黑龙江省佳木斯市2021-2022学年物理高二第二学期期末考试试题含解析

2021-2022高二下物理期末模拟试卷考生须知：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、如图为氢原子的能级图．大量氢原子处在n=3的能级，能够辐射出N种频率的光，其中波长最长的光，光子能量为E，则A．N=3，E=1.89eVB．N=3，E=12.09eVC．N=2，E=1.51eVD．N=2，E=1.89eV2、在天花板O点处通过细长轻绳栓一小球构成单摆，在O点正下方A点有一个能挡住摆线的钉子，OA的距离是单摆摆长的一半，如图所示。现将单摆向左方拉开一个小角度θ（θ＜5°），然后无初速度地释放，关于单摆以后的运动，下列说法正确的是（）A．摆球往返运动一次的周期比无钉子时的单摆周期小B．摆球在平衡位置右侧上升的最大高度大于在平衡位置左侧上升的最大高度C．摆球在平衡位置左、右两侧走过的最大弧长相等D．摆球向左经过最低点的速度大于向右经过最低点的速度3、·关于自由落体运动，下列说法正确的是（）A．自由落体加速度的方向总是竖直向下的B．赤道处的自由落体加速度最大C．初速度为零，加速度大小为的运动就是自由落体运动D．在自由落体运动中，重的物体比轻的物体下落得快4、全球首创超级电容储存式现代电车在中国宁波基地下线，没有传统无轨电车的“辫子”，没有尾气排放，乘客上下车的30秒内可充满电并行驶5公里以上，刹车和下坡时可把80%的刹车能量转化成电能回收储存再使用，若使用“3V、12000F”石墨烯纳米混合型超级电容器的电车，下列说法正确的是（）A．该电容最多能储存72000C的电荷量B．该电容器的容量为36000A·hC．若30s能充满，则充电平均电流为1200AD．电容器随着放电，电量逐渐减少到0，电容也会逐渐减少到05、长度为L、质量为M的平板车的左端紧靠着墙壁，右端站着一个质量为m的人（可视为质点），某时刻人向左跳出，恰好落到车的左端，而此时车已离开墙壁有一段距离，那这段距离为（布与水平地面间的摩擦不计）A．L B． C． D．6、下列关于熵的有关说法错误的是（）A．熵是系统内分子运动无序性的量度B．在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小C．热力学第二定律也叫做熵减小原理D．熵值越大，代表系统内分子运动越无序二、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、图甲是一列简谐横波在某一时刻的波的图象，图乙是x＝2m处的质点从该时刻开始计时的振动图象，a、b是介质中两个质点，下列说法正确的是()A．质点a比质点b先回到平衡位置B．这列波的波速是2m/sC．这列波沿x轴负方向传播D．8s内质点b通过的路程是40cm8、—个氘核和一个氚核反应后生成一个氦核和一个中子，同时放出一个γ光子．已知氘核、氚核、中子、氦核的质量分别为m1、m2、m3、m4，普朗克常量为h，真空中的光速为c．下列说法正确的是A．这个核反应的反应方程是B．生成的中子不具有波动性C．辐射出的γ光子的能量一定为（m1＋m2—m3—m4）c2D．若辐射出的γ光子能量为E，则γ光子的波长为9、如图所示为a、b、c三个质点运动的速度一时间图象，若三个质点同时从同一位置出发，则关于三个质点的运动，下列说法中正确的是A．t1时刻a在最前面，c在最后面B．t1时刻a、b两质点的速度大小相等、方向相反C．0-t1时间内a、c速度减小，b速度增大D．0-t1时间内，a、b、c之间的距离在不断减小10、如图是双缝干涉实验装置的示意图，S为单缝，S1、S2为双缝，P为光屏。用绿光照射单缝S时，可在光屏P上观察到干涉条纹。为使相邻两个亮条纹的中心间距增大，下列措施可行的是A．减小双缝间的距离B．增大双缝到屏的距离C．将绿光换为红光D．将绿光换为紫光三、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）某学习兴趣小组的同学为了验证动量守恒定律，分别用如下图的三种实验实验装置进行实验探究，图中斜槽末端均水平。(1)用图甲和图乙所示装置进行实验时，若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，则_________A．m1>m2rC、m1>m2r(2)在用图乙所示装置进行实验时(P为碰前入射小球落点的平均位置)，设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，所得“验证动量守恒定律”的结论为(用装置图中的字母表示)____________。(4)用如图丙所示装置验证动量守恒定律，用轻质细线将小球1悬挂于0点，使小球1的球心到悬点0的距离为L，被碰小球2放在光滑的水平桌面上的B点.将小球1从右方的A点(OA与竖直方向的夹角为α)由静止释放，摆到最低点时恰与小球2发生正碰，碰撞后，小球1继续向左运动到C点，小球2落到水平地面上到桌面边缘水平距离为x的D点。实验中已经测得上述物理量中的a、L、x，为了验证两球碰撞过程动量守恒，已知小球1的质量m1，小球2的质量m2，还应该测量的物理量有_________________________。12．（12分）如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点之间还有个点未画出，则相邻计数点时间间隔为__________，其中，，，，，，则点处瞬时速度的大小是__________，加速度的大小是__________．（计算结果保留两位有效数字）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）如图所示，绷紧的水平传送带足够长，始终以v1=2m/s的恒定速率顺时针运行．初速度大小为V2=5m/s的小物块从与传送带等高的水平面上的A点向左运动，经B点滑上传送带，已知A、B两点的距离xo=2.25m，物块与水平面的动摩擦因数μ1=0.2，物块与水平传送带的动摩擦因数μ2=0.4，重力加速度g=l0m/s2，不考虑物块由水平面滑上传送带的能量损失．求：(1)物块向左运动时到达B点的速度；(2)物块在传送带上向左能达到的最远位置；(3)物块在传送带上运动过程中与传送带能否达共速．14．（16分）在幼儿园里为了锻炼小朋友四肢的力量，进行了一项游戏活动，让小朋友用轻绳拉着汽车轮胎奔跑，如图甲所示，在一次训练中，小朋友手里拉着不可伸长的轻绳拖着质量m＝5.5kg的轮胎从静止开始沿着笔直的跑道匀加速奔跑，5s时轮胎从轻绳上脱落，此时轮胎的速度为5m/s，再经过1s轮胎停止．不计空气阻力．己知绳与地面的夹角为37°，轮胎与地面间的摩擦因数始终保持不变．（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2）求：（1）画出轮胎运动全过程的v﹣t图象．（2）绳子拉力的大小为多少？（3）轮胎在整个运动的过程中，由于摩擦而产生的热量Q是多少？15．（12分）如图所示，竖直轻弹簧B的下端固定于水平面上，上端与A连接，开始时A静止。A的质量为m＝2kg，弹簧B的劲度系数为k1＝200N/m。用细绳跨过定滑轮将物体A与另一根劲度系数为k2的轻弹簧C连接，当弹簧C处在水平位置且未发生形变时，其右端点位于a位置，此时A上端轻绳恰好竖直伸直。将弹簧C的右端点沿水平方向缓慢拉到b位置时，弹簧B对物体A的拉力大小恰好等于A的重力。已知ab＝60cm，求：（1）当弹簧C处在水平位置且未发生形变时，弹簧B的形变量的大小；（2）该过程中物体A上升的高度及轻弹簧C的劲度系数k2。

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、A【解析】

根据知，这些氢原子可能辐射出三种不同频率的光子．波长最长的，则频率最小，因此氢原子由n=3向n=2能级跃迁时辐射的光子能量最小，则故A正确，BCD错误；故选A2、A【解析】

摆线被钉子挡住后，绕A点做单摆运动，摆长发生变化，则周期也要发生变化。以前往返一次的周期为：T＝2．挡住后，往返一次的周期为π．故A正确。根据机械能守恒定律，摆球在左、右两侧上升的最大高度一样。故B错误。由几何关系得，右边的弧长小于左边的弧长，故C错误。摆球摆动的过程中机械能守恒，所以摆球向左经过最低点的速度等于向右经过最低点的速度。故D错误。3、A【解析】

A．自由落体加速度的方向总是竖直向下的g，选项A正确；B．赤道处的自由落体加速度最小，两极最大，选项B错误；C．初速度为零，加速度大小为g的运动不一定是自由落体运动，只有只在重力作用下、初速度为零的运动才是自由落体运动，选项C错误；D．在自由落体运动中，重的物体和轻的物体加速度均为g，下落得一样快，选项D错误；故选A.4、C【解析】A、根据C=Q/U，Q=CU=12000F3V=36000C，A错误；B、根据Q=It=36000C=10A·h，B错误；C、根据I=Q/t==1200A，C正确；D、电容的大小只与电容器本身有关，与所带电荷量无关，D错误．故选C．5、C【解析】设人从小车上跳起后沿水平方向的分速度为v1，小车沿水平方向的速度为v2，人和小车在水平方向的动量守恒，选取向左为正方向，则：mv1+Mv2=0，设人从右端到达左端时间为t，则有：mv1t+Mv2t=0，化简为mx1=Mx2，由空间几何关系得：x1+x2=L，联立解得车的位移为：，故C正确，ABD错误．

6、C【解析】熵是系统内分子运动无序性的量度，在一个孤立的系统，熵越大，系统的无序度越大，故A正确；根据热力学第二定律，在自然过程中熵是不会减小的，故B正确；热力学第二定律也叫熵增原理，故C错误；在一个孤立的系统，熵越大，系统的无序度越大，故D正确；此题选择错误的选项，故选C．点睛：理解熵增加原理：利用绝热过程中的熵是不变还是增加来判断过程是可逆还是不可逆的基本原理．在一个孤立的系统，分子只能向无序方向发展．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【解析】

C.由乙图读出，t=0时刻x=2m处质点的速度向上，在甲图上，由波形的平移法可知，这列波沿x轴正方向传播，故C不符合题意；B.由图知：λ=8m，T=4s，则波速v=λT=8A.波沿x轴正方向传播，甲图中a质点向上运动，b质点向下，故a比b先回到平衡位置，故A符合题意；D.8s内质点b通过的路程是s=8A=8×5=40cm，故D符合题意。8、AD【解析】

这个反应的核反应方程式，该核反应方程为聚变反应，故A正确；任何粒子都具有波动性，故B错误．聚变反应中的质量亏损△m=（m1+m2）﹣m3﹣m4，亏损的质量转化为能量如果以光子的形式释放，则E=（m1+m2﹣m3﹣m4）c2，如果生成的粒子有动能，则有部分能量转化为动能，故C错误；根据，得光子的波长为：，故D正确。故选AD．9、AC【解析】

A.根据速度图象与坐标轴围成的面积表示位移，知0-t1时间内，a的位移最大，c位移最小，而三质点同时从同一位置出发，所以t1时刻，质点a位于b、c的前面，c在最后，选项A正确；B.t1时刻a、b两质点的图象相交，说明两质点的速度大小相等、方向相同。故B错误。C.由图像可知，0-t1时间内a、c速度减小，b速度增大，选项C正确；D.0-t1时间内，因a的速度一直大于b，b的速度一直大于c，则a、b、c之间的距离在不断增加，选项D错误。10、ABC【解析】

A．根据双缝干涉条纹的间距公式知，减小双缝间的距离，即d变小，则干涉条纹间距减大，故A正确。

B．根据双缝干涉条纹的间距公式知，增大双缝到屏的距离，即l增大，干涉条纹间距增大。故B正确。

C．根据双缝干涉条纹的间距公式知，将绿光换为红光，波长变长，则干涉条纹间距变大。故C正确。

D．根据双缝干涉条纹的间距公式知，将绿光换为紫光，波长变短，则干涉条纹间距减小。故D错误。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、Cm1OP=m1OM+m2【解析】(1)在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律故有：m1v0=m1v1+m2v2，在碰撞过程中假设发生弹性碰撞有：12m1v02=12m1v12+12m2v22，解得v1=m1-m(2)P为碰前入射小球落点的平均位置，M为碰后入射小球的位置，N为碰后被碰小球的位置，碰撞前入射小球的速度为v0=OPt，碰撞后入射小球的速度为v1=OMt，碰撞后被碰小球的速度为：v2=ONt，将动量守恒式m1v0=m1v1+m2v2的速度代入化简可得：

(3)为了验证两球碰撞过程动量守恒，需要测量两小球的质量，小球1质量m1，小球2质量m2，小球1碰撞前后的速度可以根据机械能守恒定律测出，所以还需要测量OC与OB夹角β，需要通过平抛运动测量出小球2碰后的速度，需要测量水平位移S和桌面的高度h;验证动量守恒的表达式为m1【点睛】本题考查验动量守恒定律的三种情景，要注意本实验中运用等效思维以及碰撞前后的瞬时速度如何测出。12、【解析】

由于每相邻两个计数点间还有个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上点时小车的瞬时速度大小，，根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小，得，，，为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值得：，即小车运动的加速度计算表达式为：．【点睛】根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小．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)；(2)x=2m；(3)两者能共速【解析】（1）小物块在水平面上受到摩擦力的作用，设到达B点的速度为vB，根据动能定理：-μ1mgx0=代入