河北省沧州市沧县中学2021-2022学年高二物理第二学期期末经典试题含解析

2021-2022高二下物理期末模拟试卷注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、如图所示为氢原子能级图，氢原子中的电子从n＝4能级跃迁到n＝1能级可产生a光；从n＝3能级跃迁到n＝1能级可产生b光，a光和b光的波长分别为λa和λb，a、b两光照射逸出功为4.5eV的金属钨表面均可产生光电效应，遏止电压分别为Ua和Ub，则()A．λa>λbB．Ua<UbC．a光的光子能量为12.55eVD．b光照射金属钨产生的光电子的最大初动能Ekb＝7.59eV2、第二类永动机不可能制成，是因为()A．违背了能量的守恒定律 B．热量总是从高温物体传递到低温物体C．机械能不能全部转化为内能 D．内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化3、如图所示，A、B两个楔形物体叠放在一起，B靠在竖直墙壁上，在水平作用力F的作用下，A、B保持静止，则增大F的过程中(A、B仍保持静止)，下列说法正确的是A．墙对B的摩擦力一定增大B．A对B的正压力一定增大C．B对A的摩擦力一定增大D．A对B的作用力一定不变4、如图a，理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，与副线圈相连的两个灯泡完全相同、电表都为理想电表。原线圈接上如图b所示的正弦交流电，电路正常工作。闭合开关后()A．电压表示数增大B．电流表示数增大C．变压器的输入功率增大D．经过灯泡的电流频率为25Hz5、科技的发展正在不断地改变着我们的生活，图甲是一款放在水平桌面上的手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时，会牢牢吸附在物体上．图乙是手机静止吸附在该手机支架上的侧视图，若手机的重力为G，下列说法正确的是A．手机受到的支持力大小为GcosθB．手机受到的摩擦力大小大于GsinθC．纳米材料对手机的作用力方向竖直向上D．纳米材料对手机的作用力大小为Gsinθ6、下列说法正确的是（）A．汤姆孙通过α粒子散射实验，提出了原子具有核式结构B．一群处于n=4能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生4种谱线C．结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定D．在核反应中，质量数和电荷数都守恒二、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，在水平放置的光滑金属板中心正上方有一带正电的点电荷Q，另一表面绝缘、带正电的金属小球（可视为质点，且不影响原电场）以初速度v0自左向右运动，则在运动过程中，下列说法正确的是（）A．小球先减速后加速运动B．小球做匀速直线运动C．小球受到的电场力对小球先做负功后做正功D．小球受到的电场力对小球做功为零8、如图甲所示，直角坐标系xOy的1、3象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，2、4象限内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小均为B．现让半径为R，圆心角为90°的扇形闭合导线框OPQ以恒定角速度绕O点在纸面内沿逆时针方向匀速转动．取导线框中电流顺时针方向为正，某时刻开始计时，线框中的电流i随时间t变化关系如图乙所示，则计时时刻导线框的OP边所处的位置可能是A．与x轴正半轴重合B．与y轴正半轴重合C．与y轴负半轴重合D．与x轴负半轴重合9、一对等量同种点电荷固定于光滑绝缘水平面上（图中未画出），以其连线的中点O为坐标原点、中垂线为x轴建立平面直角坐标系。一带电小球自x轴上坐标为x1的点左侧某处由静止释放，小球受到的电场力F随位置x的变化关系如图所示，x1、x2、x3、x4分别为x轴上的4个位置，小球产生的电场忽略不计，则以下说法正确的是（）A．小球带正电B．沿x轴从x1处到O点，电势先升高后降低C．小球从x1处到x4处的运动过程中，其动能与电势能之和保持不变D．小球由x3处运动到x4处过程中动能变化量等于图中的阴影面积10、如图所示，两个匀强磁场的方向相同，磁感应强度分别为B1、B2，虚线MN为理想边界．现有一个质量为m、电荷量为e的电子以垂直于边界MN的速度v由P点沿垂直于磁场的方向射入磁感应强度为B1的匀强磁场中，其运动轨迹为图中虚线所示的心形图线．则以下说法正确的是A．电子的运动轨迹为P→D→M→C→N→E→PB．电子运动一周回到P点所用的时间T＝C．电子运动一周回到P点所用的时间T＝D．两磁场的磁感应强度的大小关系为B1＝2B2三、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(甲)是用“双缝干涉测量光的波长”实验设备实物图．(1)已知单缝与双缝间的距离,双缝与屏的距离,双缝间距．用测量头来测量亮纹中心的距离，测量头由分划板、目镜手轮等构成,转动手轮,使分划板左右移动,让分划板的中心刻线对准第1条亮纹的中心(如图(乙)所示),记下此时手轮上的读数______,转动测量头,使分划板中心刻线对准第4条亮纹的中心,记下此时手轮上的读数，如图(丙)所示．则该光被的波长为_____．(保留两位有效数字)(2)若在调节过程中观察到如右图(丁)所示的千涉条纹,则出现这种现象的原因是______A．单缝与双缝不平行B．单缝与双缝的距离太近C．设备安装时,没有调节光源的高度,使光线把整个光屏都照亮12．（12分）为了测定滑块M与长木板间的动摩擦因数，某同学将长木板的一端通过转轴固定在水平面上，另一端用垫块垫起形成一个倾角θ,在长木板的另一端固定一个定滑轮，在垫块上安装一个光电门，在重物m上固定一个窄挡光条，通过一条轻质细线将重物和滑块连接起来并绕过定滑轮，如图所示．现让重物从某标记位置处由静止释放，它牵引滑块运动，若测得标记处与光电门间的距离为h,宽度为d的挡光条过光电门的时间为t,且M=m,则滑块与长木板间的动摩擦因数为μ=_______．实验过程中h越大，实验测量结果_______

(填“越精确”“越不精确”或“都一样”)；在保持h不变的情况下，调节垫块使倾角θ越大，则实验测量结果_______

(填“越精确”“越不精确”或“都一样”)．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）一位健身爱好者从一根固定的竖直杆顶端握住杆由静止开始滑下，先做匀加速直线运动，再做匀减速直线运动。加速过程的加速度大小是减速过程的加速度大小的1倍。下滑过程共用时1.5s，下滑了3m，速度减小至零（此时人未接触地面）。人的质量为60kg，g取10m/s1．求：(1)人开始下滑前，杆对人的摩擦力；(1)人下滑过程中的最大速度；(3)匀加速运动的加速度大小。14．（16分）甲图是摆长为1m的单摆在地球上某地振动的x—t图象.单摆振动在空气中传播所产生的机械波，其2.5s时波动的y—x图象如图乙所示，波源在坐标原点处．求：①这列波的波速；②当地的重力加速度g（结果保留三位有效数字）；③单摆起振后，在2.5s时x=2cm处质点运动的位移．15．（12分）反冲小车静止放在水平光滑玻璃上，点燃酒精，水蒸气将橡皮塞水平喷出，小车沿相反方向运动．如果小车的总质量M=3kg，水平喷出的橡皮塞的质量m=0.1kg.（1）若橡皮塞喷出时获得的水平速度v=2.9m/s，求小车的反冲速度；（2）若橡皮塞喷出时速度大小不变，方向与水平方向成60°角，小车的反冲速度又如何(小车一直在水平方向运动)?

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】根据能级跃迁知识得：=E4-E1=-0.85-（-13.6）=12.75eV，=E3-E1=-1.51-（-13.6）=12.09eV，显然a光子的能量大于b光子，即a光子的波长要短，故AC错误，根据光电效应可知，最大初动能：EK=-W0，所以a光照射后的最大初动能为：Eka=12.75-4.5=8.25eV，b光照射后的最大初动能为：Ekb=12.09-4.5=7.59eV．根据截止电压知识可知Ek=Ue，则Ua＞Ub，故B错误，D正确．故选D．点睛：解决本题的关键知道能级间跃迁所满足的规律，以及知道光电效应的条件，掌握光电效应方程是关键．同时当给光电管施加反向电压，恰好使得具有最大初动能的光电子到达正极的速度为零所需要的电压即为反向截止电压．反向截止电压越大，说明光电子的最大初动能越大．2、D【解析】

根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸热并把它全部用来做功，而不引起其他变化；第二类永动机并不违反能量转化和守恒定律，不可能制成是因为违反了热力学第二定律，希望从单一热源吸取热量使之完全转换为有用的功而不产生其他影响．故ABC错误，D正确．故选D3、B【解析】

A．先对AB整体受力分析，由平衡条件知，竖直方向：f=GA+GB，因此当水平力F增大，墙壁对B的摩擦力仍不变，故A错误；B．因AB间存在静摩擦力，则有：A受四个力，B受五个力，仍能处于平衡；设斜面B的倾角为θ，则，因此当F增大过程中，A对B的正压力增大，即A对B的作用增大，故B正确；C．若开始时，B对A的静摩擦力向上，则当F增大时，B对A的静摩擦力减小；若开始时，B对A的静摩擦力向下，则当F增大时，B对A的静摩擦力增大，故C错误；D．B对A的作用力是N与f的合力，其大小与F和G的合力等大反向，则当F增大时，B对A的作用力增大；由牛顿第三定律可知，A对B的作用力一定增大，故D错误。故选B。4、C【解析】试题分析：原线圈输入电压不变，线圈匝数不变，则副线圈电压不变，即电压表示数不变，灯泡电阻不变，则电流表示数不变，故AB错误；当K接通后，两个灯泡并联，增加一个负载，则副线圈功率增大，所以变压器的输入功率增大，故C正确；根据b图可知，周期T=1．12s，则频率f=5考点：考查了理想变压器【名师点睛】理想变压器是理想化模型，一是不计线圈内阻；二是没有出现漏磁现象．同时副线圈的电压由原线圈电压与原副线圈匝数决定，而原线圈的电流由副线圈决定，变压器不改变频率5、C【解析】

手机处于静止状态，受力平衡，根据平衡条件可知，在垂直支架方向有：，大于，故A错误；在平行斜面方向，根据平衡条件，有：，故B错误；手机处于静止状态，受力平衡，受到重力和纳米材料对手机的作用力，根据平衡条件可知，纳米材料对手机的作用力大小等于重力，方向与重力方向相反，竖直向上，故C正确，D错误．故选C．6、D【解析】

A．卢瑟福通过粒子散射实验，提出了原子具有核式结构，故A错误；B．一群处于n=4能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生种谱线，故B错误；C．比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，故C错误；D．在核反应中，质量数和电荷数都守恒，故D正确。故选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、BD【解析】

金属板处于+Q的电场中，经过静电感应而处于静电平衡状态，表面为等势面，电场线方向垂直上表面，所以移动电荷时电场力竖直向下，电场力不做功，D对；8、BC【解析】A、若与x轴正半轴重合，由于线圈OPQ以恒定角速度绕O点在纸面内沿逆时针方向匀速转动，根据右手定则，产生了逆时针的电流，故A错；BC、若与y轴正半轴重合，由于线圈OPQ以恒定角速度绕O点在纸面内沿逆时针方向匀速转动，根据右手定则，产生了顺时针的电流，故B对；C、若与y轴负半轴重合，由于线圈OPQ以恒定角速度绕O点在纸面内沿逆时针方向匀速转动，根据右手定则，产生了顺时针的电流，故C对；D、若与x轴负半轴重合，由于线圈OPQ以恒定角速度绕O点在纸面内沿逆时针方向匀速转动，根据右手定则，产生了逆时针的电流，故D错；故选BC9、CD【解析】

A.由于一对等量同种点电荷的电性不知道，无法确定小球的电性，故A错误；B.由于一对等量同种点电荷的电性不知道，无法确定电势的高低，故B错误；C.等量同种点电荷固定于光滑绝缘水平面上，所以小球在运动过程中仅受电场力作用，小球从x1处到x4处的运动过程中，其动能与电势能之和保持不变，故C正确；D.F﹣x图象与坐标轴围成的面积表示电场力做的功，根据动能定理可知△Ek＝W电，所以小球由x3运动到x4过程的动能变化量对应图中的阴影面积，故D正确。10、ABD【解析】（1）根据左手定则可知：电子从P点沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场时，受到的洛伦兹力方向向上，所以电子的运行轨迹为P→D→M→C→N→E→P，故A正确；（2）由图象可知，电子在匀强磁场中运动半径是匀强磁场中运动半径的一半，根据，可知，故D正确；（3）电子在整个过程中，在匀强磁场中运动两个半圆，即运动一个周期，在匀强磁场中运动半个周期，所以，B正确，C错误；故本题选ABD【点睛】电子在磁场中受到洛伦兹力作用做匀速圆周运动，根据左手定则判断电子的绕行方向，根据周期公式分三个部分求解运动一周的时间，根据半径关系求解两磁场的关系．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、【解析】

（1）手轮测量装置为螺旋测微器，第一条读数为2mm+19.2×0.01mm=2.192mm，第4条读数为7.5mm+37.0×0.01mm=7.870mm．根据，，代入数据得：m（2）分析可知，出现丁图原因为光路调节中，没有调节好光源得高度，导致光路不正．故C正确，AB错误。12、越精确越不精确【解析】根据题意知挡光条过光电门的速度为，重物下降h的过程中，联立解得．实验过程中h越大，挡光条过光电门的时间越短，速度测量越准确，误差越小；倾角θ越大，滑块滑动的加速度越小，挡光条过光电门的时间越长，速度测量越不准确，误差越大．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)F＝600N，方向竖直向上(1)