2021-2022学年河北省承德市高二（下）期末物理试卷（附答案详解）

2021~2022学年河北省承德市高二（下）期末物理试卷

1.2021年7月1日上午，庆祝中国共产党成立100周年大

会在北京天安门广场隆重举行。如图所示，受检直升机正以

相同的速度匀速飞过天安门广场表演区，下列说法正确的是

（）

A.”100周年”是时刻

B.研究直升机螺旋桨的运行情况时，螺旋桨可视为质点

C.以其中一架直升机为参考系时，其余直升机均做匀速直线运动

D.空气对直升机的作用力大小等于直升机受到的重力大小

2.四种温度下黑体热辐射的强度与波长的关系如图所示。有

关黑体辐射的实验规律和科学家们对黑体辐射的研究，下列

说法正确的是（）

A.随着温度升高，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动

B.随着温度升高，波长短的辐射强度增大，波长长的辐射强

度减小

C.英国物理学家瑞利提出的辐射强度按波长分布的理论公

式与实验相符

D.德国物理学家普朗克借助于能量子假说，提出的黑体辐射强度公式与实验相符

3.关于两类永动机和热力学的两个定律，下列说法正确的是（）

A.科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机

B.第二类永动机不可能制造成功的原因是违背了能量守恒定律

C.做功不一定改变物体的内能，热传递也不一定改变物体的内能，但同时做功和热传递一定

会改变物体的内能

D.利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机,将海水的一部分内能转化为机械能

是可能的

4.复旦大学物理系张远波教授课题组发现了一种新型二维

半导体材料一一黑磷，并成功制备了半导体测试材料。已知

黑磷是有黑色金属光泽的半导体，是白磷在很高压强和较高

温度下转化形成的。图为黑磷的微观结构，下列说法正确的

是（）

A.黑磷是晶体材料

B.黑磷和臼磷是同位素

C.黑磷没有固定的熔点

D.黑磷的微观各层结构都不同，每层内部结构松散

5.一定质量的理想气体，由状态A开始，经历①②两个不同过程

到达状态C,7-p图像如图所示，下列说法正确的是（）

A.过程①气体对外放热

B.过程②气体从外界吸收热量

C.在B到C的过程中，气体对外界做正功-*

P

D.单位时间内，状态A比状态C器壁单位面积上分子碰撞的次数多

6.如图甲所示的LC振荡电路中，电容器上的电荷量g随时间f变化的规律如图乙所示，t=

0.3s时的电流方向如图甲中标示，贝1（）

A.0.5s至1s时间内，电容器在放电

B.t=1s时，电路的电流为0

C.t=0.5s时，线圈的自感电动势为0

D.其他条件不变，增大电容器的电容，LC振荡电路周期减小

7.某金属的逸出功为10.32eV,一群处于基态（7i=1）的氢原子

n£/eV

吸收能量被激发后，辐射出的光子中只有两种光子可以使该金00-0

属发生光电效应，则氢原子吸收的最大能量为（）4--0.85

3--1.51

A.12.75eV

2--3.40

B.12.09eV

1-13.60

C.10.20eV

D.1.89eV

8.对于下图的描述，正确的是（）

康普顿效应电子的衍射图样氢222的衰变规律

原子的比结合能

A.康普顿效应表明光子除了具有能量之外还具有动量

B.电子束穿过铝箔的衍射图样，证实了电子具有粒子性

C.12个放射性原子核氨222,经过3,8天后将剩余6个

D.重核裂变与轻核聚变后，原子的比结合能都会增加

9.分子势能Ep与分子间距r的关系如图所示，图线与横轴交点的

坐标值为6,图线最低点对应的横坐标为七，取无限远处的分子势

能为0,则下列说法正确的是（）

A.当r=r1时，分子间的作用力为零

B.当r＞「2时，分子力随分子间距，的增大而减小

C.当『＜七时，分子力随分子间距「的减小而增大

D.当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距r的增大而增大

10.如图所示，倾角为。的斜面体。置于水平地面上，小物块6

置于斜面上，通过细绳跨过光滑的轻质定滑轮与砂桶。连接，

连接h的一段细绳与斜面平行。现往砂桶。中缓慢添加砂子的

过程中，。、仄c都处于静止状态，则下列说法正确的是（）

A.斜面体c对地面的压力竖直向下且大小不变

B.斜面体c对地面的摩擦力水平向右且不断增大

C.斜面体c对b的摩擦力平行斜面向下且不断增大

D.支架对定滑轮的作用力不断增大

11.小明用金属枷为阴极的光电管，探究光电效应现象,实验装置如图甲所示。已知普朗克常

量无=6.63x10-34J-So

（1）若要利用图甲探究光电效应中光电流与光照强度的关系，则电源左端M应为电源的

（填“正”或“负”）极。

（2）在探究光电效应中锄的遏止电压〃与入射光的频率v之间的关系时，当滑动变阻器从

（填“左”或“右”）向另一侧慢慢滑动时，光电流逐渐减小到零。

（3）实验中测得枷的遏止电压外与入射光频率v之间的关系如图乙所示，逸出功%=/（

结果保留两位有效数字）。

12.某同学利用弹簧测力计验证平行四边形定则。

（1）该同学想知道弹簧测力计中弹簧的劲度系数，于是他将刻度尺与弹簧测力计平行放置，如

图甲所示，根据图中信息可知该弹簧测力计中弹簧的劲度系数k=N/zn（结果保

留三位有效数字）。

甲

(2)用如图乙所示的实验装置验证力的平行四边形定则，弹簧测力计B挂于竖直木板上的固定

点C,下端用细线挂一重物手持弹簧测力计A拉结点0。分别读出弹簧测力计A和8的

示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录。点的位置和拉力的方向。

A.拉力方向应与木板平面平行

8.弹簧测力计应在使用前调零

C.与弹簧测力计相连的细线应适当长些

D改变拉力，进行多次实验，每次只需要记录拉力的方向

②该同学改变两弹簧测力计的夹角做第二次实验时，结点。的位置发生了变化，与第一次相

比两弹簧测力计拉力的合力将(填“不变”或“改变”)。

13.滑草超级大滑梯深受大人和小孩的喜爱。滑草大滑梯由倾角为。的倾斜滑道和水平滑道平

滑连接，如图所示。某同学坐在滑垫上从A点由静止下滑，在倾斜部分做匀加速直线运动，

经过B点后在水平部分开始做匀减速直线运动，最后停在C点，整个过程中人与草坪不接触。

从刚下滑开始计时，运动过程中该同学的速度大小与对应的时刻如表所示，求滑垫经过8点

时的速度大小外。

BC

14.如图(a),一粗细均匀的U型细玻璃管竖直放置在水平桌面上，左端封闭一段气体，右端

开口，。型管的底部长为L=26cm。当环境温度为27℃时左右两边的水银面相差九=16cm。

保持环境温度不变，将U型管绕右下角顺时针旋转90。，此时液面正好相平，如图(b)所示•

己知大气压Po=76cmHg。

(1)求图(a)状态下，左端封闭气体的长度；

(2)将该。型玻璃管放入温度为480K的密闭恒温箱，若保持图(a)所示摆放方式，稳定时左

右两边液面正好相平，求恒温箱内气体的压强。

L

(a)(b)

15.如图所示,传送带与水平地面间的夹角8=37。，传送带顶端4到底端8的长度L=23.2m,

传送带始终以为=8m/s的速度逆时针转动。在传送带顶端A轻放一质量m=0.5kg的煤块，

已知煤块与传送带间的动摩擦因数〃=0.5,取sin370=0.6,cos37°=0.8,重力加速度大

小g=10m/s2,求：

(1)煤块从传送带顶端A运动到底端B所需的时间t；

(2)煤块在传送带上留下的痕迹的长度s。

/O

37

答案和解析

1.【答案】。

【解析】A.“100周年”是时间间隔，故A错误；

A研究直升机螺旋桨的运行情况时，其大小形状不可忽略，螺旋桨不可视为质点，故8错误；

C.以其中一架直升机为参考系时，其余直升机是静止的，故C错误；

。.根据物体的平衡条件，空气对直升机的作用力大小等于直升机受到的重力大小，故。正确。

故选。。

2.【答案】D

【解析】A.随着温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，选项4错误；

区随着温度升高，各种波长的辐射强度都有增加，选项8错误；

CD德国物理学家普朗克借助于能量子假说，提出的黑体辐射强度公式与实验相符，选项C错误,

。正确。

3.【答案】D

【解析】4根据热力学第二定律，从单一热源吸收热量，全部用来对外做功而不引起其它变化是

不可能的，故A错误；

8.第二类永动机不可能制造成功的原因是违背了热力学第二定律，故8错误；

C.做功不一定改变物体的内能，热传递可以改变物体的内能，但同时做功和热传递不一定会改变

物体的内能，比如物体吸收热量的同时对外做功，内能不一定改变，故C错误；

。.根据热力学第二定律可知，利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，将海水的一

部分内能转化为机械能，这在原理上是可行的，故。正确。

4.【答案】A

【解析】AC.黑磷的微观结构呈现规则排列，具有空间上的周期性，属于晶体材料，因而具有固定

的熔点，故A正确，C错误；

8.质子数（即原子序数）相同，而中子数不同的元素互称同位素，白磷和黑鳞属于同素异型体，不

属于同位素，故B错误；

。.黑磷的微观各层结构都相同，每层内部结构紧密，故。错误。

5.【答案】C

【解析】4由图像可知过程①为过原点的直线，可知温度与压强成正比，根据理想气体状态方程

华=。可知该过程气体的体积保持不变，气体对外不做功，温度升高内能增大，根据热力学第一

定律可知需要从外吸收热量，A错误；

8.由图像可知过程②中，由A到8过程，气体温度不变，气体内能不变，气体的压强增大，可知

气体的体积减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知该过程气体对外放热，B错误；

C.由3到C过程，气体的温度升高，气体内能增大，气体的压强不变，可知气体的体积增大，外

界对气体做负功，即气体对外界做正功，根据热力学第一定律可知该过程气体从外界吸热，C正

确；

。.状态A和状态C的气体体积相等,单位体积内气体的分子数相同，状态A的温度比状态C的小，

气体在状态A的分子平均动能小于在状态C的分子平均动能，故单位时间内，状态A比状态C器

壁单位面积上分子碰撞的次数少，。错误。

6.【答案】A

【解析】A.在0.5s至Is时间内，q减小,电容器放电，故A正确：

A电流大小为q的变化率，在1s时，q的变化率最大，电流最大，故2错误；

C.t=0.5s时，电流为零，电流的变化率最大，线圈的自感电动势最大，故C错误；

。.由7=2兀阮可知，其他条件不变，增大电容器的电容，LC振荡电路周期变大，故。错误。

7.【答案】A

【解析】某金属的逸出功为10.32eV,有两种光子可以使该金属发生光电效应，故两种光子的能量

必须大于等于10.32eV,可知应吸收的能量为12.75eIZ,跃迁到n=4能级，故A正确，错误。

8.【答案】AD

【解析】【解答】

A康普顿效应表明光子除了具有能量

E=hv

还具有动量

h

故A正确；

8.电子束穿过铝箱的衍射图样，证实了电子具有波动性，故B错误；

C.半衰期是大量原子核衰变的统计规律，只对大量原子核有意义，对少量原子核没有意义故，故

C错误；

。.重核裂变与轻核聚变后，都要释放能量，原子的比结合能都会增加，故。正确。

故选AZX

9.【答案】CD

【解析】4.当「=万时，分子间的作用力表现为斥力，分子间作用力不为零，A错误；

员当r＞万时，分子力随分子间距，•的增大可能先增大后减小，也可能一直减小，与具体位置有关，

8错误；

C.当r＜「2时，分子间的作用力表现为斥力，分子力随分子间距r的减小而增大，C正确；

D当r＞「2时，分子间的作用力表现为引力，随分子间距增大，分子力做负功，分子势能增大，D

正确；

故选CD。

10.【答案】BD

【解析】A.往砂桶a中缓慢添加砂子的过程，细绳拉力F=Ga不断增大，以6、c整体为研究对象，

受到总重力G、细绳拉力尸、地面支持力凤及地面摩擦力/的作用，根据力的分解及平衡条件，

地面支持力

FN=G—FsinO=G—Gasin9

方向竖直向上且不断减小，根据牛顿第三定律可知，斜面体c对地面的压力竖直向下且不断减小，

故A错误；

8.地面对c的摩擦力大小

f=Fcosd=Gacos6

方向水平向左且不断增大，根据牛顿第三定律可知，斜面体c对地面的摩擦力水平向右且不断增

大，故8正确：

C.以b为研究对象，若Ga＜GbSin8,6受到c的摩擦力沿斜面向上，根据平衡条件有

fb=G^sine-Ga

摩擦力随Ga增大而减小，若Ga＞GbSinO,b受到c的摩擦力沿斜面向下，根据平衡条件有

fb=Ga-Gbsmd

摩擦力随Ga增大而增大，故C错误;

。.以定滑轮为研究对象，受到两细绳拉力尸=G。及支架对定滑轮的作用力，由平衡条件可得，支

架对定滑轮的作用力方向为沿两细绳拉力角平分线斜向上，作用力大小不断增大，故。正确。

故选BD。

11.【答案】（1）正；（2）左；（3）3.4x10-19

【解析】（1）利用图甲探究光电效应中光电流与光照强度的关系时，需要使光电子从K极板运动到

A极板，则电源左端M应为电源的正极。

（2）若探究遏止电压”与入射光的频率v之间的关系时，需要在光电管两端加反向电压，当减小光

电流时，即要增大光电管两端的反向电压，滑动变阻器从左向右滑动。

（3）由图乙可知，横轴截距表示截止频率，可得%=5.13x"“Hz,由

%=以

解得逸出功

14

Wo=6.63x10-34*5.13x10/=3.4x

12.【答案】（1）142；（2）①ABC；②不变

【解析】（1）在刻度尺上选取刻度，由胡克定律尸=依可知

10

k=x102N/m工142N/m

8.05-1.00

（2）

①4拉力方向应与木板平面平行，故A正确；

A弹簧测力计应在使用前调零，故8正确；

C.为减小误差，与弹簧测力计相连的细线应适当长些，故C正确；

。.每次实验，不但要记录拉力的方向，还要记录拉力的大小，故。错误。

故选ABC.

②第二次实验时重物质量没有改变，结点位置变化，两弹簧测力计拉力的合力不变，仍等于重物

受到的重力。

13.【答案】解：从表中数据可知，匀减速直线运动的加速度大小

Av,

a减=市=5m/s2

匀加速直线运动的加速度大小

。加=而=2叱

取前9s为研究过程，设匀加速的时间为r,则

a城一a减(9s-t)=11m/s

VB=a忠

解得

vB=16m/s

【解析】略

14.【答案】解：(1)设题图(a)中左管封闭气柱的长为"，气体压强pi

Po=Pi+pgh

解得

p1=76cmHg—16cmHg=60cmHg

封闭气体体积

匕=Sil

图(b)中，封闭气体压强pz

p。=P2+pgL

解得

p2=76cmHg-26cmHg=50cmHg

封闭气体体积

%=SG+3=S&+8)

由等温变化得

Pi-=PiVi

解得图(a)封闭气柱的长为

h=40cm

(2)初始时

p1=60cmHg

V1=Sh=40s

Ti=300K

恒温箱中

h

%=SW+2)=48S

而

T2=480K

根据理想气体状态方程

Pl^l_P3^3

元=丁

解得

p3=80cmHg

因为左右两边液面正好相平，所以此时封闭气体的压强等于恒温箱内气体的压强80c〃?Hg。

【解析】略

15.【答案】(1)煤块刚放上传送带时，受到的摩擦力方向向下，设煤块的加速度大小为由,从开

始加速到煤块速度与传送带速度相等时需要的时间为煤块对应的位移大小为X