2021-2022学年新疆乌鲁木齐市沙依巴克区乌鲁木齐四中物理高二第二学期期末学业水平测试试题含解析

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、汞原子的能级图如图所示．现让一束单色光照射到大量处于基态的汞原子上，汞原子只发出三种不同频率的单色光．那么，关于入射光的能量，下列说法正确的是()A．可能大于或等于7.7eVB．可能大于或等于8.8eVC．一定等于7.7eVD．包含2.8eV、4.9eV、7.7eV三种2、关于光电效应，下列说法正确的是()A．极限频率越大的金属材料逸出功越大B．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应C．从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小D．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多3、如图所示的四个图中，AB、BC均为轻质杆，各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接，两杆都在B处由铰链连接，且系统均处于静止状态．现用等长的轻绳来代替轻杆，能保持平衡的是()A．图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丙B．图中的AB杆可以用轻绳代替的有甲、丙、丁C．图中的BC杆可以用轻绳代替的有乙、丙、丁D．图中的BC杆可以用轻绳代替的有甲、乙、丁4、如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一根不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为，现用水平拉力F拉其中一个质量为3m的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是（）A．质量为2m的木块受到四个力的作用B．当F逐渐增大到时，轻绳刚好被拉断C．当F逐渐增大到1.5时，轻绳还不会被拉断D．轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为5、不计空气阻力，以一定的初速度竖直上抛一物体，物体从被抛出至回到抛出点的运动时间为t.现在物体上升的最大高度的一半处设置一块挡板，物体撞击挡板前后的速度大小相等、方向相反，撞击所需时间不计，则这种情况下物体上升和下降的总时间约为()A．0.5t B．0.4t C．0.3t D．0.2t6、一个电阻接在10V的直流电源上,它的发热功率为P,当它接到电压为u=10sin100πtV的交流电源上时,发热功率是()A．0.25P B．0.5P C．P D．2P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，物体A、B的质量均为m，与接触面的动摩擦因数均为，B物体所接触的面是竖直的跨过滑轮的轻绳分别与接触面平行，且滑轮的质量、滑轮上的摩擦都不计欲使物体A在水平面上做匀速直线运动设物体无论沿哪一方向运动均不会与滑轮相碰，则水平力F应为A．

mg B．

mg C． D．

mg8、一列向左传播的简谐横波，时刻的波形如图所示，振幅为。时，质点首次到达波峰位置，质点的横坐标为。则下列说法正确的是___________．A．这列波的传播速度为B．时，质点向上运动C．时，质点仍位于波谷D．时，质点首次处于波峰位置E.在时间内，质点运动的路程为9、如图所示，实线为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t＝0时的波形图，过了1秒钟，当Q点在t＝0时的振动状态传到P点时，则（）A．此时1cm<x<2cmB．此时2cm<x<3cmC．此波的传播速度为（4n+3）cm/s，n＝0，1，2，3…D．Q处质点此时正在波谷位置，加速度沿y轴的负方向10、如图所示．平行板电容器两个极板为A、B，B板接地，A板带有电荷量+Q．板间电场有一固定点P．若将B板固定，A板下移一些，或者将A板固定，B板上移一些．在这两种情况下，以下说法正确的是A．A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势不变B．A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势升高C．B板上移时，P点的电场强度不变，P点电势降低D．B板上移时，P点的电场强度减小，P点电势降低三、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）某小组做了“测定玻璃的折射率”实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸．(1)该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示，其中实验操作正确的是___________．ABCD(2)该小组选取了操作正确的实验记录，在自纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示，则玻璃的折射率n=____________．（用图中线段的字母表示）12．（12分）用“插针法”测定透明半圆柱玻璃砖的折射率,O为玻璃截面的圆心,使入射光线跟玻璃砖平面垂直,如图所示四个图中P1、P2、P3、P4是四个学生实验插针的结果．(1)如图所示四个图中肯定把针插错了位置的是____________________________．(2)这四个图中可以比较准确地测定折射率的是____________________________．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）如图所示，在光滑的水平面上固定有左、右两竖直挡板，挡板间距离足够长，有一质量为3m、长为L的木板靠在右挡板处，另有一质量为m的小物块（可视为质点），放置在木板的右端。现使小物块和木板以共同的速度v0向左运动，设木板与左、右挡板的碰撞中无机械能损失，重力加速度大小为g.则：（1）木板与挡板发生第二次碰撞之前的速度多大？（2）木板与挡板发生第四次碰撞之前，系统共损失了多少机械能？14．（16分）如图所示，AOB是由某种透明物质制成的半径为R的1/4圆柱体横截面（O为圆心），透明物质折射率为。今有一束平行光以450的入射角从真空射向柱体的O平面，这些光线中有一部分不能从柱体的AB面上射出，设凡射到OB面的光线全部被吸收，也不考虑OA面的反射。求：①从AO面射人逶明物质的折射角；②光线从透明物质射向真空时发生全反射的临界角；③从圆柱AB面上能射出光线的部分的弧长。15．（12分）在室温条件下研究等容变化，实验装置如图所示，由于不慎使水银压强计左管水银面下h=10cm处有长为L=4cm的空气柱．开始时压强计的两侧水银柱最高端均在同一水平面，温度计示数为7℃，后来对水加热，使水温上升到77℃，并通过调节压强计的右管，使左管水银面仍在原来的位置．若大气压为76cmHg，求：(1)加热后左管空气柱的长度L’；（结果保留一位小数）．(2)加热后，压强计两管水银面的高度差△h．

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、C【解析】

电子由高能级向低能级跃迁时，可以跃迁到任何一个低能级，每一种跃迁都伴随着一种频率的光子，即释放一种单色光．【详解】只发出三种不同频率的单色光，说明单色光照射后的汞原子处于第三能级，汞原子吸收的光子能量为：，C正确；ABD错误；2、A【解析】

A．逸出功W0=hνc，W0∝νc，νc为截止频率，A正确；B．只有照射光的频率ν大于等于金属截止频率νc，才能产生光电效应现象，B错；C．由光电效应方程Ek=hν-W0知，因ν不确定时，无法确定Ek与W0的关系，C错；D．光强一定时，频率越高，则光子数越少，单位时间内逸出的光电子数就越少，D错．【点睛】解决本题关键掌握光电效应的条件和规律．知道光电流的大小在发生光电效应的前提下，与入射光的强度有关．3、B【解析】试题分析：根据（轻）绳子只能提供拉力的特点和对B点受力分析结合平衡条件可知：图甲、乙、丁中的BC不能用绳子代替，图乙中的AB不能用绳子代替，B正确，ACD错误．考点：本题考查平衡条件及绳、杆的施力特点．4、C【解析】

A．质量为2m的木块受重力、支持力、m对它的压力以及摩擦力，还有轻绳对它的拉力，总共五个力的作用，故A错误；BC．当轻绳对质量为2m的木块的拉力为时，根据牛顿第二定律质量为m和2m的木块的加速度：对整体进行受力分析，有：可知当拉力为2时，轻绳恰好被拉断，故B错误，C正确；D．以质量为m的木块为研究对象，当轻绳刚要被拉断时，由牛顿第二定律有：故D错误。故选C。5、C【解析】

物体做竖直上抛运动，从抛出至回到原点的时间为t，根据对称性可得，物体下降时间为0.5t，故高度为物体自由落体运动0.5h过程，有联立解得故第二次物体上升和下降的总时间故选C。6、B【解析】

一个电阻接在10V的直流电源上，它的发热功率是P，知．当接到电压为u=10sin100ωtV的交流电源上，有效值为则发热功率A．0.25P，与结论不相符，选项A错误；B．0.5P，与结论相符，选项B正确；C．P，与结论不相符，选项C错误；D．2P，与结论不相符，选项D错误；故选B．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、CD【解析】

A在运动过程中受到摩擦为滑动摩擦，大小；如果A水平向右运动，则，如果A水平向左运动，则；所以CD正确，AB错误。8、ADE【解析】

AB．时，质点向下振动，时，质点首次到达波峰位置，故该波的周期，由图可知波长，可得波速故A正确，B错误；C．时，质点位于波谷，经过，质点处于平衡位置向下振动，故C错误；D．处的波峰传到质点处时，质点首次处于波峰位置，波向左传播，历时故D正确；E．在时间内，质点运动的路程为两个振幅，即，正确。故选ADE。9、AC【解析】

AB、当Q点在t=0时的振动状态（通过平衡位置向上振动）传到P点时，x=0cm处质元在波谷，x=2cm处质元在波峰，则1cm<x<2cm向y轴的正方向运动，2cm<x<3cm向C、波长λ=4cm，根据传播规律可知，1s时间内，波向x轴负方向传播了(n+34)λ，n=0、1、2…．即传播了(n+34)个周期，则周期T=44n+3s，n=0、1、2…．根据波长、周期和波速的关系可知，v=λTD、根据波动规律可知，此时Q处质点处于波谷，加速度沿y轴正方向，D错误。10、AC【解析】

AB．由题，电容器两板所带电量不变，正对面积不变，A板下移时，根据、和可推出：可知，P点的电场强度E不变。P点与下板的距离不变，根据公式U=Ed，P点与下板的电势差不变，则P点的电势不变。故A正确，B错误。CD．B板上移时，同理得知，P点的电场强度不变，根据公式U=Ed，P点与下板的电势差减小，而P点的电势高于下板的电势，下板的电势为零，所以P点电势降低。故C正确，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、B【解析】

(1)[1]因玻璃的折射率较大，故在玻璃中的折射角一定小于入射角；实验作出的入射角一定大于折射角；并且光线从玻璃中出来后，应与入射光平行A．与分析不符，故A项不符合题意；B．与分析相符，故B项符合题意；C．与分析不符，故C项不符合题意；D．与分析不符，故D项不符合题意．(2)[2]折射率为：其中：解得：12、AC【解析】分别连接P1、P2和P3、P4用以确定入射光线和出射光线的入射点与折射点，并连接该两点，可确定出射光线和玻璃砖内部折射光线，如图所示．由图可知，图A把针插错了；图B是r=i=0的特殊情况，不能测定n；图D入射角太大接近临界角，使出射光线弱、观察误差大；而图C的入射角适中，所以C比较准确．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）【解析】

（1）设木板与挡板发生第二次碰撞之前的速度为v1。木板与挡板发生第一次碰撞后瞬间，木板以原速率反弹，物块速度不变，取向右为正方向，根据动量守恒定律得：3mv0﹣mv0＝（3m+m）v1解得：v1=v0即木板与挡板发生第二次碰撞之前的速度为v1=v0。（2）第二次碰撞后到两者达到共同速度v2的过程，规定向左为正方向，根据动量守恒得：3mv1﹣mv1＝（3m+m）v2解得：v2=v1＝（）2v0。即木板与挡板发生第三次碰撞之前的速度为：v2＝（）2v0。依此类推，木板与挡板发生第四次碰撞之前的速度为：v3＝（）3v0=v0根据能量守恒定律得木板与挡板发生第四次碰撞之前，系统共损失机械能为：△E=(3m+m)v02-(3m+m)(v0)2=答：（1）第二次碰撞之前的速度是（2）系统共损失机