北京市东城第50中2022年物理高二第二学期期末质量检测模拟试题含解析

2021-2022高二下物理期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、如图所示是光电效应的实验装置图，关于该实验下列说法正确的是A．在电源电动势足够大，入射光强度不变的前提下，将滑动变阻器的滑片向右移动，电流表的示数将会一直增大B．若电源电动势足够大，将电源正负极反向，滑动变阻器的滑片向右移动，电流表的示数将会减小到零C．对某种确定的金属来说，其遏止电压只由入射光的强度决定D．对某种确定的金属来说，入射光频率与遏止电压成正比2、研究光电效应现象的实验电路如图所示，A、K为光电管的两个电极，电压表V、电流计G均为理想电表。已知该光电管阴极K的极限频率为ν0，电荷为e，普朗克常量为h，开始时滑片P、P'上下对齐。现用频率为ν的光照射阴极K(ν>νA．该光电管阴极材料的逸出功为hvB．若加在光电管两端的正向电压为U，则到达阳极A的光电子的最大动能为hv-hC．若将滑片P向右滑动，则电流计G的示数一定会小断增大D．若将滑片P'向右滑动，则当滑片P、P'间的电压为hv-hv03、如图所示，质量为m的物体在恒力F的作用下沿天花板匀速滑动，F与水平方向的夹角为θ，物体与天花板之间的动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力大小是()A．Fcosθ B．FsinθC．μ(Fsinθ+mg) D．μ(mg-Fsinθ)4、一足够长的木板B静置于光滑水平面上，如图甲所示，其上放置小滑块A，木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用，木板加速度a随力F变化的a﹣F图象如图乙所示，g取10m/s2，下判定错误的是A．木板B的质量为1kgB．当F=10N时木板B加速度为4m/s2C．滑块A的质量为4kgD．当F=10N时滑块A的加速度为2m/s25、一个质量为m、电荷量为q的带电粒子,由静止开始经加速电场加速后(加速电压为U),该粒子的德布罗意波长为()A． B． C． D．6、如图所示，在竖直平面内有两根平行金属导轨，上端与电阻R相连，磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面．一质量为m的金属棒以初速度沿导轨竖直向上运动，上升到某一高度后又返回到原处，整个过程金属棒与导轨接触良好，导轨与棒的电阻不计．下列说法正确的是（）A．回到出发点的速度大于初速度B．通过R的最大电流上升过程小于下落过程C．电阻R上产生的热量上升过程大于下落过程D．所用时间上升过程大于下落过程二、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、下列说法中正确的是A．受迫振动的频率与振动系统的固有频率有关B．光在真空中传播的速度在任何参考系中都是相同的C．泊松亮斑是光的衍射现象D．双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，则条纹间距一定变大8、如下图所示，在一块平板玻璃上放置-平凸薄透镜，在两者之间形成厚度不均匀的空气膜，让一束单一波长的光垂直入射到该装置上，结果在上方观察到如右图所示的同心内疏外密的團环状干涉条纹，称为牛顿环，以下说法正确的是（）A．干涉现象是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的B．干涉现象是由于凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的C．干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的D．干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度是均匀变化的9、如图所示的电路，a、b、c为三个相同的灯泡，其电阻大于电源内阻，当变阻器R的滑片P向上移动时，下列判断中正确的是（）A．a、b两灯变亮，c灯变暗B．电源输出功率增大C．电源的供电效率增大D．b灯中电流变化值小于c灯中电流变化值10、如图半圆形支架BAD，两细绳OA和OB结于圆心O，下悬重为G的物体，使OA绳固定不动，将OB绳的B端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直位置C的过程中，分析OA绳和OB绳所受的力大小如何变化？（）A．OA绳拉力逐渐变大 B．OA绳拉力逐渐变小C．OB绳拉力先变小后变大 D．OB绳拉力逐渐变小三、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）某同学用单摆测量重力加速度．(1)将细线穿过球上的小孔，打个结，制成一个单摆．将做好的单摆用铁夹固定在铁架台的横杆上，把铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，让摆球自由下垂．用游标卡尺测出小球的直径d；再用刻度尺测出从悬点至小球上端的悬线长l'，则摆长l=______；(2)把单摆从平衡位置拉开一个小角度，使单摆在竖直面内摆动．用秒表测量单摆完成n次全振动所用的时间t，如图所示，秒表的读数为_______s；(3)根据以上测量量（d、l'、n、t），写出当地重力加速度的表达式g=__________．12．（12分）如图甲所示，某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器的挂钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系．(1)该同学将实验器材如图甲所示连接后，沙桶的质量_____远小于小车及传感器总质量（填“需要”、“不需要”）．(2)先接通电源，再释放小车，获得一条纸带如图乙，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点，O为开始时打的第一个点，则OD间的距离为___cm.(3)图丙是根据实验数据绘出的s-t2图线（s为各计数点至起点O的距离），由此图可计算出图线的斜率为k，则可算出加速度为____．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，一等腰直角三棱镜放在真空中，斜边BC长度为d，一束单色光以60°的入射角从AB侧面的中点D入射，折射后从侧面AC射出，不考虑光在AC面的反射。已知三棱镜的折射率n=62，单色光在真空中的光速为（1）画出单色光通过三棱镜的光路图；（2）单色光通过三棱镜的时间。14．（16分）紫光在真空中的波长为4.49×10－7m，用它照射极限频率νc=4.62×1014Hz的金属钾产生光电效应，发出的光电子照射处于激发态的氢原子，氢原子的能级如图所示，(h=6.63×10－34J·s)求：（1）紫光的频率是多少？光子的能量是多少？（2）光电子的最大初动能为多少？（3）经过光电子照射后，能否使处于某一激发态的氢原子电离，若能则n最小是多少？若不能请说明理由。15．（12分）如图，内壁光滑且顶部开有小孔（与外界大气相通）的圆柱桶竖直放置，桶下部有被一定质量的活塞（厚度不计）密封的一定质量的理想气体，气体温度为T0=300K，活塞上下部分桶的容积比为135，现用抽气机通过小孔向外抽气且在活塞上部被抽成真空时密封小孔，抽气过程气体温度保持不变，上部被抽为真空后，利用加热装置对密封气体缓慢加热，当活塞刚到桶顶部时，测得气体温度为T1=360K，已知外界大气压为P0（1）若活塞刚到桶顶部时，密封气体的压强P为多少？（2）若活塞到达桶顶部后，继续加热气体，则当气体压强达到P0时，气体温度T多大？

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、B【解析】光电管上所加的电压为正向电压，将滑动变阻器的滑片向右移动，正向电压增加，则光电流逐渐增大，因光强一定，当光电流达到饱和时不再增加，则选项A错误；将电源正负极反向，则光电光上加的是反向电压，滑动变阻器的滑片向右移动，反向电压增加，则电流表的示数将会减小，当反向电压等于遏制电压时，光电流会减到零，选项B正确；对某种确定的金属来说，其遏止电压取决于光电子的最大初动能，而最大初动能又由光的频率决定，选项C错误；根据，则对某种确定的金属来说，遏止电压随入射光频率增大而增大，但非成正比，选项D错误；故选B.点睛：解决本题的关键掌握光电效应方程，知道影响光电子最大初动能的因素，理解影响光电流的因素，注意正向电压与反向电压的判定，及饱和电流的含义．2、D【解析】

A.由图可知，K是阴极，A是阳极，依据光电效应方程：Ekm=hν-W0当Ekm=0时，入射光的能量等于阴极材料的逸出功，则阴极材料的逸出功W0=h故A项与题意不相符；B.光电子的最大初动能为Ek光电子在电场中加速过程，由动能定理有：eU=E所以有：E故B项与题意不相符；C.若将滑片P向右滑动，则电流计G的示数将先逐渐增大到饱和光电流，当达到饱和电流时，则不变，故C项与意不相符；D.为了阻止光电子到达阳极，根据动能定理得e可得：Uc即则当滑片P、P'hν-h时，电流计G的示数恰好为0，故D项与题意相符。3、A【解析】

AB．对物体受力分析，将推力F正交分解，如图根据力平衡条件，水平方向有：则物体受到摩擦力大小，A正确，B错误；CD．根据力平衡条件，竖直方向有：解得：又则摩擦力大小，CD错误。故选A。4、C【解析】

AC．当F等于8N时，加速度为a=2m/s2，对整体分析，由牛顿第二定律有F=（M+m）a，代入数据解得M+m=4kg当F大于8N时，对B由牛顿第二定律得：由图示图象可知，图线的斜率解得，木板B的质量M=1kg，滑块A的质量为m=3kg．故A正确，不符合题意；C错误，符合题意．B．根据F大于8N的图线知，F=6N时，a=0m/s2，由可知：解得μ=0.2由图示图象可知，当F=10N时，滑块与木板相对滑动，B的加速度为故B正确，不符合题意；D．当F=10N时，A、B相对滑动，木块A的加速度故D正确，不符合题意．故选C．【点睛】本题考查牛顿第二定律与图象的综合，知道滑块和木板在不同拉力作用下的运动规律是解决本题的关键，掌握处理图象问题的一般方法，通常通过图线的斜率和截距入手分析．5、C【解析】加速后的速度为v，根据动能定理可得，所以，由德布罗意波公式可得，C正确．6、C【解析】由能量守恒定理可得：重力势能不变，但有一部分能量用于电阻R发热，所以回到出发点的速度小于初速度，由,可得最大电流出现在最大速度的时候，所以通过R的最大电流上升过程大于下落过程。由于上升过程与下落过程在同一点时上升速度总大于下落速度，所以上升过程产生的热量多。上升过程所用时间少。所以选C。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、BCD【解析】受迫振动的频率与振动系统的固有频率无关，选项A错误；根据光速不变原理，光在真空中传播的速度在任何参考系中都是相同的，选项B正确；泊松亮斑是光的衍射现象，选项C正确；双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，根据，因红光的波长大于紫光，则条纹间距一定变大，选项D正确；故选BCD.8、AC【解析】凸透镜下表面与玻璃上表面形成空气薄膜，干涉现象是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光干涉叠加而成．故A正确，B错误．干涉条纹不等间距是由于透镜表面是曲面，使得空气膜的厚度不是均匀变化，导致间距不均匀增大，从而观察到如图所示的同心内疏外密的圆环状条纹．故C正确，D错误．故选AC．【点睛】从空气层的上下表面反射的两列光为相干光，当光程差为波长的整数倍时是亮条纹，当光程差为半个波长的奇数倍时是暗条纹．使牛顿环的曲率半径越大，相同的水平距离使空气层的厚度变小，所以观察到的圆环状条纹间距变大．9、AB【解析】

当变阻器的滑动触头P向上移动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析总电流的变化，即可知道a灯亮度的变化．由欧姆定律分析并联部分电压的变化，判断c灯亮度的变化．由通过c的电流与总电流的变化，分析通过b灯电流的变化，判断其亮度的变化．a、b、c三个灯泡的电阻都大于电源内阻，根据推论：外电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大，分析电源的输出功率如何变化．【详解】当变阻器的滑动触头P向上移动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，总电流I增大，a灯变亮．并联部分电压减小，c灯变暗．由总电流增大，而通过c灯的电流减小，可知通过b灯的电流增大，b灯变亮，A正确；a、b、c三个灯泡的电阻都大于电源内阻，外电路总电阻应大于电源的内阻．根据推论：外电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大，则知，当变阻器的滑动触头P向上移动时，外电路总电阻减小，电源输出的电功率增大．电源的供电效率，外电阻减小，路端电压U减小，电源的供电效率减小，B正确C错误；由于，增大，减小，增大，则知，流过b灯的电流变化值大于流过c灯的电流变化值，D错误．【点睛】本题是电路动态分析问题，按局部到整体，再局部分析电压、电流的变化．利用推论分析电源输出功率的变化．10、BC【解析】

由图可知OB绳的B端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直位置C的过程中，OA绳拉力逐渐变小，OB绳拉力F先变小后变大，故BC正确，AD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、99.8【解析】

（1）摆长等于摆线的长度与摆球的半径之和，所以实验中单摆的摆长等于L=.（2）由图可读出，小盘刻度为1.5min=90s，大盘刻度为9.8s，所以秒表的读数为99.8s；（3）通过T=t/n求出单摆的周期．根据周期公式得：T=2π，所以g=点睛：摆长等于摆线的长度与摆球的半径之和；秒表的读数为小盘刻度与大盘刻度之和，注意小盘刻度的单位为分钟，大盘刻度的单位为秒；求出单摆的周期，由单摆的周期公式即可求解重力加速度．12、不需要1.202k【解析】

（1）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．

（2）由图示刻度尺确定其分度值，读出其示数．

（3）应用匀变速直线运动的位移公式与图示图象求出加速度．【详解】（1）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．

（2）有图示刻度尺可知，其分度值为1mm，OD间的距离为：2.20-1.00=1.20cm．

（3）小车做初速度为零的匀加速直线运动，位移：s=at2，则s-t2图象的斜率：k=a，由图示图象可知：，则加速度：a=2k=2×0.465=0.93m/s2；【点睛】本题考查了实验注意事项、刻度尺读数、求加速度；对刻度尺读数时要先确定刻度尺的分度值，然后再读数，读数时视线要与刻度线垂直；应用匀变速直线运动的位移公式、分析清楚图示图象即可求出加速度．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