2022年山東省巨野縣第一中學高二物理第二學期期末考試試題含解析

2021-2022高二下物理期末模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、圖示是氫原子能級示意圖，一群處于n=4能級的氫原子回到n=1的過程中()A．放出4種頻率不同的光子B．放出8種頻率不同的光子C．放出的光子的最大能量為12.75eV，最小能量是0.66eVD．放出的光子能使逸出功為13.0eV的金屬發(fā)生光電效應2、關于動量的概念，以下說法中正確的是()．A．速度大的物體動量一定大B．質量大的物體動量一定大C．兩個物體的質量相等，速度大小也相等，則它們的動量一定相等D．兩個物體的速度相等，那么質量大的物體動量一定大3、木塊a和b用一根輕彈簧連接起來，放在光滑水平面上，a緊靠在墻壁上，在b上施加向左的水平力使彈簧壓縮，如圖所示，當撤去外力后，下列說法中正確的是（）①a尚未離開墻壁前，a和b組成的系統(tǒng)動量守恒②a尚未離開墻壁前，a和b組成的系統(tǒng)動量不守恒③a離開墻壁后，a和b組成的系統(tǒng)動量守恒④a離開墻壁后，a和b組成的系統(tǒng)動量不守恒A．①③ B．②④ C．②③ D．①④4、下列關于交流電路的說法錯誤的是（）A．電容器的擊穿電壓為交流電壓的最大值B．電路中電流表的示數(shù)為電流的有效值C．教室內日光燈的額定電壓為電壓的有效值D．電路中保險絲的熔斷電流為電流的最大值5、如圖所示，X為未知放射源．若將由N、S磁極產(chǎn)生的強力磁場M移開，發(fā)現(xiàn)計數(shù)器單位時間接收到的射線粒子數(shù)保持不變；若再將鋁薄片也移開，發(fā)現(xiàn)計數(shù)器單位時間接收到的射線粒子數(shù)大幅度上升．則X為（）A．α、β混合放射源 B．α、γ混合放射源C．純β放射源 D．純γ放射源6、電磁感應發(fā)射裝置的簡易模型如圖所示，質量為m，電阻為R，邊長為L的正方形金屬線框abcd豎直靜止放置在水平面上，垂直于線框平面存在有界勻強磁場，線框cd邊在磁場外側且緊靠磁場邊界。在某次成功發(fā)射過程中，磁感應強度B隨時間t的變化規(guī)律為B=B0+kt（k是大于零的常數(shù)），線框能穿過磁場繼續(xù)上升，上升的最大高度為h。重力加速度為g，空氣阻力不計，線框平面在運動過程中不旋轉始終保持豎直。下列說法錯誤的是（）A．t=0時刻，線框中的電流大小I=kB．t=0時刻，線框ab邊受到安培力F=BC．線框從靜止到最高點的過程中安培力所做的功等于mghD．線框從最高點下落，再次經(jīng)過磁場的過程中磁感應強度大小為B′且保持恒定，使線框最終以速度v安全著陸。則線框下落過程運動總時間t=B二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，金屬導軌上的導體棒ab在勻強磁場中沿導軌做下列哪種運動時，銅制線圈c中將有感應電流產(chǎn)生且被螺線管吸引()A．向右做勻速運動B．向左做減速運動C．向右做減速運動D．向右做加速運動8、明朝謝肇淛的《五雜組》中記載：“明姑蘇虎丘寺廟傾側，議欲正之，非萬緡不可．一游僧見之,曰：無煩也，我能正之．”游僧每天將木楔從塔身傾斜一側的磚縫間敲進去，經(jīng)月余扶正了塔身．假設所用的木楔為等腰三角形，木楔的頂角為θ，現(xiàn)在木楔背上加一力F，方向如圖所示，木楔兩側產(chǎn)生推力N，則：A．若F一定，θ大時N大B．若F一定，θ小時N大C．若θ一定，F(xiàn)大時N大D．若θ一定，F(xiàn)小時N大9、如圖所示，AB、AC兩光滑細桿組成的直角支架固定在豎直平面內，AB與水平面的夾角為30°，兩細桿上分別套有帶孔的a、b兩小球，在細線作用下處于靜止狀態(tài)，細線恰好水平．某時刻剪斷細線，在兩球下滑到底端的過程中，下列說法中正確的是（）A．a(chǎn)、b兩球到底端時速度大小相同B．a(chǎn)、b兩球重力做功相同C．小球a受到的彈力等于小球b受到的彈力D．小球a下滑的時間大于小球b下滑的時間10、關于下列四幅圖的說法正確的是A．圖甲中放射源放出的三種射線是由同種元素的原子核釋放的B．圖乙中用紫外光燈照射與驗電器相連的鋅板，驗電器金箔張開說明紫外光的波長小于鋅板的極限波長C．圖丙為黑體輻射規(guī)律，普朗克提出能量子概念成功解釋了這個規(guī)律D．圖丁中電子束通過鋁箔后的衍射圖樣說明電子具有波動性三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學研究在固定斜面上運動物體的平均速度、瞬時速度和加速度之間的關系。使用的器材有：斜面、滑塊、長度不同的矩形擋光片、光電計時器。實驗步驟如下：①如圖（a），將光電門固定在斜面下端附近；將一擋光片安裝在滑塊上，記下?lián)豕馄岸讼鄬τ谛泵娴奈恢?，令滑塊從斜面上方由靜止開始下滑；②當滑塊上的擋光片經(jīng)過光電門時，用光電計時器測得光線被擋光片遮住的時間?t；③用?s表示擋光片沿運動方向的長度，如圖（b）所示，v表示滑塊在擋光片遮住光線的?t時間內的平均速度大小，求出v；④將另一擋光片換到滑塊上，使滑塊上的擋光片前端與①中的位置相同，令滑塊由靜止開始下滑，重復步驟②、③；⑤多次重復步驟④；⑥利用實驗中得到的數(shù)據(jù)作出v–?t圖，如圖（c）所示。完成下列填空：（1）用a表示滑塊下滑的加速度大小，用vA表示擋光片前端到達光電門時滑塊的瞬時速度大小，則v與vA、a和?t的關系式為v=____________。（2）由圖（c）可求得，vA=_______cm/s，a=_______cm/s2。（結果保留3位有效數(shù)字）12．（12分）在“用單擺測定重力加速度”的實驗中：(1)為了減小測量周期的誤差，計時開始時，擺球應是經(jīng)過最_____(填“高”或“低”)點的位置，且用秒表測量單擺完成多次全振動所用的時間，求出周期．圖甲中秒表示數(shù)為一單擺全振動50次所經(jīng)過的時間，則單擺振動周期為______s．(2)若測得的g值偏大.可能的原因是：（________）A．擺球質量過大B．單擺振動時振幅較小C．測量擺長時.只考慮了線長.忽略了小球的半徑D．測量周期時.把n個全振動誤認為（n+1）個全振動.使周期偏小四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，一豎直放置、粗細均勻且足夠長的U形玻璃管，右端通過橡膠管與放在水中導熱的球形容器連通，球形容器連同橡膠管的容積為V0=90cm3，U形玻璃管中，被水銀柱封閉有一定質量的理想氣體．當環(huán)境溫度為0℃時，U形玻璃管右側水銀面比左側水銀面高出h1=16cm，水銀柱上方空氣柱長h0=20cm，（已知大氣壓強P0=76cmHg，U形玻璃管的橫截面積為S=0.5cm2）（i）若對水緩慢加熱，應加熱到多少攝氏度，兩邊水銀柱高度會在同一水平面上？（ii）保持加熱后的溫度不變，往左管中緩慢注入水銀，問注入水銀的高度多少時右管水銀面回到原來的位置？14．（16分）半徑為R的固定半圓形玻璃磚的橫截面積如圖所示，O點為圓心，OO′與直徑AB的垂直。足夠大的光屏CD緊靠在玻璃磚的左側且與AB垂直。一光束沿半徑方向與OO′成θ＝30°射向O點，光屏CD區(qū)域出現(xiàn)兩個光斑，兩光斑間的距離為．求：①此玻璃的折射率②當θ變?yōu)槎啻髸r，兩光斑恰好變?yōu)橐粋€。15．（12分）質譜儀是一種測定帶電粒子質量和分析同位素的重要工具，它的構造原理如圖所示．離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束(速度可看作為零)，經(jīng)加速電場(加速電場極板間的距離為d、電勢差為U)加速，然后垂直進入磁感應強度為B的有界勻強磁場中做勻速圓周運動，最后到達記錄它的照相底片P上．設離子在P上的位置與人口處S1之間的距離為x.(1)求該離子的比荷q/m.(2)若離子源產(chǎn)生的是帶電量為q、質量為m1和m2的同位素離子(m1＞m2)，它們分別到達照相底片上的P1、P2位置(圖中末畫出)，求P1、P2間的距離△x.(3)若第(2)小題中兩同位素離子同時進入加速電場，求它們到達照相底片上的時間差△t(磁場邊界與靠近磁場邊界的極板間的距離忽略不計)．

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】

一群處于n=4能級的氫原子回到n=1的過程中，任意兩個能級間發(fā)生一次躍遷，放出一種頻率的光子，所以共放出C42=6種頻率不同的光子．故A錯誤，B錯誤．根據(jù)玻爾理論得知，n=4能級直接躍遷到基態(tài)放出的光子能量最大，最大能量為Emax=E4-E1=-0.85eV-（-13.6）eV=12.75eV，n=4能級躍遷到n=3能級放出的光子能量最小，最小能量為Emin=E4-E3=-0.85eV-（-1.51）eV=0.66eV．故C正確．由上知道，光子的最大能量為12.75eV，小于金屬的逸出功，不能使金屬發(fā)生光電效應．故D錯誤．故選C．【點睛】光電效應產(chǎn)生的條件取決于入射光的頻率，氫原子躍遷時放出的光子的頻率取決于初末能級之差．玻爾理論與光電效應之間的聯(lián)系紐帶是光子的頻率．2、D【解析】試題分析：動量（國際單位制中的單位為kg?m/s）表示為物體的質量和速度的乘積，是與物體的質量和速度相關的物理量，指的是這個物體在它運動方向上保持運動的趨勢．動量也是矢量，它的方向與速度的方向相同．動量是質量與速度的乘積，所以速度大，動量不一定大，同理，質量大，動量也不一定大，故AB錯誤；動量是矢量，它的方向與速度的方向相同，速度方向不相同，則動量一定相等，故C錯誤；動量是質量與速度的乘積，速度相等，那么質量大的物體動量一定大，故D正確．3、C【解析】

動量守恒定律的運用條件是不受外力或所受合外力為零，a尚未離開墻壁前，a和b組成的系統(tǒng)受到墻壁對它們的作用力，系統(tǒng)的合外力不為零，不滿足動量守恒條件；a離開墻壁后，系統(tǒng)所受合外力為零，動量守恒．故②③正確。所以C正確，ABD錯誤。故選C。4、D【解析】A項：電容器的擊穿電壓為交流電壓瞬時值的最大值，故A正確；B項：電路中電壓表、電流表的示數(shù)均為有效值，故B正確；C項：教室內日光燈的額定電壓為220V，是電壓的有效值，故C正確；D項：電路中保險絲的熔斷電流要考慮電流的熱效應，為電流的有效值，故D錯誤．點晴：使用交變電流的電氣設備上所標的電壓、電流值均是有效值，交流電流表和交流電壓表測得的值也是電路中的有效值，電容器的擊穿電壓為瞬時值的最大值，有效值的定義：取一個周期時間，將交流與直流分別通過相同的電阻，若產(chǎn)生的熱量相同，直流的電流值，即為此交流的有效值．5、B【解析】

將磁鐵移開后，計數(shù)器所得計數(shù)率保持不變，說明穿過鋁片的粒子中無帶電粒子，故只有γ射線；將薄鋁片移開，計數(shù)率大幅上升，說明射線中有穿透力很弱的粒子，因此放射源可能是α和γ的混合放射源．A.α、β混合放射源，與分析結論不符，故A錯誤．B.α、γ混合放射源，與分析結論相符，故B正確．C.純β放射源，與分析結論不符，故C錯誤．D.純γ放射源，與分析結論不符，故D錯誤．6、D【解析】

A、感應電動勢：E=??Δt=ΔBSΔt=kL2，感應電流大?。篒=EB、t=0時刻，磁感應強度：B=B0，線框ab邊受到的安培力：F=B0IL=B0kLC、線框從靜止開始到到達最高點過程，由能量守恒定律得：W安=mgh，即線框從靜止到最高點過程安培力做功為mgh，故C正確。D、線框下落進入磁場前做自由落體運動，h-L=12gt12，自由下落的時間：t1=2(h-L)g，線框進入磁場時的速度：v1=2g(h-L)，線框在磁場中運動過程，由動量定理得：mgt2﹣B′iLt2=mv﹣mv1，其中：q=it2=Δ?R=B′L2R，解得：t2=B′2L3mgR+v-2g(h-L)g，所以線框下落過程運動總時間t二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BC【解析】

A．導體棒ab向右或向左做勻速運動時，ab中產(chǎn)生的感應電流不變，螺線管產(chǎn)生的磁場是穩(wěn)定的，穿過c的磁通量不變，c中沒有感應電流，線圈c不受安培力作用，不會被螺線管吸引．故A錯誤；B．導體棒ab向左做減速運動時，根據(jù)右手定則判斷得到，ab中產(chǎn)生的感應電流方向從b→a，感應電流減小，螺線管產(chǎn)生的磁場減弱，穿過c的磁通量減小，根據(jù)楞次定律得知，c中產(chǎn)生逆時針方向（從左向右看）的感應電流，右側相當于S極，螺線管左側是N極，則線圈c被螺線管吸引．故B正確；C．導體棒ab向右做減速運動時，根據(jù)右手定則判斷得到，ab中產(chǎn)生的感應電流方向從a→b，感應電流減小，螺線管產(chǎn)生的磁場減弱，穿過c的磁通量減小，根據(jù)楞次定律得知，c中產(chǎn)生順時針方向（從左向右看）的感應電流，右側相當于N極，螺線管左側是S極，則線圈c被螺線管吸引．故C正確；D．導體棒ab向右做加速運動時，根據(jù)右手定則判斷得到，ab中產(chǎn)生的感應電流方向從a→b，感應電流增大，螺線管產(chǎn)生的磁場增強，穿過c的磁通量增大，根據(jù)楞次定律得知，c中產(chǎn)生逆時針方向（從左向右看）的感應電流，右側相當于S極，螺線管左側是S極，則線圈c被螺線管排斥．故D錯誤．8、BC【解析】選木楔為研究對象，木楔受到的力有：水平向左的F、和兩側給它的與木楔的斜面垂直的彈力，由于木楔處于平衡狀態(tài)，所以側給它的與木楔的斜面垂直的彈力與F沿兩側分解的分力是相等的，力F的分解如圖：則：，所以：，由公式可知，當F一定，θ小時FN大；當θ一定，F(xiàn)大時FN大．故A、D錯誤，B、C正確．故選BC．【點睛】對力進行分解時，一定要分清力的實際作用效果的方向如何，再根據(jù)平行四邊形定則或三角形定則進行分解即可．9、AD【解析】

A．小球下降過程中只有重力做功，根據(jù)動能定理可得：解得：由于下落的高度相同，所以到達底部時速度的大小相同，A正確；B．在細線剪斷前，兩小球處于靜止狀態(tài)，受力平衡，根據(jù)共點力平衡條件可得：故：質量不同，所以重力做功不同，B錯誤；C．根據(jù)共點力平衡條件可得：小球a受到的彈力為：小球b受到的彈力為：故a受到的彈力大于球b受到的彈力；C錯誤；D．設從斜面下滑的高度為h，則有：得：角度越大，下落時間越短，D正確；10、BCD【解析】

一個原子核在一次衰變中不可能同時放出α、β和γ三種射線，故A錯誤；圖乙中用紫外光燈照射與驗電器相連的鋅板，驗電器金箔張開說明紫外光的頻率大于鋅板的極限頻率，紫外光的波長小于鋅板的極限波長，故B正確；為了解釋黑體輻射規(guī)律，普朗克提出電磁輻射的能量是量子化的，故C正確；電子束通過鋁箔后的衍射圖樣說明電子具有波動性，故D正確。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、（1）vA【解析】（1）設擋光片末端到達光電門的速度為v，則由速度時間關系可知：v=vA聯(lián)立解得：v=（2）由圖（c）可求得vA=52.1cm/s，12a=53.6-52.1180×10【名師點睛】此題主要考查學生對勻變速直線運動的基本規(guī)律的運用能力；解題時要搞清實驗的原理，能通過運動公式找到圖象的函數(shù)關系，結合圖象的截距和斜率求解未知量。12、低2.01D【解析】（1）小球的偏角α在很?。é粒?°）時，小球的振動才近似看成簡諧運動．在擺球經(jīng)過最低點時開始計時，產(chǎn)生的時間誤差較小．由秒表讀出時間t=90+12.50s=102.50s，則單擺的周期為T=s=2.01s；（2）根據(jù)單擺周期公式T=2π有g=測算的g值比實際值大，可能是T偏小、L偏大引起的；擺球的質量對周期無影響，相反，擺球質量大，空氣阻力可以忽略不計，更加準確，故A錯誤；擺球的振幅對周期無影響，故B錯誤；測擺長時未計入擺球的半徑，L的測量值偏小，根據(jù)g=測算的g值比實際值?。粚⒄駝哟螖?shù)n錯記為（n+1），單擺的周期T=，T的測量值偏小則g測量值偏大，故D正確；故選D．四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(ⅰ)