山东泰安市2021-2022学年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、经过m次α衰变和n次β衰变，变成，则()A．m＝7，n＝3B．m＝7，n＝4C．m＝14，n＝9D．m＝14，n＝182、两个小球从同一高度分别以10m/s的速度，一个被竖直上抛，一个被竖直下抛。那么两球落地的时间间隔是（）A．1s B．2s C．4s D．无法确定3、电场中有A、B两点，A点的电势φA=30V，B点的电势φB=10V，一个电子由A点运动到B点的过程中，下列说法中正确的是（）A．电场力对电子做功20eV，电子的电势能减少了20eVB．电子克服电场力做功20eV，电子的电势能减少了20eVC．电场力对电子做功20eV，电子的电势能增加了20eVD．电子克服电场力做功20eV，电子的电势能增加了20eV4、如图所示，以水平地面为x轴，竖直向上为y轴建立直角坐标系，距离坐标原点2h处以初速度v0水平抛出小球a,距离坐标原点h处以初速度2v0水平抛出小球b,两小球的落地点分别为A和B,运动轨迹的交点为C,不计空气阻力，下列说法正确的是A．A点的坐标为（v0hgB．B点的坐标为（v02hC．C点的坐标为（2v02D．小球a运动到C点的速度方向与x轴夹角的正切值是小球b运动到C点的速度方向与x轴夹角的正切值的2倍5、下列说法正确的是()A．β衰变现象说明原子核外存在电子B．只有入射光的波长大于金属的极限波长，光电效应才能产生C．氢原子从基态向较高能量态跃迁时，电子的动能减小D．α粒子散射实验表明核外电子轨道是量子化的6、如图，质量为m的导体棒电阻为R，初始时静止于光滑的水平轨道上，平行导轨的间距为L，电源电动势为E，内阻不计匀强磁场的磁感应强度为B，其方向与轨道平面成θ角斜向上方，开关闭合后导体棒开始运动，则A．导体棒向左运动B．开关闭合瞬间导体棒MN所受安培力为2C．开关闭合瞬间导体棒MN所受安培力为D．开关闭合瞬间导体棒MN的加速度为二、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、关于电场强度，下列说法正确的是A．电场中某点的电场强度，与该点所放试探电荷的电荷量成反比B．电荷在某点受到的电场力大，该点的电场强度不一定大C．根据电场强度的定义式E＝可知，电场强度由试探电荷q的受力和电荷量决定D．虽然电场强度的定义式为E＝，但电场中某点的电场强度与试探电荷q无关8、平面坐标系横、纵坐标轴的单位长度为lm,某次机器人大赛中,一机器人在平面内由点(0,0)出发,沿直线运动到点(3,1),然后又由点(3,1)沿直线运动到点(1,4),然后又由点(1,4)沿直线运动到点(5,5),最后又由点(5,5)沿直线运动到点(2,2).整个过程中机器人所用时间是22s,A．机器人不会两次通过同一点B．整个过程中机器人的位移大小为22C．机器人的运动轨迹是一条直线D．整个过程中机器人的位移与由点(5,5)运动到点(2,2)的位移方向相反9、我国首次使用核电池随“嫦娥三号”软着陆月球，并用于嫦娥三号的着陆器和月球车上，核电池是通过半导体换能器，将放射性同位素衰变过程中释放出的能量转变为电能．嫦娥三号采用放射性同位素94239Pu，静止的94239Pu衰变为铀核92235U和α粒子，并放出频率为v的γ光子，已知94239Pu、92235U和α粒子的质量分别为mPu、mU、mα．下列说法正确的是（）A．94239Pu的衰变方程为94B．此核反应过程中质量亏损为△m=mPu﹣mU﹣mαC．释放出的γ光子的能量为（mPu﹣mU﹣mα）c2D．反应后92235U和α粒子结合能之和比94239Pu的结合能大10、与的核聚变发电不产生温室气体,不产生放射性物质,是一种十分清洁、安全和环保的能源,开发月球土壤中蕴藏丰富的氦3资源,对人类社会今后的可持续发展具有深远意义．该核反应可表示为(表示某种粒子),若和的质量分别为,则下列选项正确的是（）A．为中子B．这种核反应在月球上可自发进行C．高速的粒子可以用来工业探伤D．该反应释放的核能三、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）如图所示为实验室中验证动量守恒的实验装置示意图．（1）若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，则______A．m1＞m2，r1＞r2B．m1＜m2，r1＜r2C．m1＞m2，r1=r2D．m1＜m2，r1=r2（2）为完成此实验，需要调节斜槽末端的切线必须水平，如何检验斜槽末端水平：______（3）设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，P为碰前入射小球落点的平均位置，则关系式（用m1、m2及图中字母表示）______成立．即表示碰撞中动量守恒．12．（12分）如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点之间还有个点未画出，则相邻计数点时间间隔为__________，其中，，，，，，则点处瞬时速度的大小是__________，加速度的大小是__________．（计算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）一列波沿+x轴方向传播，当x1=10m的A点位于波峰时，x2=140m的B点位于波谷，在A、B之间有6个波峰，振源的振动周期为0.2s，求：（1）波的速度；（2）B点从波谷开始经多少时间位于波峰？14．（16分）已知氘核的质量为，中子的质量为，的质量为．两个速率相等的氘核对心碰撞聚变成并放出一个中子，质量亏损为1u时，释放的能量为931.5MeV．（1）计算上述核反应中释放的能量．（2）若两个氘核以相等的动能发生对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化为机械能，则反应中生成的和中子的动能各是多少？15．（12分）如图所示，在光滑桌面上置有长木板和物块，在长木板的右侧置有物块，一开始处于静止状态.与之间的动摩擦因数为0.2，足够长，的质量为2kg，的质量为1kg，的质量为3kg，以4m/s的初速度向右运动，与碰撞后两者黏在一起.重力加速度取10m/s2，求：（1）与碰撞过程中，损失的机械能；（2）最终的速度大小和相对于运动的距离.

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】

根据反应前后质量数守恒和核电荷数守恒可知，，由此可知、，故B正确．故选B【点睛】知道发生α、β衰变的实质．能够运用质量数和电荷数守恒进行求解2、B【解析】

设两球距离地面的高度为h，则对竖直上抛的小球，有﹣h=v0t﹣对竖直下抛的小球，有h=v0t′+落地的时间差为△t=t′﹣t联立解得，△t=2sA.1s与上述计算结论△t=2s不相符，故A错误；B.2s与上述计算结论△t=2s相符，故B错误；C.4s与上述计算结论△t=2s不相符，故C错误；D.无法确定与上述计算结论△t=2s不相符，故D错误；3、D【解析】

根据电场力做功公式得电场力做功为：，即电子克服电场力做功20eV，则电子的电势能增加了20eV，故D正确，ABC错误．4、C【解析】

A.根据2h=12gt2，x=v0tB.同理可求得B点的x坐标xB=2vC.根据2v02yg=v02(y+h)gD.根据速度延长线过中点，小球a运动到C点速度方向与x轴夹角的正切值是小球b运动到C点速度方向与x轴夹角的正切值的4倍，故D错误。5、C【解析】

A．衰变时射线是从原子核内部发出来的，不是由原子核外的电子释放出来的，故A错误；B．只有入射光的频率大于该金属的极限频率时，即入射光的波长小于该金属的极限波长时，光电效应才能产生，故B错误；C．氢原子从基态向较高能量态跃迁，电子与氢原子核的距离增大，匀速圆周运动的半径增大，线速度减小，动能减小，故C正确；D．粒子散射实验表明原子具有核式结构，故D错误。故选C。6、D【解析】

A.开关闭合，由左手定则可知，磁感线穿过掌心，则大拇指向为垂直磁感线向右，从而导致导体棒向右运动;故A错误.BC.当开关闭合后，根据安培力公式F=BIL，与可得；故B,C均错误.D.当开关闭合后，安培力的方向与导轨成90°-θ的夹角，再根据力的分解可得，合力大小，再由牛顿第二定律与安培力的大小可知，加速度；故D正确.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、BD【解析】

电场中某点的电场强度是由电场本身决定的物理量，与该点所放试探电荷所受的电场力以及试探电荷的电荷量无关，故AC错误，D正确；根据F=Eq可知，电荷在某点受到的电场力大，该点的电场强度不一定大，故B正确。故选BD.8、BD【解析】

画出机器人的运动轨迹，如图所示：

图中有交点，说明机器人可能会两次通过同一点，故A错误；整个过程的初位置坐标为（0，0），末位置坐标为（2，2），故位移为22m，故B正确；机器人的运动轨迹是一条曲线，故C错误；整个过程中机器人的位移与由点（5，5）运动到点（2，2）的位移方向相反，与x轴成45°，故D正确；故选BD。9、ABD【解析】根据质量数守恒与电荷数守恒可知，94239Pu的衰变方程为94239Pu→92235U+24He+γ，故A正确；此核反应过程中的质量亏损等于反应前后质量的差，为△m=mpu-mU-mα，故B正确；释放的γ光子的能量为hv，核反应的过程中释放的能量：E=（mpu-mU-mα）c2，由于核反应的过程中释放的核能转化为新核与α粒子的动能以及光子的能量，所以光子的能量小于（mpu-mU-mα）c2，故C错误；9410、AD【解析】根据电荷数守恒、质量数守恒知，X的电荷数为0，质量数为1，可知X为中子，高速的中子不能用来工业探伤，A正确C错误；该反应为聚变反应，不能自发进行，B错误；根据爱因斯坦质能方程得，释放的能量为，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、C将小球放在斜槽末端看小球是否静止，若静止则水平m【解析】（1）安装和调整实验装置的两点主要要求是：①斜槽末端要水平；（1）要使两球发生对心正碰，两球半径应相等，为防止入射球碰撞后反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即：m1、m1大小关系为m1＞m1，r1、r1大小关系为r1=r1．故选C.

（3）验证碰撞过程动量守恒定律，因两球碰撞后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，碰撞过程动量守恒，则m1v1=m1v1′+m1v1′，两边同时乘以时间t得：m1v1t=m1v1′t+m1v1′t，则m1OP=m1OM+m1ON，实验需要测出小球质量、小球水平位移，要用直尺和天平，故选AB；

（4）由（3）可知，实验需要验证：m1OP=m1OM+m1ON．

点睛：本题考查了实验注意事项、实验器材的选择、数据处理，知道实验原理、实验注意事项即可正确解题；小球离开轨道后做平抛运动，它们在空中的运动时间相等，水平位移与初速度正正比，可以用水平位移表示初速度．12、【解析】

由于每相邻两个计数点间还有个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上点时小车的瞬时速度大小，，根据匀变速直线运动的推论公式可以求出加速度的大小，得，，，为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值得：，即小车运动的加速度计算表达式为：．【点睛】根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小．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）100m/s；（2）0.1s+0.2ns（n=0，1……）【解析】(1)由题知：x2−x1=6.5λ则得波速v=λ/T=100m/s(2)B点从波谷运动到波峰最短时间为T/2,根据波的周期性可知,B点从波谷开始经，n=0，1，2…时位于波峰．14、（1）（2）中子动能为：氦的动能为：【解析】

（1）由质量数守恒和核电荷数守恒，写出核反应方程为：则反应过程中质量减少了：反应过程中释放的核能为：。（2）设核和的动量分别为和，由动量守恒定律得：由此得和大小相等，由动能和动量关系及核和质量