天津市滨海新区2023年高二物理第二学期期末经典试题含解析

2022-2023高二下物理期末模拟试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、一弹丸在飞行到距离地面5 m高时仅有水平速度 v＝2 m/s，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为3∶1．不计质量损失，取重力加速度 g＝10 m/s 2，则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是()A．B．C．D．2、图（a）为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图（b）为介质中平衡位置在x=1.5m处的质点的振动图像，P是平衡位置为x=2m的质点。下列说法不正确的是（）A．波速为0.5m/sB．波的传播方向向左C．当t=7s时，P恰好回到平衡位置D．0~2s时间内，P向y轴正方向运动3、下列关于原子物理知识的叙述错误的是（）A．β衰变的实质是核内的中子转化为一个质子和一个电子B．结合能越大，原子核内核子结合得越牢固，原子核越稳定C．两个轻核结合成一个中等质量的核，存在质量亏损D．对于一个特定的氡原子，即使知道了半衰期，也不能准确的预言它在何时衰变4、关于布朗运动,下面说法中正确的是()A．布朗运动就是液体分子的无规则运动B．温度降到0℃时,布朗运动会停止C．时间足够长,布朗运动将会逐渐变慢而停止D．布朗运动产生的原因不在外界而在液体内部5、某中学生身高1.7m，在学校运动会上参加跳高比赛，采用背跃式，身体横着越过2.10m的横杆，获得了冠军．据此可估算出他起跳时竖直向上的速度约为（g=10m/s2）（  ）A．7m/s      B．6.5m/s      C．5m/s      D．3m/s6、如图所示为氢原子的能级示意图。现用光子能量介于10.00eV~12.65eV范围内的光去照射一群处于基态的氢原子，则这群氢原子可能A．吸收二种频率的光子，辐射二种频率的光子B．吸收二种频率的光子，辐射三种频率的光子C．吸收三种频率的光子，辐射三种频率的光子D．吸收三种频率的光子，辐射六种频率的光子二、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，用柔软轻绳将一均匀重球系在竖直放置的光滑挡板上，轻绳的延长线交于球心，轻绳与挡板的夹角为θ，重球和挡板均静止，下列判断正确的是A．若仅将轻绳变长，则轻绳对重球的拉力变大B．若仅将轻绳变长，则挡板所受的压力变小C．若仅将挡板绕A端在竖直面内沿逆时针缓慢转动至轻绳水平，则轻绳对重球的拉力先增大后减小D．若仅将挡板绕A端在竖直面内沿逆时针缓慢转动至轻绳水平，则挡板所受的压力逐渐增大8、如图所示，工厂里通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈等距离排列，且与传送带以相同的速度匀速运动为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带，根据穿过磁场后线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈，通过观察图形，判断下列说法正确的是　　A．从图中可以看出，第3个线圈是不合格线圈B．从图中可以看出，第4个线圈是不合格线圈C．若线圈闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动D．若线圈不闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动9、如图所示，质量为m的物体在恒力F作用下沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力的大小为A．FsinθB．μ(mg-Fsinθ)C．FcosθD．μ(mg+Fsinθ)10、如图所示，在磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，导体PQ在力F作用下在U型导轨上以速度v=10m／s向右匀速滑动，两导轨间距离L=1m，电阻R=1Ω，导体和导轨电阻忽略不计，则以下说法正确的是A．导体PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为5VB．导体PQ受到的安培力方向水平向右C．作用力F大小是0.50ND．作用力F的功率是25W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）测量分子大小的方法有很多，如油膜法、显微法．(1)在“用油膜法估测分子大小”的实验中，用移液管量取0.25mL油酸，倒入标注250mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250mL的溶液．然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面达到量筒中1mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图甲所示．坐标中每个小正方形方格的大小为2cm×2cm.由图可以估算出油膜的面积是______cm2，由此估算出油酸分子的直径是______m(保留一位有效数字)．(2)如图乙是用扫描隧道显微镜拍下的一个“量子围栏”的照片．这个量子围栏是由48个铁原子在铜的表面排列成直径为1.43×10－8m的圆周而组成的．由此可以估算出铁原子的直径约为__________m(结果保留两位有效数字)．12．（12分）用打点计时器研究物体的自由落体运动，得到如图所示的一条纸带：（1）纸带做_____直线运动选填“匀速”或“变速”；（2）已知交流电源的频率是50Hz，则A、B两点间的时间间隔为_____s（选填“0.02”或“0.04”）；（3）测得，，则打B点时物体的瞬时速度为_____（结果保留两位小数）。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）空间存在一方向竖直向下的匀强电场，O、P是电场中的两点．从O点沿水平方向以不同速度先后发射两个质量均为m的小球A、B．A不带电，B的电荷量为q（q>0）．A从O点发射时的速度大小为v0，到达P点所用时间为t；B从O点到达P点所用时间为．重力加速度为g，求（1）电场强度的大小；（2）B运动到P点时的动能．14．（16分）如图所示，在半径为的圆形区域内有水平向里的匀强磁场，磁感应强度B，圆形区域右侧有一竖直感光板，从圆弧顶点P以速率的带正电粒子平行于纸面进入磁场，已知粒子的质量为m，电量为q，粒子重力不计．（1）若粒子对准圆心射入，求它在磁场中运动的时间；（2）若粒子对准圆心射入，且速率为，求它打到感光板上时速度的垂直分量.15．（12分）如图所示，在平面直角坐标系中，的直角三角形内存在垂直平面向里的匀强磁场，边在轴上，线段．在第四象限正方形内存在沿方向的匀强电场，电子束以相同的速度沿方向从边上的各点射入磁场，己知这些电子在磁场中做圆周运动的半径均为．电子的电量为质量为，忽略电子之间的相互作用力以及电子的重力．试求：（1）磁感应强度．（2）在所有能射入第四象限的电子中，最右侧进入的电子刚好经过轴上的点，求第四象限的电场强度的大小．参考答案一、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、D【解析】试题分析：炮弹到达最高点时爆炸时，爆炸的内力远大于重力（外力），遵守动量守恒定律；当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向运动的两片，两片炸弹都做平抛运动．根据平抛运动的基本公式即可解题．规定向右为正，设弹丸的质量为4m，则甲的质量为3m，乙的质量为m，炮弹到达最高点时爆炸时，爆炸的内力远大于重力（外力），遵守动量守恒定律，则有,则，两块弹片都做平抛运动，高度一样，则运动时间相等，，水平方向做匀速运动，，则，结合图象可知，D的位移满足上述表达式，故D正确．2、D【解析】A、由图（a）可知该简谐横波波长为2m，由图（b）知周期为4s，则波速为，故A正确；B、根据图（b）的振动图象可知，在x=1.5m处的质点在t=2s时振动方向向下，所以该波向左传播，故B正确。C、当t=7s时，，P恰好回平衡位置，故C正确；D、由于该波向左传播，由图（a）可知t=2s时，质点P已经在波谷，所以可知0～2s时间内，P向y轴负方向运动，故D错误；本题选择不正确的故选D。【点睛】熟练利用波形平移法判断质点的振动方向与传播方向、利用周期表示时间，求质点的路程、注意时间和空间周期性的对应．3、B【解析】β衰变所释放的电子，是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的，，A正确；比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，B错误；两个轻核结合成一个中等质量的核，要释放能量，根据质能方程可知存在质量亏损，C正确；对于一个特定的衰变原子，我们只知道它发生衰变的概率，并不知道它将何时发生衰变，发生多少衰变，，D正确．4、D【解析】布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，而组成小颗粒的分子有成千上万个，并不是液体分子的无规则运动．故A错误．悬浮在液体中小颗粒周围有大量的液体分子，由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击，造成小颗粒受到的冲力不平衡而引起小颗粒的运动，并不会停止运动．故B错误，C错误．悬浮在液体中小颗粒周围有大量的液体分子，由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击，产生的原因不在外界而在液体内部，故D正确．故选D．【点睛】布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的．小颗粒并不是分子，小颗粒无规则运动的轨迹不是分子无规则运动的轨迹．5、C【解析】运动员跳高过程可以看做竖直上抛运动，当重心达到横杆时速度恰好为零，运动员重心升高高度：，根据竖直上抛运动得：，故C正确，ABD错误。6、B【解析】从n=1跃迁到n=2，吸收的光子能量为10.2eV，从n=1跃迁到n=3，吸收的光子能量为12.09eV，从n=1跃迁到n=4，吸收的光子能量为12.75eV，而光子能量介于10～12.65eV范围内，可知照射光中可能被吸收的光子能量有2种，原子从基态可跃迁到n=3的能级；然后向低能级跃迁时可辐射出种不同频率的光子。A.吸收二种频率的光子，辐射二种频率的光子，与结论不相符，选项A错误；B.吸收二种频率的光子，辐射三种频率的光子，与结论相符，选项B正确；C.吸收三种频率的光子，辐射三种频率的光子，与结论不相符，选项C错误；D.吸收三种频率的光子，辐射六种频率的光子，与结论不相符，选项D错误；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、BD【解析】设绳子和墙面夹角为θ，对小球进行受析：把绳子的拉力T和墙对球的弹力为N合成F，由于物体是处于静止的，所以物体受力平衡，所以物体的重力等于合成F，即，根据几何关系得出．先找到其中的定值，就是小球的重力mg，mg是不变的，随着绳子加长，细线与墙壁的夹角θ减小，则增大，减小，减小，减小，所以T减小，N减小，即球对绳的拉力变小，对竖直墙的压力变小，A错误B正确；若仅将挡板绕A端在竖直面内沿逆时针缓慢转动至轻绳水平，过程中拉力与竖直方向的夹角在变大，如图所示，可知拉力减小，压力增大，故C错误D正确．8、AC【解析】从图中可以看出，第3个线圈是不合格，若是闭合的，则在安培力作用下，会向后滑动，故A正确；从图中可以看出，第4个、5个及6个线圈均是合格的，其位置均匀，D错误；若线圈闭合，进入磁场时，线圈中出现感应电流；从楞次定律另一角度力与运动可知：靠近磁场则两者排斥、远离磁场则两者吸引，所以受到安培力向左，所以线圈相对传送带向后滑动，C正确；若线圈不闭合，进入磁场时，线圈中没有感应电流，则相对传送带位置不变，D错误．【点睛】当线圈通过磁场时，穿过线圈的磁通量发生变化，导致线圈中产生感应电动势，从而出现感应电流，则安培力促使线圈在运动由楞次定律可知：当磁通量变大时，安培力去阻碍其变大，所以安培力方向与运动方向相反；当磁通量变小时，安培力去阻碍变小，则安培力的方向仍与运动方向相反当线圈没有闭合，则线圈中虽有感应电动势，但没有感应电流，所以没有安培力作用，则其位置不变．由楞次定律另一角度力与运动可知：靠近磁场则两者排斥、远离磁场则两者吸引．9、CD【解析】对物体受力分析如图，由于匀速运动所以物体所受的合力为零，在水平方向有摩擦力f=Fcosθ，所以C正确，A错误；再由f=μFN，FN=mg+Fsinθ可知，摩擦力f=μ（mg+Fsinθ），所以D正确B错误．故选CD．【点睛】解决动力学问题的关键是正确进行受力分析，根据物体的运动状态，结合正交分解法列方程求解．10、AD【解析】导体PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为E=BLV=0.5×1×10=5V，故A正确根据右手定则可判断电流方向是从Q到P，再根据左手定则可知安培力方向向左，故B错误作用力F大小是：，故C错误作用力F的功率是P=FV=2.5×10=25W，故D正确故选AD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、2568×10-109.4×10-10【解析】（1）本题通过数格就能计算模的面积，多于半个格的算一个，少于半个格的舍去，分子的直径等于油膜体积除以油膜面积（2）圆周周长为，为48个铁分子的直径长度，所以铁分子的直径长度为12、变速0.042.1【解析】（1）［1］由图示纸带知，从左到右点与点之间的距离逐渐增大，所以纸带做变速直线运动。（2）［2］交流电源的频率是50Hz，打点的周期T=0.02s，所以A、B两点间的时间间隔为0.04s。（3）［3］由匀变速运动的推论vB==10-2m/s=2.1m/s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）；（2）【解析】（1）设电场强度的大小为E，小球B运动的加速度为a．根据牛顿定律、运动学公式和题给条件，有mg+qE=ma①②解得③（2）设B从O点发射时的速度为v1，到达P点时的动能为Ek，O、P两点的高度差为h，根据动能定理有④且有⑤⑥联立③④⑤⑥式得⑦14、（1）；（2）。【解析】（1）设带电粒子进入磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为，由牛顿第二定律得解得：r=R带电粒子在磁场中的运动轨迹为四分之一圆周，轨迹对应的圆心角为，如图所示则（2）由（1）知，当时，带电粒子在磁场中运动的轨道半径为，其运动轨迹如图所示由图可知，所以带电粒子离开磁场时偏转原来方向60°，则有：15、（1）（2）【解析】（1）由题可知电子在磁场中的轨道半径r=L/3由牛顿第二定律得解得磁感应强度B=（2）若电子能进入电场中，且离O点右侧最远，则电子在磁场中运动圆轨迹应恰好与边AD相切，如图所示:即粒子从F点离开磁场进入电场时，离O点最远．由几何关系OF=L从F射出的电子，做类平抛运动，有：根据牛顿第二定律可得：Ee=maL=v0t解得：E=点睛：电子在电场中做顺时针的匀速圆周运动．根据罗伦磁力提供向心力，再与给出的半径大小联立，即可求磁感应强度；电子在磁场中运动圆轨迹必须与直线AD相切时打在荧光屏上距离Q点最远，利用平抛的特点结合几何关系即可求出从x轴最右端射入电场中的电子打在荧光屏上P点，从而求出E．