河南省新郑市新郑高级中学2021-2022学年高二（下）期末模拟物理试题（二）

河南省新郑市新郑高级中学2021-2022学年高二（下）期末模拟物理

试题（二）

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一、单选题

1.利用如图甲所示电路，测出光电流/随电压U的变化图像如图乙所示，已知Uc=5.6V,如图丙

所示是氢原子能级图，大量处于〃=2能级的氢原子跃迁到基态时，发射出的光照射光电管阴极K,

下列判断正确的是（）

A.氢原子跃迁发射出的光越强，照射到光电管阴极K产生的光电子能量越高

B.氧原子跃迁发射出的光照射到光电管阴极K的时间越长，〃越大

C.电子从阴极K表面逸出的最大初动能为4.6eV

D.阴极K材料的逸出功为4.6eV

2.如图所示，摆长为/的单摆，放在倾角为9的光滑斜面上，当摆球在斜面所在的平面内做小摆

A.B.T=2i

geos。

C.7=2万D.以上答案都不对

gsin。

3.如图甲，一根水平张紧的弹性长绳上有等间距的。'、P\0、P、。五个质点，相邻两质点间

距离为Im,r=0时刻，。点从平衡位置开始沿y轴正方向振动，并产生分别向左、向右传播的波，

。点振动图像如图乙所示，当。质点第一次达到正方向最大位移时，P点刚开始振动，则下列说法

正确的是（）

A.0点振动1.5s后，。点和。’点开始振动

B.当。'点第一次达到正向最大位移时，0点通过的路程为15cm

C.片15s时，Q点振动的速度最大，加速度为零

D.若。质点振动的周期减为2s,则沿绳传播的波速增大为2m/s

4.下列说法正确的是（）

A.摆钟走时快了必须调短摆长，才可能使其走时准确

B.火车过桥要减速慢行，是为了防止火车因共振而倾覆

C.挑水时为了防止水从水桶中荡出，可以加快或减慢走路的步频

D.在连续均匀的海浪冲击下，停在海面的小船上下振动，是共振现象

5.如图所示，MN是足够长的湖岸，S/和8是湖面上两个振动情况完全相同的波源，它们激起的

水波波长为2m,SS2=5m,且S/与S的连线与湖岸平行，到岸边的垂直距离为6m,则岸边始终平

静的地方共有（）

MN

A.2处B.3处C.4处D.无数处

6.下列说法中正确的是（）

A.B衰变现象说明原子核外存在电子

B.康Th（牡）核衰变为rPa（镁）核时，衰变前Th核质量大于衰变后Pa核与0粒子的总质量

C.a粒子散射实验的结果证明原子核是由质子和中子组成的

D.原子核的比结合能越大，则原子核中核子的平均质量（原子核的质量除以核子数）就越大，平

均每个核子的质量亏损就越多，原子核越稳定

7.以下有关近代物理内容的若干叙述正确的是（）

A.紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面

逸出的光电子的最大初动能也随之增大

B.重核裂变过程中反应前后核的总质量增大，轻核聚变过程中核的总质量减小

C.比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定

D.根据玻尔理论，一个氢原子由〃=4能级跃迁到较低能级时，最多能释放6种不同频率的光

8.如图所示，有一光投射到放在空气中的平行玻璃砖的第I表面，下面说法中正确的是（）

A.如果在第I界面上入射角大于临界角，光将不会进入玻璃砖

B.光从第II界面射出时出射光线可能与最初的入射光线不平行

c.光进入第I界面后可能不从第n界面射出

D.不论光从什么角度入射，都能从第H界面射出

二、多选题

9.含有光电管的电路如图（a）所示,（b）图是用甲、乙、丙光照射光电管得到的/-U图线，Uci、

A.（a）图中光电管两端的电压为反向电压

B.甲、乙光的频率相等

C.甲光照射时光电子的最大初动能比乙光照射时光电子的最大初动能大

D.若氢原子从〃=6能级向”=1能级跃迁时辐射出的光不能使此光电管发生光电效应，则氢原子从

〃=6能级向”=2能级跃迁时辐射出的光也不能使此光电管发生光电效应

10.如图所示，人工元素原子核^Nh开始静止在匀强磁场以、&的边界上，某时刻发生裂变

生成一个氨原子核:He和一个Rg原子核，裂变后的微粒速度方向均垂直2/、氏的边界MN。氮原

子核通过B/区域第一次经过边界时，距出发点的距离为/,Rg原子核第一次经过MN边界距

出发点的距离也为则下列有关说法正确的是（）

XXXXXXXX

XXXXXX8XX

XXXHXXXXX

XXX0XXXXX

O

-:-

XXXXXX8XX

2

XXXXXXXX

xxxxxxxx

xxxxxxxx

A.两磁场的磁感应强度8/：82=111：141

B.两磁场的磁感应强度B/：2

C.氯原子核和Rg原子核各自旋转第一个半圆的时间比为2：141

D.氯原子核和Rg原子核各自旋转第一个半圆的时间比为111：141

11.如图实线是某时刻的波形图像，虚线是经过0.2s时的波形图像，下列判断正确的是（）

A.波传播的可能距离为7m或5m

nQ

B.周期不可能是或0.8s

C.若波速是35m/s,波向右传播

D.若0.2s小于一个周期时，传播的距离为3m或1m

12.如图所示，质量均为，"的A,B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，用大小等于，"g的恒力

尸向上拉B,运动距离为人时;B与A分离。下列说法正确的是（）

A

A.B与A刚分离时，弹簧长度等于原长

B.B与A刚分离时，它们的加速度为g

C.弹簧的劲度系数等于平

h

D.在B与A分离之前，它们做加速直线运动

三、实验题

13.某同学利用单摆测定当地的重力加速度，实验装置如图甲所示.

L

图甲图乙图丙

（1）在测量单摆的周期时，他用秒表记下了单摆做50次全振动的时间，如图乙所示，秒表的读数

为s.

（2）该同学经测量得到5组摆长A和对应的周期T,画出L-N图线，然后在图线上选取A、B两

个点，坐标如图丙所示.则当地重力加速度的表达式g=（用心、LB、八和及表示）.

（3）处理完数据后，该同学发现在计算摆长时误将摆球直径当成半径代入计算，即L=/+d,这样

（选填“影响”或“不影响”）重力加速度的计算.

（4）该同学做完实验后，为使重力加速度的测量结果更加准确，他认为：

A.在摆球运动的过程中，必须保证悬点固定

B.摆线偏离平衡位置的角度不能太大

C.用精度更高的游标卡尺测量摆球的直径

D.测量周期时应该从摆球运动到最高点时开始计时

其中合理的有.

14.某同学为了测量截面为正三角形的玻璃三棱镜的折射率，先在白纸上放好三棱镜，在棱镜的左

侧插上两枚大头针P1和P2,然后在棱镜的右侧观察到Pl和P2的像，当B的像恰好被P2的像挡住

时，插上大头针月和巴，使心挡住修、巴的像，心也挡住B、丐的像，在纸上标出的大头针的

位置和三棱镜的轮廓如图所示。

（1）在图上画出对应的光路。（)

（2）为了测出三棱镜玻璃材料的折射率，若以AB为分界面，需要测量的量是,在图

上标出它们。（）

（3）三棱镜玻璃材料折射率的计算公式是片___________o

（4）若在描绘三棱镜轮廓的过程中，放置三棱镜的位置发生了微小的平移（移至图中的虚线位置，

底边仍重合），若仍以A2为分界面，则三棱镜玻璃材料折射率的测量值__________真实值（选填

“大于,，“小于,，或“等于”）。

四、解答题

15.如图甲所示，静止在匀强磁场中的;Li核俘获一个速度为%=7.7xl04mzs的中子而发生核反应,

即；Li+：n-：H+；He,若已知：He的速度大小吻=2.0x101/$,其方向与反应前中子速度方向相

同，试求:

（1）；H的速度大小和方向;

（2）在图乙中，己画出并标明两粒子的运动轨迹，请计算出轨道半径之比;

(3)当；He旋转三周时,粒子:H旋转几周？

X,XXXXX

on

XXXX

XXXXXX

XXXXXX

甲

16.一列简谐横波在x轴上传播，在〃=0和/2=0.5s两时刻的波形分别如图中的实线和虚线所示,

求：

（1）若周期大于心力，波速多大？

（2）若周期小于如。，则波速又是多少？

（3）若波速为92m/s,求波的传播方向.

17.如图所示，将半径为R的透明半球体放在水平桌面上方，。为球心，直径恰好水平，轴线00'

垂直于水平桌面。位于。点正上方某一高度处的点光源。S发出一束与00,夹角。=60。的单色光射

向半球体上的A点，光线通过半球体后刚好垂直射到桌面上的B点，己知也R,光在真空中

2

传播速度为c,不考虑半球体内光的反射，求：

(1)透明半球对该单色光的折射率”；

(2)该光在半球体内传播的时间。

18.一劲度系数匕400N/m的轻弹簧直立在地面上，弹簧的上端与盒子A连接在一起，盒子内装有

物体B,B的下表面恰与盒子接触，如图所示。已知A和B的质量%B=lkg,g=10m/s2,不计

阻力，先将A向上抬高使弹簧伸长5cm后从静止释放，A和B一起做上下方向的简谐运动。试求：

A

(1)A的振幅；

(2)A、B处于最高点时的加速度大小；

(3)A、B处于最低点时A对B的作用力大小。

19.笊核和负核聚变的核反应方程为；H+：HT；He+；n,已知：H的比结合能是2.78MeV,；H的

比结合能是L09MeV,:He的比结合能是7.03MeV,则该核反应释放的核能为多少？

参考答案:

1.D

【详解】A.根据光电效应方程耳„,=机-%可知，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与

入射光的强度无关，故A错误；

B.根据可知，光电子的最大初动能越大，则遏止电压越大；结合光电效应方程可知，入

射光的频率越大，则遏止电压越大，与照射的时间无关，故B错误；

C.根据题意可知q=5.6V,由公式Ekm=eUc可知，光电子的最大初动能为

4.=eUc=5.6eV

故C错误；

D.根据光电效应方程其中光子的能量为

/«/=£,-£,=-3.4eV-(-13.6)eV=10.2eV

则材料的逸出功为

Wo=10.2eV-5.6eV=4.6eV

故D正确，

故选D。

2.C

【详解】斜面上的单摆的重力沿斜面向下的分力与竖直悬挂的单摆的重力等效，故斜面上的单摆的

等效“重力加速度''为g'=gsin9,根据单摆的周期公式得

T=2TT\—--

Ygsin。

故选C.

点晴：由于小球位于光滑斜面上，摆动过程中回复力产生的加速度变小，周期将变长，应用等效加

速度方法解决是比较巧妙的，要注意这种等效方法.

3.B

【详解】A.由振动图像得知该波的周期

T=4s

由0点起振情况得波长为

/=4m

则波速为

振动从0点传到Q和Q的时间为

即。点振动2s后，。点和。’点开始振动，故A错误；

B.Q’起振方向与。点起振方向相同，即向y轴正方向，Q'点从开始振动到第一次达到正向最大位

移时，经过时间则此过程。点已经振动的时间为

113

-T=2s+-x4s=3s=-T

444

所以O点通过路程为

s=3A=}5cm

故B正确;

C.r=15s时，。点已经振动的时间为

131

f=15s-2s=13s=—T=3-T

44

则。点到达波峰，速度为零，加速度最大。故C错误；

D.波速是由介质决定的，与振源的振动周期无关。所以若。质点振动的周期减小时，沿绳传播的

波速不变，仍为lm/s；故D错误。

故选Bo

4.C

【详解】A.摆钟走时快了说明摆的周期变短了，需要增大单摆的周期，根据单摆的周期公式

T=2「］可知,必须增大摆长，才可能使其走时准确，故A错误；

B.火车过桥时要减速是为了防止桥发生共振，不是防止火车发生共振，故B错误；

C.挑水的人由于行走，使扁担和水桶上下振动，当扁担与水桶振动的固有频率等于人迈步的频率

时，发生共振，水桶中的水溢出，挑水时为了防止水从水桶中荡出，可以加快或减慢走路的步频,

故C正确；

D.停在海面的小船上下振动，是受迫振动，故D错误；

故选C。

5.C

【详解】由题意可知，水波波长为2m,当两波源到某点的距离之差为半个波长的奇数倍时，出现

振动减弱点，过的中垂线和MN的交点带两个波源的距离差为（U,根据三角形两边之差小于

第三边可知MN上的点到两个波源的距离差最大值小于5,即2.52,因此可知MN上振动减弱点

有两个0.52,两个1.54,一共四个。

故选Co

6.B

【详解】A.P衰变的实质是原子核内中子转化为质子过程释放的，故A错误；

B.原子核反应过程释放能量的原因是由于核反应过程产生质量亏损，故衰变前Th核质量大于衰

变后Pa核与p粒子的总质量，故B正确；

C.a粒子散射实验的结果证明原子具有核式结构，故C错误；

D.原子核的比结合能越大，则原子核中核子的平均质量（原子核的质量除以核子数）就越小，平

均每个核子的质量亏损就越多，原子核越稳定，故D错误。

故选Bo

7.C

【详解】A.紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，根据光电效应方程

Ek=hv-We

最大初动能与入射光的频率有关，与光强度无关。故A错误。

B.裂变和聚变过程都有质量亏损，释放能量。故B错误。

C.比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定。故C正确。

D.一个氢原子由”=4能级跃迁到较低能级时;最多能释放3种不同频率的光子；而一群氢原子由

〃=4能级跃迁到较低能级时，最多能释放6种不同频率的光子。故D错误。

故选Co

8.D

【详解】A.如果在第I界面上入射角大于临界角，光依然能折射进入玻璃砖，因为全反射发生在

从光密介质射向光疏介质，故A错误：

B.光路如下图所示，光到达第n界面时的入射角与第I界面的出射角相等，根据光路的可逆性则

在第II界面射出时出射角等于第I界面的入射角，出射光线一定与入射光线平行，故B错误；

I--------------------

n

CD.由A选项可知，光线一定能进入玻璃砖内，由光路可逆原理知，光在第II界面的入射角总是

小于临界角，不论光从什么角度入射，都能从第n界面射出，故c错误，D正确。

故选D。

9.BD

【详解】A.由电路图可知，逸出的光电子在电场力作用下做正功，则光电管两端电压为正向电压，

故A错误；

BC.由（b）图可知，甲、乙的遏止电压相等，根据爱因斯坦光电效应方程

线=〃*%

纥=eUc

甲、乙光照射时光电子的最大初动能相等，所以甲、乙两光的频率相等，故B正确，C错误；

D.若氢原子从〃=6能级向”=1能级跃迁时辐射出的光不能使此光电管发生光电效应，说明辐射的

光子能量仍小于金属的逸出功，当氢原子从〃=6能级向〃=2能级跃迁时辐射出的光子能量更小于金

属的逸出功，也不能使此光电管发生光电效应，故D正确。

故选BD«

10.BC

【详解】AB.原子核裂变的方程为

空Nhf：He+备Rg

由题意知分裂后的两原子核在匀强磁场中做匀速匀速圆周运动的半径相等，由洛伦兹力作为向心力

可得

mv

r=——

qB

由于原子核备冲原来处于静止状态，裂变过程由动量守恒定律可得

匕=m2v2

即

qtBt=q2B2

解得

3%2

A错误，B正确；

CD.粒子在磁场中的运动周期为

T2乃加

1=----

Bq

由于

q,By=q2B2

所以

T2m2

粒子在第一次经过MN边界时，均运动了半个周期，所以

4厂工厂网厂4；2

f2T2m2282141

C正确，D错误。

故选BC。

11.AD

【详解】AD.若波向左传播时，传播的距离为

32

x=n^-\—-=(4/?+3)m(〃=0,1,2...)

4

当〃=0时，0.2s小于一个周期

x=3m

当"=1时

x=7m

若波向右传播时，传播的距离为

A

%=—=(4〃+l)m(77=0,1,2...)

4

当"二0时，0.2s小于一个周期

x=lm

当”=1时

x=5m

故AD正确;

B.当波向左传播时，传播时间为

3T

£=仃+—

4

解得

4/0.8

T=-----s-(n-0,1,2...)

4〃+34〃+3

当〃=0时

T=——s

3

当波向右传播时，传播时间为

t=nT+7

解得

47z+l4〃+1

当〃=0时

7=0.8s

故B错误；

C.当波向左传播时

x4〃+3

v=—=------m/s=(20«+15)m/s(n=0,1,2...)

t0.2

当九=1时

v=35m/s

可知该波向左传播，故C错误。

故选AD。

12.CD

【详解】AB.在施加外力尸前，对A、B整体受力分析，可得

2mg=kx、

A、B两物体分离时，A、B间弹力为零，此时B物体所受合力

F^=F-mg=0

即受力平衡，则两物体的加速度恰好为零，容易知道此时弹簧弹力大小等于A受到重力大小，弹

簧处于压缩状态，故AB错误；

C.B与A分离时对物体A,有

mg=kx2

由于

xi—x2=h

所以弹簧的劲度系数为

故c正确;

D.在B与A分离之前，由牛顿第二定律知

F+kx-2mgF+kx

a=---------------=----------g

2m2m

在B与A分离之前，由于弹簧弹力一直大于加g且在减小，故加速度向上逐渐减小，所以它们向上

做加速度减小的加速直线运动，故D正确。

故选CD。

号券不影响AB

13.95.2

【详解】(1)⑴杪表的小盘读数为90s,大盘读数为5.2s,则秒表的读数为95.2s

(2)[2]根据单摆周期公式

L

T=2TT

g

解得

可知图线的斜率

k二&4

T^-T-

解得

g=4/年约

MT

(3)[3]若计算摆长时误将摆球直径当成半径代入计算，即L=/+d,而其它测量、计算均无误，也

不考虑实验误差，尸/图像的斜率不变，所测重力加速度g不变，即不影响重力加速度的计算。

(4)[4JA.实验时保证悬点固定，防止摆线松动带来摆长的变化，A正确;

B.摆线偏离平衡位置的角度不能太大，B正确;

C.测量摆球的直径不需要精读更高的游标卡尺，C错误;

D.测量周期应从摆球经过平衡位置时开始计时，D错误。

故选AB。

sinq

射角仇、折射角32标记见解析大

sin6^2

【详解】(1)[1]光路图如图所示。

(2)[2][3]若以AB为分界面，需要测量的量为入射角为、折射角例，如图所示。

(3)[4]该三棱镜玻璃材料的折射率的计算公式为

sin4

n=-----L

sin02

(4)[5]若在描绘三棱镜轮廓的过程中，放置三棱镜的位置发生了微小的平移，仍以AB为分界面，

将入射光线与AB(虚线)的交点和出射光线与BC(虚线)的交点连接起来，从而可知该连接线发

生偏转，导致折射角变小，而入射角不变，所以折射率的测量值比真实值大。

15.(1)1x103m/s；跟vo的方向相反;(2)3：40；(3)2周

【详解】(1)；Li核俘获中子的过程，系统动量守恒，设中子质量为，磔，汨的质量为a粒子的

质量为“山.则

m,iV(f=mnvi+mnV2

即：

―〃，-〃—=_1义]03mzs

负号表示跟血的方向相反。

(2)两个粒子都做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，由"8=机上得：

R

R=—

qB

在磁场中半径之比为

(3)运动周期为:

_17vr2冗m

i=-----=-------

vqB

则

设a粒子转3周的时间内，反冲核旋转”周，则有

n*TH=3iTa

代入数据得：

〃二2周

16.(1)12m/s(2)(4+16n)(n=l,2,3...)(3)向左传播

【详解】(1)若波向右传播，Axi=2m,At=t2—ti=0.5s,则vi=4二=4m/s；

△t

若波向左传播，AX2=6m,At=t2—ti=0.5s,则V2=3*=12m/s.

(2)若波向右传播,Ax3=(2+8n)m(n=1,2,3,...),At=t2—ti=0.5s,贝!JV3=—1=(4+16n)m/s(n

△t

=1,2,3,...)；

若波向左传播,Ax4=(6+8n)m(n=l,2,3,…)，At=t2—ti=0.5s则丫4=^1=(12+16n)m/s(n=

Ar

1,2,3,...).

(3)当波速为92m/s时，波向前传播的距离为Ax=vt=46m=(5+j)入，由(2)题答案可知波向左传

4

播.

R

17.(1)舟(2)-

C

【详解】(1)光从光源S射出经半球体到达水平桌面的光路如图

光由空气射向半球体，由折射定律，有

sin。