2021-2022学年湖南省永州市双牌县第二中学物理高二第二学期期末经典试题含解析

2021-2022高二下物理期末模拟试卷注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、氢原子第n能级的能量为En＝(n＝l，2，3…），若一个处于第n1能级的氢原子跃迁过程中发射能量为2.55eV的光子后处于比基态能量高出10.2eV的第n2能级．下列说法中正确的是A．n1＝5B．n2＝3C．用能量为l0.2eV的光子照射氢原子，就可以使处于基态的氢原子电离D．一个处于第n1能级的氢原子向低能级跃迁过程中最多可能辐射出3种不同频率的光子2、如图甲所示，一弹簧振子在A、B间做简谐运动，O为平衡位置．如图乙所示是振子做简谐运动的位移—时间图象．下面四个图象中，能正确反映振子加速度变化情况的是()A．B．C．D．3、如图所示，两平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场，有一较小的直角三角形金属线框abc的ab边与磁场边界平行．现使此线框向右匀速穿过磁场区域，运动过程中始终保持速度方向与ab边垂直．若规定线框中电流方向a→c→b→a为正方向，则下列各图中可以定性地表示线框在穿过磁场的过程中感应电流随时间变化的规律的是A． B． C． D．4、一束黄光照射某金属表面发生了光电效应，下列说法正确的是A．若增加黄光的照射强度，则逸出的光电子数不变B．若增加黄光的照射强度，则逸出的光电子最大初动能增加C．若改用红光照射，则可能不会发生光电效应D．若改用红光照射，则逸出的光电子的最大初动能增加5、如图所示，两种情况下变压器灯泡L2、L3的功率均为P，且L1、L2、L3为相同的灯泡，匝数比为n1:n2=3:1，则图（a）中L1的功率和图（bA．P、P B．9P、49P C．49P、9P D．6、将一质点从静止开始做匀加速直线运动的总时间分成相等的三段，按从开始到最后的顺序，则质点经过这三段时间内的平均速度之比是（）A．1:4:9 B．1:3:5 C．1:: D．1:(+1):(+)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、下列说法正确的是()A．普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一B．玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了各种原子光谱的实验规律C．普朗克提出了物质波的概念，认为一切物体都具有波粒二象性D．爱因斯坦研究光电效应提出光子说，光子说属于量子理论的范畴8、用一段横截面半径为r、电阻率为ρ、密度为d的均匀导体材料做成一个半径为R(r<<R)的圆环。圆环竖直向下落入如图所示的径向磁场中，圆环的圆心始终在N极的轴线上，圆环所在位置的磁感应强度大小均为B。圆环在加速下落过程中某一时刻的速度为v，忽略电感的影响，则A．此时在圆环中产生了(俯视)顺时针的感应电流B．此时圆环受到竖直向下的安培力作用C．此时圆环的加速度D．如果径向磁场足够深，则圆环的最大速度9、如图所示，A、B、C三个物体质量相等，它们与传送带间的动摩擦因数也相同．三个物体随传送带一起匀速运动，运动方向如图中箭头所示．则下列说法正确的是()A．A物体受的摩擦力不是零，方向向右B．三个物体只有A物体受的摩擦力是零C．B、C受的摩擦力大小相等，方向相反D．B、C受的摩擦力大小相等，方向相同10、如图，物体P、Q置于光滑水平面上，某时刻分别在相同大小的水平恒力F1、F2作用下，由静止开始运动，经时间t，P、Q发生的位移大小关系为xP＜xQ，则t时刻A．F2的功率比F1的大B．P的速度比Q的大C．P的动能比Q的大D．P与Q的动量相等三、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）有一约7.5V数码电池，无法从标签上看清其电动势等数据．现要更加准确测量其电动势E和内电阻r，实验室备有下列器材：A．电流表A1(量程0.6A，内阻r1=3Ω)B．电压表V1(量程3V，内阻r2=2.9kΩ)C．电压表V2(量程30V，内阻r3=30kΩ)D．电阻箱R1(阻值范围0~999.9Ω)E.电阻箱R2(阻值范围0~9999.9Ω)F.滑动变阻器(阻值范围0~30Ω)G.开关及导线(1)该实验中电压表应选_____________，电阻箱应选_____________，(均选填选项前的字母序号)实验中电阻箱阻值可以调节为_____________Ω．(2)请设计合理的实验电路，画在方框内，并用题中所给的字母表示各元件___________．(3)若将滑动变阻器滑片滑到某一位置，读出此时电压表读数为U，电流表读数为I，则电源电动势E和内阻r间的关系式为E=_____________．12．（12分）（1）金属的电阻率随温度的升高而增大，用金属丝可以制作温度传感器，称为金属热电阻，与金属不同，有些半导体在温度升高时导电能力增强，因此可以用半导体材料制作热敏电阻．图为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R随温度T变化的示意图，_____________为热敏电阻的图线，________为金属热电阻的图线．（以上两空均填“1”或“2”）（2）某同学用传感器做描绘小灯泡伏安特性实验，得到如图甲所示的U-I关系图线，将该小灯泡接入如图乙所示的电路中，已知电源电动势为3V，电流传感器的示数为0.3A，则此时小灯泡的电功率为_________W，电源的内阻为________________Ω，（结果保留两位有效数字）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）公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离．当前车突然停止时，后车司机可以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰．通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s．当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h的速度匀速行驶时，安全距离为120m．设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的2/5，若要求安全距离仍为120m，求汽车在雨天安全行驶的最大速度．14．（16分）如图所示，一长l＝2m、质量M＝1kg的薄木板（厚度不计）静止在粗糙的水平台面上，其右端距平台边缘L＝5m，木板的正中央放置一质量为m＝1kg的小物块（可视为质点）．已知木板与平台、物块与木板间动摩擦因数均为μ1＝0.1．现对木板施加一水平向右的恒力F，其大小为18N，取g＝10m/s2，试求：（1）F作用1.2s时，木板的右端到平台边缘的距离；（2）要使小物块最终不能从平台上滑出去，则物块与平台间的动摩擦因数μ2应满足的条件．15．（12分）如图所示，内圆半径为r、外圆半径为3r的圆环区域内有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场．圆环左侧的平行板电容器两板间电压为U，靠近M板处静止释放质量为m、电荷量为q的正离子，经过电场加速后从N板小孔射出，并沿圆环直径方向射入磁场，不计离子的重力，忽略平行板外的电场．求：(1)离子从N板小孔射出时的速率；(2)要使离子不进入小圆区域，电压U的取值范围．

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、D【解析】

AB、基态的能量为-13.6eV，根据氢原子发射能量为2.55eV的光子后处于比基态能量高出l0.2eV的激发态，得出氢原子发射光子前后所具有的能量，再依据氢原子第n能级的能量为：（n=l，2，3…），则有：，，联立解得：n1=4；n1=2；故AB错误。

C、用能量为l3.6eV的光子照射氢原子，才可以使处于基态的氢原子电离，故C错误；

D、一个处于n=4能级的氢原子，跃迁到基态的过程中，释放出的光子光子最多由3种，分别是从n=4→3→2→1放出的，故D正确。

故选D。2、C【解析】A、B项：图乙为正弦波形，简谐运动的加速度，故是直线，故A、B错误；C、D项：加速度，位移x与时间t是正弦函数关系，故加速度与位移关系图与x-t图象的上下对调，故C正确，D错误．3、D【解析】

开始时进入磁场时，磁通量增加，根据楞次定律，产生的感应电流方向为顺时针，当开始出磁场时，回路中磁通量减小，产生的感应电流为逆时针；不论进入磁场，还是出磁场时，由于切割的有效长度变小，导致产生感应电流大小变小，故ABC错误，D正确；4、C【解析】

AB．光的强度增大，则单位时间内逸出的光电子数目增多，根据光电效应方程知，光电子的最大初动能不变，故AB错误；C．因为红光的频率小于黄光的频率，不一定发生光电效应，故C正确；D．若是红色光照射，若能发生光电效应，根据光电效应方程Ekm=hv-W0知，由于红色光的频率小，所以光电子的最大初动能减小，故D错误。5、B【解析】

由题意可知，两种情况下变压器输入功率为均为2P．设灯泡L2、L3的电压为U，电流为I，电阻为R，则有P=U2R．根据电压与匝数成正比可知，两种情况下变压器的输入电压均为3U，根据输入功率和输出功率相等可知，变压器输入电流为23I．所以图（a）中Pa=(3U)2R图（b）中L1的功率为Pb=(2I3)2R=4A.P、P与上述计算结果9P、49B.9P、49P与上述计算结果9P、4C.49P、9P与上述计算结果9P、D.94P、9P与上述计算结果9P、6、B【解析】

质点从静止开始做匀加速直线运动，设每段时间为T，则有：第一个T末的速度为：v1=aT；第二个T末的速度为：v2=a•2T；第三个T末的速度为：v3=a•3T

，由匀变速直线运动的推论，可知，，，可得这三段时间内的平均速度之比是1：3：5，故选B．【点睛】熟练掌握匀变速直线运动的三个速度公式和四个位移公式，并灵活运用．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、AD【解析】A.普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一，故A正确；B.玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律，故B错误；C.德布罗意提出了物质波的概念，认为一切物体都具有波粒二象性，故C错误；D.爱因斯坦研究光电效应提出光子说，认为光的发射、传播、和吸收是一份一份进行的，光子说属于量子理论的范畴，故D正确；故选AD.8、AD【解析】

A．由题意可知，根据右手定则，右图中，环左端面电流方向垂直纸面向里，右端面电流方向向外，则有(俯视)顺时针的感应电流，故A项符合题意；B．根据楞次定律可知，环受到的安培力向上，阻碍环的运动，故B项不符合题意；C．圆环落入磁感应强度B的径向磁场中，产生的感应电动势圆环的电阻电流圆环所受的安培力大小由牛顿第二定律得其中质量联立解得故C项不符合题意；D．当圆环做匀速运动时，安培力与重力相等，速度最大，即有可得解得故D项符合题意。9、BD【解析】

利用假设法判断A物体是否受摩擦力，BC两物体有向下滑动的趋势，从而判断摩擦力；【详解】A、A物体做水平方向的匀速直线运动，水平方向不受摩擦力，即摩擦力为零，故A错误；

B、BC物体均有相对传送带向下滑动的趋势，故均受到沿斜面向上的静摩擦力，大小等于，结合AB两项的分析可知，BD正确，C错误．【点睛】本题考查摩擦力的性质，要注意产生摩擦力的条件是相互接触的物体间有相对运动或相对运动趋势，同时注意平衡条件的准确应用．10、AD【解析】

AB．根据匀变速直线运动平均速度的规律可知，由于xP＜xQ，所以P的末速度小于Q，所以F2的功率比F1的大，A正确，B错误C．根据动能定理可知，合外力做的功等于物体动能变化，P、Q合外力相等，xP＜xQ，所以Q的动能大于P，C错误D．根据动量定理可知，合外力冲量等于物体动量变化，P、Q合外力相等，作用时间相等，所以P与Q的动量相等，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、BE4350Ω2.5U+Ir【解析】

（1）因电源的电压约为7.5V，如果采用30V的电压表，则量程过大，误差太大，因此电压表量程只能选择B（3V量程），由于小于电动势，故应串联阻值较大的定值电阻扩大量程，并且至少应扩大到7.5V，则根据改装原理可知：，解得：，故电阻箱应选择E，实验中电阻箱阻值可以调节为；（2）由（1）的分析可知，本实验应采用电压表的改装进行测量，同时为了减小实验误差，电流表采用相对电源的外接法，如图所示（3）由闭合电路欧姆定律可得：.【点睛】根据电压表量程可明确能否满足实验要求，再根据改装原理选择电阻；根据实验原理确定对应的原理图；根据改装原理可明确路端电压以及电流表达式，再根据闭合电路欧姆定律可得出对应的表达式．12、210.69（0.66~0.72）2.3【解析】（1）金属的电阻率随温度的升高而增大，导体在温度升高时电阻减小，由图可知，2为热敏电阻的图线，1为金属热电阻的图线．（2）由图可知，当电流为0.3A时，灯泡两端的电压为2.3V，可知此时小灯泡的电功率为P=UI=0.69W；电源的内阻为．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、20m/s【解析】试题分析：在反应时间内汽车做匀速直线运动，所以汽车间的安全距离等于匀速运动的位移和匀减速直线运动的位移之和，根据牛顿第二定律结合运动学基本公式求解．解：设路面干燥时，汽车与地面的动摩擦因数为μ0，刹车时汽车的加速度大小为a0，安全距离为s，反应时间为t0，由牛顿第二定律和运动学公式得：μ0mg=ma0①，②，式中，m和v0分别为汽车的质量和刹车前的速度．设在雨天行驶时，汽车与地面的动摩擦因数为μ，依题意有：③，设在雨天行驶时汽车刹车的加速度大小为a，安全行驶的最大速度为v，由牛顿第二定律和运动学公式得：μmg=ma④，⑤联立①②③④⑤式并代入题给数据得：v=20m/s答：若要求安全距离仍为120m，则汽车在雨天安全行驶的最大速度为20m/s．【点评】解决本题的关键知道安全距离是反应时间内匀速运动的位移和匀减速运动的位移之和．匀减速运动的位移可以通过速度位移公式求解．14、(1)0.61m(2)μ2≥0.2【解析】

假设开始时物块与木板会相对滑动，由牛顿第二定律求出两者的加速度，从而判断出物块与木板会相对滑动．根据小物块恰好从木板左端滑离时位移之差等于，由位移公式求得时间，并求出此时两者的速度．在小物块从木板上滑落后，由牛顿第二定律和位移公式求出木板发生的位移，即可求得木板的右端离平台边缘的距离；小物块滑至平台后，做匀减速直线运动，由牛顿第二定律求得物块的加速度．若小物块在平台上速度减为0，求得其位移，由几何关系分析μ2应满足的条件．【详解】（1）假设开始时物块与木板会相对滑动，由牛顿第二定律，对木板