2022年上海市普陀区物理高二第二学期期末统考试题含解析

2021-2022高二下物理期末模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为1．12eV的金属钠，下列说法中正确的是（）A．这群氢原子只能发出三种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=1所发出的光波长最短B．金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为2．80eVC．金属钠表面所发出的光电子的初动能最大值为3．31eVD．这群氢原子只能发出两种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=1所发出的光频率最高2、物理学重视逻辑推理，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上，下列说法正确的是（）A．电子的发现使人们认识到原子具有核式结构B．天然放射现象说明原子核内部是有结构的C．粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的D．密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的3、如图所示，质量为4kg的物体在动摩擦因数为0.5的水平面上向右运动，在运动过程中受到水平向左、大小为10N的拉力作用，则物体所受摩擦力为（g=10N/kg）A．10N，向右 B．10N，向左C．20N，向右 D．20N，向左4、下列关于时间与时刻、位移与路程的说法，正确的是A．1分钟有60个时刻B．位移的大小永远不等于路程C．物体通过一段路程，但位移可能为零D．描述运动时，时刻对应的是一段位移，时间对应的是某一位置5、下列说法正确的是（）A．光电效应是原子核吸收光子向外释放电子的现象B．天然放射性现象说明原子核具有复杂的结构C．一个氘核的质量等于一个质子和一个中子的质量和D．已知钴60的半衰期为年，则每一个钴60原子核都将在年内发生衰变6、伽利略为了研究自由落体运动的规律，将落体实验转化为著名的斜面实验，对于这个研究过程，下列说法正确的是（）A．斜面实验中小球的加速度大小与小球质量有关B．斜面实验放大了重力的作用，便于测量小球运动的路程C．通过对斜面实验的观察与计算，直接得到自由落体运动的规律D．不直接做落体实验是因为当时时间测量不够精确二、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、如图甲所示，光滑水平面上直线MN右侧足够大区域内存在竖直向下的匀强磁场．水平面上放一质量m＝1kg、电阻R＝4Ω的正方形金属线框，线框的一条边与MN重合，某时刻让线框以初速度v0＝4m/s进入磁场，同时对线框施加一与初速度方向相反的外力F，F的大小随时间的变化关系如图乙所示．已知线框进入场磁后做匀减速直线运动，下列说法正确的是A．1s末线框刚好全部进入磁场B．匀强磁场的磁感应强度B＝3TC．线框在磁场中做匀减速运动的加速度大小为1m/s2D．线框进入磁场的过程中，通过线框横截面的电荷量q＝0.75C8、在平直公路上有甲、乙两辆汽车沿着同一方向做匀加速直线运动,它们的运动速率的平方随位移的变化图像如图所示.则以下说法正确的是（）A．甲车的加速度比乙车的加速度大B．在x0位置甲、乙两车的速度大小相等C．两车经过x0位置前运动的时间一定相同D．在x0位置甲、乙两车相遇9、对以下物理现象分析正确的是()①从射来的阳光中，可以看到空气中的微粒在上下飞舞②上升的水蒸气的运动③用显微镜观察悬浮在水中的小炭粒，小炭粒不停地做无规则运动④向一杯清水中滴入几滴红墨水，红墨水向周围运动A．①②③属于布朗运动B．④属于扩散现象C．只有③属于布朗运动10、如图为研究断电自感现象的电路图，其中R0为定值电阻，小灯泡的电阻为R，线圈的自感系数为L、直流电阻为RL。电路接通并达到稳定状态后，断开A．撤去自感线圈中的铁芯B．换用阻值更大的定值电阻C．换用阻值更大的小灯泡D．换用RL更小、但L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）在用打点计时器“测定匀变速直线运动的加速度”实验中:（1）所用实验器材除电磁打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端带有滑轮的长木板、绳、钩码、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有___________(填选项代号)A．电压合适的交流电源B．电压合适的直流电源C．刻度尺D．停表E.天平（2）某同学将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，实验时得到一条纸带，纸带上为计数点，每相邻两个计数点间还有4个点没有画出.由纸带可知，打C点时小车的速度__________m/s(结果保留三位有效数字).（3）若实验时，电源频率略低于50Hz，但该同学仍按50Hz计算小车的速度，则测量得到的小车速度与真实速度相比将_______________(填“偏大”“偏小”或“不变”).12．（12分）某物理实验小组在做“研究匀变速直线运动”的实验装置如图甲所示，滑块放在水平长木板上在重物的拉动下开始运动，重物落地后，滑块再运动一段距离停在水平长木板上（滑块尚未到达滑轮处）。纸带上计数点的间距如图乙所示，其中每相邻两计数点之间还有4个点未画出，打点计时器的工作频率为50Hz。(1)实验小组的部分实验步骤如下：a.拉住纸带，将滑块移至靠近打点计时器处b.将打点计时器固定在水平长木板上，并接好电路c.将纸带固定在滑块尾部，并穿过打点计时器的限位孔，把一条细线拴在滑块上，细线跨过定滑轮，下面吊着适当重物d.关闭电源，取出纸带e.接通电源，待打点计时器工作稳定后放开滑块上述实验步骤的正确顺序是：______用字母标号填写(2)通过分析纸带数据，可以判断在相邻计数点____和____之间某时刻开始减速；(3)计数点D对应的速度大小为_____；(4)滑块做减速运动过程中的加速度大小为_____。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）一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A=30o，斜边AB＝a．棱镜材料的折射率为n=．在此截面所在的平面内，一条光线以45o的入射角从AC边的中点M射入棱镜，画出光路图并求射出的点的位置（不考虑光线沿原来路返回的情况）．14．（16分）如图所示，导热气缸A与导热气缸B均固定于地面，由刚性细杆连接的导热活塞与两气缸间均无摩擦，初始状态系统处于平衡，两气缸中被封闭的理想气体的长度皆为L=0.5m，温度皆为t1=27℃，A中气体压强PA=1.2P0，B中气体的压强PB=1.6P0（P0是气缸外的大气压强）；活塞移动的过程中被封闭气体的量保持不变，不计细杆和两活塞质量。（ⅰ）求两气缸横截面面积之比SA：SB；（ⅱ）若使环境温度缓慢升高到t2=327℃，并且大气压保持不变，求在此过程中活塞移动的距离。15．（12分）如图所示，某玻璃砖的截面由半圆和正三角形组成，半圆的直径为d，正三角形的边长也为d，一束单色光从AB边的中点D垂直于BC射入玻璃砖中，结果折射光线刚好通过半圆的圆心O，光在真空中的传播速度为c，求：①光在玻璃砖中传播的时间（不考虑光的反射）.②人射光线的方向不变，将光在AB面上的入射点下移，使折射光线刚好能照射到圆的底部，入射点沿AB移动的距离为多少？这时光束在圆的底部经玻璃砖折射后的折射角为多少？

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】

一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁过程中，跃迁过程，和三种方式，所以辐射出三种光子，光子能量等于能级差，能量分别为：，，，能够发生光电效应的只有1种，其中光子能量最大的是从辐射的光子，此光子能量最大，频率最高，波长最短，从跃迁时辐射光子能量最大，发出光电子的最大初动能综上所述，故应选B．2、B【解析】

A．卢瑟福的粒子散射实使人们认识到原子的核式结构，A错误；B．贝克勒尔发现天然放射现象说明原子核内部是有结构的，B正确；C．密立根用油滴法首先从实验上证明了，微小粒子带电量的变化不连续，它只能是元电荷e的整数倍，即粒子的电荷是量子化的，C错误；D．轨道量子化是波尔在卢瑟福模型的基础上加以改进而提出的，D错误。故选B。3、D【解析】

物体相对地面向右运动，则滑动摩擦力的方向向左，大小为：故选D。4、C【解析】试题分析：1分钟可以分无数个时刻，所以A错误；在单向直线运动中，位移的大小和路程相等，所以B错误；位移的大小等于物体初末位置间的距离，路程是运动轨迹的长度，物体通过一段路程，但位移可能为零，选项C正确；在描述一个物体的运动时，时刻对应的是物体的某一位置，位移和时间相对应，故D错误．考点：时间与时刻、位移与路程【名师点睛】时间是指时间的长度，在时间轴上对应一段距离，时刻是指时间点，在时间轴上对应的是一个点；位移的大小等于物体初末位置间的距离，路程是运动轨迹的长度．5、B【解析】

光电效应是原子核外电子得到能量，而跑到原子的外部，向外释放电子的现象，选项A错误；天然放射性现象说明原子核具有复杂的结构，选项B正确；一个质子和一个中子结合成氘核，向外辐射能量，有质量亏损，知一个质子和一个中子的质量大于一个氘核的质量，故C错误；半衰期是大量原子衰变的统计规律，对少数原子是不适应的，选项D错误；故选B．6、D【解析】

A、斜面实验中小球的加速度大小与斜面的倾角有关，与小球质量无关，故A错误；B、伽利略时代，没有先进的测量手段和工具，为了“冲淡”重力作用，采用斜面实验，其实就是为了使物体下落时间长些，减小实验误差，故B错误；C、根据实验结果，伽利略将实验结论进行合理的外推，得到落体的运动规律，并非通过对斜面实验的观察与计算，直接得到自由落体运动的规律，故C错误；D、伽利略时代，没有先进的测量手段和工具，对时间的测量不够精确，为了“冲淡”重力作用，采用斜面实验，其实就是为了使物体下落时间长些，减小实验误差，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、AD【解析】A、由于在线圈进入磁场的过程中做匀减速运动所以速度减小，则安培力减小，要保持做匀减速运动则施加的外力也必须是变力，当线圈完全进入磁场后，穿过线圈的磁通量不变，不产生电流也不受安培力，所以此后施加的外力即为恒力，结合图像可以，1s末线框刚好全部进入磁场，故A对；BC、线圈做匀减速的加速度为，经过1s完全进入磁场，说明线圈的边长为；当线圈刚以速度进磁场时，结合图像并利用牛顿第二定律可知：;，解得：，故BC错；D、线框进入磁场的过程中，通过线框横截面的电荷量，故D对；故选AD8、AB【解析】

根据速度位移关系公式得两图线的斜率k=2a，甲图线的斜率大于乙图线的斜率，则甲车的加速度比乙车的加速度大．故A正确；由图看出，在s0位置甲、乙两车的速率平方相同，则两车的速度大小相等．故B正确；根据公式x=t得两车经过s0位置时位移x相同，速度v相同，而乙的初速度大于零，则乙运动时间小于甲运动时间．故C错误；在s0位置甲、乙两车通过的位移相等，由于两车出发点的位置关系未知，无法判断在s0位置甲、乙两车是否相遇．故D错误．9、BC【解析】

①从射来的阳光中，可以看到空气中的微粒在上下飞舞，是固体颗粒的运动，是由于空气的流动形成的，不属于布朗运动；②上升的水蒸气的运动，是由于大气压力的作用引起的，不是布朗运动；③用显微镜观察悬浮在水中的小炭粒，小炭粒不停地做无规则运动，是布朗运动；④向一杯清水中滴入几滴红墨水，红墨水向周围运动，属于扩散运动。故选：BC10、CD【解析】

开关由闭合到断开瞬间，线圈中产生感应电动势，而灯R与线圈L是串联，所以二者的电流是相等的。由题，断开开关S，可以看到灯泡先是“闪亮”（比开关断开前更亮）一下，则说明在电路在稳定状态时，通过灯泡的电流小于通过电感线圈的电流，同时电感线圈的电阻RL小于灯泡的电阻R。

A.撤去电感线圈中的铁芯，根据线圈的特点可知，L将减小，可知产生的感应电动势减小，对电流变化的阻碍作用减小，则自感现象将不明显。故A错误；B.换用阻值更大的定值电阻对灯泡是否闪亮无影响，选项B错误；C.换用阻值更大的小灯泡，可使得通过灯泡的电流小于通过电感线圈的电流，电键断开的瞬时可使灯泡更闪亮一次然后逐渐熄灭，选项C正确；D.换用RL更小、但L不变的线圈，可使得通过灯泡的电流小于通过电感线圈的电流，电键断开的瞬时可使灯泡更闪亮一次然后逐渐熄灭，选项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、AC0.813偏大【解析】

（1）[1]打点计时器工作做交流电上，在两点之间的距离用到了刻度尺，所以还需要的器材是交流电源和刻度尺，故AC正确，BD错误；（2）[2]每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻两点之间的时间间隔为0.1s，根据中间时刻的速度等于平均速度可知（3）[3]）若实验时，电源频率略低于50Hz，相当于在计算速度时时间T代入偏小，根据可知测得速度偏大12、bcaedEF0.350.50【解析】

(1)本实验首先将打点计时器固定在水平长木板上，并接好电路，将纸带固定在滑块尾部，并穿过打点计时器的限位孔，把一条细线拴在滑块上，细线跨过定滑轮，下面吊着适当重物，拉住纸带，将滑块移至靠近打点计时器处，接通电源，待打点计时器工作稳定后放开滑块，关闭电源，取出纸带，故为bcaed；(2)从纸带上的数据分析得知：在点计数点E之前，两点之间的位移逐渐增大，是加速运动，位移的增量为约为1cm，在E到F位移增量为0.7cm，说明在E和F间物体即开始减速；(3)计数点D对应的速度大小为；(4)利用逐差法得：。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。1