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云南省
纳西族
自治县
一中
2023
学年
物理
第二
学期
期末
监测
试题
解析
2023学年高二下学期物理期末模拟测试卷
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、如图所示,一束单色光从空气入射到棱镜的AB面上,经AB和AC两个面折射后从AC面进入空气.当出射角和入射角i相等时,出射光线相对于入射光线偏转的角度为.已知棱镜顶角为α,则计算棱镜对该色光的折射率表达式为
A. B. C. D.
2、如图所示,通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环,铜环平面与螺线管截面平行,当电键S接通一瞬间,两铜环的运动情况是( )
A.同时向两侧推开
B.同时向螺线管靠拢
C.一个被推开,一个被吸引,但因电源正负极未知,无法具体判断
D.同时被推开或同时向螺线管靠拢,但因电源正负极未知,无法具体判断
3、对于任何一种金属。必须满足下列哪种条件,才能发生光电效应( )
A.入射光的频率小于某一极限频率
B.人射光的强度大于某一极限强度
C.人射光的波长小于某一极限波长
D.入射光照射时间大于某一极限时间
4、下列说法错误的是( )
A.图甲中,用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34 eV的金属铂,能发生光电效应
B.如图乙所示为某金属在光的照射下,光电子最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图象,当入射光的频率为2ν0时,产生的光电子的最大初动能为E
C.图丙是放射线在磁场中偏转示意图,射线c是β粒子流,它是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的
D.图丁中由原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系可知,若D和E能结合成F,结合过程一定会释放能量
5、如图所示,有8个完全相同的长方体木板叠放在一起,每个木板的质量均为100 g,某人用双手在这叠木板的两侧各加一水平压力F,使木板静止。若手与木板之间的动摩擦因数为0.5,木板与木板之间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10 m/s2,则水平压力F至少为( )
A.8 N B.15 N
C.16 N D.30 N
6、光滑斜槽轨道的末端水平,固定在水平桌面上,斜槽末端静止放置一个质量为m2的小球B,在斜槽上某处释放另一质量为m1的小球A,两球在斜槽末端发生弹性正碰后,冲出轨道落于水平地面上的同一位置,求两小球的质量之比m1:m2=( )
A.m1:m2=1:3
B.m1:m2=2:1
C.m1:m2=1:1
D.m1:m2=3:1
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、如图所示表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态,图中平行于横轴,M的延长线过原点,以下说法正确的是
A.从状态b到a,气体温度升高
B.从状态a到d,气体体积增大
C.从状态d到c,气体体积减小
D.从状态c到b,气体体积减小
8、若氢原子的基态能量为,各个定态的能量值为2,,则下列说法正确的是
A.为使一处于基态的氢原子核外电子脱离原子核的束缚,所需的最小能量为
B.为使一处于基态的氢原子核外电子脱离原子核的束缚,所需的最小能量为E
C.若有一群处于能级的氢原子,发生跃迁时释放的光子照射某金属能产生光电效应现象,则该金属的逸出功至多为
D.若有一群处于能级的氢原子,发生跃迁时释放的光子照射某金属能产生光电效应现象,则该金属的逸出功至多为
9、太阳的能量来源是轻核的聚变,太阳中存在的主要元素是氢,核聚变反应可以看作是4个氢核(H)结合成1个氦核同时放出2个正电子.下表中列出了部分粒子的质量(取1 u=×10-26 kg)以下说法正确的是( )
粒子名称
质子(p)
α粒子
正电子(e)
中子(n)
质量/u
1.007 3
4.001 5
0.000 55
1.008 7
A.核反应方程为
B.4个氢核结合成1个氦核时的质量亏损约为0.026 6 kg
C.4个氢核结合成1个氦核时的质量亏损约为4.43×10-29 kg
D.聚变反应过程中释放的能量约为4.0×10-12 J
10、如图是原子核的平均结合能(也称比结合能)与质量数的关系图象,通过该图象可以得出一些原子核的平均结合能,如的核子平均结合能约为8Mev,的核子平均结合能约为7Mev,根据该图象判断,下列说法正确的是( )
A.随着原子质量数的增加,原子核的平均结合能增大
B.核最稳定
C.由图象可知,两个核结合成核会释放出能量
D.把分成8个质子和8个中子比把分成4个要多提供约112Mev的能量
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)如图所示,是某同学在做“研究匀加速直线运动”的实验中得到的纸带,在纸带上选取了A、B、C、D、E等5个计数点,每相邻两个计数点之间还有4个点没画出来,其相邻点间距离如图所示.
(1)打点计时器从打下A点到打下C点的时间内,小车的平均速度是______ m/s(小数点后保留两位有效数字),这条纸带的______ (左或右)端与小车相连.
(2)两计数点间的时间间隔着用T表示,则小车运动的加速度的计算式a= ______ (逐差法,用s和T表示).其大小为______ m/s2(小数点后保留两位有效数字).
12.(12分)根据单摆周期公式,可以通过实验测量当地的重力加速度.如图1所示,将细线的上端固定在铁架台上,下端系一小钢球,就做成了单摆.
(1)用游标卡尺测量小钢球直径,示数如图2所示,读数为______mm.
(2)以下是实验过程中的一些做法,其中正确的有______.
a.摆线要选择细些的、伸缩性小些的,并且尽可能长一些
b.摆球尽量选择质量大些、体积小些的
c.为了使摆的周期大一些,以方便测量,开始时拉开摆球,使摆线相距平衡位置有较大的角度
d.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置大于5°,在释放摆球的同时开始计时,当摆球回到开始位置时停止计时,此时间间隔△t即为单摆周期T
e.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置不大于5°,释放摆球,当摆球振动稳定后,从平衡位置开始计时,记下摆球做1次全振动所用的时间△t,则单摆周期T=△t/1.
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)如图所示,一导热性能良好、内壁光滑的汽缸竖直放置,汽缸的深度l=45cm,活塞与汽缸底部之间封闭了一定质量的理想气体.当气体的温度T0=300K、大气压强p0=1.0×105Pa时,活塞与汽缸底部之间的距离l0=30cm,活塞的横截面积S=1.0×10-3m2,不计活塞的质量和厚度.现对汽缸加热,使活塞缓慢上升,求:
(1)活塞刚到汽缸口处(没漏气)时封闭气体的温度T1;
(2)达到(1)状态后,保持缸内气体温度不变,然后向活塞上缓慢地放细砂,则放多少砂才能使活塞回到初始位置?
14.(16分)如图所示,在长度足够长、宽度d=5cm的区域MNPQ内,有垂直纸面向里的水平匀强磁场,磁感应强度B=0.33T.水平边界MN上方存在范围足够大的竖直向上的匀强电场,电场强度E=200N/C.现有大量质量m=6.6×10﹣27kg、电荷量q=3.2×10﹣19C的带负电的粒子,同时从边界PQ上的O点沿纸面向各个方向射入磁场,射入时的速度大小均为V=1.6×106m/s,不计粒子的重力和粒子间的相互作用.求:
(1)求带电粒子在磁场中运动的半径r;
(2)求与x轴负方向成60°角射入的粒子在电场中运动的时间t;
(3)当从MN边界上最左边射出的粒子离开磁场时,求仍在磁场中的粒子的初速度方向与x轴正方向的夹角范围,并写出此时这些粒子所在位置构成的图形的曲线方程.
15.(12分)一列简谐横波,沿波的传播方向依次有P、Q两点,平衡位置相距5.5m,其振动图象如图1所示,实线为P点的振动图象,虚线为Q点的振动图象.
(1)图2是t=0时刻波形的一部分,若波沿x轴正向传播,试在给出的波形上用黑点标明P、Q两点的位置,并写出P、Q两点的坐标(横坐标λ用表示).
(2)求波的最大传播速度.
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、A
【答案解析】
由折射定律可知,因入射角和出射角相等,即
故由几何关系可知
,
故折射率
A正确。
2、A
【答案解析】
在电键S断开前,两环的磁通量为零,当电键S闭合的一瞬间,通过两环的磁通量增大,故环要减小穿过磁场的面积,即环要远离通电螺线管,所以都向两侧运动,即A正确.
3、C
【答案解析】
AC.发生光电效应的条件是当入射光的频率大于金属的极限频率,或入射光的波长小于金属的极限波长,故A错误,C正确;
BD.能否发生光电效应与入射光的强度以及照射时间无关,故BD错误。
故选C。
4、C
【答案解析】
A.图甲中,用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂,光子的能量为
△E=E2-E1=-3.4-(-13.6)=10.2eV
大于金属铂的逸出功,所以能发生光电效应.故A正确,不符合题意;
B.乙图中根据光电效应方程有:EK=hv-W,其中W为金属的逸出功
W=hv0
所以有
EK=hv-hv0
由此结合图象可知,该金属的逸出功为E,或者W=hv0,当入射光的频率为2v0时,带入方程可知产生的光电子的最大初动能为E,故B正确,不符合题意;
C.图丙是放射线在磁场中偏转示意图,根据左手定则可知,射线c是β粒子流,它是原子核发生β衰变的过程中,由中子转化为一个质子与一个电子时形成的.故C错误,符合题意.
D.丁图中由原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系可知,若D和E能结合成F,核子的平均质量减小,则总质量减小,所以结合过程一定会释放能量.故D正确,不符合题意;
故选C.
点睛:该题考查光电效应、原子核的核子平均质量与原子序数Z的关系、左手定则以及β衰变的本质,解题的关键知道光电效应的条件以及光电效应方程,理解物理图像的意义.
5、B
【答案解析】
先将所有的书当作整体,受力分析,竖直方向受重力、静摩擦力,二力平衡,有
2μ1F≥8mg
再考虑除最外侧两本书受力分析,竖直方向受重力、静摩擦力,二力平衡,有
2μ2F≥6mg
解得:
F≥15N
A. 8 N与分析不符,故A错误。
B. 15 N与分析相符,故B正确。
C. 16 N与分析不符,故C错误。
D. 30 N与分析不符,故D错误。
6、A
【答案解析】
设小球A与B碰撞前的速度为,因为碰撞后做平抛运动,又由于两者落到同一点,所以碰后两者的速度大小相等,方向相反,规定水平向右为正方向,根据动量守恒可得,由于是弹性碰撞,无机械能损失,有,联立解得,故,A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、ABD
【答案解析】
A.从状态b到a是一个等容变化过程,随压强的增大,气体的温度升高,故A正确;
B.从状态a到d是一个等压、升温的过程,同时体积增大,故B正确;
C.从状态d到c,温度不变,理想气体内能不变,