2022年山东省泰安市肥城市高二物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

2021-2022高二下物理期末模拟试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、根据氢原子的能级图，现让一束单色光照射到大量处于基态（量子数n=1）的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出2种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为A．1．6eV B．2．4eV C．3．2eV D．4．09eV2、一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度的方向相同，但加速度的大小逐渐减小到零，则在此过程中（）A．速度逐渐减小，当加速度减为零时，速度达到最大B．速度逐渐增加，当加速度减为零时，速度达到最大C．位移逐渐增加，当加速度减小为零时，位移将不再增加D．位移逐渐减小，当加速度减小为零时，位移达到最小值3、如图所示,柱形容器内封有一定质量的空气,光滑活塞C(质量为m)与容器用良好的隔热材料制成的.另有质量为M的物体从活塞上方的A点自由下落到活塞上,并随活塞一起到达最低点B而静止.在这一过程中,空气内能的改变量ΔU､外界对空气所做的功W与物体及活塞的重力势能的变化关系是()A．Mgh+mgΔh=ΔU+WB．ΔU=W,W=Mgh+mgΔhC．ΔU=W,W<Mgh+mgΔhD．ΔU≠W,W=Mgh+mgΔh4、一个物体以初速度v0沿光滑斜面向上运动，其速度v随时间t变化的规律如图所示，在连续两段时间m和n内对应面积均为S，则b时刻速度vb的大小为()A．B．C．D．5、若某一物体在水平面上沿直线做匀速运动，则该物体一定是（）A．加速度不为0 B．位移为0C．合力可能不为0 D．合力为06、物体A放在三角形物体B的斜面上，受到一平行斜面向上的拉力F作用，物体A、B都保持静止，如图所示，则A．物体A受到的摩擦力一定沿斜面向下B．物体A受到的摩擦力一定沿斜面向上C．地面对B的摩擦力方向一定向左D．地面对B的摩擦力可能为零二、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、实物粒子和光都具有波粒二象性.下列事实中突出体现波动性的是()A．电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样B．β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹C．人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构D．人们利用电子显微镜观测物质的微观结构8、下列说法正确的是A．机械能全部变成内能是不可能的B．根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体C．从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的D．第二类永动机不可能制造成功的原因是因为能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化成另一种形式E.在任何自然过程中，一个孤立系统的熵值不会减小，因此热力学第二定律又称为熵增加原理9、如图所示，a、b、c、d是均匀媒介中x轴上的四个质点，相邻两点的间距依次为2m、4m和6m，一列简谐横波以2m/s的波速沿x轴正向传播，在t=0时刻到达质点a处，质点a由平衡位置开始竖直向下运动，t=3s时a第一次到达最高点.下列说法正确的是()A．在t=3s时刻波恰好传到质点d处B．在t=5s时刻质点c恰好经过平衡位置向上运动C．质点b开始振动后，其振动周期为4sD．该机械波遇到尺寸6m的障碍物能发生明显衍射10、下列说法正确的是（）A．机械波和电磁波都必须依赖于介质才能够传送信息和能量B．泊松亮斑的形成是光的行射的结果C．在打磨精密光学平面时，可以利用干涉法检查平面的中整程度D．光的偏振现象可以说明光是横波E.用同一装置做光的双缝干沙实验时，波长越大相邻的干涉条纹间距越小三、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）某同学用螺旋测微器测量一金属丝的直径如下图（1）所示，则该金属丝的直径为_____mm．用游标卡尺测量该金属丝的长度如图（2）所示，则该金属丝的长度为_____cm，12．（12分）某小组用油膜法估测油酸分子的大小，实验用油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中含有纯油酸0.6mL，1mL上述溶液有80滴。实验中先用滴管吸取该油酸酒精溶液，然后向撒有痱子粉的水面中央滴入一滴该溶液。(1)实验中让油酸尽可能散开的目的是______；(2)油膜的轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为2cm，根据数据估测出油酸分子的直径为______m（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）如图所示，纸面内有一直角坐标系xOy，在第一象限内是沿x轴正方向、场强大小为E的匀强电场，在第二象限内是垂直于纸面向里的匀强磁场B（大小未知），在第三、第四象限内是垂直于纸面向外的匀强磁场B′（大小未知），一质量为m，电荷量为e的正粒子从无限靠近y轴的M点以速度v0沿MO方向射出，经x轴上的N点进入第四象限，而后从x轴负半轴N′点（与N点关于O点对称）进入第二象限，最后恰好似沿y轴正方向的速度打在y轴正半轴上，已知tan∠OMN=1/2，粒子重力不计，试求：(1)M、O间距离l和O、N间距离d；(2)的值．14．（16分）如图所示，一定质量的理想气体被水银柱封闭在竖直玻璃管内，气柱长度为h。水银柱的重力为，外界大气压强p0保持不变，S为玻璃管的横截面积。若将玻璃管倒过来开口向下放置，此过程中温度不变，求气柱的长度。（整个过程中水银不会溢出）15．（12分）质量为M的木楔倾角为θ(θ<45°)，在水平面上保持静止，当将一质量为m的木块放在木楔斜面上时，它正好匀速下滑．当用与木楔斜面成α角的力F拉木块，木块匀速上升，如图所示(已知木楔在整个过程中始终静止)．(1)当α＝θ时，拉力F有最小值，求此最小值；(2)求在(1)的情况下木楔对水平面的摩擦力是多少？

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、D【解析】试题分析：受激的氢原子能自发地发出2种不同频率的光，知跃迁到第2能级，则吸收的光子能量为，故D正确．考点：考查了氢原子跃迁【名师点睛】能级间跃迁吸收或辐射的能量等于两能级间的能级差，受激的氢原子能自发地发出2种不同频率的光，可知跃迁到第2能级，从而根据能级差求出照射的光子能量．2、B【解析】

当加速度的方向与速度方向相同，加速度减小，速度逐渐增大，当加速度减小为零，速度达到最大，由于速度的方向不变，位移一直增大。A.速度逐渐减小，当加速度减为零时，速度达到最大，与结论不相符，选项A错误；B.速度逐渐增加，当加速度减为零时，速度达到最大，与结论相符，选项B正确；C.位移逐渐增加，当加速度减小为零时，位移将不再增加，与结论不相符，选项C错误；D.位移逐渐减小，当加速度减小为零时，位移达到最小值，与结论不相符，选项D错误。3、C【解析】

因活塞和容器用良好的隔热材料制成，容器内的空气与外界无热交换，Q=0，所以ΔU=W；但由于物体和活塞做完全非弹性碰撞(即碰后不分开)时损失一部分机械能，因此有：W<Mgh+mgΔh，故本题C正确，ABD错误【点睛】这里，虽然W<Mgh+mgΔh，但仍遵守能的转化和守恒定律，只不过减少的机械能不是全部转化为空气的内能，而是有一部分在碰撞时转化为活塞和物体的内能了，能的总量并未减少．4、A【解析】设物体在a时刻速度为，b时刻速度为，物体加速度为a，则：；；，联立解得：，故选A5、D【解析】

ACD.物体匀速运动，合力为零，根据牛顿第二定律可知，加速度一定为零，故AC错误D正确。B.因为物体匀速运动，所以位移不为0，故B错误。6、C【解析】

A处于静止状态，受力平衡，对A进行受力分析，若重力沿斜面的分量大于F，则A受到静摩擦力方向沿斜面向上，若重力沿斜面的分量等于F，则A不受摩擦力，若重力沿斜面的分量小于F，则A受到静摩擦力方向沿斜面向下，AB错误；以AB为整体为研究对象，整体处于平衡状态，因拉力F有水平向右的分量，根据平衡条件可知，物体B受到地面水平向左的摩擦力，C正确D错误．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、ACD【解析】

A.电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样，说明电子是一种波，故A正确；B.β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹，可以说明β射线是一种粒子，故B错误；C.人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构，中子衍射说明中子是一种波，故C正确；D.人们利用电子显微镜观测物质的微观结构，利用了电子束的衍射现象，说明电子束是一种波，故D正确.8、CE【解析】

A.根据热力学第二定律可知，机械能可以全部转化为内能，而在不引起其他变化的情况下，内能无法全部转化为机械能，A错误。B.根据热力学第二定律可知，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，B错误。C.在引起其他变化的情况下，从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的，C正确。D.第二类永动机不可能制造成功的原因是违反了热力学第二定律，D错误。E.在任何自然过程中，一个孤立系统的熵值不会减小，因此热力学第二定律又称为熵增加原理，E正确。9、BCD【解析】（1）ad间距离为=12m，波在同一介质中以匀速传播，则波从a传播到d的时间为=6s，故A错误；（2）该播传播的周期为T，则=3s，T=4s．波从a传到c所用的时间，则在t=5s时刻，质点c已经振动了2s，而c的起振方向和a的起振方向相同，即竖直向下，则在t=5s的时刻，质点c恰好经过平衡位置向上振动，故B正确；（3）组成波的所有质点，振动周期相同，均为4s，故C正确；（4）根据波长和周期的关系得波长=8m，大于障碍物的尺寸，故能发生明显的衍射现象，D正确；故本题选BCD．10、BCD【解析】

A.机械波依赖于介才能传播，而电磁波不需要介质，故A错误；B..泊松亮斑的形成是光的行射的结果，故B正确；C.薄膜干涉可以用来检查工件的平整程度在打磨精密光学平面时，可以利用干涉法检查平面的平整程度，故C正确；D.光的偏振现象可以说明光是横波，故D正确；E.根据可得，用同一装置做光的双缝干沙实验时，波长越大相邻的干涉条纹间距越大，故E错误。故选择BCD。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、3.2055.015【解析】

第一空.由图示螺旋测微器可知，金属丝的直径：d＝3mm+20.4×0.01mm＝3.205mm（3.203mm～3.206mm均正确）第二空.游标卡尺是20分度的卡尺，其分度值为0.05mm，则该工件的长度：L＝50mm+3×0.05mm＝50.15mm＝5.015cm。12、为了获得单分子油膜层【解析】

(1)[1]实验中让油酸尽可能散开的目的是为了获得单分子油膜层。(2)[2]1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积由于分子是单分子紧密排列的，因此分子直径为【点睛】实验中以油酸分子呈球型分布在水面上，且一个挨一个，由体积与面积相除求出油膜的厚度，即等于分子直径。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)粒子在电场中做类平抛运动，应用类平抛运动规律可以求出l、d．(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，作出粒子运动轨迹求出粒子轨道半径，应用牛顿第二定律求出磁感应强度，然后求出磁感应强度。【详解】粒子运动轨迹如图中虚线所示(1)由题意知：已知tan∠OMN=，则：O、N间的距离：d=，粒子从M点到N点做类平抛运动，d=at12=t12，l=v0t1，解得：l=，d=；(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动，粒子进入磁场时速度方向与y轴负方向间夹角为θ，则tanθ=2tan∠OMN=1，解得：θ=45°，由几何知识得，粒子在磁场B′中做圆周运动的轨道半径：r′=d，粒子在磁场B中做匀速圆周运动的轨道半径为r，由几何知识得，圆心角：α=θ=45°，cosα=，解得：r=（2+）d，粒子做圆周运动洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：evB′=m，evB=m，解得：=（﹣1）。【点睛】本题考查了粒子在电场与磁场中的运动，粒子在电场中做类平抛运动，在磁场中做匀速圆周运动，分析清楚粒子运动过程是解题的前提与关键，应用类平抛运动规律与牛顿第二定律可以解题；要掌握解带电粒子在有界磁场中的运动问题，该类系统解题的一般思路为：1、画轨迹：确定圆心，几何方法求半径并画出轨迹．2、找联系：轨迹半径与磁感应强度、速度联系；偏转角度与运动时间相联系，时间与周期联系．3、用规律：牛顿第二定律和圆周运动的规律．14、3h【解析】

理想气体原来的压强为倒过来气体的压强变为由于此过程中温度不变，属于等温变化，利用玻意耳定律有：解得15、（1）（2）【解析】

（1