南昌市重点中学2022年物理高二第二学期期末学业质量监测模拟试题含解析

2021-2022高二下物理期末模拟试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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，A、B两物体相距x＝3m，物体A以vA＝4m/s的速度向右匀速运动，而物体B此时的速度vB＝10m/s，只在摩擦力作用下向右做匀减速运动，加速度大小为α＝2m/s2，那么物体A追上物体B所用的时间为（）A．6s B．7s C．8s D．9s2、一列声波在空气传播的过程中通过一个障碍物，发生了一定程度的衍射，以下哪种情况可以使衍射现象更明显（）A．增大障碍物的尺寸，同时增大波的频率B．增大障碍物的尺寸，同时缩小波的频率C．缩小障碍物的尺寸，同时增大波的频率D．缩小障碍物的尺寸，同时减小波的频率3、如图所示，一定质量的理想气体用质量为M的活塞封闭在容器中，活塞与容器间光滑接触，在图中三种稳定状态下的温度分别为T1、T2、T3，则T1、T2、T3的大小关系为（）A．T1=T2=T3 B．T1<T2<T3C．T1>T2>T3 D．T1<T2=T34、某气体的摩尔质量是M，标准状态下的摩尔体积为V，阿伏加德罗常数为NA，下列叙述中正确的是（）A．该气体每个分子的质量为M/NAB．该气体单位体积内的分子数为V/NAC．该气体在标准状态下的密度为MNA/VD．在标准状态下每个气体分子的体积为V/NA5、氢原子的能级图如图所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62～3.11eV．下列说法中正确的是（）A．一个处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可能发出3种不同频率的光B．大量氢原子从高能级向n＝3能级跃迁时，可能发出可见光C．用一群处于n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时，所发出的光照射逸出功为2.49

eV的金属钠，则从金属钠表面所发出的光电子的最大初动能可能为9.60

eVD．大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出5种不同频率的光6、在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用．下列说法不符合历史事实的是()A．汤姆生发现电子，表明原子仍具有复杂结构B．麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波的存在，后来由赫兹用实验证实了电磁波的存在C．爱因斯坦提出了量子理论，后来普朗克用光电效应实验提出了光子说D．卢瑟福通过α粒子散射实验证实了原子具有核式结构二、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、如图所示,弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为M的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,一个质量为m(m<M)的小球从槽高h处开始自由下滑,下列说法正确的是()A．在以后的运动过程中，小球和槽的水平方向动量始终守恒B．在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功C．在下滑过程中，小球和槽组成的系统水平方向动量守恒D．被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，但小球不能回到槽高h处8、远距离输电的简化电路如图所示，发电厂的输出电压是％两条输电线输电的等效总电阻为r，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1，在输电线与用户间连有一理想降压变压器，其原副线圈匝数比为，流入用户端的电流是下列下列关系式正确的是A．B．C．输电线路上损失的电功率为D．理想变压器的输入功率为9、如图，带有活塞的气缸中封闭一定质量的理想气体，将一个半导体NTC热敏电阻R置于气缸中，热敏电阻与气缸外的电源E和电流表A组成闭合回路，气缸和活塞具有良好的绝热（与外界无热交换）性能，若发现电流表的读数增大，以下判断正确的是（不考虑电阻散热）（）A．气体一定对外做功B．气体体积一定增大C．气体内能一定增大D．气体压强一定增大10、阻值为10Ω的电阻接到电压波形如图所示的交流电源上．以下说法中正确的是（）A．电压的有效值为10VB．通过电阻的电流有效值为22C．电阻消耗电功率为5WD．电阻每秒种产生的热量为10J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）实验小组的同学们用如图所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验。①测出悬点O到小球球心的距离（摆长）L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g=_________（用L、n、t表示）。②实验时除用到秒表、刻度尺外，还应该用到下列器材中的_____(选填选项前的字母)。A．长约1m的细线B．长约1m的橡皮绳C．直径约1cm的均匀铁球D．直径约10cm的均匀木球③选择好器材，将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，应采用图______中所示的固定方式。④某实验小组组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图所示。这样做的目的是___________(填字母代号)。A．保证摆动过程中摆长不变B．可使周期测量得更加准确C．需要改变摆长时便于调节D．保证摆球在同一竖直平面内摆动⑤他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺量得从悬点到摆球的最低端的长度L=0.9990m，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图所示，则该摆球的直径为______mm。

⑥将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的是_________(选填选项前的字母)。

A．测出摆线长作为单摆的摆长B．把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之做简谐运动C．在摆球经过平衡位置时开始计时D．用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期⑦甲同学多次改变单摆的摆长并测得相应的周期，他根据测量数据画出了如图所示的图象，但忘记在图中标明横坐标所代表的物理量。你认为横坐标所代表的物理量是_____(选填“l2”“l”或“l”)，若图线斜率为k，则重力加速度g=_________(用k表示)。⑧乙同学测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是___________(选填选项前的序号)。

A．开始摆动时振幅较小B．开始计时时，过早按下停表C．测量周期时，误将摆球(n-1)次全振动的时间记为n次全振动的时间D．测量摆长时从悬点到小球下端边缘的距离为摆长12．（12分）现用频闪照相方法来研究物块的变速运动．在一小物块沿斜面向下运动的过程中，用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示．拍摄时频闪频率是10Hz；通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续影像间的距离依次为x1、x2、x3、x1．已知斜面顶端的高度h和斜面的长度s．数据如下表所示．重力加速度大小g=9.80m/s2．根据表中数据，完成下列填空：（1）物块的加速度a＝________m/s2(保留3位有效数字)．（2）因为____________________________________________________，可知斜面是粗糙的．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，玻璃砖的截面为直角三角形AOB，∠B=30°，直角边AO长度为d。一单色光线自距离A点d4处的D点垂直AO边射入该玻璃砖，第一次到达边时恰好发生全反射。已知光在真空中传播的速度为c（1）此玻璃砖的折射率；（2）此光线第一次自BO边射出时折射角的正弦值；（3）此光线在该玻璃砖中传播的最短时间。14．（16分）如图，两根相距L且足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ倾斜固定放置，与水平面成θ角，顶端接一阻值为R的电阻，轨道平面内有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直轨道平面向上。现有一质量为m、电阻为r的金属杆ab与金属导轨垂直，以一定初速度v0从导轨底端NQ沿导轨向上运动。已知金属杆ab与导轨始终接触良好，导轨电阻不计，重力加速度为g。(1)求杆ab刚开始运动时的加速度大小a；(2)若已知杆ab上升的最大高度为H，求该上升过程中电阻R产生的热量QR和通过电阻R的电荷量q。15．（12分）如图所示，在温度为27℃、大气压为p0=105Pa的教室里，有一导热性能良好、内壁光滑的气缸，封闭着一定质量的某种理想气体。活塞密闭性良好，质量不计，横截面积S=100cm2，离气缸底部距离L1=0.6m。现将此气缸移至温度为-53℃的冷冻实验室中，并在活塞上方放置一质量为m=10kg的铅块。冷冻实验室中气压也为p0=105Pa。（取g=10m/s2），求：（1）在冷冻实验室中，活塞稳定时距气缸底部的距离；（2）已知一定质量的理想气体内能与热力学温度成正比，且在教室时气缸内气体内能为U1=45J。已知在教室中稳定状态到实验室稳定状态变化过程中，活塞对气体做功W=250J，求此过程中通过缸壁传递的热量Q。

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】B物体减速到零所用的时间为：5s内A运动的位移为：5s内B运动的位移为：此时A、B两物体的距离为所以A再运动8m追上B，运动8m的位移的时间为：所以物体A追上物体B所用的时间为故应选B．点晴：本题是追击问题，特别要注意物体B做匀减速运动，要分清是减速过程追上还是静止后被追上；第二种情况下的位移用位移时间公式求解时要注意时间是减速的时间，而不是总时间．2、D【解析】波长越长越容易发生衍射，所以增大波的频率可以，D对3、B【解析】

以活塞为研究对象，对T1、T2状态下的气体有：p1S＝Mg+pS；pS+Mg＝p2S，对T3状态下的气体有：pS+Mg+mg＝p3S；可以得出：P1＝P2＜P3；根据理想气体状态方程：；因V1＜V2则T1＜T2；V2＝V3则T2＜T3，即T1＜T2＜T3.A．T1=T2=T3，与结论不相符，选项A错误；B．T1<T2<T3，与结论相符，选项B正确；C．T1>T2>T3，与结论不相符，选项C错误；vD．T1<T2=T3，与结论不相符，选项D错误；4、A【解析】

A.每个气体分子的质量为摩尔质量与阿伏伽德罗常数的比值，即，A正确；B.分子数密度等于物质的量乘以阿伏伽德罗常数再除以标准状态的体积V，即，B错误．C.摩尔质量除以摩尔体积等于密度，该气体在标准状态下的密度为，C错误．D.由于分子间距的存在，每个气体分子的体积远小于，D错误．5、C【解析】

一个处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可能发出2种不同频率的光，即n=3能级到n=2能级，n=2能级到n=1能级，故A错误；氢原子从高能级向n=3能级跃迁时发出的光子能量小于1.51eV，小于可见光的频率，故B错误；从n=3跃迁到n=1所发出的光能量最大，光照射逸出功为2.49eV的金属钠，所发出的光电子的初动能最大，根据爱因斯坦光电效应方程得，，故C正确．大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出种不同频率的光，故D错误，故选C．【点睛】根据判断辐射的光子的种类；根据氢原子从高能级向n=3能级跃迁时发出的光子能量是否小于1.62eV，能级的跃迁满足：．6、C【解析】A.汤姆生发现电子，表明原子仍具有复杂结构，故A正确；B.麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波的存在，后来由赫兹用实验证实了电磁波的存在，故B正确；C.普朗克提出了量子理论，为了解释光电效应现象，爱因斯坦提出了光子说，故C错误；D.卢瑟福通过α粒子散射实验证实了原子具有核式结构，故D正确；本题选择错误答案，故选：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、CD【解析】

由动量守恒的条件可以判断动量是否守恒；由功的定义可确定小球和槽的作用力是否做功；由小球及槽的受力情况可知运动情况；由机械守恒及动量守恒可知小球能否回到最高点．【详解】当小球与弹簧接触后，小球与槽组成的系统在水平方向所受合外力不为零，系统在水平方向动量不守恒，故A错误；下滑过程中两物体都有水平方向的位移，而力是垂直于球面的，故力和位移夹角不垂直，故两力均做功，故B错误；球在槽上下滑过程系统水平方向不受力，系统水平方向动量守恒，选项C正确；球与槽分离时两者动量大小相等，由于m＜M，则小球的速度大小大于槽的速度大小，小球被弹簧反弹后的速度大小等于球与槽分离时的速度大小，小球被反弹后向左运动，由于球的速度大于槽的速度，球将追上槽并要槽上滑，在整个过程中只有重力与弹力做功系统机械能守恒，由于球与槽组成的系统总动量水平向左，球滑上槽的最高点时系统速度相等水平向左系统总动能不为零，由机械能守恒定律可知，小球上升的最大高度小于h，小球不能回到槽高h处，故D正确；故选CD。【点睛】解答本题要明确动量守恒的条件，以及在两球相互作用中同时满足机械能守恒，应结合两点进行分析判断．8、BD【解析】

A.由于输电线与用户间连有一理想变压器，匝数与电流成反比，所以，故A错误；B.输电线上损失的电压为U-U1=I1r，故B正确；C.等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，所以输电线是损耗的功率是：P=I12r．故C错误；D.理想变压器的输入功率为U1I1=UI1-I12r．故D正确；9、ABC【解析】气体用活塞封闭，故气体的压强不变．电流表示数增大，则由闭合电路欧姆定律可知，电路中电阻R减小；根据半导体热敏电阻的性质可知，气缸内温度升高，内能变大；由气体状态方程PV/T=C可得，气体体积一定增大，气体对外界做功，故ABC正确，故D错误；故选ABC．点睛：本题综合了热学与电学相关知识，要求掌握闭合电路欧姆定律及气体的内能只与温度有关，温度越高，则气体的内能越大．10、BC【解析】

由U-t图象，交流电压最大值为10V，有效值U=Um2=52V．故A错误．通过电阻的电流I=UR=22A．故故选BC．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、4π2n2lt2AC图3AC12.0BC【解析】

①[1]单摆的周期：T=由单摆周期公式：T=2π可知，重力加速度：g=②[2]摆线选择较细且结实的线为便于测量周期和减小空气阻力，则选取1米左右的细线，故选择A线；为了减小空气阻力的影响，摆球选择质量大体积小的，故选择C球；故选AC；③[3]为了避免运动过程中摆长发生变化，悬点要固定，不能松动，则为图3；④[4]那样做的目的就是为了便于调节摆长，把摆线夹得更紧一些，使摆动过程中摆长不变。因此A、C正确。⑤[5]游标卡尺示数为d=12.0mm=0.0120m=12.0mm；⑥[6]摆长等于摆线的长度加上摆球的半径，则A错误；把单摆从平衡位髓拉开一个很小的角度释放，使之做简谐运动，B正确；在摆球经过平衡位置时开始计时，C正确；把秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期，误差较大，应采用累积法测量周期，D错误；⑦[7][8]据单摆周期公式T=2π所以应该作用T-L图像，故横坐标所代表的物理量是Lk=解得g=4⑧[9]由周期公式T=2πlg=振幅大小与g无关，故A错误；开始计时时，过早按下秒表，周期偏大，则g偏小，故B错误；测量周期时，误将摆球（n-1）次全振动的时间记为n次全振动的时间，则周期偏小，则g偏大，C正确；摆长等于摆线的长度加上摆球的半径，若测量摆长时从悬点到小球下端边缘的距离为摆长，摆长偏大，由g=4π212、（1）1.30（“1.29”或“1.31”）（2）物块加速度小于【解析】试题分析：(1)频闪照相中相邻影像点的时间间隔相等，利用逐差法求物块的加速度＝1.