关前，变压器输入功率为22221214UPURR；在闭合开关之后，变压器输入功率为22221UPUR，故开关闭合前后，变压器输入功率之比为 1:4，D 错误 故本题选 A【答案点睛】（1）根据理想变压器的制约关系可知，原线圈两端电压 U1不变，原、副线圈匝数比一定，故副线圈电压U2保持不变；（2）在副线圈电压 U2不变的情况下，开关闭合前后，副线圈回路电流与电阻成反比，输出功率与电阻成反比 4、D【答案解析】A、气体分子间空隙很大，所以气球内气体的体积远大于所有气体分子的体积之和，故 A 错误；B、气体分子之间的距离很大，分子力为引力，基本为零，而很难被压缩是压强的表现，故 B 错误.C、物体的内能是组成该物体的所有分子热运动动能和势能的总和，故 C 错误.D、冰融化时要吸收热量，故 1g0的水的内能比 1g0的冰的内能大，故 D 正确故选 D.【答案点睛】本题考查了分子间的作用力，熟练掌握分子动理论和物体的内能等基础知识，能理论联系实际，是正确解题的关键 5、A【答案解析】设质点从 B 到 C 所用时间为 T，则221xxaT，因此21xxTa，则从 B 到 D 的时间为212xxa，质点经过 C点的速度121221v22CxxxxaTxx，故 A 正确，BCD 错误；故选 A 6、D【答案解析】A.摩擦起电的本质是电荷的转移，并没有创造电荷，A 错误。B.丝绸摩擦过的玻璃棒能够带静电，可以吸引纸屑，无法吸引铁钉，B 错误。C.验电器只能检测物体是否带电，无法确定带有何种性质的电荷，C 错误。D.电荷量存在最小值即元电荷，任何带电体的电量均为元电荷的整数倍，D正确。二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 5 分，共 20 分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。7、AD【答案解析】A、矩形线圈 abcd 中产生交变电流；将原线圈抽头 P 向下滑动时，原线圈匝数变小，根据电压与匝数成正比知，输出电压增大，故灯泡会变亮，故 A 正确；B、线圈 abcd转动过程中，线圈最大磁通量为 BS，故 B 错误；C.图示位置时，是中性面位置，矩形线圈磁通量最大，线圈中磁通量的变化率最小，故 C 错误；D、若线圈转动角速度变为 2，根据电动势最大值公式 Em=NBS，变压器原线圈电压的最大值 2NBS，根据电流的热效应222()22NBSUTTRR有，解得=UNBS有，故 D 正确；故选 AD【答案点睛】关键记住交流发电机的最大值求解公式 Em=NBS，矩形线圈 abcd 中产生交变电流，线圈处于中性面位置时电动势最小，为零 8、BD【答案解析】由题意可知，经过时间 t、通过位移 L 后，动量为 p、动能为kE，由动量定理可知pFt，由动能定理得KEFL，设物体质量为 m；当位移为 2L 时，物体的动能222kkEFLFLE，物体的动量2222kkpmEmEp ，故 A 错误 D 正确；当时间为 2t 时，动量222pFtFtp，物体的动能222244222kkpppEEmmm，故 B 正确 C 错误 9、AB【答案解析】由动能 Ek12mv2与动量 p=mv，得到动能与动量的关系式：p 2kmE，由于两球的动能相等，而甲球质量 m甲大于乙球质量 m乙，所以 p甲p乙，碰撞前总动量向右。由动量守恒定律，碰撞后若甲球速度为零，而乙球向右，则总动量向右，所以选项 A 正确。由动量守恒定律，碰撞后若甲、乙球速度均不为零，合为一整体向右，则总动量也向右，所以选项 B 正确。若乙球速度为零，则甲球一定向左运动，则总动量向左，与动量守恒不相符，所以选项 C 错误。两球都以各自原来的速率反向运动，由于总动量大小向左，所以与动量守恒不相符，所以选项 D 错误。故选 AB。【答案点睛】关于碰撞问题要注意：碰撞前后动量守恒碰撞前后动能不会增加，即能量守恒与实际情况相符，即碰撞后，不能穿越，最多也只能合为一整体 10、BD【答案解析】A汽车对千斤顶的压力为 1.0105N，根据牛顿第三定律得千斤顶对汽车的支持力为 1.0105N，但汽车的重力不一定等于 1.0105 N，故 A 错误；B 将汽车对千斤顶的压力 F分解沿两臂的两个分力 F1和 F2，根据对称性可知，两臂受到的压力大小相等，由 2F1cos=F可得 5101.0 10 N2cos60FF 所以此时两臂受到的压力大小均为 1.0105N，故 B正确；CD继续摇动把手，两臂靠拢，夹角减小，由12cosFF分析可知，F不变，当减小时，cos增大，F1减小，故 C 错误，D 正确。故选 BD。三、实验题：本题共 2 小题，共 18 分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、偶然误差，x2，ABD，m1x2=m1x2+m2x1 【答案解析】（1）实验中的做法是为了减小实验的偶然误差；（2）由图可知，碰撞后 B球的水平射程应为 x2；（1）水平槽上未放 B 球时，测量 a 球落点位置到 O点的距离，即测量出碰撞前 a 球的速度，故 A 正确；A 球与 B 球碰撞后，测量 A 球落点位置到 O点的距离，即测量出碰撞后 A 球的速度，故 B 正确；不需要测量 A 球或 B 球的直径，故 C 错误；测量 A 球和 B球的质量（或两球质量之比），用来表示出球的质量，故 D 正确；不需要测量 G 点相对于水平槽面的高度，也不需要测量水平槽末端 P 点离 O点的高度，选项 EF 错误故选 ABD（1）碰撞后两球都做平抛运动，它们抛出点的高度相同，在空中的运动时间 t 相同，由动量守恒定律得：m1v0=m1v1+m2v2，两边同时乘以时间 t 得：m1v0t=m1v1t+m2v2t，则 m1x2=m1x2+m2x1，即实验需要验证的表达式为：m1x2=m1x2+m2x1 12、68 10 10210 大 【答案解析】一滴纯油酸的体积为一滴溶液的体积乘以体积浓度，即603218 10 mL10250V；用 1 滴纯油酸的体积除以 1 滴纯油酸的面积，恰好就是油酸分子的直径，810048 10m=2 10m400 10VdS；若撒的痱子粉过多，则油酸溶液在水面上形成的油膜面积偏小，由0VdS可知，实验测量的油酸分子的直径偏大【答案点睛】本题是以油酸分子呈球型分布在水面上，且一个靠着一个，分子之间无间隙，油膜为单层分子，从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度 四、计算题：本题共 2 小题，共 26 分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、(1)1212eUeU(2)122112UUUU【答案解析】(1)加上反向电压时，光电子在电场中做减速运动，根据动能定理得 eU0Ekm 根据爱因斯坦光电效应方程 EkmhW0得 eU1h1W0 eU2h2W0 联立得1212eUeUh；(2)又因为 W0hc可得阴极 K金属的极限频率 c0Wh 联立得122112cUUUU 点睛：解决本题的关键掌握光电效应方程 EkmhW0，理解遏制电压的概念，知道最大初动能与遏止电压的关系 14、（1）450K （2）100N；1050K【答案解析】(1)B 上方气体体积高度变为 0.5h 时，初状态：P1=P0，V1=HS，T1=27+273 末状态：P2，V2=0.5SH，2T 由理想气体状态方程 1 12212PVPVTT 对 A 气体由等压变化可知，初状态：V1=2HS，T1=27+273 末状态：V2=3.5HS，T2 即1212VVTT 解得：2450TK；(2)对活塞 A 受力分析可知 F=20P SPS 解得：F=100N；由(1)解得：21050TK.15、（1）2.0105Pa 和23105Pa（2）2kg【答案解析】环境温度不变，气缸导热吸性能良好，气体温度保持不变，根据题意，求出两气体初末状态的状态参量，然后应用玻意耳定律求出活塞的质量。【题目详解】（1）起始时气体压强用 P表示，体积用 V表示，A、B 两部分气体状态相同，对 A 气体，末状态体积 VA=12V，由玻意耳定律有：PV=PAVA 可得：PA=2.0105Pa；对 B 气体，末状态体积 VB=32V，由玻意耳定律有：PV=PBVB 可得：PB=23105Pa；（2）对活塞由牛顿第二定律有：（PAPB）S=ma 解得：m=2Kg。【答案点睛】本题主要考查了玻意耳定律的应用，较为简单。