2023届山东省昌乐一中高二物理第二学期期末教学质量检测试题含解析

2022-2023高二下物理期末模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、图为氢原子能级图。现有一群处于n=4激发态的氢原子，用这些氢原子辐射出的光照射逸出功为2.13eV的某金属，则（　　）A．这些氢原子能辐射出三种不同频率的光子B．这些氢原子辐射出光子后，电子的总能量保持不变C．这些氢原子辐射出的所有光都能使该金属发生光电效应D．该金属逸出的所有光电子中，初动能的最大值约为10.62eV2、某种介质对空气的折射率是，一束光从该介质射向空气，入射角是60°，则下列光路图中正确的是（图中I为空气，Ⅱ为介质）（）A．B．C．D．3、如图，放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是()A．①表示γ射线，③表示α射线B．②表示β射线，③表示α射线C．④表示α射线，⑤表示γ射线D．⑤表示β射线，⑥表示α射线4、如图所示为一阴极射线管，接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线，若要加一磁场使荧光屏上的亮线向上（z轴正方向）偏转，则所加磁场方向为（　　）A．沿z轴正方向B．沿z轴负方向C．沿y轴正方向D．沿y轴负方向5、关于电流强度，下列说法正确的是（　　）A．根据可知I与q成正比B．如果在任何相等的时间内通过导体横截面积的电量相等，则导体中的电流是恒定电流C．电流有方向，电流强度是矢量D．电流强度的单位“安培”不是国际单位制6、如图所示，虚线表示某电场中的四个等势面，其对应的电势，相邻等势面间的电势差相等．一不计重力的带电的粒子从右侧垂直等势面向左进人电场，运动轨迹与等势面分别交于、、三点，则可以判断（）A．该带电粒子带负电B．该区域可能是点电荷和无限大金属平板形成的电场C．等势面上各点场强处处相等D．粒子的运动轨迹和等势面也可能垂直二、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、一正弦交变电流的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知A．交变电流的频率是25HZB．交变电压的有效值是100VC．在2.0×10-2s时线圈处于中性面位置D．交变电压的瞬时表达式是u=100sin（50πt）V8、如图所示，两杆光滑且夹角为=30°，均处于水平悬空状态，固定两杆使其保持静止，放置重力均为10N两小球A、B分别穿在两根杆上，用一根轻绳连接两球，现在用力将B球缓慢拉动，直到轻绳被拉直时，测出拉力F=10N，则此时关于两个小球受到的力的说法不正确的是（　　）A．小球A受到四个力的作用B．绳子张力大小为20NC．小球A受到的杆的弹力大小为20ND．小球B受到杆的弹力大小为20N9、如图所示，斜面体A静止放置在水平地面上．质量为m的滑块B在外力F1和F2的共同作用下沿斜面体表面向下运动．当F1方向水平向右，F2方向沿斜面体的表面向下时斜面体受到地面的摩擦力方向向左．则下列说法中正确的是：A．若只撤去F1，在滑块B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力的方向可能向右B．若只撤去F2，在滑块B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力的方向可能向右C．若只撤去F2，在滑块B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力不变D．若同时撤去F1和F2，滑块B的加速度方向一定沿斜面向下10、如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源相连接，下极板接地．静电计所带的电荷量可忽略．现将一带电油滴置于电容器中P点，恰能保持平衡．若将电容器的上极板竖直向下移动一小段距离，则下列说法正确的是A．平行板电容器的电容将变小B．带电油滴所受的电场力将变小C．静电计指针的张角将保持不变D．带电油滴的电势能将减小三、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）某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系。使用的器材有：斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器。实验步骤如下：①如图（a），将光电门固定在斜面下端附近；将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；②当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间∆t；③用∆s表示挡光片沿运动方向的长度，如图（b）所示，表示滑块在挡光片遮住光线的∆t时间内的平均速度大小，求出；④将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与①中的位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复步骤②、③；⑤多次重复步骤④；⑥利用实验中得到的数据作出–∆t图，如图（c）所示。完成下列填空：（1）用a表示滑块下滑的加速度大小，用vA表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，则与vA、a和∆t的关系式为=____________。（2）由图（c）可求得，vA=_______cm/s，a=_______cm/s2。（结果保留3位有效数字）12．（12分）某同学用插针法测量平行玻璃砖折射率的实验图景如图所示．他按正确的方法插了大头针a、b、c、d．则下列说法中正确的是（）A．实验中，入射角应适当大些B．该同学在插大头针d时，使d挡住a、b的像和cC．若入射角太大，光会在玻璃砖内表面发生全反射D．该实验方法只能测量平行玻璃砖的折射率四、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）在xoy平面内沿x轴正方向传播的简谐横波上,某时刻a质点处于平衡位置且向y轴正方向振动,b质点处于波峰处,如图所示,若该波周期T=0.2s,求该波的传播速度v。14．（16分）如图所示，空间存在着方向竖直向上的匀强电场和方向垂直于纸面向内，磁感应强度大小为的匀强磁场，带电量为、质量为的小球静置在光滑绝缘的水平高台边缘，另一质量为不带电的绝缘小球以水平初速度向运动，，已知小球、正碰过程中没有机械能损失且电荷量不发生转移，已知匀强电场的电场强度，水平台面距离地面高度，重力加速度为，不计空气阻力．（1）求、两球首次发生弹性碰撞后，小球的速度大小．（2）、两球首次发生弹性碰撞后，经多少时间小球落地，落地点与平台边缘的水平距离多大?15．（12分）如图所示是一个种电动升降机的模型示意图，A为厢体，B为平衡重物，A、B的质量分别为M=1.5kg、m=0.5kg．A、B由跨过轻质滑轮的足够长的轻绳系住．在电动机牵引下使厢体A由静止开始向上运动，电动机输出功率20W保持不变，厢体上升1m时恰好达到最大速度．不计空气阻力和摩擦阻力，g取．在厢体向上运动过程中，求：(1)厢体的最大速度；(2)厢体向上的加速度为时，重物下端绳的拉力大小；(3)厢体从开始运动到恰好达到最大速度过程中所用的时间．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】根据数学组合公式，求出氢原子可能辐射光子频率的种数；能级间跃迁时，辐射的光子能量等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子频率越高；根据库仑力提供向心力分析电子动能的变化。【详解】A．根据=6知，这些氢原子可能辐射出6种不同频率的光子。故A错误；B．这些氢原子辐射出光子后，电子的动能增大，电势能减小，总能量会减小。故B错误；C．氢原子由n=4跃迁到n=3产生的光的能量：E43=E4﹣E3=﹣0.85﹣（﹣1.51）=0.66eV＜2.13eV，所以不能使逸出功为2.13eV的金属能发生光电效应，故C错误；D．氢原子由n=4向n=1能级跃迁时辐射的光子能量最大，频率最大，最大能量为13.6eV﹣0.85eV=12.75eV，根据光电效应方程可知，入射光的能量越高，则电子的动能越大，初动能的最大值为：Ekm=12.75eV﹣2.13eV=10.62eV，故D正确。【点睛】本题主要考查了氢原子的跃迁及其应用，较为简单。2、D【解析】设该介质的临界角为C，则，C=45°，由于光从介质射向空气，入射角i=60°＞C，所以发生全反射，光线全部被反射回原介质。故ABC错误，D正确。3、C【解析】α带正电，β带负电，γ不带电，γ射线在磁场中一定不偏转，②⑤为γ射线；如左图所示的电场中，α射线向右偏，β射线向左偏，①为β射线，③为α射线；在如右图所示磁场中，由左手定则判断，α射线向左偏，β射线向右偏，即④为α射线，⑥为β射线，故正确选项是C．4、D【解析】电子射线由阴极沿x轴方向射出，形成的亮线向上（z轴正方向）偏转，说明电子受到的洛伦兹力方向向上，根据左手定则判断分析，选择可行的磁场方向．【详解】电子受到的洛伦兹力方向沿z轴正方向，亮线向上偏转，根据左手定则，且由于电子带负电，则加一沿y轴负方向的磁场，故D正确，ABC错误．故选D．【点睛】本题考查电偏转与磁偏转方向判断的能力，负电荷运动的方向与电流方向相反，洛伦兹力方向由左手定则判断，同时要将左手定则与右手定则的区别开来．5、B【解析】A.电流强度是比值定义式，其大小与电量及时间无关，选项A错误；B.如果在任何相等的时间内通过导体横截面积的电量相等，则导体中的电流是恒定电流，选项B正确；C.电流有方向，但电流的运算满足代数运算，而矢量的运算满足平行四边形定则，所以电流强度是标量，选项C错误；D.电流强度的单位“安培”是国际单位制中的基本单位，选项D错误。故选C。6、B【解析】A.由题知，，故电场方向右下方，而在曲线运动中所受的电场力指向轨迹内侧，故与电场方向相同，如图所示：故该带电粒子带正电，故A错误；CD.由图可知，正电荷做曲线运动，所以粒子的运动轨迹和等势面可能垂直，与等势面不可能垂直；电场线的疏密表示电场的强弱，由图一可知等势面上各点场强不是处处相等，故CD错误；B．由题图可知，该电场的上下是对称的，如图所示可知该区域可能是点电荷和无限大金属平板形成的电场，也可能是等量异种点电荷的电场，故B正确；故选B．【点睛】粒子只受电场力作用，根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向右下方，由于粒子带正电，因此电场线方向也指向右下方；电势能变化可以通过电场力做功情况判断；电场线和等势线垂直，且等势线密的地方电场线密，电场强度大．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、ACD【解析】由图象可知，交流电的最大值为Um=100V，电流的周期为0.04s，A.交流电的频率为f=1/T=25Hz，故A正确；B.交流电的电压有效值为U==100×0.707V=70.7V，故B错误；C.在2.0×10-2s时电压的瞬时值为零，线圈处于中性面位置，故C正确；D．交流电的角速度ω=2π/T=50πrad/s，所以交流电的电压瞬时值的表达式为u=100sin(50πt)V，故D正确．故选ACD8、AC【解析】由题意可知，在水平面内对A、B分别受力分析，水平方向受力如图所示；A．A球受到重力、杆对A的弹力与绳子的张力共3个力的作用，故A错误，符合题意；B．对B受力分析，如图所示，根据受力平衡条件，则有绳子张力大小为选项B正确，不符合题意；C．杆对A弹力在水平方向的分力满足NA=T=20N故杆对球的弹力选项C错误，符合题意；D．根据力的合成，结合力的平行四边形定则可知，小球B水平方向受到杆的弹力大小为故B受杆的弹力大小故D正确，不符合题意。故选AC。9、CD【解析】本题可以假设从以下两个方面进行讨论．假设斜劈A表面光滑（设斜面的倾角为θ，A的质量为mA，B的质量为mB），如果撤去F1，使A相对地面发生相对运动趋势的外力大小是，方向向右．如图甲所示．，所以A所受地面的摩擦力仍然是静摩擦力，其方向仍然是向左，而不可能向右．故A错误；撤去F2，在物体B仍向下运动的过程中，使A相对地面有向右滑动趋势的外力是．如图乙、丙所示．与F2是否存在无关．所以撤去F2，在物体B仍向下运动的过程中，A所受地面的摩擦力应该保持不变．故B错误C正确；若同时撤去F1和F2，滑块B的加速度方向一定沿斜面向下，故D正确；因此，在斜劈表面光滑的条件下，该题的答案应该是：CD．假设斜劈A表面粗糙（设A表面的动摩擦因数为μ），由题意知，在B沿斜劈下滑时，受到A对它弹力FN和滑动摩擦力f．根据牛顿第三定律，这两个力反作用于A．斜劈A实际上就是在这两个力的水平分力作用下有相对地面向右运动的趋势的(图乙)．，又因为，所以，即．如果撤去F1，在物体B仍向下运动的过程中，N=mgcosθ，f2=μN，图中假设A受的摩擦力fA方向向左，Nsinθ=f2cosθ+fA，则有：fA=Nsinθ-μNcosθ=N（sinθ-μcosθ）＞0，所以斜劈A都有相对地面向右运动的趋势，摩擦力方向是向左．故A错误；又由于F2的存在与否对斜劈A与物体B间的弹力和摩擦力大小没有影响，故撤去F2后，斜劈A所受摩擦力的大小和方向均保持不变．故B错误，C正确；同时撤出F1和F2，由以上分析可知mBgsinθ＞μmBgcosθ．所以物体B所受的合力沿斜劈向下，加速度方向也一定沿斜劈向下，故D正确．10、CD【解析】将平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离，导致极板间距减小，根据知，d减小，则电容增加，故A错误；电势差不变，d减小，根据E=U/d可知，电场强度增加，带电油滴所受的电场力将变大，选项B错误；静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变，故C正确；因两板场强变大，则P点与下极板的电势差变大，则P点的电势增大，因为该电荷为负电荷，则电势能减小，故D正确；故选CD．点睛：本题是电容器的动态分析问题，关键抓住不变量，当电容器与电源始终相连，则电势差不变，当电容器与电源断开，则电荷量不变．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、（1）（2）52.115.8~16.8【解析】（1）设挡光片末端到达光电门的速度为v，则由速度时间关系可知：，且联立解得：；（2）由图（c）可求得vA=52.1cm/s，，即a=16.6cm/s2。【名师点睛】此题主要考查学生对匀变速直线运动的基本规律的运用能力；解题时要搞清实验的原理，能通过运动公式找到图象的函数关系，结合图象的截距和斜率求解未知量。12、AB【解析】为了减小角度测量的相对误差，入射角应适当大一些。但不能太大，否则出射光线太弱，A正确；该同学在插大头针d时，使d挡住a、b的像和c，由此确定出射光线的方向，B正确；由几何知识可知，光线在上表面的折射角等于下表面的入射角，根据光路可逆性原理可知，光线一定会从下表面射出，折射光线不会在玻璃砖的内表面发生全反射，C错误；该实验方法的原理是折射定律，也能用来测量其他透明介质的折射率，D错误．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、··········）【解析】由题意得：该时刻满足a质点在平衡位置且向y轴正方向振动、b质点在波峰处的最简波形图如图所示，则：（n=0、1、2、3……….）故（n=0、1、2、3……….）由得：（n=0、1、2、3……….）14、（1）（2），【解析】（1）小球首次发生弹性碰撞时：联立解得：（2）对于小球，由于，故球做匀速圆周远动，洛伦兹力提供向心力，经小球再次发生弹性碰撞，由（1）可知碰后：小球离开平台后做平抛运动，平抛的时间为，所以，与首次发生碰撞后到落地，经过的时间落地点与平台边缘的水平距离【点睛】解决本题要正确分析两球的受力情况，准确把握弹性碰撞的规律：动量守恒和机械能守恒，关键要运用积分法动量定理求解最大速度．15、（1）（2）FT=（3）t=【解析】【分析】轿厢达到最大速度时合力为零，根据A的合力为零求出绳的拉力，结合求轿厢的最大速度；对A和B分别运用牛顿第二定律列式,可求得重物B下端绳的拉力大小；轿厢从开始运动到恰好达到最大速度过程,运用动能定理列式可求得所用的时间．解：（1）设厢体的最大速度为，由分析可知，当时，厢体A的速度最大由，可知，；（2）当厢体向上的加速度为时，利用牛顿第二定律，对①对②由①②式，得：；（3）由动能定理可知：解得：