2022届湖北省省实验中学联考高二物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

2021-2022高二下物理期末模拟试卷注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、下列现象中不能说明分子无规则运动的是（）A．香水瓶打开盖，香味充满房间B．汽车驶过后扬起灰尘C．糖放入水中，一会儿整杯水变甜了D．衣箱里卫生球不断变小，衣服充满卫生球味2、下列说法正确的是（）A．被压缩的物体其分子之间只存在相互作用的斥力B．布朗运动就是液体分子的热运动C．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体D．理想气体对外做功时必需吸收热量3、一物体在水平面上做直线运动，t=0时其速度大小为1m/s，规定初速度方向为正方向，a-t图像如图所示，则在前4s时间内A．物体做匀加速直线运动 B．物体做匀减速直线运动C．物体的位移大于12m D．物体的位移小于12m4、用双缝干涉实验装置得到白光的干涉条纹，在光源与单缝之间加上绿色滤光片后A．干涉条纹消失B．彩色条纹中的绿色条纹消失C．中央条纹变成暗条纹D．中央条纹变成绿色5、某研究小组成员设计了一个如图所示的电路，已知定值电阻R．与R并联的是一个理想交流电压表，D是理想二极管（它的导电特点是正向电阻为零，反向电阻为无穷大）。在A、B间加一交流电压，瞬时值的表达式为u＝202sin100πtV，则交流电压表示数为（）A．10VB．20VC．15VD．14.14V6、如图所示，一束复色可见光入射到三棱镜后，出射时分成了两束光a和b，则下列说法中正确的是()A．两束光通过同一装置进行双缝干涉实验时，b光的相邻亮条纹中心间距比a光大B．两束光入射到同一金属板上，如果b光能发生光电效应，那么a光也一定能发生C．按照玻尔理论，两束光如果都是由高能级跃迁回n=2能级产生的，那么b光可能是n=3能级向下跃迁产生的D．两束光从水中折射到空气中发生全反射时，a光的临界角比b光大二、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、关于气体热现象的微观解释，下列说法中正确的是()A．密闭在容器中的气体，在某一时刻向各个方向运动的气体分子数目一定相等B．大量气体分子的速率有的大有的小，但是按“中间多，两头少”的规律分布C．气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度这两个因素有关D．当某一容器自由下落时，容器中气体的压强将变为零8、在物理学发展的过程中，许多物理学家的发现推动了人类历史的进步，下列说法正确的是（）A．伽利略发现了单摆振动的周期性，惠更斯确定了计算单摆周期的公式B．杨氏干涉实验证明了光具有波动性C．泊松亮斑的发现有力地支持了光的粒子学说D．麦克斯韦预言并用实验证明了电磁波的存在E.爱因斯坦的相对论认为，长度、质量和时间都是随速度而变化的9、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10、如图所示远距离交流输电的简化电路图．发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1．在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I2．则（）A．用户端的电压为B．理想变压器的输入功率为C．输电线路上损失的电功率为D．当用户消耗的功率增大时，输电效率将下降三、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）在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏静电计相连，用弧光灯(紫外线)照射锌板时，静电计的指针就张开一个角度，如图所示，这时（1）锌板带_____电，指针带_____电（填“正”或“负”）；（2）若用黄光照射锌板，则___________不产生光电效应现象（填“一定”或“可能”）．12．（12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cosα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）海水中含有丰富的氘，完全可充当未来的主要能源。两个氘核的核反应为12H+12H→23He+0(1)核反应中释放的核能；（结果保留两位小数）(2)在两个氘核以相等的动能0.35MeV进行对心碰撞，并且核能全部转化为机械能的情况下，求反应中产生的中子和氦核的动能．（结果保留两位小数）14．（16分）如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为α=30°，导轨电阻不计，导轨处在垂直导轨平面斜向上的有界匀强磁场中。两根电阻都为R＝2、质量都为m＝0.2kg的完全相同的细金属棒ab和cd垂直导轨并排靠紧的放置在导轨上，与磁场上边界距离为x＝1.6m，有界匀强磁场宽度为3x＝4.8m.先将金属棒ab由静止释放，金属棒ab刚进入磁场就恰好做匀速运动，此时立即由静止释放金属棒cd，金属棒cd在出磁场前已做匀速运动.两金属棒在下滑过程中与导轨接触始终良好（取重力加速度g＝10m/s2）.求：（1）金属棒ab刚进入磁场时棒中电流I；（2）金属棒cd在磁场中运动的过程中通过回路某一截面的电量q；（3）两根金属棒全部通过磁场的过程中回路产生的焦耳热Q.15．（12分）放射性同位素C被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物体的年代，此项研究获得1960年诺贝尔化学奖。（1）宇宙射线中高能量的中子碰到空气中的氮原子后，会形成很不稳定的614C，它很容易发生衰变，放出β射线变成一个新核，其半衰期为（2）若测得一古生物遗骸中的614C含量只有活体中的

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】试题分析：屋里喷了香水后充满香味说明含有香味的分子是不断运动的．A可以；烟尘不属于微观粒子，不能说明微粒的运动情况．B不可以；糖放入水中，一会儿整杯水变甜了说明药分子是不断运动的，C可以；用樟脑保存衣物，衣柜内充满樟脑味说明樟脑中的分子是不断运动的．D可以，故选B考点：微粒观点及模型图的应用．点评：微观粒子的特征：质量和体积都很小；微粒与微粒之间有间隙；都是不断运动的，能够闻到气味是分子运动的结果．2、C【解析】

被压缩的物体其分子之间存在相互作用的斥力和引力，选项A错误；布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的运动，是液体分子的热运动的反映，选项B错误；热量不可能自发地从低温物体传到高温物体而不发生其他的变化，选项C正确；理想气体体积变大时对外做功，气体可能吸热，也可能放热，还可能既不吸热也不放热，故D错误；故选C.3、C【解析】由图像可知，物体的加速度随时间减小，则物体做加速度减小的加速运动，选项AB错误；物体在4s末的速度为，若物体做匀加速运动，则4s内的位移为；因物体做加速度减小的加速运动，则4s内的位移大于12m，选项C正确，D错误；故选C.点睛：此题关键是理解a-t图像的物理意义，图像的“面积”等于速度的变化量；由给定的a-t图像能定性画出v-t线，从而讨论位移.4、D【解析】

在光源与单缝之间加上绿色滤光片，只能透过绿光，则能发生干涉，中央条纹变成绿色，故D正确，ABC错误；故选D．5、D【解析】

交流电压表示数为有效值，注意二极管的单向导电性，使得半个周期内R通路，另半个周期内R断路，从而利用热效应即可求解；【详解】二极管具有单向导电性，使得半个周期内R通路，另半个周期内R断路。在正半周内，交流电的有效值为20V，故一个周期内的电阻发热为Q=U2R×T=202R【点睛】考查交流电的有效值求解，注意正弦交流电表的示数为有效值以及有效值与最大值的关系，同时注意二极管的单向导电性。6、D【解析】由光路图可知，a光的偏折程度小于b光的偏折程度，所以三棱镜对a光的折射率小，对b光的折射率大，则a光的频率小于b光的频率，根据知，a光的波长大于b光的波长，而双缝干涉条纹间距与波长成正比，所以a光的相邻亮条纹中心间距比b光大，故A错误．a光的频率小于b光的频率，如果b光能发生光电效应，那么a光不一定能发生，故B错误．a光的频率小于b光的频率，按照玻尔理论，两束光如果都是由高能级跃迁向n=2能级产生的，那么a光可能是n=3能级向下跃迁产生的，而b光不可能是n=3能级向下跃迁产生的，故C错误．三棱镜对a光的折射率小，由临界角公式，可知a光的临界角比b光的大．故D正确．故选D．【点睛】先根据折射定律比较折射率大小，根据频率大的单色光折射率也大，分析频率关系，根据判断光的波长大小，再结合双缝干涉条纹间距与波长成正比，分析相邻亮条纹中心间距的大小．对照光电效应的条件分析a光能否发生光电效应．根据分析临界角的大小．结合玻尔理论分析．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、BC【解析】A、虽然分子的运动杂乱无章，在某一时刻，向着任何一个方向运动的分子都有在一个正方体容器里，任一时刻与容器各侧面碰撞的气体分子数目基本相同，不能说一定相同；故A错误；B、大量气体分子的速率有大有小，但是按“中间多，两头少”的规律分布；故B正确；C、气体压强P=nVRT，其大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度这两个因素有关大；故C正确；D、当某一容器自由下落时，虽然处于失重状态，但分子热运动不会停止，所以分子仍然不断撞击容器壁产生压力，故压强不为零。故【点睛】气体压强产生的原因：分子热运动不断撞击容器壁产生压力．压力与分子热运动速度以及撞击频率有关．8、ABE【解析】

A．伽利略发现了单摆振动的周期性，惠更斯研究了单摆的振动规律，确定了单摆振动的周期公式，A正确；B．干涉是波的特有现象，杨氏双缝干涉实验证明了光是一种波，B正确；C．泊松亮斑是光的衍射现象造成的，泊松亮斑的发现有力地支持了光的波动说，C错误；D．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证明了电磁波的存在，D错误；E．根据爱因斯坦的相对论，知长度、质量、时间都是变化的，E正确。故选ABE。9、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。10、AD【解析】

由于输电线与用户间连有一理想变压器，设用户端的电压是，则，得，A正确；理想变压器的输入功率为线路上消耗的电功率与用户消耗功率之和，故为，B错误；发电厂的输出电压是U，末端间的电压为U1，输电线路上损失的电功率是：I1（U-U1），故C错误；当用户消耗的功率增大时，用户端的电流增大，根据可知输送电线上的电流增大，电厂的输出功率增大，则：，发电厂的输出电压不变，输电线上的电阻不变，所以输电线上损耗的功率占总功率的比例随着发电厂输出功率的增大而增大；输电效率随着发电厂输出功率的增大而减小，故D正确。故选AD。【点睛】正确解答本题需要掌握：理想变压器的输入功率由输出功率决定，输出电压由输入电压决定；明确远距离输电过程中的功率、电压的损失与哪些因素有关，明确整个过程中的功率、电压关系．理想变压器电压和匝数关系．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、正；正；可能；【解析】

用弧光灯照射锌板，发生光电效应，锌板失去电子，从而可以得出锌板和指针的电性，并依据光电效应发生条件，即可求解；【详解】解：（1）锌板在弧光灯照射下，发生光电效应，有光电子逸出，锌板失去电子带正电，验电器与锌板相连，导致指针带正电．（2）黄光的频率小于紫外线的频率，可能小于金属的极限频率，可能不会发生光电效应．12、(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．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、（1）3.26MeV（2）2.97MeV0.99MeV【解析】

（1）先求出核反应中质量亏损，再由爱因斯坦质能方程，求出核反应中释放的核能；

（2）两氘核对心碰撞过程，遵守动量守恒和能量守恒根据动量守恒和能量守恒列方程求解；【详解】（1）质量亏损Δm=2由ΔE=Δmc2（2）把两个氘核作为一个系统，碰撞过程中系统的动量守恒，由于碰撞前两氘核的动能相等，其动量等大、反向，反应前后系统的总动量为零，即P反应前后系统的总能量守恒，即EHe+由PHe＝Pn解得EHe由以上各式代入已知数据得En=2.97MeV，【点睛】对于核反应，要抓住微观粒子的碰撞，相当于弹性碰撞，遵