2021-2022年黑龙江省哈尔滨市第三中学高二（下）期末物理试题（解析版）

1、 哈三中2021-2022 学年度下学期高二学年期末考试物理试卷一、选择题（本题共14小题，每小题4分，共56分。在每小题给出的四个选项中，19小题只有一个选项正确，其余小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的不得分）1. 以下说法正确的是（）A. 爱因斯坦提出能量子的概念B. J.J.汤姆孙认为阴极射线是电磁波C. 康普顿效应说明光子不仅具有能量还具有动量D. 普朗克用能级图解释了氢原子光谱的实验规律【答案】C【解析】【详解】A普朗克解释黑体辐射时首先提出能量子概念，故A错误；BJ.J.汤姆孙认为阴极射线是电子流，故B错误；C康普顿效应第一次从实验上证实了爱因斯坦

2、提出的关于光子具有动量的假设，光子和电子、质子这样的实物粒子一样，不仅具有能量，也具有动量，故C正确；D玻尔用能级图解释了氢原子光谱的实验规律，故D错误。故选C。2. 下列说法正确的是（）A. 电子的发现说明了原子核内部还有复杂结构B. 卢瑟福根据粒子散射实验提出了原子的核式结构C. 密立根用摩擦起电的实验发现了电子D. 在可见光中，红光的能量子最强【答案】B【解析】【详解】A电子的发现，说明了原子不是组成物质的最小粒子，说明原子有一定的结构，A错误；B卢瑟福根据粒子散射实验提出了原子的核式结构，B正确；C汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况断定阴极射线本质上是带负电的电子流，并求出了比

3、荷，从而发现了电子，C错误；D由光子的能量公式可知，在可见光中，红光的频率最小，红光能量子最弱，D错误。故选B。3. 关于振动和波，下列说法正确的是（）A. 有机械波必有振动B. 纵波中，质点的振动方向与波的传播方向垂直C. 纵波中，波水平向右传播，各个质点一定上下振动D. 波源停止振动时，介质中的波动立即停止【答案】A【解析】【详解】A产生机械波的条件是有振动的波源和传播机械波的介质，故有机械波必有振动，A正确；BC纵波中，质点的振动方向与波的传播方向平行，BC错误；D波源停止振动时，介质中的波仍继续向远处传播直到振动的能量完全损失为止，D错误。故选A。4. 1956 年吴健雄用半衰期为5.

4、27年的空放射源对李政道和杨振宁提出的在弱相互作用中宇称不守恒进行实验验证。的衰变方程式为+ +（其中是反中微子，它的电荷为零，质量可认为等于零）。下列说法正确的是（）A. 此核反应为衰变B. 增大压强可使的半衰期变为10.54年C. 的核子数为60，核电荷数为28D. 衰变能释放出，说明其原子核内有【答案】C【解析】【详解】A此核反应放出电子，为衰变，选项A错误；B外部条件不能改变放射性元素的半衰期，选项B错误；C根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，的核子数为60，核电荷数为28，选项C正确；D衰变释放出是核内的中子转化为质子时放出的电子，不能说明其原子核内有，选项D错误。故选C。5. 某弹

5、簧振子做简谐振动的位移时间图像如图所示，下列说法正确的是（）A. 振动图像上A、B两点，小球的速度相同B. 在t=0.1s和t=0.2s时，小球的加速度大小相等、方向相反C. 振动图像上A、B两点，小球的动量大小相等、方向相反D. 在t=0.2s和t=03s时，小球的动能相等【答案】C【解析】【详解】AC位移时间图像的斜率表示速度，所以A、B两点，小球的速度大小相等，方向相反，所以球的动量大小相等、方向相反，故A错误，C正确；B在t=0.1s时，小球的加速度最大、方向沿x轴的负方向，t=0.2s时，加速度为零，故B错误；D在t=0.2s和t=0.3s时，小球速度不同，所以动能不相等，故D错误。

6、故选C。6. 关于热力学定律，下列说法正确的是（）A. 石子从空中落下，最后静止在地面上，说明能量消失了B. 热机中燃气的内能不可能完全转化为机械能且不产生其他影响C. 水电站将水的机械能转化为电能的过程属于能量耗散D. 不可能使热量从低温物体传递到高温物体【答案】B【解析】【详解】A石子从空中落下，最后静止在地面上，机械能转化为其他形式的能，而能量并没有消失，选项A错误；B根据热力学第二定律可知，热机中燃气的内能不可能完全转化为机械能且不产生其他影响，选项B正确；C能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性，指能量的可利用率越来越低，水电站将水的机械能转化为电能的过程不属于

7、能量耗散，选项C错误；D根据热力学第二定律，热量可以从低温物体传递到高温物体，但要引起其他的变化，选项D错误。故选B。7. 为了交通安全，常在公路上设置如图所示的减速带，减速带使路面稍微拱起以达到车辆减速的目的。一排等间距设置的减速带，可有效降低车速，称为洗衣板效应。如果某路面上的减速带的间距为2m，一辆固有频率为2Hz的汽车匀速驶过这排减速带，下列说法正确的是（）A. 汽车速度越小，颠簸得越厉害B. 汽车速度越大，颠簸得越厉害C. 当汽车以4m/s的速度行驶时颠簸得最历害D. 当汽车以3m/s的速度行驶时颠簸得最厉害【答案】C【解析】【详解】由可得当汽车以4m/s速度行驶时，过减速带的频率与

8、汽车的固有频率相同，发生共振，汽车颠簸得最厉害。故选C。8. 如图所示，S点为振动源，其频率为50Hz，所产生的横波向右传播，波速为20m/s，P、Q是波传播途径中的两点，已知SP=4.5m，SQ=6m。 经过足够长时间后（此时P、Q已经开始振动）当S通过平衡位置向上运动时，则（）A. P在波谷，Q通过平衡位置向下运动B. P在波峰，Q通过平衔位置向上运动C. P在波谷，Q通过平衡位置向上运动D. P在波峰，Q通过平衡位置向下运动【答案】C【解析】【详解】波的波长为则有则当S通过平衡位置向上运动时，根据传播方向与振动方向的关系可知P在波谷，Q通过平衡位置向上运动，故C正确，ABD错误。故选C。

9、9. 一列简谐横波在t=0时刻的波形图如图所示，介质中x=2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y=0.2sin10t，下列选项说法正确的是（）A. 波向右传播B. t=0.5s时质点P位于波谷处C. 波传播的速度为10m/sD. Q质点的振幅为0.2m【答案】D【解析】【详解】A质点P做简谐运动的表达式则振动周期为则在质点P的位移为即在正向最大位移处，由“上下坡法”可知该波向左传播，A错误；Bt=0.5s时质点的位移在平衡位置处，故B错误；C波传播的速度为故C错误；D由图可知，Q质点的振幅为0.2m，故D正确。故选D。10. 如图，一定质量的理想气体从状态a（p0、V0、T0）经热力学

10、过程ab、bc、ca后又回到状态a、对于ab、bc、ca三个过程，下列说法正确的是（）A. ab过程中，气体始终放热B. bc过程中，气体的温度先升高后降低C. ca过程中，气体对外界做功D. ca过程中，气体内能减小【答案】BD【解析】【详解】Aab过程气体经历等压变化，体积增大，气体对外界做功，根据盖吕萨克定律R是常数，可知气体温度升高，内能增大，根据热力学第一定律可知气体始终吸热，故A错误；Bbc过程中，气体压强与体积的乘积先增大后减小，根据理想气体状态方程可知气体的温度先升高后降低，故B正确；CDca过程气体经历等容变化，气体对外界做功为零，而气体压强减小，根据查理定律可知气体温度降低

11、，所以内能减小，故C错误，D正确。故选BD。11. 在光电效应实验中，某同学按如图a方式连接电路，利用该装置在不同实验条件下得到了三条光电流I与A、K两极之间电压UAK的关系曲线（甲光、乙光、丙光）如图b所示，则下列说法中正确的是A. 甲、乙两光的光照强度相同B. 丙光照射阴极时，极板的逸出功最大C. 甲、乙、丙三光的频率关系为D. 若把滑动变阻器的滑片P向右滑动，光电流不一定增大【答案】CD【解析】【详解】A. 甲、乙两光对应的遏止电压相同，两光的频率相同，频率相同的情况下，饱和光电流大的光照强度大，则甲光的光照强度大，故A项不符合题意；B. 极板的逸出功是极板金属的属性，不变，故B项不符合

12、题意；C. 甲、乙两光对应的遏止电压相同，小于丙光的遏止电压，根据入射光的频率越高，对应的截止电压Uc越大，所以甲光、乙光的频率相等，小于丙光的频率，故C项符合题意；D. 图中光电管加的是正向电压，如果已经达到饱和光电流，把滑动变阻器的滑片P向右滑动，正向电压增大，光电流不增大，故D项符合题意12. 2021年10月14日18时51分，我国在太原卫星发射中心采用长征二号丁运载火箭，成功发射首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”。该星将实现国际首次太阳Ha波段光谱成像的空间探测，填补太阳爆发源区高质量观测数据的空白，提高我国在太阳物理领域的研究能力，对我国空间科学探测及卫星技术的发展具有重要意义

13、。假设太阳中的核反应为： +X，其中的质量为m1，比结合能为E1，的质量为m2，比结合能为E2，的质量为m3，比结合能为E3，X的质量为m4，比结合能为E4，下列说法正确的是（）A. X是中子B. X是质子C. 该核反应释放的能量为E = 4E3- 3E2- 2E1D. 该核反应的质量亏损为m= m3 +m4-m1- m2【答案】AC【解析】【详解】AB根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为1，电荷数为0，是中子，故A正确，B错误；C根据结合能的概念可知，该核反应释放的能量为故C正确；D该核反应的质量亏损为故D错误故选AC。13. 图示为几种金属的逸出功和氢原子能级图。现有大量处于能

14、级的氢原子向低能级跃迁，结合图表信息可知（）金属钨钙钾铷4.543202.252.13A. 铷的极限频率小于钙的极限频率B. 氢原子跃迁时对外辐射连续光谱C. 氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能减小D. 氢原子辐射的光有3种频率能使钨发生光电效应【答案】AD【解析】【详解】A根据由于铷的逸出功小于钙的逸出功，所以铷的极限频率小于钙的极限频率， A正确；B氢原子跃迁时对外辐射的不是连续光谱，是线状谱，B错误； C氢原子辐射光子后，电子从高轨道跃迁到低轨道，电子的动能增大，原子的势能减小，总能量减小， C错误；D大量处于能级的氢原子跃迁时辐射种的光，其中有可知氢原子辐射的光有3种频率能使钨发生

15、光电效应，D正确；故选AD。14. 一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播，已知x=处质点的振动方程为y=Asint， 则t=T时刻的波形图可能是（）A. B. C. D. 【答案】AB【解析】【详解】x=处质点的振动方程为，则时刻x=处质点偏离平衡位置的位移为零，AB正确，CD错误。故选AB。二、实验题（共14分）15. 在“油膜法估测分子大小”的实验中，实验步骤如下：A.往浅盘里倒入适量的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上；B.将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上；C.用注射器将事先配制好的油酸酒精溶液在适当高度滴1滴在水面上，待油膜形状稳定；D将1mL的油酸溶

16、于酒精中制成1104mL的油酸酒精油液，用注射器将溶液一滴一滴的滴入量筒中，每滴入100滴，量筒内的溶液增加1mL；最后，将玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，从而估算出油酸分子直径的大小；（1）上述步骤中，正确的顺序是_ 。（填写步骤前面的字母）（2）实验中测得油酸分子直径的数量级约为_。A.10-5m B.10-8m C.10-10m D.10-15m（3）实验后，某小组发现所测得的分子直径d明显偏小，原因可能是_。A.水面上痱子粉撒得太厚，油膜没有充分展开B.求每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数计多了C.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算D.计算油膜面积时，舍去所有不足一格的

17、方格【答案】 . DACB . C . B【解析】【详解】（1）1将1mL的油酸溶于酒精中制成1104mL的油酸酒精油液，用注射器将溶液一滴一滴的滴入量筒中，每滴入100滴，量筒内的溶液增加1mL；然后往浅盘里倒入适量的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上；用注射器将事先配制好的油酸酒精溶液在适当高度滴1滴在水面上，待油膜形状稳定；将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上；最后，将玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，从而估算出油酸分子直径的大小，故正确的顺序是DACB。（2）2油酸直径数量级约为10-10m，故ABD错误，C正确。故选C。（3）3A水面上痱子粉撒得

18、太厚，油膜没有充分展开，则面积测量值偏小，直径测量值偏大，故A错误；B求每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数计多了，每滴溶液的体积测量值偏小，则直径测量值偏小，故B正确；C将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算，则油酸溶液体积比实际油酸体积大，所以直径的测量值偏大，故C错误；D计算油膜面积时，舍去所有不足一格的方格，则所用面积比实际面积小，直径的测量值偏大，故D错误。故选B。16. 单摆测定重力加速度的实验装置如图所示：（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1.5m左右的弹性线 B.长度为1m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

19、）如图，用游标卡尺测量摆球的直径，游标卡尺的读数为_mm。（3）某同学测出悬点O到小球球心的距离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）（4）另一组同学用多组实验数据做出T2 - L图像（T为单摆的周期，L为摆长），也可以求出重力加速度g，已知两位同学做出的T2 - L图线的示意图如图中的a、b所示，a、b都过原点，经分析发现图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则图线a对应的g值_图线b对应的g值（填“大于”或“小于”），该同学经过分析发现自己在测量单摆周期时出现失误，其周期的测量值_（填“偏大”或“偏小”）【答案】 . BDDB . 15.5

20、. . 小于 . 偏大【解析】【详解】（1）1AB单摆摆动过程中，摆长不变，所以选用1m左右的细线，故A错误，B正确；CD摆球质量越大体积越小，空气阻力造成的影响越小，所以选用直径为1.8cm的铁球，故C错误，D正确。故选BD；（2）2游标卡尺的读数为（3）3单摆的周期为联立可得（4）4由单摆周期公式可得可知图线的斜率斜率越大，g值越小，所以图线a对应的g值小于图线b对应的g值。5由可得g值偏小的原因可能是周期测量值偏大造成的。三、计算题（共30分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给分。有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）17. 如图甲示，将一轻质

21、弹簧一端固定，另一端悬挂一质量m=0.3kg的小球并使之静止。现把小球向下拉3cm，然后由静止释放并开始计时，小球在竖直方向上做简谐振动。已知弹簧的劲度系数k=300N/m，小球运动过程中弹簧始终在弹性限度内；重力加速度g取10m/s2；不计空气阻力。求：（1）简谐振动的振幅A；（2）小球在平衡位置下方2cm处时的回复力大小。【答案】（1）310-2m；（2）6N【解析】【详解】（1）小球静止时位置为平衡位置，把小球向下拉3cm，则偏离平衡位置的位移最大值为3cm，即振幅为（2）由恢复力大小的公式可得18. 激光技术已经渗透到了我们生活中的方方面面，近日，中国首台国产100千瓦级工业激光器亮相，引发全球关注。如图所示是研究光电效应的实验电路，调节滑动变阻器触头c使光电管两极电压逐渐增大，直至灵敏电流计中电流恰好为零，此时电压表示数称为遏止电压。现分别用激光器产生的频率为、的高纯度激光照射阴极，测得遏制电压分别为、，已