山东聊城市2022年物理高二下期末综合测试试题含解析

2021-2022高二下物理期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、现用电子显微镜观测线度为d的某生物大分子的结构。为满足测量要求，将显微镜工作时电子的德布罗意波长设定为，其中。已知普朗克常量h、电子质量m和电子电荷量e，电子的初速度不计，则显微镜工作时电子的加速电压应为()A． B． C． D．2、下列情况下，会使单摆周期变大的是A．减少单摆摆球的质量010010劈劈啪啪20012345678910B．增大单摆摆球的质量C．将摆从赤道移到北极D．将摆从地球移到月球上3、处于n=3能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有A．1种 B．2种 C．3种 D．4种4、一定质量的理想气体经历了A→B→C的三个变化过程，其压强随热力学温度变化的p-T图象如图所示，A、B、C三个状态时气体的体积分别为VA、VB、VC，则通过图象可以判断它们的大小关系是（）A．VA＝VB＞VCB．VA＝VB＜VCC．VA＜VB＜VCD．VA＞VB＞VC5、一颗子弹沿水平方向射向一个木块，第一次木块被固定在水平地面上，第二次木块静止放在光滑的水平面上，两次子弹都能射穿木块而继续飞行．这两次相比较（）A．第一次子弹的动量变化较大 B．第二次子弹的动量变化较大C．两次子弹的动量变化相等 D．无法比较两次子弹的动量变化大小6、据报道，2018年12月22日，我国在酒泉卫星发射中心成功发射了“虹云工程技术验证卫星”，卫星环绕地球的运行的周期约为1.8h．与月球相比，该卫星的A．角速度较小 B．环绕速度更小C．向心加速度更大 D．离地球表面的高度更大二、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、发生放射性衰变为，半衰期约为5700年．已知植物存活其间，其体内与的比例不变；生命活动结束后，的比例持续减少．现通过测量得知，某古木样品中的比例正好是现代植物所制样品的二分之一．下列说法正确的是_____A．该古木的年代距今约为5700年B．、、具有相同的中子数C．衰变为的过程中放出β射线D．增加样品测量环境的压强将加速的衰变8、下列说法不正确的是（）A．卢瑟福用粒子轰击氮原子核发现了中子，并预言了质子的存在B．爱因斯坦成功地解释了光电效应现象C．玻尔提出了原子能级结构假说，成功地解释了各种原子的光谱D．地球上的核电站与太阳内部主要进行的核反应类型相同9、小型发电厂输出电压为u=220sin100πt（V）的交流电，经过升压变压器输送到较远的地区后，再经过降压变压器输给用户使用，如图所示。已知变压器都是理想变压器，升压变压器和降压变压器的匝数比分别为1：n和n∶1，下列说法中正确的是（）A．降压变压器中原线圈的导线比副线圈的要粗B．升压变压器原线圈中的电流小于输电线中的电流C．若用户增加时，则输电线上分得的电压将增加D．若要用户得到的电压（有效值）为220V，则降压变压器的匝数比要小于n∶110、如图甲所示，一轻弹簧竖直放置，下端固定在表面水平的力传感器上，一质量为m的小球，从弹簧正上方距弹簧上端高h处由静止释放，不计空气阻力，以小球开始释放点为坐标原点O，竖直向下为x轴正方向，建立坐标轴Ox，力传感器记录的弹簧弹力大小F随小球下落距离x变化的关系图像如图乙所示，图乙中h、已知，重力加速度为g，则下列说法正确的是A．弹簧的劲度系数为B．小球先做匀加速运动，再做匀减速运动C．小球能返回O点下方某点D．小球动能的最大值为三、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）如图所示为验证动量守恒的实验装置示意图．若入射小球质量为，半径为；被碰小球质量为，半径为则______A.

C.

为完成此实验，以下所提供的测量工具中必需的是______填下列对应的字母A.直尺

游标卡尺

天平

弹簧秤

秒表设入射小球的质量为，被碰小球的质量为为碰前入射小球落点的平均位置，则关系式用、及图中字母表示______成立，即表示碰撞中动量守恒．12．（12分）“研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁式打点计时器（所用交流电的频率为50Hz），得到如图所示的纸带．图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来．该匀变速直线运动的加速度a=______m/s1．纸带上E点相对应的瞬时速度大小______m/s．（以上两答案要求保留三位有效数字）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）如图甲所示，水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置，间距d＝0.5m，左端通过导线与阻值R＝2Ω的电阻R连接，右端通过导线与阻值RL＝4Ω的小灯泡L连接．在CDFE矩形区域内有竖直向上均匀磁场，CE长s＝2m，CDFE区域内磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示；在t＝0s时，一阻值r＝2Ω的金属棒在恒力F作用下由静止从AB位置沿导轨向右运动，当金属棒从AB位置运动到EF位置的过程中，小灯泡的亮度一直不发生变化．求：（1）通过小灯泡的电流；（2）恒力F的大小；（3）金属棒的质量．14．（16分）可利用如图l所示的电路研究光电效应中电子的发射情况与光照的强弱、光的频率等物理量间的关系.K、A是密封在真空玻璃管中的两个电极，K受到光照时能够发射电子.K与A之间的电压大小可以调整，电源的正负极也可以对调.(1)a.电源按图1所示的方式连接，且将滑动变阻器中的滑片置于中央位置附近．试判断：光电管中从K发射出的电子由K向A的运动是加速运动还是减速运动?b.现有一电子从K极板逸出，初动能忽略不计，已知电子的电量为e，电子经电压U加速后到达A极板.求电子到达A极板时的动能Ek.(2)在图l装置中，通过改变电源的正、负极，以及移动变阻器的滑片，可以获得电流表示数，与电压表示数U之间的关系，如图2所示，图中UC叫遏止电压.实验表明，对于一定频率的光，无论光的强弱如何，遏止电压都是一样的．请写出光电效应方程，并对“一定频率的光，无论光的强弱如何，遏止电压都是一样的”做出解释.(3)美国物理学家密立根为了检验爱因斯坦光电效应方程的正确性，设计实验并测量了某金属的遏止电压UC与入射光的频率.根据他的方法获得的实验数据绘制成如图3所示的图线．已知电子的电量e=1.6×l0-19C,求普朗克常量h.（将运算结果保留l位有效数字.）15．（12分）如图为某高压锅结构示意图，锅盖上有两个气孔，气孔1使锅内与外界连通，此时锅内气体与外界大气压强相等．当锅内温度达到40℃时，气孔1会封闭，将锅内外隔离．若锅内温度继续升高，锅内气体压强增大，当压强增大到设计的最大值时，气体会顶起气孔2上的限压阀．已知限压阀的质量为20g，气孔2的横截面积为8mm2，锅的容积为0.04m1．现在锅内放入20℃、极少量的水，然后盖好锅盖加热，很快水完全汽化后气孔1封闭．求:（气体可视为理想气体，大气压强p0=1.0×105Pa）(1)气孔2上的限压阀被顶起时，锅内气体的温度是多少？(2)从气孔1封闭到温度升到120℃，漏出的气体与气孔1封闭时锅内气体的质量比.

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】

物质波的波长，则有，解得，由动能定理可得，解得，故选项D正确，A、B、C错误。2、D【解析】单摆周期计算公式为：，所想要想使周期变大，可以增大摆长或者减小g。故可以将摆从地球移到月球上，这样重力加速度g减小了，单摆质量不影响周期，从赤道移到北极会使g增大，这样就减小了周期，故只有D选项正确故选D3、C【解析】试题分析：因为是大量处于n=3能级的氢原子，所以根据可得辐射光的频率可能有3种，故C正确．【学科网考点定位】考查了氢原子跃迁【方法技巧】解决本题的关键知道能级间跃迁辐射或吸收光子的能量等于两能级间的能级差，知道数学组合公式的应用，另外需要注意题中给的是“大量”氢原子还是一个氢原子．4、A【解析】

根据理想气体状态方程PVT=C，可得：P=CV⋅T，则在P-T图象上过原点的倾斜直线为等容线.由图可知，AB在同一条等容线上，故VB到C的过程，温度相等，压强增加PC＞PB，由PVT=C，得VB＞VC；所以:VA＝VB＞VA.VA＝VB＞VC与分析结果相符，故A项正确.B.VA＝VB＜VC与分析结果不相符，故B项错误.C.VA＜VB＜VC与分析结果不相符，故C项错误.D.VA＞VB＞VC与分析结果不相符，故D项错误.5、B【解析】子弹在同一块木块中穿行过程中受到的阻力大小是相等的，因此子弹的加速度大小是不变的．当木块被固定时，子弹在木块中运动的位移等于木块的宽度，而木块静止放在光滑的水平面上时，子弹在木块中运动的过程中，木块也要运动，则子弹在木块中运动的位移大于木块的宽度（对地面参考系而言），因此第二次子弹在木块中运动的时间较长，因此子弹受到的阻力的冲量较大，它的动量变化也较大．故选B．6、C【解析】

根据万有引力提供向心力：，解得：，可知卫星的轨道半径小于月球的轨道半径，故D错误；根据万有引力提供向心力：，解得：，可知半径小的角速度大，故A错误；根据万有引力提供向心力：，解得：，可知半径小的速度大，故B错误；据万有引力提供向心力：，解得：，可知半径小的加速度大，故C正确．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、AC【解析】

A．因古木样品中的比例正好是现代植物所制样品的二分之一，则可知经过的时间为一个半衰期，即该古木的年代距今约为5700年，A正确；B．、、具有相同的质子数，由于质量数不同，故中子数不同，B错误；C．根据核反应方程可知，衰变为的过程中放出电子，即发出β射线，C正确；D．外界环境不影响放射性元素的半衰期，D错误；故选AC。【点睛】半衰期；核反应方程。8、ACD【解析】

A．卢瑟福用粒子轰击氮原子核发现了质子，故A错误；B．爱因斯坦提出光子说，成功地解释了光电效应现象，故B正确；C．玻尔提出了原子能级结构假说，成功地解释了氢原子的光谱，但不能解释其他原子光谱，故C错误；D．核电站的反应是核裂变，太阳内部主要进行的核反应是核聚变，故D错误。故选ACD。9、CD【解析】

A．根据I1：I2=n2：n1知，电流和线圈匝数成反比，降压变压器中，原线圈匝数比副线圈多，故原线圈的电流小，而电流越大需要导线越粗，所以原线圈导线比副线圈的要细，故A错误。

B．根据I1：I2=n2：n1知，电流和线圈匝数成反比，升压变压器原线圈匝数比副线圈匝数少，所以升压变压器原线圈中的电流大于输电线中的电流，故B错误。

C．若用户增加时，总电流增大，根据U=IR知，输电线上分得的电压将增加，故C正确。

D．升压变压器初级电压有效值为220V，则升压变压器次级电压为220nV，由于导线上有电压损失，则降压变压器的原线圈电压小于220nV，即降压变压器的匝数比小于n：1，故D正确。

故选CD。10、AD【解析】根据乙图可知，弹簧的劲度系数为，选项A正确；小球接触弹簧之前做匀加速运动，接触弹簧后，因为弹力不断变化，则小球做变速运动，选项B错误；由能量守恒关系可知，小球能返回O点，选项C错误；当x=h+x0，小球的重力等于弹簧的弹力，此时小球具有最大速度，小球达到最大速度的过程中，根据动能定理可知mg(h+x0)−mg•x0＝mv2，故小球动能的最大值为mgh+mg•x0，故D正确；故选AD．点睛：本题关键是将物体的运动分为自由落体、加速下降和减速下降三个阶段，并能从图像中获取信息，知道当重力等于弹力时小球的速度最大，同时物体的动能和重力势能以及弹簧弹性势能总量守恒.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)C(2)AC(3)【解析】

（1）为了保证碰撞前后使入射小球的速度方向不变，故必须使入射小球的质量大于被碰小球的质量．为了使两球发生正碰，两小球的半径相同；（2）两球做平抛运动，由于高度相等，则平抛的时间相等，水平位移与初速度成正比，把平抛的时间作为时间单位，小球的水平位移可替代平抛运动的初速度．将需要验证的关系速度用水平位移替代．【详解】（1）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律故有m1v0=m1v1+m2v2

在碰撞过程中动能守恒故有m1v02=m1v12+m2v22

解得v1=v0

要碰后入射小球的速度v1＞0，即m1-m2＞0，m1＞m2，为了使两球发生正碰，两小球的半径相同，r1=r2，故选C

（2）P为碰前入射小球落点的平均位置，M为碰后入射小球的位置，N为碰后被碰小球的位置，碰撞前入射小球的速度v1＝；碰撞后入射小球的速度v2＝；碰撞后被碰小球的速度v3＝；若m1v1=m2v3+m1v2则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒，代入数据得：m1=m1+m2，所以需要测量质量和水平位移，用到的仪器是直尺、天平；故选AC．（3）若关系式m1=m1+m2成立，即表示碰撞中动量守恒．【点睛】本题是运用等效思维方法，平抛时间相等，用水平位移代替初速度，这样将不便验证的方程变成容易验证．12、1.931.39【解析】

(1)根据匀变速直线运动的判别式为连续相等时间内的位移之差是一恒量，计数点间的时间为，结合逐差法得：.(1)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得E点对应的瞬时速度为.【点睛】解决本题的关键掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度和加速度，关键是匀变速