陕西省西安市长安一中2023学年物理高二第二学期期末预测试题(含解析)35506.pdf

2023 学年高二下学期物理期末模拟测试卷 请考生注意：1请用 2B 铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用 05 毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2答题前，认真阅读答题纸上的注意事项，按规定答题。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、一物做匀变速直线运动，初速度为 2m/s，加速度大小为 1m/s2，则经 1s 后，其末速度 A一定为 3m/s B一定为 1m/s C可能为 1m/s D不可能为 1m/s 2、如图所示，两个完全相同的灯泡 a、b 分别与自感系数很大的线圈 L 和定值电阻 R组成电路（线圈 L的直流电阻与定值电阻 R的阻值相等），闭合开关 S，待电路稳定后两灯均正常发光。下列说法正确的是 A闭合开关瞬间，通过 a 灯和 b 灯的电流相等 B闭合开关后，a 灯逐渐变亮，b 灯立即变亮 C闭合开关，待电路稳定后断开开关，通过 b 灯的电流方向不变 D闭合开关，待电路稳定后断开开关，a 灯逐渐变暗，b 灯先闪一下再变暗 3、如图，两物块 P、Q置于水平地面上，其质量分别为 m、2m，两者之间用水平轻绳连接。两物块与地面之间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为 g，现对 Q施加一水平向右的拉力 F，使两物块做匀加速直线运动，轻绳的张力大小为 A2Fmg B13Fmg C13Fmg D13F 4、如图所示表示 t=0 时刻两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷。设两列波的振幅均为 5 cm，且图示的范围内振幅不变，两列水波的波速和波长都相同且分别为 1m/s 和 0.2m，C点是 BE连线的中点，下列说法中正确的是()A从图示时刻再经过 0.65s 时,C 点经过的路程 130cm BC点和 D 点都保持静止不动 C图示时刻 A、B两点的竖直高度差为 10cm D随着时间的推移，E 质点将向 C 点移动，经过四分之一周期，C 点到达波峰 5、一个静止的铀核，放射一个 粒子而变为钍核，在匀强磁场中的径迹如图所示，则正确的说法()A1 是，2 是钍 B1 是钍，2 是 C3 是，4 是钍 D3 是钍，4 是 6、用波长为1和2的单色光 A 和 B 分别照射两种金属 C 和 D 的表面.单色光 A 照射两种金属时都能产生光电效应现象；单色光 B 照射时，只能使金属 C 产生光电效应现象，不能使金属 D产生光电效应现象.设两种金属的逸出功分别为CW和DW，则下列选项正确的是 A12,CWDW B12,CWDW C12,CWDW D12,CWDW 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，甲图是一列沿 x轴正方向传播的简谐机械横波在 t=2s 时的波动图象，乙图是该波传播方向上介质中某质点从 t=0 时刻起的振动图象，a、b是介质中平衡位置为 x1=3m和 x2=5m的两个质点，下列说法正确的是 A该波的波速是 2m/s Bt=2s 时 a、b两质点的速度相同 C在 04s 内，a质点运动的路程为 25cm D若该波在传播过程中遇到频率为 0.25Hz 的另一波时，可能发生稳定的干涉现象 8、如图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是 3.34eV，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的规律认识正确的是（）A用能量为 14.0eV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离 B一群处于 n=4 能级的氢原子向低能级跃迁所辐射的光中，有 3 种不同频率的光能使锌发生光电效应 C用能量为 10.21eV 的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态 D一群处于 n=3 能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为 8.75eV 9、一列简谐横波沿 x轴正方向传播，t时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到 P点，t0.6 s 时刻，这列波刚好传到 Q 点，波形如图中的虚线所示，a、b、c、P、Q是介质中的质点，则以下说法正确的是 A这列波的波速为 16.7 m/s B这列波的周期为 0.8 s C质点 c在这段时间内通过的路程一定等于 30 cm D从 t 时刻开始计时，质点 a 第一次到达平衡位置时，恰好是 t s 这个时刻 10、图示为金属 A和 B的遏止电压 Uc和入射光频率 的关系图象，由图可知()A金属 A的逸出功大于金属 B的逸出功 B金属 A的截止频率小于金属 B的截止频率 C图像的斜率为普朗克常量 D如果用频率为 5.51014Hz 的入射光照射两种金属，从金属 A逸出光电子的最大初动能较大 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）某同学设计一个测定激光波长的实验，装置如甲图所示.激光器发出的直径很小的红色激光进入一个一端装有双孔、另一端装有感光片的遮光筒，感光片上出现一排等距的亮点.这个现象说明激光具有_性.（选填“波动”或“粒子”）.通过量出相邻光点的距离可算出激光的波长.设双孔间距离为 a=0.22mm，双孔到感光片的距离为 L=1.0000m，用带10 分度游标的卡尺测量感光片上的点的距离时，第 1 个光点到第 4 个光点的距离如乙图所示，相邻光点间的距离是_mm.该激光的波长=_m.（保留 2 位有效数字）12（12 分）如图所示，是利用插针法测定玻璃砖的折射率的实验得到的光路图，玻璃砖的入射面 AB和出射面 CD 并不平行，则：（1）出射光线与入射光线_（填“平行”或“不平行”）；（2）以入射点 O为圆心，以 R=5 cm 长度为半径画圆，与入射光线 PO交于 M 点，与折射光线 OQ交于 F 点，过 M、F 点分别向法线作垂线，量得 MN=1.68 cm，FE=1.12 cm，则该玻璃砖的折射率 n=_ 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）倾角为的光滑绝缘斜面如图所示，在相隔为 d的平行虚线 MN和 PQ与斜面底边平行，其间有大小为 B的匀强磁场，方向垂直斜面向下。一质量为 m、电阻为 R、用相同的金属线做成的边长为 L的正方形单匝线框，在斜面上某位置由静止释放，且释放时 cd边与斜面底边平行。当 cd边刚进入磁场时，线框的加速度大小为 a，方向沿斜面向上；线框 ab 边刚要离开磁场和 cd边刚进入磁场时，ab边两端的电压相同。已知磁场的宽度 d大于线框的边长 L，不计空气阻力，重力加速度为 g。求：（1）cd边刚进入磁场时，cd边的电流方向和线框速度大小 v；（2）线框通过磁场的过程中，线框中产生的热量 Q；（3）线框从进入磁场到完全离开磁场所用的时间 t。14（16 分）如图所示，质量 M=2.0kg 的长木板静止在光滑水平面上，一质量 m=1.0kg 的物块以 0=6.0m/s 的初速度滑上木板，它们之间有摩擦，且木板足够长求：(1)物块相对木板静止时，它们的共同速度；(2)物块在木板上相对滑动的过程中产生的热量 15（12 分）如图所示，质量 m1=40kg 的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为 O，轻绳 OB 水平且 B 端与站在水平面上的质量为 m2的人相连，轻绳 OA 与竖直方向的夹角=37，物体甲及人均处于静止状态.（已知 sin 37=0.6，cos 37=0.8，g=10m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）求：(1)轻绳 OA、OB 拉力大小；(2)地面对人的摩擦力大小及方向；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】一物体做匀变速直线运动，初速度2/m s，加速度大小21/m s，则加速度与初速度可能同向，也可能反向，即可能是加速，也可能是减速，以初速度的方向为正方向，则02/vm s，21/am s或21/am s 所以，1021 1/3/vvatm sm s 也可能，202 1 1/1/vvatm sm s，所以 AC 正确，BD 错误 点睛：此题要注意只告诉速度和加速度的大小，物体可能加速度，也可能减速此题虽然不然，但是很容易出错，运动学问题一定要注意矢量的方向 2、B【答案解析】AB闭合开关的瞬间，b 灯立即正常发光，a 灯所在电路上线圈产生自感电动势，阻碍电流的增大，电流只能逐渐增大，a 灯逐渐变亮，故 A错误，B 正确；CD由于线圈中自感电动势的阻碍，通过 a 灯的电流小于通过 b 灯的电流。闭合开关，待电路稳定后断开开关，L中产生自感电动势，相当于电源，a、b 两灯串联，同时逐渐变暗，两灯不会闪亮；通过 a 灯的电流方向不变，通过 b 灯的电流方向与开始时相反，故 C 错误，D 错误。3、D【答案解析】根据牛顿第二定律，对 PQ的整体：33Fmgma；对物体 P：Tmgma；解得13TF，故选 D.4、A【答案解析】A、波的周期，从图示时刻起经，B是振动加强点其振幅为 A=10cm，则通过的路程为，故 A 正确。B、则 A、E 是波峰与波峰相遇，B 点是波谷与波谷相遇，C 是平衡位置相遇处，它们均属于振动加强区，振幅均为 10cm；而 D 是波峰与波谷相遇处，属于振动减弱点，振幅为 0 而静止不动，故B错误。C、A点在波峰相遇处离平衡位置10cm，B为波谷相遇处离平衡位置 10cm，故两点的高度差为 20cm，C错误。D、再经过四分之一个周期，E 点在上下振动到平衡位置，C 点振动到达波峰，但质点并不会迁移，只是波形会移动，故 D 错误。故选 A。【答案点睛】注意此题是波动与振动的结合，注意二者之间的区别与联系，运动方向相同时叠加属于加强，振幅为二者之和，振动方向相反时叠加属于减弱振幅为二者之差 5、B【答案解析】一个静止的铀核发生 衰变后变为钍核，粒子和钍核都在匀强磁场中做匀速圆周运动，根据动量守恒定律知，两粒子的动量大小相等，速度方向相反，都为正电，根据左手定则，为两个外切圆；根据，因两粒子的动量大小相等、磁感应强度 B 相同，则电量大的轨道半径小，知 1 是钍核的径迹，2 是 粒子的径迹，B 正确，ACD 错误，选 B【答案点睛】衰变生成的新核与 粒子动量守恒，根据左手定则判断粒子的受力方向，从而判断出是内切圆还是外切圆 6、D【答案解析】单色光 A 照射两种金属时都能产生光电效应现象；单色光 B 照射时，只能使金属 C 产生光电效应现象，根据光电效应条件知，单色光 A的频率大于单色光 B 的频率，则 12，单色光 B 照射时，只能使金属 C 产生光电效应现象，不能使金属 D 产生光电效应现象 知金属 C的逸出功小于金属 D 的逸出功，即 WCWD 故 D 正确，ABC 错误 故选 D【答案点睛】解决本题的关键掌握光电效应的条件当入射光的频率大于金属的极限频率时，或入射光子的能量大于逸出功时，会发生光电效应知道光子频率越大，波长越小 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.根据波形图知波长=8m，由振动图象知周期 T=4s，波速8m/s2m/s4vT，A 正确。B.在 t=2s 时刻，a质点沿 y 轴正方向振动，b质点沿 y 轴负方向振动，a、b两质点速度大小相等，方向相反，B 错误；C.在 04s 内，一个周期的时间质点通过的路程为 4A=45cm=20cm，C 错误；D.发生干涉的必要条件：两列波的频率相同，该波频率为10.25HzfT，所以遇到另一列频率为 0.25Hz 的波时，可能发生稳定的干涉现象，D 正确。8、ABD【答案解析】A.使氢原子从基态跃迁到无穷远，需要的能量为 E=0-（-13.6）=13.6eV，用能量为 14.0eV 的光子照射，可使处于基态的氢原子电离，多余的能量转化为电离后的动能，故 A 正确；B.一群处于 n=4 能级的氢原子向基态跃迁时，辐射光子种类数目为 6 种，其中有 3 种大于 3.34eV，故 B 正确；C.当氢原子吸收的光子能量刚好等于能级差时，氢原子会跃迁到对应的高能级上去。由于没有任何一个高能级与基态的能级差等于 10.21eV，而且又不足以跃迁到无穷远发生电离，所以用能量为 10.21eV的光子照射，不能使处于基态的氢原子跃迁，故 C 错误；D氢原子跃迁辐射光子能使锌板发生光电效应，一部分克服逸出功，多余部分以动能形式随光电子逸出。一群处于n=3 能级的氢原子向基态跃迁时辐射光子最大能量为 12.09eV，克服逸出功后剩余的动能即为最大为 8.75eV，故 D 正确 故选：ABD 9、BD【答案解析】试题分析：由题图知，PQ 间的距离 x=91m-61m=31m，则波速为，故 A 错误；波形传播到 c 位置的时间，知 12s 后质点 c 开始振动，在 14s 内的路程 s=2A=21cm故 B 错误质点 a 的振动方程为），当 t=s，代入得：ya=1，则知，从 t 时刻开始计时，质点 a 第一次到达平衡位置时，恰好是 t s 这个时刻故 C 正确；波长为=41m，则这列波的周期为，经过 15s，波形向前移动的距离x=5115m=25m，此时 b、P 关于波峰对称，位移相同故 D 正确故选 CD 考点：机械波的传播 10、BD【答案解析】B根据爱因斯坦光电效应方程 Ekm=hW0及能量守恒定律方程：eUC=Ekm，得：0cWhUee.当 Uc=0 时，对应的频率为截止频率，由图知，金属 A 的截止频率小于金属 B 的截止频率，故 B 正确；A截止频率对应的光子能量等于金属的逸出功，金属的逸出功为 W0=hc，C是截止频率 所以金属 A 的逸出功小于金属 B 的逸出功，故 A 错误；C根据0cWhUee，斜率为he，故 C错误；D根据爱因斯坦光电效应方程 Ekm=h-W0，由于 A 的逸出功较小，从金属 A 逸出光电子的最大初动能较大，故 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、波动性 2.87mm 76.3 10m 【答案解析】1这个现象是光的干涉现象干涉现象是波独有的特征，所以说明激光具有波动性;2 主尺读数为 8mm，游标读数为 0.16=0.6mm，所以第一个光点到第四个光点的距离是 8.6mm第 1 到第 4 个光点的距离是 8.6mm 相邻光点间的距离是 8.5mm2.87mm3x 3 根据 Lxd 可知 x dL=6.310-7m 12、不平行 1.5 【答案解析】（1）因为上下表面不平行，光线在上表面的折射角与在下表面的入射角不等，则出射光线的折射角与入射光线的入射角不等，可知出射光线和入射光线不平行（2）根据折射定律得，sin1.681.5sin1.12MONMNnEOFEF 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）dc ，22(sin)mR gavB L（2）322444(sin)()sin9m RgaQmg dLB L（3）232222(sin)sin3sinB LmR gatmgRB L g【答案解析】（1）由右手定则知电流方向为 dc；由牛顿第二定律得：sinBILmgma 由闭合电路欧姆定律得：EIR 由法拉第电磁感应定律得 E=BLv 得 22(sin)mR gavB L （2）cd边进入磁场时，ab 边两端电压为14UBLv 设 ab边离开磁场时，线框的速度为 v1，ab边两端电压为134UBLv 可得 113vv 由能量守恒定律得：22111()sin22mvmvQmg dL 得322444(sin)()sin9m RgaQmg dLB L （3）对线框穿过磁场的全过程用动量定理得：221sinB Lmgtv tmvmvR 因为线框只在进出磁场时受安培力作用，故有：2v tL 可得线框穿过磁场的总时间：232222(sin)sin3sinB LmR gatmgRB L g 14、(1)v=2.0m/s；(2)Q=12.0J 【答案解析】【分析】视物块和木板为系统，动量守恒，由动量守恒定律求出)物块相对木板静止时，它们的共同速度；由能量守恒求出物块在木板上相对滑动的过程中产生的热量；解：(1)由动量守恒定律得0()mvMm v 又 0=6.0m/s 解得=2.0m/s 方向与 0相同 (2)由能量守恒得22011()22QmMm 解得 Q=12.0J 15、（1）12.5 N 7.5 N （2）7.5 N，方向水平向左【答案解析】（1）以结点 O为研究对象，分析受力，作出力图，根据平衡条件求出轻绳 OA、OB 受到的拉力（2）乙物体水平方向受到 OB 绳的拉力和水平面的静摩擦力，由二力平衡求解乙受到的摩擦力大小和方向【题目详解】（1）对结点 O，作出力图如图，由平衡条件有：1Am gcosT 1BTtanm g 解得：TA54m1g541012.5N，TB34m1g34107.5N；（2）对于乙物体，根据平衡条件，摩擦力 F=TB=7.5N，方向水平向左；