宁夏大学附中2021-2022学年物理高二下期末学业水平测试模拟试题含解析

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、某同学以校门口为原点，向东方向为正方向建立坐标，记录了甲、乙两位同学的位移—时间(x­t)图线，如图所示，下列说法中正确的是()A．在t1时刻，甲的瞬时速度为零，乙的速度不为零B．在t2时刻，甲、乙速度可能相同C．在t2时刻，甲、乙两同学相遇D．在t3时刻，乙的速度为零，加速度不为零2、氦原子的一个核外电子被电离，形成类氢结构的氮离子，如图所示为氦离子能级的示意图．现有一群这样的氦离子从n=3能级向低能级跃迁的过程中向外发出光子，用该光照射逸出功为4.54eV的金属钠，则()A．这些氦离子总共可辐射出6种不同频率的光子B．由n=3能级跃迁到n=1能级产生的光子频率最小C．若发生光电效应，则光电子的最小初动能为3.06eVD．若发生光电效应，则光电子的最大初动能为43.86eV3、如图甲，笔记本电脑底座一般设置有四个卡位用来调节角度．某同学将电脑放在散热底座上，为了获得更好的舒适度，由原卡位为1调至卡位4（如图乙），电脑始终处于静止状态，则（）A．电脑受到的支持力变小B．电脑受到的摩擦力变大C．电脑受到的支持力与摩擦力两力大小之和等于其重力D．散热底座对电脑的作用力的合力不变4、利用金属晶格（大小约10-9m）作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让电子束通过电场加速后，照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样。已知电子质量为m，电荷量为e，初速度为0，加速电压为U，普朗克常量为h，则下列说法中正确的是A．该实验说明了电子具有粒子性B．实验中电子束的德布罗意波的波长为λ=C．加速电压U越大，电子的衍射现象越明显D．若用相同动能的质子替代电子，衍射现象将不明显5、关于原子核与核反应，下列说法中正确的是（）A．汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内B．平均结合能越大，原子核越稳定C．轻核的聚变反应可以在任何温度下进行D．放射性元素的半衰期与温度和压强有关6、关于下列四幅图说法不正确的是（）A．原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径可以是任意的B．光电效应实验说明了光具有粒子性C．电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性D．发现少数粒子发生了较大偏转，说明原子的正电荷和绝大部分质量集中在很小空间范围二、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，甲图是一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波在t=2s时的波动图象，乙图是该波传播方向上介质中某质点从t=0时刻起的振动图象，a、b是介质中平衡位置为x1=3m和x2=5m的两个质点，下列说法正确的是A．该波的波速是2m/sB．t=2s时a、b两质点的速度相同C．在0～4s内，a质点运动的路程为25cmD．若该波在传播过程中遇到频率为0.25Hz的另一波时，可能发生稳定的干涉现象8、如图所示为某喷水壶的结构示意图．未喷水时阀门K闭合，压下压杆A可向瓶内储气室充气，多次充气后按下按柄B便可打开阀门K，水会自动从喷嘴处喷出．储气室内气体可视为理想气体，充气和喷水过程中温度保持不变．下列说法中正确的是_________A．充气过程中，储气室内气体内能增大B．充气过程中，储气室内气体分子平均动能增大C．喷水过程中，储气室内气体吸热D．喷水过程中，储气室内气体内能减小E.喷水过程中，储气室内气体分子的无序性增大9、如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个匀强磁场，磁场Ⅰ垂直斜面向上、磁感应强度大小为B，磁场Ⅱ垂直斜面向下、磁感应强度大小为2B，磁场的宽度MJ和JG均为L，一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框，由静止开始沿斜面下滑，当ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区时，线框恰好以速度v1做匀速直线运动；当ab边下滑到JP与MN的中间位置时，线框又恰好以速度v2做匀速直线运动，从ab进入磁场Ⅰ至ab运动到JP与MN中间位置的过程中，线框的机械能减少量为ΔE，重力对线框做功的绝对值为W1，安培力对线框做功的绝对值为W2，下列说法中正确的是()A．v1∶v2＝4∶1B．v1∶v2＝9∶1C．ΔE＝W1D．ΔE＝W210、如图所示，一理想变压器的原、副线圈的匝数比22:1，交流电源的电动势e=2202sin100πt (V)，电阻RA．副线圈两端电压为10VB．当滑动变阻器功率最大时，电压表的示数为4VC．当变压器输入功率最大时，电流表的示数为1AD．当电源频率变成原来的2倍时，变压器输入功率也变为原来的2倍三、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）“验证力的平行四边形定则”实验中(1)部分实验步骤如下，请完成有关内容：A．将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上，另一端绑上两根细线．B．在其中一根细线挂上5个质量相等的钩码，使橡皮筋拉伸，如图甲所示，记录：________、________、________.C．将步骤B中的钩码取下，分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码，用两光滑硬棒B、C使两细线互成角度，如图乙所示，小心调整B、C的位置，使________________________________________________________________________，记录__________________________________________________________________．(2)如果“力的平行四边形定则”得到验证，那么图乙中cosα12．（12分）油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸2mL，用滴管向量筒内滴100滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1mL，若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示（以下结果均保留两位有效数字）．(1)油膜在坐标纸上约占____个格（不足半个舍去，多于半个的算一个）；(2)若每一小方格的边长为25mm，则油酸薄膜的面积约为___m2；(3)一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为____m3；(4)由以上数据，估算出油酸分子的直径约为___m．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）在水平面有一个导热气缸，如图甲所示，活塞与气缸之间密封了一定质量的理想气体，不计活塞与气缸间的摩擦。最初密封气体的温度为23，气柱长10cm；给气体加热后，气柱长变为12cm。已知气缸内截面积为0.001m2，大气压P0=1.0105Pa，g取10m/s2。（1）求加热后气体的温度；（2）若保持加热后气体温度不变，将气缸直立后（如图乙所示）气柱长度变为8cm，求活塞质量。14．（16分）据报道，一儿童玩耍时不慎从20m高的阳台上无初速度掉下，在他刚掉下时恰被楼下一社区管理人员发现，该人员迅速由静止冲向儿童下落处的正下方楼底，准备接住儿童。已知管理人员到楼底的距离为10m，为确保能稳妥安全地接住儿童，管理人员将尽力节约时间，但又必须保证接住儿童时没有水平方向的冲击。不计空气阻力，将儿童和管理人员都看成质点，设管理人员奔跑过程中只做匀速或匀变速运动，g取10m/s2。（1）管理人员至少要用多大的平均速度跑到楼底？（2）若管理人员在奔跑过程中做匀加速或匀减速运动的加速度大小相等，且最大速度不超过8m/s，求管理人员奔跑时加速度的大小需满足什么条件？15．（12分）如图所示，内壁光滑的圆柱形气缸竖直放置，内有一质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体．已知活塞截面积为S，外界大气压强为p0、缸内气体温度为T1．现对气缸缓慢加热，使体积由V1增大到V2的过程中，气体吸收的热量为Q1，停止加热并保持体积V2不变，使其降温到T1，求：(1)停止加热时缸内的气体的温度；(2)降温过程中气体放出的热量．

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】试题分析：x-t图象的斜率表示速度，故在t1时刻，乙的瞬时速度为零，甲的速度不为零，故A错误；x-t图象的斜率表示速度，在t2时刻，甲、乙位置坐标相同，但速度不同（方向不同），故B错误；在t2时刻，甲、乙位置坐标相同，是相遇，故C正确；x-t图象的斜率表示速度，在t3时刻，乙的位置坐标为零，但速度不为零，故D错误；故选C．考点：x-t图象【名师点睛】本题关键明确x-t图象的物理意义，x-t图象反映了各个时刻物体的位移情况，斜率表示速度，匀速直线运动的x-t图象是直线．2、D【解析】

A．根据=3可知能发出3种不同频率的光，选项A错误；B．由n=3能级跃迁到n=1能级产生的光子能量最大，根据可知频率最大，B错误；CD．由n=3能级跃迁到n=1能级产生的光子照射金属钠时，光电子最大初动能最大为(54.4−6.0−4.54)eV=43.86eV，最小初动能为0，C错误，D正确．故选D。3、D【解析】

电脑放在散热底座上，设电脑的质量为m，斜面的倾角为，受力分析可知，支持力，摩擦力，当散热底座由原卡位为1调至卡位4，斜面的倾角变小，则变大，变小，但因为，和mg始终处于三力平衡态，故，两个力的矢量和始终等于重力，保持不变，即散热底座对电脑的作用力的合力不变，ABC错误，D正确。故本题选D。4、D【解析】

A.该实验观察电子的衍射图样，衍射现象说明粒子的波动性，故A错误；B.电子束通过电场加速，由动能定理可得：eU=12mP=mv=2emU，所以实验中电子束的德布罗意波的波长为：λ=故B错误；C.由B可知：加速电压U越大，波长越小，衍射现象越不明显，故C错误；D.若用相同动能的质子替代电子，质量变大，则粒子动量P=2m罗意波的波长λ=hP变小，故衍射现象将不明显，故5、B【解析】A.汤姆生发现了电子，知道电子是原子的组成部分，提出了枣糕式模型．故A错误；B.比结合能即每一个核子的平均结合能越大，原子核越稳定，故B正确；C．只有在足够高的温度下，原子核有足够大的动能，相互间才能够到达足够近的距离，发生核聚变，故C错误；D．放射性元素的半衰期只与原子核自身有关，与温度和压强无关，故D错误．故选B6、A【解析】

A．根据波尔理论，原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径是不连续的．故A错误；B．如果用波动性解释那么照射的光越强，照射的时间越长，吸收的能量就越多，电子就能溢出，但实验结果只能是某个范围的波长才能产生光电效应，而光粒子就可以从照射光频率这个角度解释为什么在某些波长才能产生光电效应．光电效应实验说明了光具有粒子性．故B正确；C．电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性．故C正确；D．α粒子轰击金箔的实验中，发现少数α粒子发生了较大偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间范围．故D正确．本题选择不正确的，故选A．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.根据波形图知波长=8m，由振动图象知周期T=4s，波速，A正确。B.在t=2s时刻，a质点沿y轴正方向振动，b质点沿y轴负方向振动，a、b两质点速度大小相等，方向相反，B错误；C.在0～4s内，一个周期的时间质点通过的路程为4A=4×5cm=20cm，C错误；D.发生干涉的必要条件：两列波的频率相同，该波频率为，所以遇到另一列频率为0.25Hz的波时，可能发生稳定的干涉现象，D正确。8、ACE【解析】

AB.充气过程中，储气室内气体质量增大，温度不变，平均动能不变，但内能增大，故A正确，B错误；C.喷水过程中，液体液面下降，空气体积增大，储气室内气体压强减小，气体体积增大，由热力学第一定律知室内气体吸热，C正确；D.喷水过程中，虽然气体温度不变，分子平均动能不变，但气体体积增大，分子势能增大，故气体内能增大，D错误；E.根据热力学第二定律，热力学的过程总是自发得向熵增加得方向，即无序度会自发得增加，E正确；故本题选ACE【点睛】充气过程中，储气室内气体质量增大，温度不变，喷水过程中，液体液面下降，空气体积增大，根据热力学第一定律分析吸放热．9、BD【解析】

AB、当ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区时，线框所受的安培力大小为F1=BI1L，电流为：，则有：，由于线框匀速运动，则有mgsinθ=F1，即，当ab边下滑到JP与MN的中间位置时，线框所受的安培力大小为F2=BI2L+2BI2L，电流为：，安培力为：，由平衡条件得：，可得v1：v2=9：1，故A错误，B正确；CD.从ab进入磁场Ⅰ至ab运动到JP与MN中间位置的过程中，线框的机械能减少转化为电能，由功能关系得：△E=W2，故C错误，D正确。故选BD。【点睛】本题的解题关键是推导出安培力与速度的关系式，要注意：ab边下滑到JP与MN的中间位置时，ab与cd都切割磁感线，产生两个感应电动势，线框ab和cd两边都受到安培力作用．10、AC【解析】

A.变压器原线圈的输入电压U1＝220V，由U1:U2＝n1:n2，得U2＝10V;故A正确.B.在副线圈回路中可将副线圈和定值电阻R等效为电动势为10V，内阻为10Ω的直流电源与滑动变阻器串联，当R变＝R＝10Ω时，滑动变阻器的功率最大,此时电压表的读数为5V;故B错误.C.变压器输入功率等于输出功率，P入=P出=U22R变+R，当R变D.变压器不能改变交流电的频率，则电源频率的改变对变压器的输入功率无影响;故D错误.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)B.钩码个数(或细线拉力)橡皮筋与细线结点的位置O细线的方向(说明：能反映细线方向的其他记录也可以)C．橡皮筋与细线结点的位置与步骤B中结点位置重合钩码个数和对应的细线方向(2)从图中可得：3【解析】试题分析：（1）本题中是通过钩码的个数测量力的大小的，故需要记录钩码的个数，以及拉力的方向，即细线的方向使用两个力拉动时，需要将绳子的接点拉到相同的位置，即橡皮筋与细线结点的位置与步骤B中结点位置重合，记录两个力的方向，钩码的个数(2)从图中可得cosα=F14mg，cosβ=F考点：本题考查力的平行四边形定则．点评：本实验中的几个重点：(1)等效性：合力和分力的效果要相同，所以在实验中橡皮筋结点每一次都到同一位置．(2)记录合力的大小和方向．本实验通过钩码个数计算力的大小，力的方向由橡皮筋上取两点连线．12、(1)70(68～72都给分)(2)4.4×10-2(4.3×10-2-4.5×10-2都给分)(3)2.0×10-11(4)4.5×10-10(4.4×10-10-4.7×10-10都给分)【解析】（1）由图中方格可知，面积超过正方形面积一半的正方形的个数约占70个格；（2）每个正方形的面积为S1=（25×10-3m）2=6.25×10-4m2

则油酸膜的面积约为S=70S1=70×6.25×10-4m2=4.4×10-2m2；

（3）每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积：（4）把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则分子的直径为：

点睛：本题关键要理解并掌握实验原理，建立物理模型