2022年江西省崇仁县第二中学物理高二第二学期期末质量检测模拟试题含解析

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、物块A、B的质量分别为m和2m，用轻弹簧连接后放在光滑的水平面上，对B施加向右的水平拉力F，稳定后A、B相对静止在水平面上运动，此时弹簧长度为l1；若撤去拉力F，换成大小仍为F的水平推力向右推A，稳定后A、B相对静止在水平面上运动，弹簧长度为l2，则下列判断正确的是（）A．弹簧的原长为B．两种情况下稳定时弹簧的形变量相等C．两种情况下稳定时两物块的加速度不相等D．弹簧的劲度系数为3、如图所示，B、C两个小球用细线悬挂于竖直墙面上的A、D两点，两球均保持静止，已知B球的重力为2G，C球的重力为3G，细线AB与竖直墙面之间的夹角为37°，细线CD与竖直墙面之间的夹角为53°，则A．AB绳中的拉力为5GB．CD绳中的拉力为3GC．BC绳中的拉力为2GD．BC绳与竖直方向的夹角θ为53°4、如图所示为竖直放置的上细下粗的密闭细管，水银柱将气体分隔成A、B两部分，初始温度相同。使A、B升高相同温度达到稳定后，体积变化量为△VA、△VB，压强变化量为△PA、△pB，对液面压力的变化量为△FA、△FB，则（）A．水银柱向下移动了一段距离B．△pA＞△pBC．△VA＜△VBD．△FA=△FB5、如图所示为氢原子的能级图，下列说法正确的是A．从n=3能级跃迁到n=2能级时，电子的动能会变大，电势能会减小B．氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出γ射线C．一个处于n=4激发态的氢原子向基态跃迁时，最多可能发出6条光谱线D．用能量为12.5eV的电子轰击处于基态的氢原子，一定不能使氢原子发生能级跃迁6、如图所示，a、b两种单色光沿不同方向射向玻璃三棱镜，经三棱镜折射后沿同一方向射出，下列说法中正确的是（）A．在玻璃中，a光传播速度较大B．若a为绿光，则b可能为黄光C．光从玻璃射向空气时，a光发生全反射的临界角较小D．在玻璃中，b光波长较长二、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，边长为L的正方形单匝线圈abcd，电阻为r，外电路的电阻为R，a、b的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始，以角速度ω绕轴OO′匀速转动，则以下判断正确的是A．电阻R两端电压的最大值为UB．闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e=C．线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为q=D．线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为Q=8、如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是（）A．开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动B．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C．开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动9、在某次光电效应实验中,用不同频率的光照射光电管阴极,测得对应的遏止电压得到与入射光的频率的关系如图所示．若该直线的斜率为跟横轴的交点坐标为,电子电荷量的绝对值为，则可得（）A．普朗克常量为B．所用阴极材料的逸出功为C．所用阴极材料的极限频率为D．当入射光的频率为时,遏制电压为10、如图所示，粗糙绝緣的水平面附近存在一个平行于水平面的电场，其中某区域的电场线与轴平行，在轴上的电势与坐标的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点的切线。现有一质量为，电荷量为的滑块（可视作质点），从处由静止释放，其与水平面的动摩擦因数为。取重力加速度。则下列说法正确的是（）A．滑块运动的加速度先逐渐成小后逐渐增大B．处滑块运动的动能最大约为C．滑块运动过程中电势能先减小后增大D．滑块整个运动过程中克服摩擦力做功三、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）在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，每mL油酸酒精溶液中有纯油酸2mL，用注射器测得1mL上述溶液有250滴，则每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为_____mL．在浅盘里倒入约2cm深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上，如图所示，把1滴该溶液入浅盘里，待水里稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，通过数方格数计算出单分子油膜的面积为400cm2，则该油酸分子的直径为________m．若发现痱子粉撒得过多，则实验中得到的油酸分子的直径比油酸分子的真实直径_____________（填“大”或“小”）12．（12分）某同学采用如图甲所示的电路测定一节干电池的电动势和内电阻．提供的器材有，电压表（0～3V；）、电流表（0～0.6A）、滑动变阻器有R1（10Ω，2A）各一只．(1)在实验中测得多组电压和电流值，得到如图丙所示的U﹣I图线，由图可该电源电动势E=___V；内阻r=__Ω．（保留三位有效数字）(2)在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路_____．(3)电动势测量值__真实值，内电阻测量值__真实值．（填大于、小于或等于）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，一个有界的匀强磁场，磁感应强度B=0.50T，磁场方向垂直于纸面向里，MN是磁场的左边界．在距磁场左边界MN的1．0m处有一个放射源A，内装放射物质（镭），发生α衰变生成新核Rn（氡）．放在MN左侧的粒子接收器接收到垂直于边界．MN方向射出的质量较小的粒子，此时接收器位置距直线OA的距离为1.0m．

①试写出Ra的衰变方程；

②求衰变后α粒子的速率；

③求一个静止镭核衰变释放的能量．（设核能全部转化为动能，取1u=1.6×10-27kg，电子电量e=1.6×10-19C）14．（16分）某水电站发电机的输出功率为100kW，发电机的电压为250V．通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为8Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V．要求在输电线上损失的功率控制为5KW．请你设计两个变压器的匝数比．为此，请你计算：（1）降压变压器输出的电流是多少?输电线上通过的电流是多少?（2）输电线上损失的电压是多少?升压变压器输出的电压是多少?（3）两个变压器的匝数比各应等于多少?15．（12分）如图所示,钢筒质量为M,活塞质量为m,横截面积为S,钢筒放在水平地面上时,气柱长度为l0,大气压强为p0,求:当竖直向上缓慢提活塞杆,到将钢筒刚好提起来时,气柱多长?

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、D【解析】

先以整体法为研究对象，根据牛顿第二定律求得加速度，再分别对A和B为研究对象，求得弹簧的原长．根据两种情况下弹簧的弹力的大小关系，分析弹簧的形变量关系；由胡克定律求得劲度系数．【详解】ACD、以整体法为研究对象，根据牛顿第二定律得知，两种情况下加速度相等，而且加速度大小为：．设弹簧的原长为，根据牛顿第二定律得：第一种情况：对A：第二种情况：对B：联立解得：，，故D正确B、第一种情况弹簧的形变量为：，第二种情况下弹簧的形变量为：，两种情况下弹簧的形变量不相等，B错误．故本题正确答案选D．【点睛】本题关键要灵活选择研究对象，运用整体法和隔离法，根据牛顿第二定律和胡克定律结合研究．3、B【解析】

先以两个小球整体为研究对象，受力分析，根据平衡条件求出AB和CD两根细线的拉力；再隔离C球受力分析，正交分解，根据平衡条件类方程求解BC绳中拉力和细线BC与竖直方向的夹角θ．【详解】对两个小球构成的整体受力分析：根据平衡条件：x轴：FABsin37°=FCDsin53°，y轴：FABcos37°+FCDcos53°=5G，得：FAB=4G，FCD=3G，故A错误，B正确；对C球受力分析，根据平衡条件：x轴：FBCsinθ=FCDsin53°，y轴：FBCcosθ+FCDcos53°=3G，得：tanθ=2；FBC=G，故CD错误；故选B．【点睛】本题首先要选择好研究对象，其次正确分析受力情况，作出力图，再由平衡条件求解．以上是利用正交分解法，也可以利用合成法．4、B【解析】

本题可采取假设法，假设气体的体积不变，根据等容变化判断出上下气体的压强变化量以及压力变化量，从而判断出水银柱的移动方向.关于体积的变化量关系，可抓住总体积不变去分析。【详解】AB．首先假设液柱不动，则A、B两部分气体发生等容变化，由查理定律，对气体A：，即：，对气体B：，即：，由题知：，，则得：，即水银柱向上移动，故A错误、B正确；C．由于气体的总体积不变，因此△VA=△VB，故C错误；D．因，且，△VA=△VB，所以有：△FA＞△FB，故D错误；【点睛】本题主要考查了理想气体的状态方程的应用，较为简单。5、A【解析】从n=3能级跃迁到n=2能级时，电子的轨道半径减小，根据解得，则动能会变大，电势能会减小，选项A正确；γ射线的产生机理是原子核受激发，是原子核变化才产生的，则氢原子从高能级向低能级跃迁时不可能会辐射出γ射线，故B错误；一个处于n=4激发态的氢原子向基态跃迁时，最多可能发出3条光谱线，即4→3，3→2，2→1，选项C错误；用能量为12.5eV的电子轰击处于基态的氢原子，由于：E2-E1=-3.4-（-13.6）=10.2eV，可知氢原子可以吸收电子的一部分能量发生能级跃迁．故D错误；故选A.点睛：解决本题的关键掌握光电效应的条件，以及能级的跃迁满足hγ=Em-En，注意吸收光子是向高能级跃迁，释放光子是向低能级跃迁，同时掌握吸收或释放能量要正好等于能级之差．注意“一个”与“一群”氢原子跃迁的区别．6、A【解析】A、由图可以看出b光偏折程度较大，则b光的折射率较大，根据v=cn知b光的传播速度较小，故A正确。B、b光的折射率较大，但黄光的折射率小于绿光的折射率，故B错误。C、光从玻璃射向空气时，由临界角公式sinC=1n，则b光的临界角较小，故C错误。D、a光的折射率小于b光的折射率，说明a光的频率小于b光的频率，由v=λf知，a光的波长大于【点睛】本题光的色散现象，对于色散研究得到的七种色光排列顺序、折射率大小等等要记牢，同时，要记住折射率与波长、频率、临界角的关系，这些都是考试的热点．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、BCD【解析】

A.回路中最大感应电动势E电阻R两端电压的最大值为U故A错误；B.若线圈从图示位置开始，也就是从中性面开始计时，闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e=故B正确；C.线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为q=故C正确；D.电动势的有效值E=通过电阻R的电流的有效值I=线圈转动一周的过程中时间T=线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为Q=故D正确。8、AD【解析】本题考查电磁感应、安培定则及其相关的知识点。开关闭合的瞬间，左侧的线圈中磁通量变化，产生感应电动势和感应电流，由楞次定律可判断出直导线中电流方向为由南向北，由安培定则可判断出小磁针处的磁场方向垂直纸面向里，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动，选项A正确；开关闭合并保持一段时间后，左侧线圈中磁通量不变，线圈中感应电动势和感应电流为零，直导线中电流为零，小磁针恢复到原来状态，选项BC错误；开关闭合并保持一段时间后再断开后的瞬间，左侧的线圈中磁通量变化，产生感应电动势和感应电流，由楞次定律可判断出直导线中电流方向为由北向南，由安培定则可判断出小磁针处的磁场方向垂直纸面向外，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动，选项D正确。【点睛】此题中套在一根铁芯上的两个线圈，实际上构成一个变压器。9、ABC【解析】

根据动能定理有：，与爱因斯坦光电效应方程，可得遏制电压，结合图，斜率即，可得：普朗克常量，所用材料的逸出功，故AB正确；由图可知，所用阴极材料的极限频率为b，故C正确；因为，当入射光的频率为时，，故D错误。故选ABC。【点睛】解决本题的关键掌握光电效应方程，以及知道最大初动能与遏止电压的关系，对于图线问题，一般的解题思路是得出物理量之间的关系式，结合图线的斜率和截距进行求解．10、AB【解析】

A．电势与位移x图线切线的斜率表示电场强度，则x=0.15m处的场强此时的电场力为滑动摩擦力大小为在x=0.15m前，电场力大于摩擦力，做加速运动，加速度逐渐减小，x=0.15m后电场力小于摩擦力，做减速运动，加速度逐渐增大，故A正确；B．在x=0.15m时，电场力等于摩擦力，速度最大，动能最大，根据动能定理得解得故B正确；C．由图可知，电势降低，故正电荷的电势能减少，则电场力一直做正功，故C错误；D．由数据图像可得，电势与x成反比关系，即，当x=0.45m时，电势，代入上述公式，得到，故沿x轴的电势与x的函数关系表达式，滑块运动的全部过程中，只有电场力和摩擦力做功，当速度为零时，滑块将停止运动，设滑块停止的位置为，根据动能定理得即可解得则滑块克服摩擦力做功为故D错误。故选AB。【点睛】电势与位移x图线的斜率表示电场强度，根据斜率判断电场强度的变化，从而判断出电场力的变化，根据牛顿第二定律判断出加速度的变化，根据加速度方向与速度方向的关系，判断出速度的变化，从而知道何时速度最大。根据图像求出电势与位移x的表达式，当滑块停止运动时，摩擦力做功最大，根据动能定理求出滑动的位移，再根据摩擦力做功的公式求解即可。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、大【解析】一滴纯油酸的体积为一滴溶液的体积乘以体积浓度，即；用1滴纯油酸的体积除以1滴纯油酸的面积，恰好就是油酸分子的直径，；若撒的痱子粉过多，则油酸溶液在水面上形成的油膜面积偏小，由可知，实验测量的油酸分子的直径偏大．【点睛】本题是以油酸分子呈球型分布在水面上，且一个靠着一个，分子之间无间隙，油膜为单层分子，从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度．12、（1）1.46；1.78；（2）如图所示；（3）=；＞【解析】试题分析：（1）由闭合电路欧姆定律分析U﹣I图象的纵轴截距和斜率的意义，可求出电动势和内阻．（2）对照电路图，按顺序连接电路．（3）本实验中误差来自由没有分析电流表与电压表的内阻；则通过电表对电路的影响作出真实值与测量值间的图象，由图象可分析其误差情况；解：（1）由闭合电路欧姆定律U=E﹣Ir得知，当I=0时，U=E，