陕西省西安市高新唐南中学2021-2022学年高二物理第二学期期末经典试题含解析

2021-2022高二下物理期末模拟试卷注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、如图所示是光电管的使用原理图。已知当有波长为λ0的光照然射到阴极K上时，电路中有光电流，则A．若换用波长为λ1（λ1>λ0）的光照射阴极K时，电路中一定没有光电流B．若换用波长为λ2(λ2<λ0)的光照射阴极K时，电路中一定有光电流产生C．增加电路中电源两极电压，电路中光电流一定增大D．若将电源极性反接，电路中一定没有光电流2、在竖直放置的“∏”形支架上,一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物,现将轻绳的一端固定于支架上的点,另一端从点沿支架缓慢地向点靠近(与等高),则绳中拉力大小变化的情况是(

)A．先变大后变小 B．先不变后变小C．先变大后不变 D．先变小后变大3、在光电效应实验中，某同学用同一光电管在不同实验条件下得到三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示（甲、乙交于Uc2）。则可判断出（）A．甲的光照强度小于乙的光照强度B．乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率C．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能D．若乙光能使某金属板发生光电效应，则丙光一定也可以4、如图是交流发电机的示意图．线圈abcd在磁场中匀速转动产生交流电．线圈的ab边和cd边连在两个金属滑环上，两个滑环通过金属片做的电刷和外电路相连．当线圈沿逆时针方向转动时，关于电流方向以下判断正确的A．当线圈转到图甲的位置时，线圈中的电流方向为d-c-b-aB．当线圈转到图乙的位置时，线圈中的电流方向为a-b-c-dC．当线圈转到图丙的位置时，线圈中的电流方向为d-c-b-aD．当线圈转到图丁的位置时，线圈中的电流方向为a-b-c-d5、如图所示，一人站在商场的自动扶梯的水平踏板上随扶梯一起向上匀速运动，则下列说法正确的是A．人受到的摩擦力水平向右B．踏板对人的支持力大于人所受到的重力C．踏板对人做的功等于人的机械能的增量D．人随踏板运动过程中处于超重状态6、在08北京奥运会中，牙买加选手博尔特是一公认的世界飞人，在“鸟巢”400m环形赛道上，博尔特在男子100m决赛和男子200m决赛中分别以9.69s和19.30s的成绩破两项世界纪录，获得两枚金牌．关于他在这两次决赛中的运动情况，下列说法正确的是A．200m决赛中的位移是100m决赛的两倍B．200m决赛中的平均速度约为10.36m/sC．100m决赛中的平均速度约为10.32m/sD．100m决赛中的平均速度约为20.64m/s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、甲、乙两汽车在同一平直公路上行驶，它们的v﹣t图象如图所示，则（）A．在t1时刻，甲、乙两车位移相同B．在t1时刻，甲、乙两车加速度方向相反C．在0～t1时间内，汽车乙的位移逐渐减小D．在0～t1时间内，汽车甲的加速度逐渐减小8、下列说法正确的是（）A．两个分子间的距离r存在某一值r0（平衡位置处），当r大于r0时，分子间斥力大于引力；当r小于r0时分子间斥力小于引力B．布朗运动不是液体分子的运动，但它可以反映出分子在做无规则运动C．随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，但最终还是达不到绝对零度D．对于一定质量的理想气体，在压强不变而体积增大时，单位时间碰撞容器壁单位面积的分子数一定减少9、在两平行金属板间，有如图所示的互相正交的匀强电场和匀强磁场。α粒子（氦原子核）以速度v0从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向从左向右射入，恰好能沿直线匀速通过。下列说法正确的是（）A．若电子以速度沿相同方向射入，电子将向下偏转B．若质子以速度沿相同方向射入，质子将沿直线匀速通过C．若质子以大于的速度沿相同方向射入，质子将向下偏转D．若质子以大于的速度沿相同方向射入，质子将向上偏转10、把皮球从地面以某一初速度竖直上抛，经过一段时间后皮球又落回抛出点，上升最大高度的一半处记为A点．以地面为零势能面．设运动过程中受到的空气阻力大小与速率成正比，则（）A．皮球下降过程中重力势能与动能相等的位置在A点下方B．皮球上升过程中重力的冲量大于下降过程中重力的冲量C．皮球上升过程与下降过程空气阻力的冲量大小相等D．皮球上升过程中的克服重力做功大于下降过程中重力做功三、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）某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系。使用的器材有：斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器。实验步骤如下：①如图（a），将光电门固定在斜面下端附近；将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；②当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间∆t；③用∆s表示挡光片沿运动方向的长度，如图（b）所示，v表示滑块在挡光片遮住光线的∆t时间内的平均速度大小，求出v；④将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与①中的位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复步骤②、③；⑤多次重复步骤④；⑥利用实验中得到的数据作出v–∆t图，如图（c）所示。完成下列填空：（1）用a表示滑块下滑的加速度大小，用vA表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，则v与vA、a和∆t的关系式为v=____________。（2）由图（c）可求得，vA=_______cm/s，a=_______cm/s2。（结果保留3位有效数字）12．（12分）如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可以测定重力加速度,也可以验证机械能守恒定律.(1)所需器材有电火花计时器(带导线)、纸带、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需_________(选填字母代号)中的器材.A．直流电源、天平及砝码B．直流电源、毫米刻度尺C．交流电源、天平及砝码D．交流电源、毫米刻度尺(2)实验中,已知电火花计时器所用电源的频率为,某同学选择了一条理想的纸带,用刻度尺测量时各计数点对应刻度尺上的读数如图所示,图中点是计时器打出的第一个点,分别是每两个点取出的计数点.根据以上数据,可知当地的重力加速度___________(保留三位有效数字)(3)实验中,根据纸带算出各点的速度,量出下落距离,则以为纵轴,以为横轴,满足机械能守恒时画出的图线应是下图中的（_____）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）(14分)如图所示，木板与水平地面间的夹角θ可以随意改变，当θ=30°时，可视为质点的一小木块恰好能沿着木板匀速下滑。若让该小木块从木板的底端以大小恒定的初速率v0=10m/s的速度沿木板向上运动，随着θ的改变，小物块沿木板滑行的距离x将发生变化，重力加速度g=10m/s2。(结果可用根号表示)（1）求小物块与木板间的动摩擦因数；（2）当θ角满足什么条件时，小物块沿木板滑行的距离最小，并求出此最小值。14．（16分）如图所示，当开关S断开时，用光子能量为2.51eV的一束光照射光电管的阴极P，发现电流表的读数不为零．合上开关，调节滑动变阻器，发现当电压表的读数小于1.61V时，电流表的读数仍不为零；当电压表的读数大于或等于1.61V时，电流表的读数为零．求：(1)光电子的最大初动能Ek；(2)该阴极材料的逸出功W1．15．（12分）一力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力．图甲中O点为单摆的固定悬点，现将小摆球（可视为质点）拉至A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，则摆球将在竖直平面内的A、B、C之间来回摆动，其中B点为运动中的最低位置，∠AOB＝∠COB＝θ，θ小于10°且是未知量．图乙表示由计算机得到的细线对摆球的拉力大小F随时间t的变化的曲线，且图中t＝0时刻为摆球从A点开始运动的时刻．试根据力学规律和题中（包括图中）所给的信息求：（g取l0m/s2）（1）单摆的振动周期和摆长；（2）摆球的质量；（3）摆球运动过程中的最大速度．

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、B【解析】

A.用波长为λ0的光照射阴极K，电路中有光电流，说明入射光的频率大于金属的极限频率，换用波长为λ1的光照射阴极K，因为λ1＞λ0，根据可知，波长为λ1的光的频率不一定大于金属的极限频率，因此不一定不能发生光电效应现象，故A错误；

B.同理可以判断，若换用波长为λ2（λ2＜λ0）的光照射阴极K时，电路中一定有光电流。故B正确；

C.光电流的大小与入射光的强度有关，在一定频率与强度的光照射下，光电流大小与电压大小之间的关系为：开始时，光电流随电压U的增加而增大，当U大到一定程度时，光电流达到饱和值，这时即使再增大U，在单位时间内也不可能有更多的光电子定向移动，光电流也就不会再增加，即饱和光电流是在一定频率与强度的光照射下的最大光电流，增大电源电压，若光电流达到饱和值，则光电流也不会增大，故C错误；

D.将电源极性反接，若光电子的最大初动能大于光电管两极间电场力做的功，电路中仍有光电流产生，故D错误。2、B【解析】当轻绳的右端从直杆最下端移到直杆上端时,如图所示：设两绳的夹角为设绳子总长为L,两直杆间的距离为S,由数学知识得到L、S不变,则保持不变,.再根据平衡条件可以知道,两绳的拉力F保持不变.当轻绳的右端从直杆的顶端移到B点时,设两绳的夹角为,.以滑轮为研究对象,分析受力情况，.根据平衡条件得

得到绳子的拉力在轻绳的右端从直杆最上端移到B点的过程中,减小,增大,则F减小，所以绳中拉力大小变化的情况是先不变后变小，故D正确；综上所述本题答案是：D3、D【解析】

B.由截止频率公式可知截止频率只和逸出功有关，而逸出功只和金属本身有关，用同一光电管说明逸出功相同，截止频率相同。故B错误；C．光电流为零时光电管两端加的电压为截止电压，根据可知截止电压越大，对应的入射光的频率越高，光电子最大初动能越大。由图可知丙光对应的截止电压最大，丙光的频率最高，故甲光对应的光电子最大初动能小于丙光的光电子最大初动能。故C错误；A.在入射光频率相同的情况下，光强越大，饱和电流越大。甲光和乙光对应的截止电压相等，所以光的频率相等。由图可知甲的饱和电流大于乙的饱和电流，所以甲光的光强大于乙光的光强。故A错误；D．若乙光能使某金属板发生光电效应，说明乙光的频率大于截止频率，因为丙光的频率大于乙光的频率，则丙光的频率一定大于截止频率，故丙光一定可以某金属板发生光电效应。故D正确。故选D。4、B【解析】甲丙图中，ab和cd边运动方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，所以没有电流产生，故AC错误；当线圈转到图乙的位置再运动时，通过线圈的磁通量变大，根据电磁感应定律，可知产生的感应磁场的方向与原磁场方向相反，再根据右手定则可以判断电流方向为：a→b→c→d，故B正确；同理可以判断当线圈转到图丁的位置时，线圈中的电流方向为a→d→c→b，故D错误．故选B.点睛：此题主要考查了发电机的工作原理．要知道发电机是根据电磁感应原理制成的．感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关，能够通过线圈的转动情况，判断线圈中产生的感应电流放向的变化．5、C【解析】

AB．由于人匀速向上运动，所以人只受重力与踏板对人的支持力，且两力大小相等，方向相反，合力为零，故AB错误；C．根据机械能守恒条件可知，除重力或系统内弹力做功，其它力对物体所做的功等于物体机械能的变化，故C正确；D．由于人匀速向上运动，所以合外力为零处于平衡状态，故D错误．故选C。6、C【解析】

试题分析：正确解答本题的关键是：理解应用平均速度的公式求物体的平均速度；理解位移和路程的区别；明确在体育比赛中100比赛是直道，200米是弯道．解：A、200米比赛为弯道，路程大小是200米（位移不是200m），100米比赛为直道，位移大小为100米，故A错误；B、由于200米比赛为弯道，无法求出其位移大小，故平均速度无法求，故B错误；CD、100米比赛的位移大小为100米，因此其平均速度为：==10.32m/s，故C正确D错误；【点评】体育运动与物理中的运动学规律有很多的结合点，在平时训练中要加强应用物理知识解决实际问题的能力．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、BD【解析】

A.根据速度时间图象与坐标轴围成面积大小表示位移，由几何知识可知，在t1时刻，甲车的位移小于乙车的位移，故A错误。B.因为速度图线切线的斜率大小等于物体的加速度，斜率的正负表示加速度的方向，则知在t1时刻，甲、乙两车加速度方向相反，故B正确。C.在0～t1时间内，汽车乙一直沿正向运动，其位移逐渐增大，故C错误。D.根据斜率表示加速度，则知在0～t1时间内，汽车甲的加速度逐渐减小，故D正确。8、BCD【解析】

两分子之间的距离大于r0，分子间的引力大于斥力，故分子力表现为引力；当分子间距小于r0时，分子间的斥力大于引力，分子力表现为斥力，故A错误；布朗运动不是液体分子的运动而是固体小颗粒的运动，但它可以反映出分子在做无规则运动，故B正确；绝对零度无法达到，随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，但最终还是达不到绝对零度，故C正确；对于一定质量的理想气体，在压强不变而体积增大时，单位体积内的分子数减少，所以单位时间碰撞容器壁单位面积的分子数一定减少，故D正确。故选：BCD。【点睛】本题考查热学中的基本性质，注意明确热力学定律、分子力与分子间距、布朗运动的实质和压强的微观解释是解题的关键，注意对其理解及应用.9、BD【解析】

粒子受到向上的洛伦兹力和向下的电场力，二力平衡时粒子沿直线运动，当二力不平衡时，粒子做曲线运动，由公式qv0B=qE，电量与电性不会影响粒子的运动性质；再分析电子的受力情况，从而明确电子是否会发生偏转。【详解】由于α粒子从左向右射入正交的电场和磁场空间，恰能做匀速直线运动，则两力平衡，即Eq=qvB，所以选择的速度v=，与电性和电量无关，但有确定的进、出口。若电子以相同的速度射入，相对α粒子电场力和洛仑兹力均反向，则电子仍将做匀速直线运动，所以选项A错误；同理，质子以相同的速度射入时，相对α粒子电场力和洛仑兹力虽减小，但两力仍平衡，沿直线通过，所以选项B正确；若质子进入的速度变大，电场力不变，但向上的洛仑兹力变大，所以质子将向上偏转，选项C错误，选项D正确。故选BD。【点睛】本题考查了利用质谱仪进行粒子选择原理，只要对粒子进行正确的受力分析即可解决此类问题，注意掌握粒子做直线运动，一定是匀速直线运动，且粒子的电量与电性均不会影响运动性质。10、AC【解析】A：设下降后离地面的高度为，下降的过程中要克服空气阻力做功，则，而，所以，即皮球下降过程中重力势能与动能相等的位置在A点下方，故A正确B：设物体上升和下降经过任一相同位置的速度分别是和，对从此位置上升后再下降回到原位置的过程就用动能定理可得：，此过程重力不做功、阻力做负功，则，因此上升过程的平均速度大于下降过程的平均速度，上升时间小于下降时间，皮球上升过程中重力的冲量小于下降过程中重力的冲量，故B错误C：对物体受力分析，上升时受的阻力向下，下降时受的阻力向上，以向上为正画出物体的速度时间图象如图（速度时间图象的切线斜率表示物体的速度），因运动过程中受到的空气阻力大小与速率成正比，此图象也可看成物体受的阻力随时间变化的图象；速度时间图象与坐标轴围成面积表示对应位移，则图象横轴上方与横轴下方对应部分面积相等；又阻力随时间变化的图象与坐标轴围成面积表示对应的冲量，则皮球上升过程与下降过程空气阻力的冲量大小相等，方向相反，故C正确D：皮球上升和下降过程运动的高度相同，则皮球上升过程中的克服重力做功等于下降过程中重力做功，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）vA【解析】（1）设挡光片末端到达光电门的速度为v，则由速度时间关系可知：v=vA联立解得：v=（2）由图（c）可求得vA=52.1cm/s，12a=53.6-52.1180×10【名师点睛】此题主要考查学生对匀变速直线运动的基本规律的运用能力；解题时要搞清实验的原理，能通过运动公式找到图象的函数关系，结合图象的截距和斜率求解未知量。12、D9.69C【解析】（1）实验时要测h和速度v，根据原理分析需要的实验器材，除列出的器材外，还要打点计时器的电源，即低压交流电源，和测高度需要的毫米刻度尺，故选D．（2）从图中可知相邻点间的位移差为，故根据可得；（3）若机械能守恒，则有，图像的斜率，恒定，故C正确．【点睛】实验时要测h和速度v，根据实验的原理确定需要测量的物理量，从而确定测量的器材；根据机械能守恒定律得出v2-h的关系式，从而确定图线斜率的意义，即可求解g；用运动学公式和动能