河北省石家庄市河正定中学2021-2022学年物理高二第二学期期末联考试题含解析

2021-2022高二下物理期末模拟试卷注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、紫外线光子的动量为.一个静止的O3吸收了一个紫外线光子后()A．仍然静止B．沿着光子原来运动的方向运动C．沿光子运动相反方向运动D．可能向任何方向运动2、如图所示，L是自感系数很大，电阻忽略不计的理想线圈，a、b为两只完全相同的小灯泡，R0是一个定值电阻，其电阻值小于灯泡的电阻值，则下列有关说法中正确的是（）A．当S闭合瞬间，a灯比b灯亮B．当S闭合待电路稳定后，两灯亮度相同C．当S闭合电路稳定后，a灯的状态是熄灭D．当S突然断开瞬间，b灯会突然闪亮一下，再熄灭3、氢原子的能级示意图如图所示，现有大量的氢原子处于n＝4的激发态，当向低能级跃迁时，会辐射出若干种不同频率的光子，下列说法中正确的是（）A．从n＝2跃迁到n＝1时，辐射出的光的波长最大B．从n＝2跃迁到n＝1时，辐射出的光子能量最大C．氢原子的核外电子的电势能减小量等于动能的增加量D．会辐射出6种不同频率的光子4、小球从空中自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度.其速度随时间变化的关系如图所示.取g=10m/s2。则下列说法不正确的是A．小球下落的最大速度为5m/sB．小球第一次反弹初速度的大小为3m/sC．小球距离水平面的初始高度为1.25mD．小球能弹起的最大高度为1.25m5、如图所示，理想变压器的原线圈接正弦交流电源，副线圈接有电阻R和小灯泡。电流表和电压表均可视为理想电表。闭合开关S，下列说法正确的是A．电流表A1的示数不变B．电流表A2的示数减小C．电压表V1的示数增大D．电压表V2的示数减小6、图是验证电容器特性的实验电路图．电路正常工作后，对于灯L1、L2的分析正确的是（）A．L1、L2都亮 B．L1、L2都不亮C．L1亮，L2不亮 D．L1不亮，L2亮二、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，光滑的水平地面上有两块质量均为m的木块A、B，A、B之间用轻绳水平连接，现在A上沿细绳所在直线施加一水平恒力F，A、B一起做匀加速运动，将质量为2m的木块C放在某一木块上面，再施加水平恒力F作用在A上，系统仍加速运动，且始终没有相对滑动，下列说法正确的是（）A．C放在A上比放在B上运动时的加速度大B．若C放在A上，绳上拉力减小C．若C放在B上，绳上拉力为D．若C放在B上，B、C间摩擦力为8、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L9、一定质量理想气体经历如图所示的A→B→C→A三个变化过程，其中TA＝200K，在C→A的过程中气体对外做功100J，同时吸热250J，已知气体的内能与温度成正比。下列说法正确的是（）A．在C状态时温度TC＝100K且内能为150JB．在C→A的过程中，气体内能增加了350JC．在A→B的过程中，气体吸收热量为150JD．在B→C的过程中，气体放热150J10、关于光电效应，下列几种叙述正确的是（）A．如果入射光的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力而逸出时所需做的最小功，便不能发生光电效应B．入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，有可能不发生光电效应C．用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能大D．对于任何一种金属，都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应三、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）某物理兴趣小组的同学准备测量一个定值电阻的阻值，实验室提供了以下实验器材供选择，请你帮助该实验小组完成以下操作．A．待测电阻Rx：阻值约为200Ω；B．电源E：电动势为3.0V，内阻可忽略不计；C．电流表A1：量程为0～30mA，内电阻r1=20Ω；D．电流表A2：量程为0～50mA，内电阻r2约为8Ω；E．电压表V：量程为0～15V，内电阻RV约为10kΩ；F．定值电阻R0：阻值R0=80Ω；G．滑动变阻器R1：最大阻值为10Ω；H．滑动变阻器R2：最大阻值为1000Ω；J．开关S，导线若干．（1）由于实验室提供的电压表量程太大，测量误差较大，所以实验小组的同学准备将电流表A1和定值电阻R0改装成电压表，则改装成的电压表的量程为___V；（2）为了尽可能减小实验误差，滑动变阻器应该选择___（选填“G”或“H”），实验电路图画图在下面方框中______。（3）若某次测量中电流表A1的示数为I1，I电流表A2的示数为I2，则Rx的表达式为Rx=___．12．（12分）实验室准备用来测量某电学元件Rx（阻值约十几欧）的伏安特性，准备的实验器材有：电压表V（量程0~3V，内电阻约20kΩ）电流表A1（量程0~30mA，内电阻约2Ω）电流表A2（量程0~300mA，内电阻约0.2Ω）滑动变阻器R1（最大阻值为20Ω，额定电流为1A）滑动变阻器R2（最大阻值为300Ω，额定电流为0.1A）新干电池两节E（电动势为3V、内阻不计）开关及导线若干进行了如下操作：（1）用20分度的游标卡尺测量其长度如图1所示，由图可知其长度为________mm；（2）实验要求电表读数从零开始变化，并能多测几组电流、电压值，以便画出电流–电压的关系图线，为了实验能正常进行，减少测量误差，还要求滑动变阻器便于调节，则电流表应选用________（填实验器材的代号）；滑动变阻器应选用________（填实验器材的代号）；（3）研究通过该电学元件的电流I随两端电压U变化的关系，设计了如图2所示实验电路.为使该电学元件两端电压能从零开始调起，请你用笔划线代替导线将电路实物图连接完整________；（4）利用（3）中实验电路测得相关数据如下表所示，请在图3的坐标纸上绘出I–U图象________；U/V00.400.600.801.001.201.321.50I/A00.0200.0450.0800.1250.1800.2200.281（5）若用一节电动势为1.5V、内阻为7.5Ω的干电池对该元件供电.则该元件消耗的电功率为________W（结果保留2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）美国物理学家密立根用精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量，这项工作成了爱因斯坦方程式在很小误差范围内的直接实验证据。密立根的实验目的是：测量金属的遏止电压Uc。入射光频率v，由此计算普朗克常量h，并与普朗克根据黑体辐射得出的h相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程式的正确性。如图所示，是根据某次实验作出的Uc－v图像，电子的电荷量e=1.6×10－19C。试根据图像和题目中的已知条件：(1)写出爱因斯坦光电效应方程（用Ekm、h、v、W0表示）；(2)由图像求出这种金属的截止频率vc；(3)若图像的斜率为k，写出普朗克常量的表达式，并根据图像中的数据求出普朗克常量h。以上均保留两位有效数字。14．（16分）如图甲所示，竖直轻弹簧下端固定在水平地面上，上端与木块A连接，物块B叠放在A上，系统处于静止状态。现对B施加竖直向上的拉力F，使A、B以大小的加速度竖直向上做匀加速直线运动直至分离，力F的大小随B的位移x变化的关系如图乙所示。当x=16cm时撤去力F，撤去力F前B一直做匀加速直线运动。取，求：(1)弹簧的劲度系数k、物块A的质量m和物块B的质量M；(2)A、B分离时A的速度大小以及从A、B分离至B到达最高点所用的时间t；(3)从B由静止开始到A与B分离的过程中，A与弹簧组成的系统的机械能变化量。15．（12分）如图所示，一小滑块（视为质点）从0点以某初速度沿直线OB做匀加速运动，经时间t=3S以大小为VA=2m/s的速度通过A点。已知滑块通过B点时的速度大小VB=3m/s，A、B两点间的距离S=5m。求：（1）滑块运动的加速度大小；（2）滑块在O点时的速度大小（3）滑块从O点到B过程的平均速度

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】以紫外线光子和静止的O3为研究对象，由于系统所受合外力为0，故系统体动量守恒即吸收前后系统的动量不变在静止的O3吸收紫外线光子之前，系统的动量等于光子的动量，系统动量的方向即为光子的动量的方向，而O3吸收紫外线光子后系统的动量的方向即为O3运动方向，故O3沿着光子原来运动的方向运动故应选B．点晴：由于系统所受合外力为0，系统体动量守恒即吸收前后系统的动量不变，即动量的大小方向都保持不变．2、C【解析】

该电路中，灯泡a与线圈L并联，串联电阻后再灯泡b并联。A.S刚闭合瞬间，ab同时亮，由于灯泡a与线圈L并联后串联电阻R1．所以a支路的电阻值大，所以a比b暗。故A错误；BC.电路稳定后，最后a被L短路，所以a最后会熄灭。故B错误，C正确；D.当S闭合足够长时间后再断开，a与L组成自感回路，L产生自感电动势，a闪亮后逐渐熄灭；b比a多串联了定值电阻，所以a灯比b灯亮些，b不会突然闪亮一下。故D错误。3、D【解析】

n＝4和n＝3间的能级差最小，辐射的光子频率最小，波长最大，故A错误。n＝4和n＝1间的能级差最大，辐射的光子频率最大，能量最大，故B错误。氢原子向外辐射光子的过程中氢原子的能量减少，所以氢原子的核外电子的电势能减小量大于动能的增加量，故C错误。根据6知，这些氢原子总共可辐射出6种不同频率的光子，故D正确。4、D【解析】

A.由图可知，小球下落到0.5s时的速度最大，最大速度为5m/s；故A正确.B.由图象可知，第一次反弹时速度反向，可读得3m/s；故B正确.C.小球下落的高度为0.5s内的图象面积，；故C正确.D.弹起后的负向位移为；故D错误.5、D【解析】

AB.开关闭合后，负载减小，副线圈的电压不变，通过副线圈的电流增大，原线圈中的电流I电流表A2和电流表A2的示数都增大，故AB错误；C.由理想变压器规律可知，开关从断开到闭合，原线圈和副线圈电压都不变，所以电压表V1的示数不变，故C错误；D.副线圈的电流增大，通过R的电流增大，R两端的电压增大，副线圈电压不变，所以电压表V2的示数减小，故D正确。6、D【解析】

根据电容器特性“隔直通交”可知，恒定直流不能通过电容器，当电路正常工作后，L1不亮，L2亮，故D正确，ABC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、BD【解析】

A.设原来的加速度为a0，根据牛顿第二定律可得F＝2ma0，因无相对滑动，所以，无论C放到哪块上，根据牛顿第二定律都有：F＝4ma，，都将减小，且C放在A上和放在B上运动时的加速度相同，故A错误。B.若C放在A木块上面，以B为研究对象，设绳子拉力T，则T＝ma，绳子拉力减小，故B正确；C.若C放在B上，以BC为研究对象，根据牛顿第二定律可得T＝3ma＝F，故C错误；D.若C放在B上面，以C为研究对象，根据牛顿第二定律可得B、C间摩擦力为f＝2ma＝F，故D正确。8、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；9、AD【解析】

AB.由图可得，气体在状态A时pA＝p，VA＝2V，TA＝200K,状态B时pB＝2p，VB＝V，TB＝200K,状态C时pC＝p，VC＝V，TC＝100K,C→A过程△UCA＝UA-UC＝QCA+WCA＝150J,由U＝KT，TA＝2TC得UA＝2UC,得UA＝300J，UC＝150J，故A正确；B错误；C.由WCA＝-pV＝-100J，WAB＜32pV=150J，△UAB＝QAB+WAB＝0，得QAB＜150J，故C错误；D.UB＝UA＝300J，且△UBC＝UC-UB＝QBC+WBC＝-150J，QBC＝-150J，故D正确。10、AD【解析】

A．根据光电效应的条件可知，入射光子的能量小于电子脱离某种金属所做功的最小值，不能发生光电效应．故A正确；B．能否发生光电效应只与热射光的频率有关，则入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，仍能发生光电效应，选项B错误；C．根据光电效应方程，Ek=hγ-W，可知，逸出光电子的最大初动能Ek与照射光的频率成线性关系，而不可见光中的红外线的频率小于可见光的频率．故C错误；D．对于任何一种金属，都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应，选项D正确。故选AD。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、3.0VG【解析】

（1）根据电压表改装原来可知改装后的电压表量程为；（2）用最大阻值为1000Ω的滑动变阻器不方便操作，为减小实验误差、方便实验操作，滑动变阻器应选择：G；由题意可知，待测电阻阻值远大于滑动变阻器最大阻值，滑动变阻器应采用分压接法，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示：（3）根据图示电路图可知，待测电阻阻值为；【点睛】本题考查了实验器材的选择、实验电路设计与实验数据处理，要掌握实验器材的选择原则；根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法是设计实验电路图的关键；应用伏安法测电阻，当待测电阻阻值远大于滑动变阻器最大阻值时，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法．12、50.45A1R10.075【解析】

（1）游标卡尺读数为d=50mm+9×0.05mm=50.45mm．（1）根据题目给定的电压表可知，加在待测电阻两端的电压最大值不超过3V，而待测电阻阻值约为十几欧姆，由欧姆定律知，流过电阻电流I的取值范围为：，所以电流表应选A1．因要求电流从零调，所以滑动变阻器应用分压式接法，应选阻值小的变阻器R1；（3）由于待测电阻电阻值远小于电压表内阻，所以电流表应用外接法，所以电路连接如图．（4）依据描点法，由此描点，然后连线如图3绿色线；（5）干电池的短路电流：，做出U﹣I图线如图3红色线，由图可知，当用一节电动势为1.5V、内阻为7.5Ω的干电池对该元件供电时，该元件两端的电压约为0.85V，流过的电流值约为0.09A，该元件消耗的电功率为：P=UI=0.85×0.09=0.075W．【点睛】（1）掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法及注意事项，游标卡尺不需要估读；（1）注意选择电表的原则是要求通过的电流不能小于量程的