六安市重点中学2021-2022学年物理高二下期末考试试题含解析

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，导体棒ab两个端点分别搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上，圆环通过电刷与导线c、d相接，c、d两个端点接在匝数比5∶1(左边比右边)的理想变压器原线圈两端，变压器副线圈接一滑动变阻器，匀强磁场的磁感应强度为B、方向竖直向下．设导体棒ab长为L(电阻不计)，并绕与ab平行的水平轴(也是两圆环的中心轴)OO′以角速度ω匀速转动．当变阻器的阻值为R时，通过电流表的电流为I，则()A．变阻器两端的电压U＝IRB．变阻器上消耗的功率为P＝25I2RC．导体棒ab所受的最大安培力F＝BILD．导体棒ab在最高点时两端感应电动势为02、下图为氢原子能级的示意图。现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当同低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。关于这些光下列说法正确的是（）A．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光B．频率最小的光是由n=2能级跃迁到n=1能级产生C．最容易表现出衍射现象的光是由n=4能级跃迁到n=1能级产生的D．用由n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应3、如图所示是正点电荷周围的一条电场线，电场线上A、B两点的电场强度分别为，电势分别为，下列判断正确的是（）A．B．C．D．4、如图所示，为某商厦安装的光敏电阻自动计数器的示意图．其中A是光源．B是由电动机带动匀速运行的自动扶梯，R1是半导体材料制成的光敏电阻（光照越强，电阻越小），R2是定值电阻．每当扶梯上有顾客经过．挡住由A射向R1的光线时．计数器就计数一次．此光计数器的基本工作原理是A．当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压B．不论有无光照射R1，信号处理系统获得的电压都不变C．信号处理系统每获得一次低电压就计数一次D．信号处理系统每获得一次高电压就计数一次5、如图所示各图中，A、B两点电场强度相同的是（）A． B． C． D．6、如图所示，甲分子固定于坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲、乙两分子间的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F>0为斥力，F<0为引力．a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现将乙分子从a移动到d的过程中，两分子间的分子力和分子势能同时都增大的阶段是A．从a到b B．从b到cC．从b到d D．从c到d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、甲、乙两球在水平光滑轨道上向同方向运动，已知它们的动量分别是，，甲从后面追上乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为，则两球质量和间的关系可能是下面的哪种（）A．B．C．D．8、某地发生6.7级地震，震源深度为15km．如果该地震中的简谐横波在地球中匀速传播的速度大小为4km/s，已知该波沿x轴正方向传播，某时刻刚好传到N处，如图所示，则下列说法中正确的是___________A．从波源开始振动到波源随波迁移到地面需要经过6.7sB．该波的波长为60kmC．该波的周期为0.015sD．波动图象上M点此时速度方向沿y轴负方向E.从波传到N处开始计时，经过t=0.03s位于x=240m处的质点加速度最小9、下列说法正确的是（）A．组成原子核的核子越多，原子核越稳定B．衰变为经过4次衰，2次β衰变C．在LC振荡电路中，当电流最大时，线圈两端电势差也最大D．在电子的单缝衍射实验中，狭缝变窄，电子动量的不确定量变大10、从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和．取地面为重力势能零点，该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示．重力加速度取10m/s1．由图中数据可得A．物体的质量为1kgB．h=0时，物体的速率为10m/sC．h=1m时，物体的动能Ek=40JD．从地面至h=4m，物体的动能减少100J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）在“用油膜法估测分子大小”的实验中,油酸酒精溶液的浓度为每油酸酒精溶液中有油酸,现用滴管向量筒内滴加50滴上述溶液,量筒中的溶液体积增加了,若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大盛水的浅盘中,由于酒精溶于水,油酸在水面展开,稳定后形成的油膜形状如图所示若每一小方格的边长为,回答下列问题．(ⅰ)这种估测方法是将每个油酸分子视为球体模型,让油酸在水面上形成稳定的油膜后,这层油膜的厚度就可视为___________．(ⅱ)由题中相关信息可估测出油酸分子的直径是__________(结果保留一位有效数字)(ⅲ)下列因素哪些会使分子直径的计算结果偏大___________．A．计算油酸膜面积时,只数了完整的方格数B．让算油酸膜面积时,将不完整的方格作为完整方格处理C．水面上痱子粉撒得较多,油酸膜没有充分展升12．（12分）在“验证动量守恒定律”的实验中：（1）在确定小球落地点的平均位置时通常采用的做法是用圆规画一个尽可能小的圆把所有的落点圈在里面,圆心即平均位置，其目的是减小实验中的______________．（2）入射小球每次必须从斜槽上_______滚下，这是为了保证入射小球每一次到达斜槽末端时速度相同．（3）入射小球的质量为，被碰小球的质量为m2，在m1m2时，实验中记下了O、M、P、N四个位置(如图所示)，若满足_____________(用m1、m2、OM、OP、ON表示)，则说明碰撞中动量守恒；若还满足_________________(只能用OM、OP、ON表示)，则说明碰撞前后动能也相等．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，在平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场（图中未画出），一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的A点以某一初速度沿x轴正方向射入电场，经x轴上的N点时速度大小为v，方向与x轴正方向夹角为θ=53°．粒子从N点射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点沿x轴负方向射出磁场，不计粒子重力，已知ON=1.2L．sin53°=0.8；cos53°=0.1．求：（1）电场强度E的大小；（2）磁感应强度B的大小．14．（16分）在实验室做了一个这样的光学实验，即在一个密闭的暗箱里依次放上小灯泡（紧靠暗箱的左内壁）、烟熏黑的玻璃、狭缝、针尖、感光胶片（紧靠暗箱的右内壁），整个装置如图所示．小灯泡发出的光通过熏黑的玻璃后变得十分微弱，经过三个月的曝光，在感光胶片上针尖影子周围才出现非常清晰的衍射条纹．对感光胶片进行了光能量测量，得出每秒到达感光胶片的光能量是5×10－13J．假如起作用的光波波长约为500nm，且当时实验测得暗箱的长度为1．2m，若光子依次通过狭缝，普朗克常量h＝2．23×10－34J·s，求：（1）每秒钟到达感光胶片的光子数目．（2）光束中相邻两光子到达感光胶片相隔的时间和相邻两光子之间的平均距离．（3）根据第（2）问的计算结果，能否找到支持光是概率波的证据？请简要说明理由．15．（12分）如图1所示，光滑绝缘斜面的倾角θ=30°，整个空间处在电场中，取沿斜面向上的方向为电场的正方向，电场随时间的变化规律如图2所示．一个质量m=0.2kg，电量q=1×10－5C的带正电的滑块被挡板P挡住，在t=0时刻，撤去挡板P．重力加速度g=10m/s2，求：(1)0~4s内滑块的最大速度为多少?(2)0~4s内电场力做了多少功?

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】根据变压器电流与匝数成反比，可得电阻器上的电流为5I，两端的电压为U=5IR，C错误；消耗的功率为P=25I2R，B正确；安培表电流I为有效值，电流最大值为，则导体棒ab所受的最大安培力F=BL，C错误．导体棒ab在最高点时，垂直切割磁感线，两端感应电动势最大，D错误．2、D【解析】

根据C42=6知，这些氢原子可辐射出6种不同频率的光子，故A错误。n=4和n=3间的能级差最小，则频率最小的光子是由n=4跃迁到n=3能级产生的，故B错误。最容易表现出衍射现象的光的波长最大，频率最小，是由n=4能级跃迁到n=3能级产生的，选项C错误；n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光子能量为10.2eV，大于金属铂的逸出功，可以发生光电效应，故D【点睛】本题考查了能级跃迁与光电效应的综合，知道辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差，掌握光电效应的条件，难度不大．3、A【解析】由电场线的方向可知，正点电荷应在A点左侧；正点电荷周围的电场线是向外扩散状，所以左边的电场线比右边的电场线密集，所以EA＞EB，沿着电场线方向电势是降低，所以φA＞φB．故选A．点睛：电场线虽然不存在，但可形象来描述电场的分布．当正电荷沿着电场线方向移动时，电场力做正功，则电势能减少，所以电势在减少．当负电荷沿着电场线方向移动时，电场力做负功，则电势能增加，而电势仍减小．4、C【解析】试题分析：当光线照射R1时，R1阻值减小，R总减小，由欧姆定律得I=UR，且电源电压不变，电路中的电流增大，R考点：考查闭合电路欧姆定律5、C【解析】

电场强度是矢量，电场强度相同，强度大小和方向都相同，所以A中的两点的电场强度相等，但方向不同，B中的两点电场方向相同，但电场强度不同，C为平行带电板，极板间的电场为匀强电场，D中两点的电场强大大小不同，故选C6、D【解析】

A．乙分子由a到b一直受引力，分子力增大，分子力做正功，分子势能减小，故A错误；

B．从b到c分子力逐渐变小但仍为引力，分子力做正功，分子势能减小，故B错误；

C．从b到d分子力先减小后增大，分子力先是引力后是斥力，分子势能先减少后增大，故C错误；

D．从c到d分子力是斥力，增大，分子力做负功，分子势能增大，故D正确。

故选D。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、BC【解析】

根据动量守恒定律得：，解得：，碰撞过程系统的总动能不增加，则有：，代入数据解得：，碰撞后甲的速度不大于乙的速度，则有：，代入数据解得：，综上有，故BC正确，AD错误；故选BC．【点睛】碰撞过程中系统遵守动量守恒，总动能不增加，碰撞后同向运动时，后面物体的速度不大于前面物体的速度，根据这三个规律，得到两球的质量关系．8、CDE【解析】

A.波向前传播的过程中，介质中所有质点都不随波向前迁移;故A错误.B.根据图象可知，该波的波长为λ=60m;故B错误.C.根据可知，该波的周期为;故C正确.D.根据同侧法可知，此时M点的速度方向沿y轴的负方向;故D正确.E.因为t=0.03s=2T，所以N质点又回到平衡位置，此时的加速度为0;故E正确.9、BD【解析】A、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，与核子多少无关，故A错误；B、衰变为经过，质量数减少16，质子数减少6，而一次α衰变，质子数减2，质量数减4，一次β衰变，质子数增加1，质量数不变，所以是4次α衰变，2次β衰变，故B正确；C、当线圈两端电势差也最大时，电流变化率最大，电流为0，故C错误；D、狭缝变窄，使得变小，根据不确定关系，则变大，故D正确；故选BD．10、AD【解析】

A．Ep-h图像知其斜率为G，故G==10N，解得m=1kg，故A正确B．h=0时，Ep=0，Ek=E机-Ep=100J-0=100J，故=100J，解得：v=10m/s，故B错误；C．h=1m时，Ep=40J，Ek=E机-Ep=90J-40J=50J，故C错误D．h=0时，Ek=E机-Ep=100J-0=100J，h=4m时，Ek’=E机-Ep=80J-80J=0J，故Ek-Ek’=100J，故D正确三、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、分子直径AC【解析】（i）这种估测方法是将每个分子视为球体模型，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为单分子油膜，这层油膜的厚度可视为油分子的直径．（ii）油膜的面积可从方格纸上得到，所围成的方格中，面积超过一半按一半算，小于一半的舍去，图中共有68个方格，故油膜面积为：；每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是：，油酸分子的直径；（iii））同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较，发现自己所测数据偏大，根据公式①可知出现这种结果的原因可能是公式中的体积偏大或计算的油膜的面积偏小的原因，计算油膜面积时，只数了完整的方格数，则油膜的面积偏小，A正确；计算油膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理，则油膜的面积偏大，B错误；水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分展开．则油膜的面积偏小，C正确．【点睛】在油膜法估测分子大小的实验中，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，估算出油膜面积，从而求出分子直径，关键掌握估算油膜面积的方法和求纯油酸体积的方法，注意保留有效数字．解答本题关键要建立这样的模型：油酸分子呈球型分布在水面上，且一个挨一个，再分析误差的大小．12、用圆规画一个尽可能小的圆把所有的落点圈在里面,圆心即平均位置偶然误差同一位置由静止开始m1·OP＝m1·OM＋m2·ONOP＝ON－OM【解析】（1）由于落点比较密集，又较多，每次测量距离很难，确定落点平均位置的方法是最小圆法，用圆规画一个尽可能小的圆把所有的落点圈在里面，圆心即平均位置，这样可以减小偶然误差；

（2）为了保证小球每次到达斜面末端时速度相同，应让小球每次从同一位置由静止滑下；

（3）设落地时间为t，则有：v1=，v′1=，v′2=

而动量守恒的表达式是：m1v1=m1v1′+m2v2′

所以若两球相碰前后的动量守恒，则有：m1•OM+m2•ON=m1•OP

成立；

若碰撞是弹性碰撞，动能是守恒的，则有：m1v12=m1v1′2+m2v2′2

即m1•OM2+m2•ON2=m1•OP2成立

联立可得：OP=ON-OM；点睛：验证动量守恒定律实验中，质量可测，而瞬时速度较难．因此采用了落地高度不变的情况下，水平射程来反映平抛的初速度大小，所以仅测量小球抛出的水平射程来间接测出速度．过程中小球释放高度不需要，小球抛出高度也不要求．最后可通过质量与水平射程乘积来验证动量是否守恒；根据机械能守恒定律可明确机械能是否守恒．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、（1）（2）【解析】

（1）在电场中粒子做类平抛运动，其进入电场时的初速度为：在x轴方向：在y轴方向：由牛顿第二定律有：联立解得：（2）设粒子