2022年广东省广州市实验中学高二物理第二学期期末学业质量监测试题含解析

2021-2022高二下物理期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、氢原子的能级图如图所示,关于氢原子的说法正确的是（）A．氢原子的发射光谱是连续的B．一群氢原子处于的能级,向低能级跃迁时可以辐射出三种频率的光子C．若用的光子照射处于基态的氢原子,可以使它电离D．若用的光子照射处于基态的氢原子,可以使它跃迁到的能级2、如图所示，一宽40cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，一边长为20cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的速度v＝20cm/s匀速通过磁场区域.在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场的时刻t＝0，正确反映感应电流随时间变化规律的图象是()A． B．C． D．3、下列成语中形容速度大的是（）A．电光石火 B．一步之遥C．姗姗来迟 D．风驰电掣4、2017年4月20日“天舟一号”货运飞船发射飞往太空与“天宫二号”空间实验室成功对接，开展推进剂在轨补加、空间科学和技术等试验验证．“天舟一号”是我国第一艘货运飞船，也是我国目前为止体积最大、重量最重的航天器，标志着中国航空航天技术又向前跨进一大步．如图所示是它们的对接示意图，下列有关说法中正确的是()A．对接过程中，“天舟一号”和“天宫二号”都可视为质点B．对接成功后，研究它们的运行周期时，可以视为质点C．对接成功后，“天舟一号”和“天宫二号”就静止在太空中D．对接成功后，以“天舟一号”为参考系“天宫二号”在做匀速圆周运动5、如图所示的各图表示通电直导线在匀强磁场中所受安培力的情况，其中磁感应强度B、电流I、安培力F三者之间的方向关系不正确的是()A． B．C． D．6、根据玻尔理论，氢原子辐射一个光子后，则下列不正确的是（）A．电子绕核运动的半径变小B．氢原子的电势能减小C．核外电子的动能减小D．氢原子的能量减小二、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、平面坐标系横、纵坐标轴的单位长度为lm,某次机器人大赛中,一机器人在平面内由点(0,0)出发,沿直线运动到点(3,1),然后又由点(3,1)沿直线运动到点(1,4),然后又由点(1,4)沿直线运动到点(5,5),最后又由点(5,5)沿直线运动到点(2,2).整个过程中机器人所用时间是22s,A．机器人不会两次通过同一点B．整个过程中机器人的位移大小为22C．机器人的运动轨迹是一条直线D．整个过程中机器人的位移与由点(5,5)运动到点(2,2)的位移方向相反8、在两平行金属板间，有如图所示的互相正交的匀强电场和匀强磁场。α粒子（氦原子核）以速度v0从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向从左向右射入，恰好能沿直线匀速通过。下列说法正确的是（）A．若电子以速度沿相同方向射入，电子将向下偏转B．若质子以速度沿相同方向射入，质子将沿直线匀速通过C．若质子以大于的速度沿相同方向射入，质子将向下偏转D．若质子以大于的速度沿相同方向射入，质子将向上偏转9、如图所示，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下．当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部），下列判断正确的是（）A．磁铁与线圈相互排斥B．磁铁与线圈相互吸引C．通过R的感应电流方向为从a到bD．通过R的感应电流方向为从b到a10、下列说法正确的是A．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动B．空气的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果C．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点D．质量相同、温度也相同的氢气和氧气，内能相同E.对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热三、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）某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20Hz、30Hz和40Hz，打出纸带的一部分如图（b）所示．该同学在实验中没有记录交流电的频率，需要用实验数据和其他条件进行推算．（1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为_________，打出C点时重物下落的速度大小为________，重物下落的加速度的大小为________.（2）已测得=8.89cm，=9.5.cm，=10.10cm；当重力加速度大小为9.80m/，试验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%．由此推算出为________Hz．12．（12分）某同学在利用“插针法”测定一块红色直角三角形玻璃砖的折射率时发现，由于玻璃的颜色较深，在另一侧很难观测到对侧所插的针.他想到可以用实验室的红色激光器来完成实验如图所示.他在木板上固定好白纸，放好玻璃砖，正确作出了界面MN、MP、NP，然后让很细的激光平行于木板从玻璃砖的上界面MN入射．(1)由于激光很强，不能用眼睛直接观测，该同学通过在木板上插入被激光照亮的针来确定激光光路，正确的插针顺序应是_____________；(2)若P1P2与MN垂直，用量角器量得图中,，则玻璃的折射率约为______；A．1.41B．1.73C．1.22D．1.58(3)若激光器正常发光，该同学发现在MP一侧始终找不到出射光线，则可能的原因是______．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）质量分别为300g和200g的两个物体在无摩擦的水平面上相向运动，速度分别为50cm/s和100cm/s.(1)如果两物体碰撞并粘合在一起，求它们共同的速度大小；(2)求碰撞后损失的动能；(3)如果碰撞是弹性碰撞，求两物体碰撞后的速度大小．14．（16分）如图所示，在直角坐标系的原点O处有一放射源，沿着纸面向四周均匀发射速度大小均为v的带正电粒子，在放射源的右边垂直于x轴放置一块薄挡板，挡板与xOy平面交线的两端点M、N与原点O正好处于等腰直角三角形三个顶点上．已知带电粒子的质量为m，所带的电荷量为q，M、N两点间的距离为L，不计粒子的重力．（1）若在y轴的右侧加一平行于x轴的匀强电场，使所有向y轴右侧射出的粒子都能打到挡板MN上，求电场强度的最小值及在电场强度为时，打到板上的粒子动能．（2）若在整个空间加一垂直纸面向里的匀强磁场，使挡板MN的左侧各点都有粒子打到板上，求匀强磁场的磁感应强度的最大值及在磁感应强度为的匀强磁场中，放射源O向外发射出的所有带电粒子的总数是打在板左侧的粒子总数的多少倍．15．（12分）如图所示，质量为0.3kg的小球M连接着轻质弹簧放在光滑的足够长的水平轨道上，水平轨道右端连接一半径为R=0.4m的四分之一光滑圆形固定轨道AB，现有一质量为0.1kg的小球m从A点正上方H=0.4m高处由静止释放，重力加速度g=10m/s2求：（1）小球m到达圆形轨道最低点B时对轨道的压力；（2）弹簧被小球m压缩后具有的最大弹性势能；（3）最终小球m的速度和小球M的速度。

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、B【解析】氢原子的发射光谱是不连续的，是线光谱，选项A错误；一群氢原子处于的能级，向低能级跃迁时可以辐射出=3种频率的光子，选项B正确；若用13.6eV的光子照射处于基态的氢原子，可以使它电离，选项C错误；11eV不等于任何两个能级的能级差，则若用11eV的光子照射处于基态的氢原子不能被吸收，则不可以使它跃迁到n=2的能级，选项D错误；故选B.2、C【解析】

线框进入磁场过程：时间根据楞次定律判断可知感应电流方向是逆时针方向，感应电流大小不变线框完全在磁场中运动过程：磁通量不变，没有感应产生，经历时间线框穿出磁场过程：时间感应电流方向是顺时针方向，感应电流大小不变，故C正确。3、D【解析】

电光石火形容事物像闪电和石火一样一瞬间就消逝，是指时间短暂，与速度无关，选项A错误；一步之遥是指距离较短，与速度无关，选项B错误；姗姗来迟，形容行动缓慢，选项C错误；风驰电掣形容速度很大，故选D.4、B【解析】A、对接过程中需要调整相对速度、方位等，“天宫一号”和“神舟九号”形状和大小不能忽略，故不能视为质点，故A错误；B、当研究整体的运行周期时，形状和大小可以忽略，可以视为质点，故B正确；C、当没有特别指明所选参考系时，一般就以地面为参照物，此时对接后的整体在绕地球做圆周运动，故C错误；D、对接之后，以“天宫一号”为参照物，“神舟九号”静止不动，故D错误；故选B．【点睛】解决本题的关键知道物体能看成质点的条件，以及知道选择不同的参考系，物体的运动规律往往会不同．5、C【解析】根据左手定则，A图中F方向向右，选项A正确；B图中F方向向右，B正确；C图中F方向向上，C错误；D图中F方向斜向左上方，选项D正确；此题选择不正确的选项，故选C.6、C【解析】氢原子辐射出一个光子后，从高能级向低能级跃迁，氢原子的能量减小，能级减少，即半径减小，库仑力做正功，电势能减小，故ABD正确；根据ke2r2=m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】

画出机器人的运动轨迹，如图所示：

图中有交点，说明机器人可能会两次通过同一点，故A错误；整个过程的初位置坐标为（0，0），末位置坐标为（2，2），故位移为22m，故B正确；机器人的运动轨迹是一条曲线，故C错误；整个过程中机器人的位移与由点（5，5）运动到点（2，2）的位移方向相反，与x轴成45°，故D正确；故选BD。8、BD【解析】

粒子受到向上的洛伦兹力和向下的电场力，二力平衡时粒子沿直线运动，当二力不平衡时，粒子做曲线运动，由公式qv0B=qE，电量与电性不会影响粒子的运动性质；再分析电子的受力情况，从而明确电子是否会发生偏转。【详解】由于α粒子从左向右射入正交的电场和磁场空间，恰能做匀速直线运动，则两力平衡，即Eq=qvB，所以选择的速度v=，与电性和电量无关，但有确定的进、出口。若电子以相同的速度射入，相对α粒子电场力和洛仑兹力均反向，则电子仍将做匀速直线运动，所以选项A错误；同理，质子以相同的速度射入时，相对α粒子电场力和洛仑兹力虽减小，但两力仍平衡，沿直线通过，所以选项B正确；若质子进入的速度变大，电场力不变，但向上的洛仑兹力变大，所以质子将向上偏转，选项C错误，选项D正确。故选BD。【点睛】本题考查了利用质谱仪进行粒子选择原理，只要对粒子进行正确的受力分析即可解决此类问题，注意掌握粒子做直线运动，一定是匀速直线运动，且粒子的电量与电性均不会影响运动性质。9、AC【解析】由“来拒去留”可知，磁铁靠近线圈，则磁铁与线圈相互排斥，故A正确，B错误；由题目中图可知，当磁铁竖直向下运动时，穿过线圈的磁场方向向下增大，由楞次定律可知感应电流的磁场应向上，则由右手螺旋定则可知电流方向从a经过R到b．故C正确，D错误、故选AC．点睛：在判断电磁感应中磁极间的相互作用时可以直接利用楞次定律的第二种表示：“来拒去留”直接判断，不必再由安培定则判断线圈中的磁场，再由磁极间的相互作用判断力的方向．10、BCE【解析】

A．布朗运动是悬浮在水中花粉的无规则运动，由于花粉是由大量花粉分子组成的，所以布朗运动不能反映了花粉分子的热运动，故A错误；B．空气的小雨滴呈球形是水的表面张力，使雨滴表面有收缩的趋势的结果，故B正确；C．液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故C正确；D．由于不考虑分子间作用力，氢气和氧气只有分子动能，温度相同，它们的平均动能相同，故D错误；E．对于一定量的气体，根据状态方程：PV=Nrt可知如果压强不变，体积增大，则它的温度一定升高，同时又在对外做功，从能量守恒可知需要从外界吸收热量，故E正确．故选BCE.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、40【解析】

（1）[1]打B点时，重物下落的速度等于AC段的平均速度，所以；[2]同理打出C点时，重物下落的速度；[3]由加速度的定义式得（2）[4]由牛顿第二定律得：，解得：，代入数值解得：f=40Hz．【点睛】本题主要考查验证机械能守恒定律实验、纸带数据分析．解决这类问题的关键是会根据纸带数据求出打某一点的瞬时速度、整个过程的加速度；解决本题要特别注意的是打点计时器的频率不是经常用的50Hz．12、P4、P3、P2、P1A激光在MP界面上发生了全反射【解析】（1）四根针应该先插光路后面的针，否则光被挡住，后面的针无法确定位置，故正确的插针顺序应是P4、P3、P2、P1；

（2）在MP界面，光的入射角为30°，折射角为45°，则玻璃的折射率：≈1.41，故选A；

（3）若激光器正常发光，该同学发现在MP一侧始终找不到出射光线，由于是从光密介质到光疏介质，则可能是激光在MP界面上发生了全反射；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)－0.1m/s，负号表示方向与v1的方向相反(2)0.135J(3)v1′＝－0.7m/s，v2′＝0.8m/s【解析】

（1）令，设两物体碰撞后粘合在一起的共同速度为v，由动量守恒定律得代入数据解得v=-0.1m/s负号表示方向与v1的方向相反．（2）碰撞后两物体损失的动能为解得（3）如果碰撞是弹性碰撞，设碰后两物体的速度分别为v1′、v2′，由动量守恒定律得由机械能守恒定律得代入数据得【点睛】两物体碰撞时动量守恒，结合动量守恒定律求出碰撞后的末速度，结合能量守恒求出碰撞后损失的动能．若为弹性碰撞，则动量守恒，机械能守恒，结合动量守恒定律和机械能守恒定律求出碰后的速度大小．14、(1)(2)4【解析】（1）当沿轴方向运动的粒子做类平抛运动，且落