2022年甘肃省张掖市高台县一中高二物理第二学期期末联考模拟试题含解析

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、如图所示为氢原子能级图，氢原子中的电子从n＝4能级跃迁到n＝1能级可产生a光；从n＝3能级跃迁到n＝1能级可产生b光，a光和b光的波长分别为λa和λb，a、b两光照射逸出功为4.5eV的金属钨表面均可产生光电效应，遏止电压分别为Ua和Ub，则()A．λa>λbB．Ua<UbC．a光的光子能量为12.55eVD．b光照射金属钨产生的光电子的最大初动能Ekb＝7.59eV2、在电磁波谱中，红外线、可见光和X射线三个波段的频率大小关系是（）A．红外线的频率最大，可见光的频率最小B．X射线频率最大，红外线的频率最小C．可见光的频率最大，红外线的频率最小D．X射线频率最大，可见光的频率最小3、能源是社会发展的基础，发展核能是解决能源问题的途径之一，核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设规模，核泄漏中的钚（Pu）是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高罹患癌症的风险，已知钚的一种同位素的半衰期为24100年，其衰变方程为，下列说法正确的是（）A．X原子核中含有92个中子B．由于衰变时释放巨大的能量，根据，衰变过程总质量减少C．100个经过24100年后一定还剩余50个D．衰变发出的射线是波长很短的光子，具有很强的电离能力4、下列说法正确的是（）A．物体的温度升高，物体内所有分子热运动的速率都增大B．物体的温度升高，物体内分子的平均动能增大C．物体吸收热量，其内能一定增加D．物体放出热量，其内能一定减少5、如图所示，A，B都是很轻的铝环，分别吊在绝缘细杆的两端，杆可绕中间竖直轴在水平面内转动，环A是闭合的，环B是断开的。若用磁铁分别接近这两个圆环，则下面说法正确的是:A．磁铁N极接近A环时，A环被吸引，B．磁铁N极远离A环时，A环被排斥，而后随磁铁运动C．磁铁N极接近B环时，B环被排斥，远离磁铁运动D．磁铁的任意一磁极接近A环时，A环均被排斥6、一个匀强电场的电场线分布如图甲所示，把一个空心导体引入到该匀强电场后的电场线分布如图乙所示．在电场中有A、B、C、D四个点，下面说法正确的是()A．φA＝φBB．φB＝φCC．EA＝EBD．EB＝EC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，为某理想气体经历的一个循环过程，图中A到B的过程为等温线，下列说法正确的是（）A．A到B的过程中气体吸热B．A到B的过程中气体放热C．B到A的过程中气体内能先减小后增大D．B到A的过程中气体内能先增大后减小8、一个质点在平衡位置O点附近做简谐运动，若从O点开始计时，经过3s质点第一次经过M点，再继续运动，又经过2s它第二次经过M点；则该质点第三次经过M点再需要的时间是（）A． B．4sC．8s D．14s9、如图所示为远距离输电的原理图，升压变压器的原副线圈匝数比为1：m，降压变压器的原副线圈匝数比为n：1，输电线的电阻为R，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电机输出的电压恒为U，若由于用户的负载变化，使电压表V2的示数减小了，则下列判断正确的是（）A．电压表V1的示数减小了B．电流表A1的示数增大了C．输电线损失的功率增大了D．电流表A2的示数增大了10、“不经历风雨怎么见彩虹”，彩虹的产生原因是光的色散，如图所示为太阳光射到空气中的小水珠发生色散形成彩虹的光路示意图，a、b为两种折射出的单色光．以下说法正确的是A．a光光子能量大于b光光子能量B．在水珠中a光的传播速度大于b光的传播速度C．用同一双缝干清装置看到的a光干涉条纹间距比b光宽D．如果b光能使某金属发生光电效应，则a光也一定能使该金属发生光电效应三、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）某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验．(1)下列实验步骤的正确顺序是__________．(填写实验步骤前的序号)①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上．②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定．③将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油酸膜的面积．根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小．④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积．再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积．⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上．(2)实验时将6mL的油酸溶于酒精中制成104mL的油酸酒精溶液．每滴入75滴，量筒内的溶液增加1mL．如图所示为一滴溶液滴入浅水盘中形成的油酸膜边缘轮廓．已知图中正方形小方格的边长为1cm，则油酸膜的面积约为________cm²．根据以上数据，可估算出油酸分子的直径约为________m（结果保留一位有效数字）．12．（12分）如图所示，图甲为热敏电阻的R-t图像，图乙为用此热敏电阻和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器的电阻为100Ω．当线圈的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合．为继电器线圈供电的电池的电动势E=9.0V，内阻不计．图中的“电源”是恒温箱加热器的电源．（1）应该把恒温箱内的加热器接在________________（填“A、B”端或“C、D”端）；（2）若恒温箱系统要保持温度为50℃，则需把滑动变阻器调节到____________Ω；为了实现调节滑动变阻器到此阻值进行了下列步骤：①电路接通前，滑动变阻器调节最大，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值应为_______Ω；②将单刀双掷开关向______________（填“c”或“d”）端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至继电器的衔铁被吸合．③保持滑动变阻器的位置不变，将单刀双掷向另一端闭合，恒温箱系统即可正常使用．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）当交叉路口的绿灯亮时，一辆汽车以4m/s2的加速度及2m/s的速度开出，同一时刻有一辆货车以10m/s的速度从旁边驶过，求：(1)汽车追上货车时距路口多远？(2)汽车追上货车前，两车相距最远是多远？(3)汽车追上货车时，汽车的速度是多大？14．（16分）如图甲所示，两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L＝1m，两导轨的上端接有电阻，阻值R＝2Ω.虚线OO′下方是垂直于导轨平面向里的匀强磁场，磁场磁感应强度为2T．现将质量为m＝0.1kg、电阻不计的金属杆ab，从OO′上方某处由静止释放，金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触，且始终保持水平，不计导轨的电阻．已知金属杆下落0.3m的过程中加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示．(取g＝10m/s2)求：(1)金属杆刚进入磁场时速度为多大？下落了0.3m时速度为多大？(2)金属杆下落0.3m的过程中，在电阻R上产生多少热量？15．（12分）如图1所示，水平放置的汽缸内用活塞封闭一定质量的理想气体，气体的温度为17℃，活塞与汽缸底的距离L1＝12cm，离汽缸口的距离L2＝3cm，将汽缸缓慢地转到开口向上的竖直位置，待稳定后对缸内气体逐渐加热，使活塞上表面刚好与汽缸口相平为止，如图2所示．已知g＝10m/s2，大气压强为1.0×105Pa，活塞的横截面积S＝100cm2，质量m＝20kg，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动但不漏气，求：(ⅰ)活塞上表面刚好与汽缸口相平时气体的温度为多少；(ⅱ)在对汽缸内气体逐渐加热的过程中，若气体吸收340J的热量，气体增加的内能为多少．

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】根据能级跃迁知识得：=E4-E1=-0.85-（-13.6）=12.75eV，=E3-E1=-1.51-（-13.6）=12.09eV，显然a光子的能量大于b光子，即a光子的波长要短，故AC错误，根据光电效应可知，最大初动能：EK=-W0，所以a光照射后的最大初动能为：Eka=12.75-4.5=8.25eV，b光照射后的最大初动能为：Ekb=12.09-4.5=7.59eV．根据截止电压知识可知Ek=Ue，则Ua＞Ub，故B错误，D正确．故选D．点睛：解决本题的关键知道能级间跃迁所满足的规律，以及知道光电效应的条件，掌握光电效应方程是关键．同时当给光电管施加反向电压，恰好使得具有最大初动能的光电子到达正极的速度为零所需要的电压即为反向截止电压．反向截止电压越大，说明光电子的最大初动能越大．2、B【解析】

红外线、可见光和伦琴射线(X射线)三个波段的波长是从长到短，所以其频率是从低到大。则频率最大的是伦琴射线(X射线)，频率最小的红外线。A.红外线的频率最大，可见光的频率最小。故A错误；B.X射线频率最大，红外线的频率最小。故B正确；C.可见光的频率最大，红外线的频率最小。故C错误；D.X射线频率最大，可见光的频率最小。故D错误。3、B【解析】

根据电荷数守恒、质量数守恒知，X的电荷数为92，质量数为235，则中子数为143，故A错误；由于衰变时释放巨大能量，根据E=mc2，衰变过程总质量减小，故B正确；半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用，故C错误；衰变发出的γ放射线是波长很短的光子，具有很强的穿透能力，故D错误．所以B正确，ACD错误．4、B【解析】试题分析：随着物体温度的升高，物体内分子的平均速率、平均动能增大，但是不是每一个分子的热运动速率都增大，故A错误B正确；物体的内能变化是与物体吸热或放热有关，还与做功有关，因此只有吸热或放热，没有说明做功情况，无法判断内能变化，故C、D均错误．考点：温度的含义，热力学第一定律．5、D【解析】

当磁铁靠近导体圆环A时，其磁通量变大，从而圆环A产生感应电流，又因为其处于磁场中,受到的安培力作用，由楞次定律可得安培力使圆环A远离磁铁，即被推开；若磁铁远离导致圆环A时，同理可分析圆环A靠近磁铁，，即被吸引。而对于圆环B，当磁铁靠近时，虽磁通量变大，有感应电动势，但由于不闭合，所以没有感应电流，则不受安培力作用。所以对于圆环B，无论靠近还是远离，都不会有远离与吸引等现象，故D正确，ABC错。6、B【解析】处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，它的表面是个等势面。所以空心导体是个等势体，即φB=φC。沿着电场线电势一定降低，所以A点电势大于空心导体上的电势，所以φA＞φB．故A错误，B正确。电场强度的大小看电场线的疏密程度，电场线越密的地方电场强度越大，

C点的电场线比B密，B点的电场线比A密，所以EA＜EB，EB＜EC．故CD错误。故选B。点睛：本题关键在于通过电场线的疏密程度看电场强度的大小，通过电场线的指向看电势的高低．要掌握静电平衡内部电场的特点．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、BC【解析】

AB.图中A到B的过程为等温线，温度不变，内能不变，体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体向外界放热，A错误B正确；CD.P﹣V图中等温线为双曲线，双曲线离原点越远，温度越高，且A到B的过程为等温线可知，由B到A的过程，温度先降低，后升高，内能先减小后增大，C正确D错误；8、AD【解析】

若振子开始向左振动，如图所示，根据题意可以求得：，解得，所以第三次经过M点：若振子开始向右运动：根据题意得：，周期，所以第三次经过M点：，所以BC错误AD正确9、BD【解析】

A．发电机输出的电压恒为U，而升压变压器原副线圈匝数比不变，所以电压表的示数不变，A错误；BD．由于V2示数（）减小了，根据可得降压变压器原线圈的电压减小了，根据，故增大了，所以电流表A1的示数增大了，根据，可得A2的示数增大了，BD正确；C．输电线损失的功率增大了，故C错误．10、BC【解析】

根据光线进入水珠折射时折射角的大小关系，可分析折射率的大小，可确定出光的频率关系，由光子的能量，可知，光子的能量与光的频率成正比．由分析光在雨滴中传播速度的大小，确定出波长的关系，就可判断出光干涉条纹间距大小．根据产生光电效应的条件分析光电效应现象．【详解】AB．根据光路图知，太阳光进入水珠时b光的偏折程度大，则b光的折射率大于a光的折射率．由，光的在水珠中的速度小，则光频率较大，由光子的能量可知，光子的能量与光的频率成正比，所以光线的光子能量较大，故A错误，B正确；C．折射率小，则频率小，波长大，知a光的波长大于b光的波长，根据干涉条纹的间距公式知，a光干涉条纹的间距大于b光干涉条纹的间距，故C正确；D．产生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，故可知若b光能使金属发生光电效应，则a光不一定能使该金属发生光电效应，故D错误．【点睛】解决本题的突破口在于根据光的偏折程度比较出折射率的大小，掌握折射率、频率、临界角、波长等大小关系，并记住这些关系．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、④①②⑤③；110；【解析】

(1)“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液→测定一滴酒精油酸溶液的体积(题中的④)→准备浅水盘(①)→形成油膜(②)→描绘油膜边缘(⑤)→测量油膜面积，计算分子直径(③)，即正确的顺序是④①②⑤③；(2)面积超过正方形一半的正方形的个数为110个，则油酸膜的面积约为；每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积：，把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，因此其直径为12、A、B端26090c【解析】(1)由图知，热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小，由闭合电路欧姆定律得，干路电流增大，当大到继电器的衔铁被吸合时的电流，恒温箱内的加热器，停止加热，故恒温箱内的加热器接在A、B端；(2)当恒温箱内的温度保持50℃，应调节可变电阻R′的阻值使电流达到20mA，由闭合电路欧姆定律得，即，即可变电阻R′的阻值应调节为260Ω；①电路接通前，滑动变阻器调节最大，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，电阻箱的阻值应等于热敏电阻的电阻，应为90Ω，②将单刀双掷开关向c端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至继电器的衔铁被吸合；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)40m(2)8m(3)18m/s【解析】

（1）汽车追上货车时，两车位移相等，则根据，得：t=4s．此时汽车的位移为：（2）当两车速度相等时，经历的时间为：，此时货车的位移为：，小汽车的位移为：则两车之间的最大距离为（3）由（1）知汽车在t=4s时追上货车，根据速度时间公式得此时汽车的速度：14、(1)1m/s0.5m/s(2)0.2875J【解析】

(1)刚进入磁场时，a0＝10m/s2，方向竖直向上由牛顿第二定律