2023届吉林省蛟河高级中学物理高二下期末经典试题（含解析）.doc

2023学年高二下学期物理期末模拟测试卷 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、在探索微观世界中，同位素的发现与证明无疑具有里程碑式的意义。质谱仪的发现对证明同位素的存在功不可没，1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖。若速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，不计粒子重力，则下列说法中正确的是（　　） A．该束粒子带负电 B．速度选择器的P1极板带负电 C．在B2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大 D．在B2磁场中运动半径越大的粒子，比荷越小 2、下列关于原子和原子核的说法正确的是( ) A．玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化 B．比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固 C．放射性元素的半衰期随温度的升高而变短 D．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分 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 A． B． C． D． 4、一辆汽车在刹车后做匀减速直线运动直到停止，已知汽车在前一半时间内的平均速度为v，则汽车在后一半时间内的平均速度为（ ） A． B． C． D．v 5、如图所示，物体A放在物体B上，物体B放在光滑的水平面上，已知mA＝3Kg，mB＝2Kg，A、B间的动摩擦因数μ＝0.2（假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力）．A物体上系一细线，水平向右拉细线，则下述说法中正确的是（g＝10m/s2）（　　） A．当拉力F＝10N时，B受A摩擦力等于4N，方向向右 B．无论拉力多大时，B受A摩擦力均为6N． C．当拉力F＝16N时，B受A摩擦力等于4N，方向向右 D．无论拉力F多大，A相对B始终静止 6、质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m1．当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是（c表示真空中的光速） A． B． C． D． 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、关于原子核的结合能，下列说法正确的是(　　) A．原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量 B．一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定等于原来重核的结合能 C．自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能 D．比结合能越大，原子核越稳定 8、下列说法正确的是（ ） A．卢瑟福α粒子散射实验的结果证明了原子核是由质子和中子组成的 B．无论光强多强，只要光的频率小于金属的极限频率就不能产生光电效应 C．原子核衰变时释放出的β射线是原子的核外电子电离后形成的电子流 D．目前核电站发电利用的是原子核的裂变 E.如果某种元素发生β衰变，该元素原子核的质量数不会发生变化 9、振动周期为T，振幅为A，位于x=0点的被波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐运动，该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播，波速为v，传播过程中无能量损失，一段时间后，该振动传播至某质点P，关于质点P振动的说法正确的是（ ） A．振幅一定为A B．周期一定为T C．速度的最大值一定为v D．开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于他离波源的距离 E.若P点与波源距离s=vT，则质点P的位移与波源的相同 10、以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的有（　　） A．一个处于第四能级的氢原子向基态跃迁时，将最多向外辐射3种不同频率的光子 B．20个U的原子核经过两个半衰期后剩下5个U C．轻核聚变反应方程中，X表示电子 D．一个光子与一个静止的电子碰撞而散射，其频率会发生改变 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．（6分）某同学要测量一圆柱体，用螺旋测微器测量其直径如图1所示，可知其直径为________，用20分度的游标卡尺测量其长度如图2所示，可知其长度为________． 12．（12分）某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动． （1）实验中必要的措施是______． A．细线必须与长木板平行 B．先接通电源再释放小车 C．小车的质量远大于钩码的质量 D．平衡小车与长木板间的摩擦力 （2）他实验时将打点计时器接到频率为50 HZ的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）．s1=3.59 cm，s2=4.41 cm，s3=5.19 cm，s4=5.97 cm，s5=6.78 cm，s6=7.64 cm．则小车的加速度a=______m/s2（要求充分利用测量的数据），打点计时器在打B点时小车的速度vB=______m/s．（结果均保留两位有效数字） 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）两个氘核聚变产生一个中子和氦核(氦的同位素).已知氘核的质量mD=2.01360u,氦核的质量mHe=3.0150u,中子的质量mn=1.0087u，已知1u的质量亏损所释放的核能为931.5 MeV，计算结果保留到小数点后两位。求 （1）写出聚变方程并计算释放的核能； （2）若反应前两个氘核的动能均为0.35 MeV.它们正面对撞发生聚变,且反应后释放的核能全部转化为动能,则产生的氦核和中子的动能各为多大? 14．（16分）如图所示是测定光电效应产生的光电子比荷的简要实验原理图，M、N两块平行板相距为d，其中N板受紫外线照射后，将在N板的上侧空间发射沿不同方向、不同初动能的光电子，有些落到M板形成光电流，从而引起电流计G的指针偏转，若调节R0逐渐增大极板间电压，可以发现电流逐渐减小，当电压表示数为u时，电流恰好为零．切断开关S，在MN间加垂直于纸面的匀强磁场，逐渐增大磁感强度，也能使电流减小，当磁感强度为B时，电流恰为零．试求光电子的比荷e/m. 15．（12分）如图甲所示，足够长光滑金属导轨MN、PQ处在同一斜面内，斜面与水平面间的夹角θ=30°，两导轨间距d=0.2 m，导轨的N、Q 之间连接一阻值R=0.9 Ω的定值电阻。金属杆ab的电阻r=0.1 Ω，质量m=20 g，垂直导轨放置在导轨上。整个装置处在垂直于斜面向上的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B=0.5 T。现用沿斜面平行于金属导轨的力F拉着金属杆ab向上运动过程中，通过R的电流i随时间t变化的关系图像如图乙所示。不计其它电阻，重力加速度g取10 m/s2。 (1)求金属杆的速度v随时间t变化的关系式； (2)请作出拉力F随时间t的变化关系图像； (3)求0～1 s内拉力F的冲量。 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、D 【答案解析】 A．带电粒子在磁场中向下偏转，磁场的方向垂直纸面向外，根据左手定则知，该粒子带正电。故A错误。 B．在平行金属板间，根据左手定则知，带电粒子所受的洛伦兹力方向竖直向上，则电场力的方向竖直向下，知电场强度的方向竖直向下，所以速度选择器的P1极板带正电。故B错误。 CD．从速度选择器进入B2磁场中的粒子速度是一定的，根据 得 知r越大，荷质比越小，而质量m不一定大。故C错误、D正确。 故选D。 2、A 【答案解析】 波尔理论的假设之一是原子能量的量子化，故A正确；比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固，故B错误；衰变的快慢由原子核内部因素决定，与所处的物理环境和化学状态无关，故C错误；β衰变产生的电子是原子核中子转化出来的，原子核中无电子，故D错误．所以A正确，BCD错误． 3、D 【答案解析】 根据牛顿第二定律，对PQ的整体：；对物体P：；解得，故选D. 4、B 【答案解析】根据逆向思维，将汽车看做初速度为零的匀加速的直线运动，加速度为a，将时间四等分，则在时，速度为，即相当于减速过程中后一半时间内的平均速度，在时，速度为，即相当于减速过程中前一半时间内的平均速度，故，所以，即汽车在后一半时间内的平均速度，B正确． 5、A 【答案解析】 D.当A、B刚要滑动时，静摩擦力达到最大值。设此时它们的加速度为a0，拉力为F0。对B：；对整体：F0=（mA+mB）a0=15N；所以当F≤15N时，AB相对静止，一起向右匀加速运动。当F＞15N时A的加速度大于B的加速度，二者发生相对滑动，所以D错误； AB.若F=10N<15N，两者一起运动，则对整体：，对B：f=mBa=4N，方向向右，故A正确，B错误； C.若F=16N，AB相对滑动，B受滑动摩擦力f=μmg=6N，所以C错误； 6、D 【答案解析】 一个质子和一个中子结合成氘核时，质量亏损，则释放的能量，故D正确，ABC错误．故选D． 【答案点睛】根据反应前后的质量求出质量亏损，结合爱因斯坦质能方程求出释放的能量． 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. 原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，选项A正确； B. 重核衰变时释放能量，衰变产物的结合能之和大于原来重核的结合能，故B错误； C. 自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能，故C错误； D. 比结合能越大，原子核越稳定，选项D正确。 8、BDE 【答案解析】 A、卢瑟福通过粒子散射实验，得出原子的核式结构模型，并不是原子核是由质子和中子组成的。故A错误； B、根据光电效应的条件，只要光的频率小于金属的极限频率就不能产生光电效应，不论光的强弱如何。故B正确； C、释放出的β射线是原子核内中子衰变成质子，而形成的电子流。故C错误； D、核电站发电利用的是原子核的裂变。故D正确； E、某种元素发生β衰变时，放出的电子，质量数为零，因此该元素原子核的质量数不会发生变化，故E正确。 9、ABE 【答案解析】 ABD．在波传播过程中，各振动质点的振动周期、振幅、起振方向都和波源质点相同，故AB正确，D错误； C．质点的振动速度大小跟波速无关，故C错误； E．根据 s=vT 可知s等于一个波长，即P点与波源质点相位相同，振动情况总相同，位移总相同，故E正确。 故选ABE． 【点评】 本题考查了波动和振动的区别和联系，质点振动的速度是呈周期性变化的． 10、AD 【答案解析】 (1)根据玻尔理论确定可能释放光子频率的种数； (2)半衰期是大量放射性元素的原子核衰变的统计规律； (3)根据质量数守恒与电荷数守恒判断； (4)光子与电子碰撞后，光子的频率变小，波长变长． 【题目详解】 A．一个处于第四能级的氢原子向基态跃迁时，根据玻尔理论，辐射的光子频率最多时，辐射的途径为： n＝4→3→2→1 最多将向外辐射3种不同频率的光子；故A正确．