广东省实验中学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、关于原子结构，汤姆孙提出枣糕模型、卢瑟福提出行星模型(如图甲、乙所示)，都采用了类比推理的方法．下列事实中，主要采用类比推理的是()A．人们为便于研究物体的运动而建立的质点模型B．伽利略从教堂吊灯的摆动中发现摆的等时性规律C．库仑根据牛顿的万有引力定律提出库仑定律D．托马斯·杨通过双缝干涉实验证实光是一种波2、如图所示，通电直导线置于匀强磁场中，导线与磁场方向垂直。若仅将导线中的电流增大为原来的4倍，则导线受到安培力的大小将A．增大为原来的2倍 B．增大为原来的4倍C．减小为原来的1/4 D．减小为原来的1/23、甲、乙两车在同一条平直公路上的两个车道上运动，t=0s时刻甲车在乙车前面22.5m处，它们的速度—时间图象如图所示，下列说法正确的是A．t=4s时，甲、乙两车相遇B．t=2s时，甲、乙两车相遇C．t=4s时，甲、乙两车相距最近D．甲车的加速度大于乙车的加速度4、如图所示为氢原子的能级图｡能量为13.06eV的光子照射一群处于基态的氢原子，可以观测到氢原子发射不同波长的光有A．4种 B．8种 C．10种 D．12种5、一个中子与质子发生核反应，生成一个氘核，其核反应方程为.若该核反应放出的核能为ΔE，则氘核的比结合能为（）A．B．C．D．ΔE6、由核反应产生，且属于电磁波的射线是（）A．α射线 B．γ射线 C．X射线 D．阴极射线二、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、黔东南许多乡村的村民在精选谷种时，常用一种叫“风车”的农具进行分选，.图为其工作原理示意图，在同一风力作用下，谷种和瘪谷（空壳）谷粒都从洞口水平飞出，结果谷种和瘪谷落地点不同，自然分开，对这一现象，下列分析正确的是（）A．M处是谷种，N处为瘪谷B．谷种质量大，惯性大，飞得远些C．谷种和瘪谷在竖直方向做自由落体运动D．谷种飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度小些8、有一种大型娱乐器械可以让人体验超重和失重，其环形座舱套在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由下落．落到一定位置时，制动系统启动，座舱做减速运动，到地面时刚好停下．下列说法中正确的是（）A．座舱自由下落的过程中人处于失重状态B．座舱自由下落的过程中人处于超重状态C．座舱减速下落的过程中人处于失重状态D．座舱减速下落的过程中人处于超重状态9、关于α粒子散射实验和原子结构模型，下列说法正确的是A．α粒子散射实验完全否定了汤姆孙关于原子的“枣糕模型”B．卢瑟福的“核式结构模型”很好地解释了α粒子散射实验C．少数α粒子发生大角度散射是因为受到很强的引力作用D．大多数α粒子不发生偏转的原因是正电荷均匀分布在原子内10、一群处于n=3激发态的氢原子向基态跃迁，发出的光以相同的入射角照射到一块平行玻璃砖A上，经玻璃砖A后又照射到一块金属板B上，如图所示，则下列说法正确的是()A．入射光经玻璃砖A后会分成相互平行的三束光线，直接跃迁到基态发出的光经玻璃砖A后的出射光线与入射光线间的距离最大B．在同一双缝干涉装置上，从直接跃迁到基态发出的光形成的干涉条纹最窄C．经玻璃砖A后有些光子的能量将减小，有些光在玻璃砖的下表面会发生全反射D．若从能级跃迁到n=2能级放出的光子刚好能使金属板B发生光电效应，则从n=2能级跃迁到基态放出的光子一定能使金属板B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）在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中：（1）需要测量悬线长度，现用最小分度为1mm的米尺测量，图中箭头所指位置是拉直的悬线两端在米尺上相对应的位置，测得悬线长度为mm。33021498979699（2）一组同学测得不同摆长l单摆对应的周期T，将数据填入表格中，根据表中数据，在坐标纸上描点，以T为纵轴，l为横轴，作出做简谐运动的单摆的T-l图像。根据作出的图像，能够得到的结论是_________。A．单摆周期T与摆长l成正比B．单摆周期T与摆长l成反比C．单摆周期T与摆长l的二次方根成正比D．单摆摆长l越长，周期T越大（3）另一组同学进一步做“用单摆测定重力加速度”的实验，讨论时有同学提出以下几点建议，其中对提高测量结果精确度有利的是。A．适当加长摆线B．质量相同、体积不同的摆球，选用体积较大的C．单摆偏离平衡位置的角度不能太大D．当单摆经过平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间间隔作为单摆振动的周期12．（12分）某实验小组利用图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系（1）下列说法正确的是_____（填字母代号）A．调节滑轮的高度，使牵引滑块的细绳与长木板保持平行B．在调节木板倾斜度平衡滑块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的桶通过定滑轮拴在滑块上C．实验时，先放开滑块再接通打点计时器的电源D．通过增减滑块上的砝码改变质量时，需要重新调节木板倾斜度（2）为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于滑块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量_____滑块和滑块上砝码的总质量，（选填“远大于”“远小于”或“近似等于”）（3）如图所示是实验时打出的一条纸带，ABCD……为每隔4个点取的计数点，据此纸带可知：两个计数点间的时间间隔为________s；D点位置的读数为________cm;小车在打D点时速度大小为_________m/s;纸带的加速度大小为_________m/s2（最后两空结果均保留两位有效数字）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）如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度，一端连接的电阻．导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度．导体棒放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好．导轨和导体棒的电阻均可忽略不计．在平行于导轨的拉力作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度．求：（）感应电动势和感应电流；（）在时间内，拉力的冲量的大小；（）若将换为电阻的导体棒，其他条件不变，求导体棒两端的电压．14．（16分）某公交车从站点出发，由静止开始做匀加速直线运动，行驶8.0m时，发现站点上还有一名乘客没有上车，司机立即刹车做匀减速直线运动至停车．公交车开始做减速运动1.0s时，该乘客发现公交车减速，立即匀速追赶，公交车停止运动时该乘客恰好赶到．公交车从启动到停止总共历时9.0s，行进了24m．人和车均可视为质点．求：（1）公交车运行的最大速度（结果保留两位有效数字）；（2）追赶公交车过程中该乘客的速度大小（结果保留两位有效数字）．15．（12分）如图所示，竖直面内半径为R的四分之一圆周轨道AB固定在水平面上，轨道两端A、B在同一水不面上，以A点为坐标原点，建立竖直面内的直角坐标系，y轴沿竖直方向，坐标平面和圆弧轨道在同一竖直面内，在坐标面上第一象限内的P(x,y)点水平向左抛出一个小球，结果小球恰好能从A点无碰撞地进人圆弧轨道，不计空气阻力和小球大小，重力加速度为g。求：（1）小球抛出点P的坐标满足的条件；（2）抛出点位置满足（1)问中的小球被抛出后，到达圆弧轨道的最低点时，对轨道的压力为其重力的5倍，求该小球抛出的初速度大小。

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】

质点属于理想模型，A错误；伽利略从教堂吊灯的摆动中发现摆的等时性规律，即通过实验观察发现了规律，B错误；库仑根据牛顿的万有引力定律提出库仑定律，两者都是根据距离的平放成反比，用到了类比法，C正确；托马斯•杨通过双缝干涉实验证实光是一种波，是利用了实验方法，D错误．2、B【解析】

根据F=BIL得，导线中电流增大为原来的4倍，则安培力增大为原来的4倍。故B正确，A、C、D错误。3、B【解析】

AB.因v-t图像的面积等于位移，则t=2s时，乙比甲多走的位移为12(15+7.5)×2m=22.5m，因开始时甲车在乙车前面22.5m处，可知t=2sC.2s后乙超过了甲，因乙的速度大于甲，可知甲乙距离逐渐变大，t=4s时，甲、乙两车相距最远，选项C错误；D.图像的斜率等于加速度，可知甲车的加速度小于乙车的加速度，选项D错误.4、C【解析】设氢原子吸收该光子后能跃迁到第n能级，根据能级之间能量差可有：，解得，故基态的氢原子跃迁到n=5的激发态，所以放出不同频率光子种数为：种，故C正确，A、B、D错误；故选C．【点睛】依据氢原子的能级图，计算出基态氢原子吸收该光子后最高能跃迁到第几能级，然后即可求出有多少种不同频率光子．5、C【解析】

根据结合能的定义可知，质子与中子发生核反应，生成氘核的过程中放出的能量等于氘核的结合能，所以氘核的结合能等于△E；氘核有两个核子，所以氘核的比结合能为△E/1．故C正确，ABD错误．故选C．6、B【解析】由核反应产生，且属于电磁波的射线是γ射线；α射线和阴极射线都不是电磁波；X射线是电磁波，但不是由核反应产生；故选B.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、AD【解析】

A.由于谷种飞出时的速度较小，而谷种和瘪谷的运动的时间相同，所以谷种的水平位移较小，瘪谷的水平位移较大，所以N处是瘪谷，M处是谷种，故A正确；B.由于谷种飞出时的速度较小，运动的时间由相同，所以谷种的水平位移较小，与谷种的惯性大小无关，故B错误；C.若考虑到空气阻力的作用，瘪谷受到的空气阻力的影响大，此时的空气阻力不能忽略，在竖直方向做的是加速运动，但不是自由落体运动，故C错误；D.在大小相同的风力作用下，风车做的功相同，由于谷种的质量大，所以离开风车时的速度小，故D正确.故选AD。点晴：谷种和瘪谷做的是平抛运动，平抛运动可以分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同．8、AD【解析】座舱自由下落过程加速度竖直向下，故处于失重状态，A正确，B错误．座舱减速下落的过程中加速度竖直向上，故处于超重状态，C错误，D正确．故选AD．点睛：判断一个物体处于超重和失重的条件是：若加速度向上则超重，若加速度向下则失重．9、AB【解析】

A．α粒子散射实验完全否定了汤姆孙关于原子的“枣糕模型”，故A项正确．B．卢瑟福的“核式结构模型”很好地解释了α粒子散射实验，故B项正确．C．原子核集中了原子的全部正电荷和几乎全部质量，少数α粒子运动过程中靠近原子核时会受到很强的库仑斥力作用发生大角度偏转．故C项错误．D．绝大多数的α粒子穿过原子时离核较远，受到的库仑斥力很小，运动方向几乎没有改变．故D项错误．故选AB10、BD【解析】一群处于n=3激发态的氢原子向基态跃迁，发出三种不同频率的光子，光线经过平行玻璃砖折射后，出射光线与入射光线平行．从n=3直接跃迁到基态发出的光频率最大，则折射率最大，偏折最厉害，根据几何关系知，出射光线与入射光线间的距离最小．故A错误．根据△x＝λ，频率最大的光，波长最短，所以条纹间距最小．故B正确．经玻璃砖A后，光子的频率不变，所以能量不变，在玻璃砖的下表面，根据光的可逆性及对称性可知，光在玻璃砖的下表面不可能发生全反射．故C错误．从n=3能级跃迁到n=2能级放出的光子频率最小，该光子若能发生光电效应，则其它光子也能发生光电效应．故D正确．故选BD．点睛：本题将能级的跃迁与光电效应、光的干涉和折射、全反射等知识联系起来，关键通过频率的大小得出折射率、波长等大小关系：频率越大，折射率越大，波长越小，光子能量越大．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、（1）987.0；（2）D；（3）AC【解析】试题分析：（1）悬线长度为987.0mm；（2）根据解得：，即周期的平方与摆长成正比，单摆摆长l越长，周期T越大；故选D.（3）加大摆长可以减小测量摆长的相对误差，选项A正确；选用体积小质量大的小球可减小空气的相对阻力，选项B错误；单摆偏离平衡位置的角度不能太大，否则就不是简谐振动，选项C正确；经过一次全振动后停止计时，这样会增加测量周期的误差，因至少测量30-50次全振动的时间计算周期，选项D错误；故选AC.考点：探究单摆周期与摆长的关系。12、(1)A(2)远小于;(3)0.1s4.25cm0.20m/s;0.43m/s2【解析】（1）调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行，否则拉力不会等于合力，故A正确；在调节模板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，不应悬挂“重物”，故B错误；

打点计时器要“早来晚走”即实验开始时先接通打点计时器的电源待其平稳工作后再释放木块，而当实验结束时应先控制木块停下再停止打点计时器，故C错误；

平衡摩擦力后，有mgsinθ=μmgcosθ，即μ=tanθ，与质量无关，故通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度，故D错误；选择A；

（2）设砝码与砝码桶的质量为m，小车的质量为M，对砝码桶及砝码与小车组成的系统，由牛顿第二定律得：a=，对木块，由牛顿第二定律得：T=Ma=，只有当砝码桶及桶的质量远小于小车质量时，即：m＜＜M时，小车受到的拉力近似等于砝码及砝码桶的重力；（3）两个计数点间的时间间隔为T=5×0.02s=0.1s；D点位置的读数为4.25cm;小车在打D点时速度大小为;纸带的加速度大小为.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、（），；（）（3）．【解析】

（1）根据动生电动势公式得E=BLv=1T×0.4m×5m/s=2V故感应电流（2）金属棒在匀速运动过程中，所受的安培力大小为F安=BIL=0.8N，因匀速直线运动，所以导体