广东省广州市荔湾区2022年物理高二第二学期期末调研模拟试题含解析

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、如图为氢原子的能级示意图，用能量为E的光子照射一群处于能级n＝2的氢原子，氢原子吸收光子后辐射出频率分别为ν1、ν2、ν3的光，且νA．hν1 B．hν22、在居室装修中常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石不同程度地含有放射性元素．下列说法正确的是A．α射线的电离作用比β射线强B．β射线穿透能力比γ射线强C．β衰变的实质是核内质子转化成了一个中子和一个电子D．8个氡原子核经过两个半衰期后一定只剩下2个氡原子核3、关于分子动理论，下列说法正确的是A．布朗运动就是液体或气体分子的无规则运动B．在扩散现象中，温度越高，扩散得越快C．若两分子间的距离增大，则两分子间的作用力也一定增大D．若两分子间的作用力表现为斥力，增大分子间的距离，则分子势能增大4、用图甲光电管电路研究光电效应，图中A、K两极间的电压大小可调，电源的正负极也可对调．现分别用a、b两种单色光照射相同的阴极K，得到的光电流I与AK间电压U的关系如图乙所示，下列说法中正确的是A．a光光子的频率大于b光光子的频率B．相同的阴极金属板用a光照射时逸出功比用b光照射时大C．相同的阴极金属板用b光照射时截止频率比用a光照射时大D．b光对应的光电子最大初动能大于a光对应的光电子最大初动能5、如图,半圆球P和竖直挡板固定在水平面上挡板与P相切,光滑小球Q静止在P和挡板之间。已知Q的质量为m、P、Q的半径之比为4:1,重力加速度大小为g。则Q对P的压力大小为A． B．C． D．6、1916年，美国著名实验物理学家密立根，完全肯定了爱因斯坦光电效应方程，并且测出了当时最精确的普朗克常量h的值，从而赢得1923年度诺贝尔物理学奖．若用如图甲所示的实验装置测量某金属的遏止电压与入射光频率，作出如图乙所示的的图象，电子电荷量，则下列说法正确的是A．图甲中电极A连接电源的正极B．普朗克常量约为C．该金属的遏止频率为D．该金属的逸出功约为二、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、如图表示岩盐晶体的平面结构：黑点为氯离子，灰点为钠离子如果把它们用直线连起来，将构成系列大小相同的正方形．作分界线AA1，使它平行于正方形的对角线，作分界线BB1，使它平行于正方形的一边．在两线的左侧各取一个钠离子：分别以M、N为圆心，作两个相同的扇形，不考虑扇形以外离子的作用．M和N这两个钠离子所受分界线另侧的离子对它作用力的大小分别为FM、FNA．FM>FNB．FM<FNC．用力将岩盐敲碎时，它更容易沿AA1分界线断开D．用力将岩盐敲碎时，它更容易沿BB1分界线断开8、如右图所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路当一条形磁铁N极朝下从高处下落接近回路时A．P、Q将互相靠拢 B．产生的电流方向从Q到PC．磁铁的加速度仍为g D．磁铁的加速度小于g9、图1所示为氢原子能级图，大量处于n＝4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，其中用从n＝4能级向n＝2能级跃迁时辐射的光照射图2所示光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，则()A．若将滑片右移，电路中光电流增大B．若将电源反接，电路中可能有光电流产生C．若阴极K的逸出功为1.05eV，则逸出的光电子最大初动能为2.4×10－19JD．大量处于n＝4激发态的氢原子向低能级跃迁时辐射的光中只有4种光子能使阴极K发生光电效应10、如图所示，带正电的小物块以一定的初速度v0，沿粗糙绝缘水平面进入垂直纸面向里的匀强磁场中，水平面足够长。下列关于小物块在磁场中的运动，可能正确的是（）A．匀速直线运动B．匀减速直线运动C．加速度增大的减速直线运动D．加速度减少的减速直线运动三、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）某同学利用单摆测定当地的重力加速度，按如下步骤进行操作：（i）取一根符合实验要求的摆线，下端系一金属小球，上端固定在O点；（ii）测量出悬点O到小球球心的距离L记为摆长；（iii）拉动小球使细线偏离竖直方向一个较小的角度，然后静止释放小球；（iv）用秒表记录小球完成n次全振动所用的时间t．请你结合以上操作回答：①用以上所测物理量的符号表示重力加速度的测量值，其表达式为g=_________．②图（甲）中的秒表示数为一单摆完成45次全振动经历的时间，则该单摆振动周期的测量值为______s．（保留2位有效数字）③为使重力加速度的测量结果更加准确，下列做法合理的有（______）A．摆球运动过程中，必须保证悬点固定不动B．测量摆长时，应测量水平拉直后的摆线长C．摆球运动过程中，摆线与竖直方向的夹角不能太大D．测量周期时，应该从摆球运动到最高点时开始计时④在与其他同学交流实验数据处理方案后，他决定用图像法处理数据，并通过改变摆长，测得了多组摆长l和对应的周期T，并用这些数据作出T2-l图像如图（乙）所示．若图线的斜率为k，则重力加速度的测量值g=_________（用字母表示）．另一位同学利用图像法处理数据，得到的图像如图（丙）所示，这位同学通过分析发现图像不过原点的原因是：在计算摆长时未计入小球的半径，则该同学根据图像丙计算得到的加速度会______（填“偏大”、“不变”、“偏小”）．12．（12分）某同学利用图示装置，通过研究甲、乙两个小球碰撞前、后的动量关系来验证动量守恒定律．（1）安装器材时要注意:固定在桌边的斜槽未端的切线要沿__________方向．（2）图中点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让小球甲多次从斜轨道上位置由静止释放，找到其平均落地点的位置，测量平抛射程；然后，把小球乙静置于桌边缘，再将小球甲从斜轨道上位置由静止释放，与小球乙相碰，并多次重复．接下来要完成的必要步骤是______（填选项前的字母）．A．测量小球甲的质量和小球乙的质量B．测量位置到平台的高度C．测量桌边缘到水平地面的高度D．分别找出甲、乙两个小球相碰后平均落地点的位置、并测量平抛射程、（3）若两小球碰撞前后的动量守恒，则应满足的关系式为___________________（用（2）中测量的量表示）．（4）若碰撞为弹性碰撞，则还应该满足的关系是为__________________________（用（2）中测量的量表示）．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，空间存在方向竖直向下、磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场，有两条平行的长直导轨MN、PQ处于同水平面内，间距L=0.2m，左端连接阻值R=0.4Ω的电阻。质量m=0.1kg的导体棒垂直跨接在导轨上，与导轨间的动摩擦因数μ=0.2。从t=0时刻开始，通过一小型电动机对棒施加一个水平向右的牵引力，使棒从静止开始沿导轨方向做加速运动，此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好。除R以外其余部分的电阻均不计，取重力加速度大小g=10m/s2。若电动机保持恒定功率输出，棒的v-t如图乙所示（其中OA是曲线，AB是水平直线），已知0~10s内电阻R上产生的热量Q=30J，则求：(1)导体棒达到最大速度vm时牵引力大小；(2)导体棒从静止开始达到最大速度vm时的位移大小。14．（16分）如图为一半径为R的半圆柱体玻璃砖的截面图，O为圆柱截面的圆心，为了测量其折射率，将一束平行于直径AB的光从其左侧D点射入，改变入射点D的位置，让折射光线恰好过B点，此时D点到直径AB的距离为3（1）求玻璃砖的折射率；（2）求折射光线从D点传播到B点所用的时间（光在真空中的速度用c表示）.15．（12分）质量是45kg的铁锤从5m高处落下，打在水泥柱上而不弹起，它与水混柱撞击的时间是0.05s．求撞击时铁锤对桩的平均冲击力．

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、A【解析】

因为氢原子发出3种不同频率的光子，根据n(n-1)2=3，知n＝3.氢原子处于第3能级，由2到3的能级差最小，其吸收的光子的能量为A.hν1与计算结果相符；故AB.hν2与计算结果不相符；故BC.hν3与计算结果不相符；故CD.h(ν2-ν2、A【解析】

A：α射线的电离作用比β射线强，故A项正确．B：β射线穿透能力比γ射线弱，故B项错误．C：β衰变的实质是核内中子转化成了一个质子和一个电子．故C项错误．D：8个氡原子核经过两个半衰期后不一定只剩下2个氡原子核，原因是半衰期是一个统计规律，对少量原子核没有意义．故D项错误．【点睛】半衰期是一个统计规律，对少量原子核没有意义．放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身决定的，与外界的物理和化学状态无关．3、B【解析】A、布朗运动是固体小颗粒的运动，是分子热运动的反映，但不是分子热运动，故A错误．B、温度越高，分子热运动越剧烈，扩散进行得越快，故B正确．C、分子间距增大，分子间引力和斥力都减小，但斥力减小的更快，分力力先为斥力逐渐减小，后为引力先增大后减小，故C错误．D、分子力为斥力时，随分子间距增大，分子斥力做正功，根据功能关系得分子势能减小，故D错误．故选B．【点睛】此题考查了学生对分子动理论的三大主要内容的理解和掌握情况，综合性较强．4、D【解析】光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，根据eU截=mvm2=hγ-W，入射光的频率越高，对应的截止电压U截越大．a光的截止电压小于b光，所以a光光子的频率小于b光光子的频率，选项A错误；金属的逸出功和截止频率都是只由金属本身决定，与外界条件无关，选项BC错误；b光的频率最大，能量大，则最大初动能也大，故D正确；故选D.5、B【解析】

对Q受力分析如图所示设Q的半径为r，由几何关系得：解得：由平衡条件得：解得：故选：B。6、C【解析】A、电子从K极出来，在电场力的作用下做减速运动，所以电场线的方向向右，所以A极接电源负极，故A错；B、由爱因斯坦光电效应方程得：，粒子在电场中做减速，由动能定理可得：，解得：由题图可知，金属的极限频率等于，图像的斜率代表了，结合数据解得：，故B错误；C对D、金属的逸出功,故D错误；故选C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】钠离子之间有斥力作用，氯离子对钠离子有吸引力作用，设相邻的钠离子和氯离子之间的距离为r，钠离子和氯离子各带电量大小为q，则根据库仑定律以及结构图可知，；，则FM>FN，选项A正确，B错误；由上述计算可知，在分界线BB1两侧的离子间的作用力较分界线AA1两侧的离子间的作用力小，则用力将岩盐敲碎时，它更容易沿BB1分界线断开，选项D正确，C错误；故选AD.点睛：此题实质上是考查库仑定律的应用问题；搞清各个离子间的距离关系，根据平行四边形法则求解粒子所受库仑力的合力即可.8、AD【解析】

当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，分析导体的运动情况；【详解】A、当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，可知，P、Q将互相靠拢，回路的面积减小一点，使穿过回路的磁场减小一点，起到阻碍原磁通量增加的作用，故A正确，B错误；

C、由于磁铁受到向上的安培力作用，所以合力小于重力，磁铁的加速度一定小于g，故C错误，D正确．【点睛】本题直接用楞次定律判断电磁感应现象中导体的运动方向，抓住导体总是反抗原磁通量的变化是关键．9、BC【解析】A：若将滑片右移，加在光电管上的正向电压变大，光电流有可能增大，也有可能不变（光电流饱和后不再增加）。故A项错误。B：若将电源反接，加在光电管上的电压变成反向电压，若电压小于遏止电压，则电路中有光电流产生。故B项正确。C：从n=4能级向n=2能级跃迁时辐射的光的能量，若阴极K的逸出功为1.05eV，则逸出的光电子最大初动能。故C项正确。D：大量处于n＝4激发态的氢原子向低能级跃迁时辐射的光有6种，其中只有从n=4能级向n=3能级跃迁光子能量()和从n=3能级向n=2能级跃迁的光子能量()小于从n=4能级向n=2能级跃迁时辐射的光子能量()。若逸出功的数值为1.05eV，则有5种光子能使阴极K发生光电效应。故D项错误。10、AC【解析】

小物块在运动过程中受到向下的重力以及竖直向上的洛伦兹力，如果mg=qv0B则小物块受力平衡，小物块做匀速直线运动；如果mg＞qv0B则物快物体的受力如图所示，根据牛顿第二定律有：f=μN=μ（mg-qv0B）=ma

因为物块减速运动，所以根据以上表达式知，随速度的减小，其加速度增大，物块做加速度增大的减速运动。

如果mg＜qv0B则物块离开水平面做曲线运动，故AC正确，BD错误。

故选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、①②1.6s③AC④，不变【解析】(1)根据单摆的周期公式，得，而，故重力加速度.(2)秒表的小盘读数为12.5s，大盘读数为60s，则秒表的读数为72.5s，则周期为.(3)A、摆长应为绳长加小球的半径之和，则让小球连着绳自然下垂测量悬点到球心的距离，故A错误.B、实验时保证悬点固定，防止摆线松动带来摆长的变化，故B正确．C、摆线偏离平衡位置的角度不能太大，否则不能构成单摆的摆动规律，故C正确．D、测量周期应从摆球经过平衡位置时开始计时，故D错误．故选BC．(4)根据周期公式，可得，则图象的斜率，故；若计算摆长时未算半径，则，可知图象的斜率不变，则求得重力加速度g不变.【点睛】简谐运动是一种理想的运动模型，单摆只有在摆角很小，空气阻力影响不计的情况下单摆的振动才可以看成简谐运动，要知道影响实验结论的因素．应用单摆周期公式可以解题；要掌握应用图象法处理实验数据的方法.12、水平;AD;;;【解析】

（1）[1]．安装器材时要注意固定在桌边的斜槽未端的切线要沿水平方向，以保证小球做平抛运动．（2）[2]．如果两球碰撞过程系统动量守恒，则：m1v0=m1v1+m2v2两球离开轨道后做平抛运动，由于抛出点的高度相同，它们在空中的运动时间t相等，则：m1v0t=m1v1t+m2v2t，m1s0=m1s1+m2s2，m1OP=m1OM+m2ON因此实验需要测出：小球的质量和甲、乙两个小球相碰后平均落地点的位置M、N并测量平抛射程OM、ON；不需要测量位置S到平台的高度h和桌边缘到水平地面的高度H，故选AD；（3）[3]．由以上分析可知，若两小球碰撞前后的动量守恒，则应满足的关系式为：m1OP=m1OM+m2ON．（4）[4]．若碰撞为弹性碰撞，根据