山东省济南市历城区历城第二中学2022年物理高二第二学期期末综合测试试题含解析

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、理想变压器如图所示，原线圈接恒定的正弦交流电源，原副线圈匝数比为，电阻R1、R2和R3的阻值分别是、和，当开关S断开时，理想电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为（）A．B．C．D．2、下列几个现象中，能反映光具有粒子性的是A．光的衍射 B．光的折射 C．光电效应 D．光的偏振3、下列说法正确的是A．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映B．摄氏温度和热力学温度都可能取负值C．知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数D．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同4、下列关于光电效应的说法正确的是()A．只要入射光的强度足够大，就一定能发生光电效应B．入射光的频率高于极限频率时，光的强度越大，光电流越大C．入射光的频率高于极限频率时，入射的频率越大，光电流越大D．入射光的频率高于极限频率时，光的强度越大，产生的光电子的最大初动能越大5、法拉第在1831年发现了“磁生电”现象。如图，他把两个线圈绕在同一个软铁环上，线圈A和电池连接，线圈B用导线连通，导线下面平行放置一个小磁针。实验中可能观察到的现象是()A．线圈A和电池连接瞬间，小磁针会偏转B．线圈A和电池断开瞬间，小磁针不偏转C．线圈B匝数较少时小磁针不偏转，匝数足够多时小磁针会偏转D．用一节电池作电源小磁针不偏转，用十节电池作电源小磁针会偏转6、如图所示，电源的电动势和内阻分别为E、r，在滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中，下列各物理量变化情况为A．电流表的读数逐渐减小B．的功率逐渐增大C．电源的输出功率可能先减小后增大D．电压表与电流表读数的改变量的比值先增大后减小二、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、如图所示为氢原子能级的示意图，下列有关说法正确的是（）A．处于基态的氢原子吸收10.2eV的光子后能跃迁至n＝2能级B．大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可辐射出3种不同频率的光C．若用从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出的光的波长为λ1，从n＝4能级跃迁到n＝3能级辐射出的光的波长为λ2，则λ1＞λ2D．用n＝4能级跃迁到n＝1能级辐射出的光，照射逸出功为6.34eV的金属铂产生的光电子的最大初动能为6.4leV8、如图所示，半圆柱体放在水平地面上，表面光滑的圆柱体放在和墙壁之间，的轴线与墙壁之间的距离为，已知与地面间的动摩擦因数，横截面半径均为的质量是的2倍，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.均处于静止状态，则（）A．L越大，间的作用力越大B．越大，对墙壁的压力越小C．L越大，受到地面的摩擦力越小D．的取值不能超过9、氢原子能级如图，当氢原子从n＝3跃迁到n＝2的能级时，辐射光的波长为656nm．以下判断正确的是()A．氢原子从n＝2跃迁到n＝1的能级时，辐射光的波长大于656nmB．用波长为339nm的光照射，可使氢原子从n＝1跃迁到n＝4的能级C．一群处于n＝4能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生6种谱线D．用波长为633nm的光照射，不能使氢原子从n＝2跃迁到n＝3的能级10、下列说祛正确的是（）A．光导纤维束是利用光的全反射现象B．单反相机的增透膜利用了光的偏振现象C．在最简单的振荡电路中,当回路中的振荡电流在增大时电容器-定处于放电状态D．氡的半衰期约为天,则经过天,个氨衰变后还剩个三、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）某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ的实验中：(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图所示,可知其长度为_____mm；

(2)用多用电表的欧姆挡粗测该圆柱体的电阻Rx的阻值在90Ω左右，现要测量其阻值，实验室提供如下器材：A．电流表A1(量程50mA、内阻约1Ω)B．电流表A2(量程200mA、内阻约为0.2Ω)C．电流表A3(量程0.6A、内阻约为0.1Ω)D．定值电阻R0=30ΩE．滑动变阻器R(最大阻值约为10Ω)F．电源E(电动势为4V)G．开关S、导线若干①．某同学设计了一个测量电阻Rx的实验电路，如图乙所示。为保证测量时M、N两电表读数均不小于其量程的1/3，M、N两处的电流表应分别选用：M为___，N为__(均选填“A1”、“A2”或“A3”)。

②．若M、N电表的读数分别为IM、IN，则Rx的计算式为Rx=_______。③．考虑本次测量存在一定的系统误差，所以测量值比真实值____(填“偏大”或“偏小”)。12．（12分）在做“用油膜法估测分子大小”的实验中：（1）实验中采用油酸的酒精溶液，而不直接用油酸，其目的是__________________；（2）油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸1mL，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，若每一个方格的边长为20mm。由以上数据，估算出油酸分子的直径约为__________________m（结果保留两位有效数字）。（3）某同学在实验中，计算出的分子直径偏大，可能是由于______A．油酸分子未完全散开B．油酸中含有大量酒精C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液滴数100错计成了99.四、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）质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示．离子源S产生的各种不同正离子束(速度可看作为零)，经加速电场(加速电场极板间的距离为d、电势差为U)加速，然后垂直进入磁感应强度为B的有界匀强磁场中做匀速圆周运动，最后到达记录它的照相底片P上．设离子在P上的位置与人口处S1之间的距离为x.(1)求该离子的比荷q/m.(2)若离子源产生的是带电量为q、质量为m1和m2的同位素离子(m1＞m2)，它们分别到达照相底片上的P1、P2位置(图中末画出)，求P1、P2间的距离△x.(3)若第(2)小题中两同位素离子同时进入加速电场，求它们到达照相底片上的时间差△t(磁场边界与靠近磁场边界的极板间的距离忽略不计)．14．（16分）如图所示,半圆形玻璃砖的半径R=10cm,折射率为n=,直径AB与屏幕MN垂直并接触于A点．激光a以入射角θ1=30°射入玻璃砖的圆心O,在屏幕MN上出现了两个光斑．求这两个光斑之间的距离L．15．（12分）光从某种介质射入空气，入射角为，反射光线与折射光线恰好垂直．(1)请画出光路图；(2)求出这种介质的折射率．

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】

当开关S断开时，理想电流表的示数为I，副线圈两端电压为U2=I（R2+R3）=5I；则原线圈的电流强度I1=I=2I，原线圈两端电压U1=U-IR1=U-2I；当开关S闭合时，理想电流表的示数为I′，副线圈两端电压为U′2=I′R2=2I′；则原线圈的电流强度I′1=I=2I′，原线圈两端电压U′1=U-I′R1=U-2I′；根据电压之比等于匝数之比可得：，解得：I′=I，故C正确、ABD错误．故选C．【点睛】本题主要是考查了变压器的知识；解答本题的关键是知道变压器的电压之比等于匝数之比，在只有一个副线圈的情况下的电流之比等于匝数的反比；知道理想变压器的输出功率决定输入功率且相等．2、C【解析】

ABD、光的衍射、折射反映光具有波动性，光的偏振反映光是一种横波，故A、B、D选项错误；C、光电效应反映光具有粒子性，故C选项正确。3、D【解析】

A．布朗运动是固体微粒的无规则运动是由液体分子撞击形成的，反应了液体分子的无规则运动，故A错误；B．摄氏温度可能取负值，但是热力学零度是低温的极限，则热力学温度不可以取负值，选项B错误；C．知道某物质的摩尔质量和一个分子的质量可求出阿伏加德罗常数，选项C错误；D．内能不同的物体，它们的温度可能相同，即它们分子热运动的平均动能可能相同，选项D正确；故选D.4、B【解析】能否发生光电效应与入射光的强度大小无关，只与入射光的频率有关，选项A错误；入射光的频率高于极限频率时，能发生光电效应，光的强度越大，光电流越大，选项B正确；入射光的频率高于极限频率时，入射的频率越大，光电子最大初动能越大，但是光电流不一定越大，选项CD错误；故选B.5、A【解析】

电磁感应现象发生的条件是：闭合导体回路，磁通量发生改变，据此分析．【详解】线圈A和电池连接瞬间，A中电流从无到有，电流发生变化，则在B线圈中感应出感应电流，从而产生感应磁场，小磁针偏转，同理线圈A和电池断开瞬间，小磁针也会偏转，故A正确，B错误。线圈中有无感生电流，与线圈匝数的多少无关，故C错误；小磁针能否偏转，与是否有感应电流有关，与电池的节数无关，故D错误；故选A。6、C【解析】

AB、在滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中，变阻器并联的总电阻先增大后减小，根据闭合电路欧姆定律分析可知，电路中的总电流I先减小后增大，则电流表的读数先减小后增大，R0的功率先减小后增大．故A错误，B错误；C、由于电源的内阻与外电阻的关系未知，若电源的内阻一直比外电阻小，则电源的输出功率先减小后增大．故C正确；D、电压表测量路端电压，根据闭合电路欧姆定律得：U=E﹣Ir得：△U/△I=r，不变，故D错误．故选C．【点睛】在滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中，变阻器并联电阻先增大后减小，根据闭合电路欧姆定律分析电路中总电流的变化，确定电流表示数的变化、R0的功率变化和路端电压的变化．根据电源内外电阻的关系分析电源输出功率的变化．根据闭合电路欧姆定律分析△U/△I的变化．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.处于基态的氢原子吸收10.2eV的光子后能跃迁至n＝2能级。故A正确；B.大量处于n＝4能级的氢原子，最多可以辐射出C42=6C.从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出的光的能量值大于从n＝4能级跃迁到n＝3能级辐射出的光的能量值，根据E=hν=hcλ，可知从n＝3能级跃迁到n＝光的波长小于从n＝4能级跃迁到n＝3能级辐射出的光的波长。故C错误；D.处于n＝4能级的氢原子跃迁到n＝1能级辐射出的光的能量为：E＝E4﹣E1＝﹣0.85﹣（﹣13.6）＝12.75eV，根据光电效应方程，照射逸出功为6.34ev的金属铂产生的光电子的最大初动能为：Ekm＝E﹣W＝12.75﹣6.34＝6.41eV，故D正确。8、AD【解析】

设的质量为，隔离受力分析可知，L越大，、圆心连线与水平方向的夹角越小，设其为，间的作用力越大，墙壁对的作用力越大，根据牛顿第三定律，可知对墙壁的压力越大，选项A正确，B错误；对、整体受力分析，由平衡条件可知，越大，受到地面的摩擦力越大，选项C错误；与地面即将发生相对滑动时有，可得，，所以的取值不能超过，选项D正确.9、CD【解析】

从n=3跃迁到n=2的能级时，辐射光的波长为656nm，即有：，而当从n=2跃迁到n=1的能级时，辐射能量更多，则频率更高，则波长小于656nm．故A错误．使氢原子从n＝1跃迁到n＝4的能级需要光的波长满足：，解得λ=97.2nm，选项B错误；根据数学组合，可知一群n=4能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生6种谱线．故C正确．氢原子的电子从n=2跃迁到n=3的能级，必须吸收的能量与从n=3跃迁到n=2的能级放出能量相等，因此只能用波长656nm的光照射，才能使得电子从n=2跃迁到n=3的能级．故D正确．10、AC【解析】（1）我们常常听到的“光纤通信”，就是利用了全反射的原理，光导纤维简称光纤．光可以利用全反射的方式从纤维束的一端传到另一端，A正确；（2）增透膜利用了光的干涉原理，利用膜的前后两个表面产生的反射光，发生干涉相消，阻止反射，来增加透射的目的，B错误；（3）根据电磁振荡原理，振荡电流增大的过程中，电容器正在放电，C正确；（4）对于一个特定的氡原子，它发生衰变的概率，不可预测，可能在下1s就衰变，也可能在10min之内衰变，也可能在200万年之后再衰变．而元素的半衰期，是一个统计规律，D错误；故本题选AC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、50.15A1A2偏大【解析】（1）游标卡尺的读数为：主尺+游标尺=50mm+3×0.05mm=50.15mm；（2）①电阻R0的电流：，通过待测电阻的电流：，故M表选A1，N表选A2。②通过R0的电流为：IR0=IN-IM；并联电路电流之比等于电压之比的倒数，可得，解得：。③因电流表有电阻，则测量值比真实值偏大。12、尽可能散开，形成单分子油膜3.5×10-10(3.4×【解析】

第一空.实验中要让油膜尽可能散开，目的是形成单分子油膜；第二空.油膜面积约占72小格，则油酸膜的面积约为：S=72×20×20mm2=2.88×10-2m2，每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为：V=1油酸分子的直径：d=VS=1×10-112.88×10-2=3.5×10A．油酸未完全散开，S偏小，故得到的分子直径d将偏大，故A正确；B．计算时利用的是纯油酸的体积，如果含有大量的酒精，则油酸的实际体积偏小，则直径将偏小，故B错误；C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S将偏小，故得到的分子直径将偏大，故C正确；D．求每滴体积时，lmL