海南省华中师大琼中附中、屯昌中学2021-2022学年物理高二下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、如图所示，铁芯右边绕有一个线圈，线圈两端与滑动变阻器、电池组连成回路．左边的铁芯上套有一个环面积为0.02m2、电阻为0.1Ω的金属环．铁芯的横截面积为0.01m2，且假设磁场全部集中在铁芯中，金属环与铁芯截面垂直．调节滑动变阻器的滑动头，使铁芯中的磁感应强度每秒均匀增加0.2T，则从上向下看()A．金属环中感应电流方向是逆时针方向，感应电动势大小为4.0×10－3VB．金属环中感应电流方向是顺时针方向，感应电动势大小为4.0×10－3VC．金属环中感应电流方向是逆时针方向，感应电动势大小为2.0×10－3VD．金属环中感应电流方向是顺时针方向，感应电动势大小为2.0×10－3V2、在卢瑟福的α粒子散射实验中，某一α粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图中实线所示．图中P、Q为轨迹上的点，虚线是经过P、Q两点并与轨迹相切的直线，两虚线和轨迹将平面分为四个区域．不考虑其他原子核对α粒子的作用，则该原子核所在的区域可能是()A．④B．③C．②D．①3、关于光电效应，以下说法正确的是（）A．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比B．光电子的最大初动能越大，形成的光电流越强C．能否产生光电效应现象，决定于入射光光子的能量是否大于或等于金属的逸出功D．用频率是的绿光照射某金属发生了光电效应，改用频率是v2的黄光照射该金属一定不发生光电效应4、下列哪些因素不会影响平行板电容器的电容（）A．两极板正对面积 B．两极板间的距离 C．两极板本身的厚度 D．两极板间的电介质5、如图所示，气缸内装有一定质量的气体，气缸的截面积为S，其活塞为梯形，它的一个面与气缸成θ角，活塞与器壁间的摩擦忽略不计，现用一水平力F缓慢推活塞，汽缸不动，此时大气压强为P0，则气缸内气体的压强P为：（）A．P=P0+ B．P=P0+C．P=P0+ D．P=P0+6、如图所示是氢原子四个能级的示意图，当氢原子从高能级向低能级跃迁时会辐射一定频率的光子，以下说法不正确的是()A．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子动能增大B．用能量为11.0eV的电子轰击基态氢原子能使其跃迁到更高能级C．n=4能级的氢原子自发跃迁时，辐射光子的能量最大为12.75eVD．一个处于n=3能级的氢原子，自发跃迁时最多能辐射出三种不同频率的光子二、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、下列关于巴耳末公式的理解,正确的是()A．此公式是巴耳末在研究氢原子光谱特征时发现的B．公式中n可取任意值,故氢原子光谱是连续谱C．公式中n只能取不小于3的整数值,故氢原子光谱是线状谱D．公式不但适用于氢原子光谱的分析,也适用于其他原子的光谱8、如图所示，在磁感应强度大小B=T，方向竖直向下的匀强磁场中，有两半径均为0.6m的金属圆环平行竖直放置，两圆心所在直线OO′与磁场方向垂直。圆环通过电刷与理想变压器原线圈相连，长为0.5m的导体棒ab两个端点刚好分别搭接在两圆环上，且与OO′平行。现让导体棒沿圆环内侧、绕OO′以20πrad/s的角速度匀速转动，恰好使标有“3V4.5W”的小灯泡L正常发光。已知理想变压器原、副线圈的匝数比为n1:n2=2:1，图中电压表为理想电压表，圆环、导体棒、导线电阻不计，则A．电压表的示数为6VB．R0的电阻值为1.5ΩC．整个电路消耗的总功率为WD．ab沿圆环转动过程中受到的最大安培力为N9、物体做单向直线运动，若在任意相等位移内速度变化量相等，规定速度方向为正方向，则下列说法正确的是A．若，则物体做匀速直线运动B．若，则物体做匀加速直线运动C．若，则物体做加速度逐渐增大的加速直线运动D．若，则物体做加速度逐渐增大的减速直线运动10、一列横波沿直线传播，在波的传播方向上有A、B两点．在t时刻A、B两点间形成如图甲所示波形，在时刻A、B两点间形成如图乙所示波形，已知A、B两点间距离，则以下说法中正确的是A．若周期为4s，波一定向右传播 B．若周期大于4s，波向左传播C．若波速为，波一定向左传播 D．该波波速可能的最小值为三、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）小明同学在“探究碰撞前后物体动能的变化”实验中，他采用如图1所示的实验装置，在光滑的水平轨道上，停着甲、乙两辆小车，甲车系一穿过打点计时器的纸带，在启动打点计时器的同时，给甲车沿轨道方向的一个瞬时冲量，使之做匀速运动，然后与原来静止的小车乙相碰并粘合成一体，继续做匀速运动，纸带为某次记录下碰撞前甲车和碰撞后两车运动情况，小明选取该次数据记录如下表（电磁打点计时器使用的电源频率为50Hz，所有单位均为国际单位）①表中空格处数据为______J;②如图2所示，纸带_________端（填“A”或“B”）与甲车相连③试判定该次碰撞是_________碰撞（选填“弹性”、“非弹性”或者“完全非弹性”）．12．（12分）“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好玻璃砖，aa＇和bb＇分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图所示．在玻璃砖的一侧插上两枚大头针Pl和P2，用“+”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针P3和P1．在插P3和P1时，应使_________（选填选项前的字母）．A．P3只挡住Pl的像B．P1只挡住P2的像C．P3同时挡住Pl、P2的像D．P1同时挡住Pl、P2、P3的像四、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）如图所示为一个用折射率n=的透明介质做成的四棱柱的截面图，其中∠A=∠C=90°，∠B=60°，BC=20cm．现有一单色光在色细光束从距B点30cm的O点垂直入射到棱镜的AB面上．每个面上的反射只考虑一次，已知光在真空中的速度为c=3.0×108m/s．求：（1）最先从棱镜射出的光束的折射角；（2）从BC面射出的光束在棱镜中运动的时间．14．（16分）一个静止的铀核92238U，92238U(原子质量为232.0372u)放出一个粒子(原子质量为4.0026u)后衰变成钍核90228Th(原子质量为（1）写出核衰变反应方程；（2）算出该核衰变反应中释放出的核能．15．（12分）如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限有平行于x轴的匀强电场(未画出)，第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场．一质量m=5×10-8kg、电荷量q=1×10-6C的带正电粒子，从静止开始经U0=10V的电压加速后，从P点与y轴负方向成θ=60°角进入磁场，从x轴的Q点垂直电场线进入电场，从y轴的M点离开电场，已知OP=m，OM=0.5m，粒子重力不计求：(1)磁感应强度的大小B；(2)电场强度的大小E.

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、C【解析】根据右手螺旋定则知，螺线管中的磁场方向竖直向上，所以通过金属环的磁场方向竖直向下，当磁场均匀增大时，根据楞次定律知，感应电流的方向是逆时针方向．

根据．故C正确，ABD错误．故选C.2、D【解析】卢瑟福通过α粒子散射并由此提出了原子的核式结构模型，正电荷全部集中在原子核内，α粒子带正电，同种电荷相互排斥，所以原子核可能在①，本题选D。。【点睛】卢瑟福通过α粒子散射并由此提出了原子的核式结构模型，该实验的现象为：绝大多数α粒子几乎不发生偏转，少数α粒子发生了较大的角度偏转，极少数α粒子发生了大角度偏转（偏转角度超过90°，有的甚至几乎达到180°，被反弹回来），据此可得出原子核可能区域。3、C【解析】

根据Ekm=hγ-W逸出功可知，光电子的最大初动能随入射光的频率增大而增大，但不是成正比，故A错误；光电流的强弱与入射光的光强有关，与光电子的最大初动能无关，故B错误；根据光电效应的规律，能否产生光电效应现象，决定于入射光光子的能量是否大于或等于金属的逸出功，故C正确；绿光的频率大于黄光，则用频率是ν1的绿光照射某金属发生了光电效应，改用频率是ν2的黄光照射该金属不一定发生光电效应，故D错误.故选C.4、C【解析】

影响平行板电容器的电容大小的因素有两极板间的电介质、两极板正对面积以及两极板间的距离。与两极板本身的厚度无关。本题选不会影响平行板电容器的电容的因素，所以C符合题意，ABD错误。故选C。5、B【解析】

在力F作用下气缸不动，内外压强平衡，外部压强为F作用在截面积为S上产生的压强和大气压强之和，故封闭气体压强P=P0+，选B6、D【解析】

氢原子辐射出一个光子后，从高能级向低能级跃迁，氢原子的能量减小，轨道半径减小，根据，可得轨道半径减小，电子速率增大，动能增大，由于氢原子能量减小，则氢原子电势能减小，故A正确；用能量为11.0eV的电子轰击，氢原子吸收的能量可能等于基态与其它能级间的能级差，可使处于基态的氢原子跃迁到更高能级，故B正确；根据玻尔理论得知，n=4能级直接跃迁到基态放出的光子能量最大，最大能量为Emax=E4-E1=-0.85eV-（-13.6）eV=12.75eV，故C正确；一个处于n=3能级的氢原子，自发跃迁时最多能辐射出两种不同频率的光子，故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、AC【解析】此公式是巴耳末在研究氢原子光谱在可见光区的14条谱线中得到的,只适用于氢原子光谱的分析,且n只能取大于等于3的整数,则λ不能取连续值,故氢原子光谱是线状谱．所以选项A、C正确．故选AC.【点睛】考查巴耳末公式的发现、适用范围，及注意因n的取值，出现不连续值，同时理解此公式的局限性．8、BD【解析】

AB.根据右手定则可知，导体棒在磁场中运动，产生正弦式交流电，当导体棒经过最低点和最高点时，切割的方向与磁场方向垂直，产生的感应电动势最大，则，则有，压器原线圈两端的电压，根据可得电压表的示数为，通过小灯泡的电流，根据可得，的电阻值为，故选项B正确，A错误；C.整个电路消耗的总功率为，故选项C错误；D.根据安培力表达式，最大安培力大小，故选项D正确。9、AC【解析】

若△v=0，物体的速度不变，则物体作匀速直线运动。故A正确；△v＞0，物体作加速直线运动，通过任意相等位移的所用时间△t逐渐减小，由加速度知，加速度增大。故B错误，C正确；若△v＜0，物体作减速直线运动，通过任意相等位移的所用时间△t逐渐增大，由加速度知，加速度减小，物体作加速度逐渐变小的减速直线运动。故D错误。10、AB【解析】

AB.若波向右传播，3s=（n+）T1，（n=0，1，2，…），T1=s；若波向左传播，3s=（n+）T2，（n=0，1，2，…），T2=s；由于n是整数，当n=0时，T=4s时，符合T1通项，波向右传播，由上分析，若周期大于4s，波向左传播，故AB正确；C.由图知波长λ=4m，若波速为1m/s，波传播的距离为x=vt=1×3m=3m=λ，根据波形的平移，波一定向右传播，故C错误；D.周期最大时，波速最小，故D错误．故选AB．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、0.048；A；完全非弹性；【解析】(1)碰后甲乙两车一起运动，由.(2)根据碰撞满足动量守恒，可知碰后的速度小于碰前的速度，即碰前速度较大，点距较大，故A端与甲车相连．(3)根据碰撞的数据可得，故该碰撞为完全非弹性碰撞．【点睛】本题考查了验证动量守恒定律实验，由图示纸带求出小车的位移、由速度公式求出小车的速度即可正确解题．12、CD;【解析】

根据实验的原理，连接P1、P2表示入射光线，连接P3、P1表示出射光线，连接两光线与玻璃砖的交点，即为折射光线．实验的过程中，要先在白纸上放好玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在玻璃砖另一侧观察，调整视线使P1的像被P2的像挡住，接着在眼睛所在一侧相继又插上两枚大头针P3、P1，使P3挡住P1、P2的像，使P1挡住P3和P1、P2的像．A．P3只挡住Pl的像，与结论不相符，选项A错误；B．P1只挡住P2的像，与结论不相符，选项B错误；C．P3同时挡住Pl、P2的像，与结论相符，选项C正确；D．P1同时挡住Pl、P2、P3的像，与结论相符，选项D正确；故选CD．【点睛】用插针法测定玻璃砖折射率时，要知道实验的原理及实验的步骤，同时要使得大头针间的距离和入射角都应适当大些，可减小角度引起的相对误差，提高精度．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