河南省信阳市康健大药房高级中学2021年高二物理测试题含解析

河南省信阳市康健大药房高级中学2021年高二物理测试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.氢原子的能级如图所示．氢原子从n=4能级直接向n=1能级跃迁所放出的光子，恰能使某金属产生光电效应，下列判断正确的是（）A．氢原子辐射出光子后，氢原子能量变大B．该金属的逸出功Wo=12.75eVC．用一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时所发出的光照射该金属，该金属仍有光电子逸出D．氢原子处于n=1能级时，其核外电子在最靠近原子核的轨道上运动参考答案：BD解：A、氢原子发生跃迁，辐射出光子后，氢原子能量变小．故A错误．B、根据恰能使某金属产生光电效应，由n=4跃迁到n=1，辐射的光子能量最大，△E=13.6﹣0.85eV=12.75eV．则逸出功Wo=12.75eV，故B正确．C、一群处于n=3的氢原子向低能级跃迁时，辐射的能量小于从n=4能级直接向n=1能级跃迁所放出的光子能量，则不会发生光电效应，故C错误．D、根据玻尔原子模型，可知，处于n=1能级时，其核外电子在最靠近原子核的轨道上运动．故D正确．故选：BD．2.（单选）用遥控器调换电视频，就是传感器把光信号转化为电信号的过程。下列属于同类传感器的是A．红外报警装置

B．走廊照明灯的声控开关C．自动洗衣机中的压力传感装置

D．电饭煲中控制加热和保温的温控器参考答案：A3.某一金属在一束绿光的照射下发生了光电效应，则下列说法正确的是（）A．若改用红光照射也一定能发生光电效应B．若增大绿光的照射强度，则逸出的光电子的最大初动能可能变大C．若增大绿光的照射强度，则单位时间内逸出的光电子的数目一定增多D．若改用紫光照射，则单位时间内逸出的光电子的数目一定增多参考答案：C【考点】光电效应．【分析】发生光电效应的条件是入射光的频率大于极限频率，与入射光的强度无关．入射光的强度影响单位时间内发出光电子的数目．【解答】解：A、某金属在一束绿光的照射下，发生了光电效应，若改用红光照射，由于红色光的频率小，光子的能量小．则不一定能发生光电效应．故A错误．

B、根据光电效应方程Ekm=hγ﹣W0，知最大初动能与入射光的强度无关．故B错误．

C、金属在一束绿光的照射下，发生了光电效应，增大绿光的强度，单位时间内发出的光电子数目增加．故C正确．

D、用紫光照射时，逸出的光电子的最大初动能增大，而光电子的数目与光的强度有关．故D错误．故选：C4.（单选）如图所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为的相同小球，小球之间用劲度系数均为的轻质弹簧绝缘连接。当3个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为已知静电力常量为，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为（

）A.

B．

C．

D．参考答案：C5.下列静电学公式①E=U/d②E=kq／r2

③E=F／q

中A.它们都只对点电荷的场才成立．B.②只对点电荷的场成立，①对任何电场都成立．C.②只对点电荷的场成立，③对任何电场都成立．D.①②③适用于任何电场．参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.磁感应强度是表示磁场

和

的物理量，其大小为垂直穿过单位面积磁感线的条数，其方向定义为小磁针静止时

极的指向。参考答案：强弱，方向，N7.（4分）在玻尔的氢原子模型中,已知电子的第1条(即离核最近的那条)可能轨道的半径为r1,则第2条可能轨道的半径r2=________.电子在这第2条可能轨道上运动时的动能Ek=______.已知基本电荷为e,静电力恒量为k.参考答案：4r1；8.气垫导轨是常用的一种实验仪器．它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦．我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：A．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB；B．调整气垫导轨，使导轨处于水平；C．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止地放置在气垫导轨上；D．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1．E．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作．当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2．本实验中还应测量的物理量是

，利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是

．参考答案：B的右端至D板的距离L2；=【考点】验证动量守恒定律．【分析】本题的关键是列出A、B系统的动量守恒定律表达式，再结合速度与位移的关系即可求解．【解答】解：对A与B组成的系统，由动量守恒定律应有=再由=，=，其中是B的右端至D板的距离，所以实验还应测量出B的右端至D板的距离L2即动量守恒定律的表达式应为=故答案为：B的右端至D板的距离L2；=9.参考答案：10.两列波源振动情况完全相同的相干波在同一水平面上传播，两列波的振幅均为A，某时刻它们的波峰、波谷位置如图所示。回答下列问题：①在图中标出的M、N、P、Q四点中，振动增强的点是

；

②由图中时刻经1/4周期时，质点M相对平衡位置的位移是

。参考答案：M、P

零11.在收音机接收中波段电磁波时，其LC振荡电路的电感L是固定的，当可变电容器电容为C1时可接收频率为535kHz的电磁波，当可变电容器的电容为C2时可接收频率为1605kHz的电磁波，则电容之比C1：C2=

，这两列波的波长之比=

。参考答案：9：1，3：1

12.如图所示为氢原子的能级图。用光子能量为12.09eV的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同波长的光有

种，其中最短波长为

。(已知普朗克常量，1eV=1.6×10-19J)（结果保留两位有效数字）参考答案：3

1.0×10-7

13.电阻R1和R2分别标有规格“100Ω、4W”和“12.5Ω、8W”，将它们串联起来之后，能承受的最大电压是_____V。参考答案：22.5三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用20分度的游标卡尺测物体的长度，如图甲所示，读数为________cm。用螺旋测微器测物体的厚度，如图乙所示，读数为________mm。参考答案：3.145

6.10515.用单摆测定重力加速度的实验装置如图1所示．（1）组装单摆时，应在下列器材中选用

（选填选项前的字母）．A．长度为1m左右的细线B．长度为30cm左右的细线C．直径为1.8cm的塑料球D．直径为1.8cm的铁球（2）测出悬点O至小球球心的距离（摆长）L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g=

（用L、n、t表示）．（3）用多组实验数据做出T2﹣L图象，也可以求出重力加速度g，已知三位同学做出的T2﹣L图线的示意图如图2中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值．则相对于图线b，下列分析正确的是

（选填选项前的字母）．A．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长LB．出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次C．图线c对应的g值小于图线b对应的g值D．图线a对应的g值大于图线b对应的g值（4）某同学测出不同摆长时对应的周期Y，作出T2﹣L图线，如图3所示，再利用图线上任两点A、B的坐标（x1，y1）、B（x1，y2），可求得g=

．若该同学测摆长时漏加了小球半径，而其它测量、计算均无误，也不考虑实验误差，则用伤处方法算得的g值和真实值相比是

的（选项“偏大”、“偏小”或“不变”）．参考答案：（1）AD；（2）；（3）B；（4）；不变．【考点】用单摆测定重力加速度．【分析】（1）单摆测定重力加速度的原理是：单摆的周期公式T=2π；在摆角很小的情况下，单摆的振动才是简谐运动；为减小空气阻力的影响，摆球的直径应远小于摆线的长度，选择密度较大的实心金属小球作为摆球．摆长等于摆线的长度加上摆球的半径．（2）应用单摆轴公式可以求出重力加速度．（3）根据单摆的周期公式变形得出T2与L的关系式，再分析T2﹣L图象中g与斜率的关系，得到g的表达式．根据重力加速度的表达式，分析各图线与b之间的关系．（4）应用单摆周期公式求出图象的函数表达式，然后根据函数表达式与图示图象分析答题．【解答】解：（1）为减小实验误差，应选择1m左右的摆线，故选A，为减小空气阻力影响，摆球应选质量大而体积小的金属球，故选D，因此需要的实验器材是AD．（2）单摆的周期：T=，由单摆周期公式：T=2π可知，重力加速度：g==．（3）根据单摆的周期公式T=2π得，T2=，根据数学知识可知，T2﹣L图象的斜率k=，当地的重力加速度g=．A、由图2所示图象可知，对图线a，当L为零时T不为零，所测摆长偏小，可能是把摆线长度作为摆长，即把悬点到摆球上端的距离作为摆长，故A错误；B、实验中误将49次全振动记为50次，则周期的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏大，图线的斜率k偏小．故B正确；C、由图可知，图线c对应的斜率k偏小小于图线b对应的斜率，由g=可知，图线c对应的g值大于图线b对应的g值，故C错误；D、由图示图象可知，图线a与图线b的斜率相等，由g=可知，图线a对应的g值等于图线b对应的g值，故D错误；故选B；（4）根据单摆的周期公式T=2π得，T2=，T2﹣L图象的斜率：k==，重力加速度：g=；若该同学测摆长时漏加了小球半径，而其它测量、计算均无误，也不考虑实验误差，T2﹣L图象的斜率不变，所测重力加速度g不变，即算得的g值和真实值相比是不变的．故答案为：（1）AD；（2）；（3）B；（4）；不变．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，倾角=37的粗糙斜面固定在水平面上，斜面足够长。一根轻弹簧一端固定在斜面的底端，另一端与质量m=1.0kg的小滑块(可视为质点)接触，滑块与弹簧不相连，弹簧处于压缩状态。当t=0时释放滑块，在0～0.24s时间内，滑块的加速度a随时间t变化的关系如图乙所示。已知弹簧的劲度系数k=2.0102N/m，当t=0.14s时，滑块的速度v1=2.0m/s。g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8。最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：（1）斜面对滑块的摩擦力Ff的大小；（2）t=0.14s时滑块与出发点间的距离d；（3）在0～0.44s时间内，滑块运动的位移x。参考答案：（1）Ff=4.0N；（2）d=0.20m；（3）x=0.39m【详解】（1）滑块与弹簧分离后有：mgsin＋Ff=ma1，其中a1=10m/s2解得斜面对滑块的摩擦力Ff=4.0N。（2）当t1=0.14s时，弹簧恰好恢复原长，则在t=0时有：kd-mgsin-Ff=ma，a=30m/s2解得滑块与出发点间的距离d=0.20m。（3）设从t1=0.14s时开始，经时间Δt1速度减为零Δt1==0.20s在Δt1时间内滑块上升的位移x1==0.20m即滑块在t2=0.34s时速度减为零，此后滑块将反向做匀加速直线运动a2==2.0m/s2在t2=0.34s到t3=0.44s内滑块的位移x2=a2(t3-t2)2=0.01m所以在0～0.44s时间内，滑块运动的位移x=d＋x1-x2=0.39m17.如图所示，质量M=0.040kg的靶盒A静止在光滑水平导轨上的O点，水平轻质弹簧一端栓在固定挡板P上，另一端与靶盒A连接．Q处有一固定的发射器B，它可以瞄准靶盒发射一颗水平速度为v0=50m/s，质量m=0.010kg的弹丸，当弹丸打入靶盒A后，便留在盒内，碰撞时间极短．不计空气阻力．求：（1）弹丸进入靶盒A后，弹丸与靶盒A的共同速度设为v；（2）弹丸进入靶盒A后，弹簧的最大弹性势能为多少？参考答案：解：（1）弹丸进入靶盒A后，弹丸与靶盒A的共同速度设为v，选取向右为正方向，由弹丸与靶盒A组成的系统动量守恒得：mv0=（m+M）v

所以：v===10m/s．（2）当靶盒A的速度减为零时，弹簧的弹性势能最大，由系统机械能守恒得弹簧的最大弹性势能为：Ep=（m+M）v2=J=2.5J答：（1）弹丸进入靶盒A后，弹丸与靶盒A的共同速度v为10m/s；（2）弹丸进入靶盒A后，弹簧的最大弹性势能为2.5J．【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律．【分析】（1）弹丸打入靶盒A的过程，由于碰撞时间极短，弹丸与靶盒A组成的系统动量守恒，根据动量守恒定律列出等式，求出碰撞后的共同速度v；（2）弹丸进入靶盒A后压缩弹簧，弹簧的最大弹性势能等于碰撞后瞬间系统的动能，由系统机械能守恒求出弹簧的最大弹性势能．18.如图所示，足够长的圆柱形气缸竖直放置，其横截面积为S=1×10﹣3m2，气缸内有质量m=2kg的活塞，活塞与气缸壁封闭良好，不计摩擦．开始时活塞被销子K销于如图位置，离缸底L1=12cm，此时气缸内被封闭气体的压强为P1=1.5×105Pa，温度为T1=300K．外界大气压为P0=1.0×105Pa，g=10m/s2．①现对密闭气体加热，当温度升到T2=400K，其压强P2多大？②若在此时拔去销子K，活塞开始向上运动，当它最后静止在某一位置时，气缸内气体的温度降为T3=360K，则这时活塞离缸底的距离L3为多少？③保持气体温度为360K不变，让气缸和活塞一起在竖直方向作匀变速直线运动，