2021-2022学年上海南洋模范高二物理第二学期期末联考模拟试题含解析

2021-2022高二下物理期末模拟试卷注意事项:1．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、在卢瑟福α粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看作静止不动，下列各图画出的是其中两个α粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是()A． B． C． D．2、将一段通电直导线abc从中点b折成，分别放在甲、乙所示的匀强磁场中，甲图中导线所在平面与磁场的磁感线平行，乙图中导线所在平面与磁场的磁感线垂直，若两图中两导线所受的安培力大小相等，则甲、乙两图中磁场的磁感应强度大小之比为A． B． C． D．3、根据玻尔理论，氢原子的能级公式为En＝(n为能级，A为基态能量)，一个氢原子中的电子从n＝4的能级直接跃迁到基态，在此过程中()A．氢原子辐射一个能量为的光子B．氢原子辐射一个能量为－的光子C．氢原子辐射一系列频率的光子，其中频率最大的光子能量为D．氢原子辐射一系列频率的光子，其中频率最大的光子能量为－4、质谱仪是测量带电粒子的比荷和分析同位素的重要工具．如图所示，带电粒子从容器下方的小孔飘入电势差为的加速电场，其初速度几乎为零，然后经过沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为的匀强磁场中，最后打到照相底片上．现有某种元素的三种同位素的原子核由容器进入质谱仪，最后分别打在底片、、三个位置．不计粒子重力．则打在处的粒子()A．质量最小 B．比荷最小 C．动能最小 D．动量最小5、关于原子结构，汤姆孙提出枣糕模型、卢瑟福提出行星模型(如图甲、乙所示)，都采用了类比推理的方法．下列事实中，主要采用类比推理的是()A．人们为便于研究物体的运动而建立的质点模型B．伽利略从教堂吊灯的摆动中发现摆的等时性规律C．库仑根据牛顿的万有引力定律提出库仑定律D．托马斯·杨通过双缝干涉实验证实光是一种波6、如图所示，在光滑固定的水平长杆上套着一个光滑的质量为m的滑环A，滑环通过一根不可伸长的轻绳悬吊一质量为3m的重物B（可视为质点），轻绳长为将滑环A固定在水平杆上，给B一个水平瞬时冲量作用，使B向左摆动，且恰好刚碰到水平杆。若滑环A不固定，仍给B以同样大小的瞬时冲量作用，则重物B摆起的最大高度（相对于最低点）为A． B． C． D．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、如图所示是甲、乙两个单摆做简谐运动的图像，则下列说法中正确的是A．甲、乙两摆的振幅之比为2∶1B．时，甲摆的重力势能最小，乙摆的动能为零C．甲、乙两球的摆长之比为4∶1D．甲、乙两摆摆球在最低点时向心加速度大小一定相等8、甲、乙两物体由同一位置出发沿同一直线运动，其速度图象如图所示，下列说法正确的是（）A．甲做匀速直线运动，乙做匀变速直线运动B．两物体两次相遇的时刻分别为2s末和6s末C．2s后甲、乙两物体的速度方向相反D．乙在前4s内的平均速度大于甲的平均速度9、、两船的质量均为，静止在平静的湖面上．现船中质量为的人从船跳到船，再从船跳回船，经次跳跃后，人停在船上．不计空气和水的阻力，下列说法正确的是（）A．、两船组成的系统动量守恒B．、两船和人组成的系统水平方向动量守恒C．人停在船上后、两船的速度大小之比为D．人停在船上后、两船的速度大小之比为10、下列说法正确的是A．空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果B．彩色液晶显示器利用了液晶的所有物理性质都具有各向异性的特点C．用较细的吸管喝饮料是利用毛细现象D．游禽用嘴把油脂涂到羽毛上，目的是使水不能浸润羽毛三、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）小车、带滑轮的轨道、打点计时器、砝码或重物及细线是实验室里我们常用的一套力学实验装置，可完成下列实验：（1）在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学组装了如图所示的装置.关于平衡摩擦力的操作过程，下列说法中正确的是__________．A．摩擦力平衡以后，在小车放再放砝码就不需要在平衡摩擦力了B．应将重物通过细线与小车相连C．应将纸带穿过打点计时器并与小车相连D．如果小车在长木板上能保持静止，就表面已经平衡了摩擦力（2）下面有4条用电磁打点计时器（所用的交流电频率为）打出的纸带1、2、3、4，其中有两条分别是做“探究小车速度随时间变化的规律”、“验证机械能守恒定律”实验得到的，某同学在每条纸带上取了点迹清晰连续的4个点，用刻度尺分别测出相邻两个点间距离如表，则：纸带11.141.361.5821.621.701.9932.102.492.8843.563.563.56纸带1通过点时的速度为__________（保留3位有效数字）；纸带__________（填“1”、“2”、“3”或“4”）是“探究小车速度随时间变化的规律”实验得到的．纸带__________（填“1”、“2”、“3”或“4”）是“验证机械能守恒定律”实验得到的．12．（12分）气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：a．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB；b．调整气垫导轨，使导轨处于水平；c．在A和B间放入一个被压缩的轻质弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上；d．用刻度尺测出滑块A的左端至挡板C的距离L1；e．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作，当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下滑块A、B分别到达挡板C、D的运动时间t1和t2。(1)实验中还应测量的物理量是_________________。(2)利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是_________，上式中算得A、B两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因是：①______________________________________；②______________________________。(3)利用上述实验数据能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小？如能，请写出表达式。如不能，请说明理由________。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，质量为m=1.0kg的物块A以v0=4.0m/s速度沿粗糙水平面滑向静止在水平面上质量为M=2.0kg的物块B，物块A和物块B碰撞时间极短，碰后两物块粘在一起．已知物块A和物块B均可视为质点，两物块间的距离为L=1.75m，两物块与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.20，重力加速度g=10m/s2.求：（1）物块A和物块B碰撞前的瞬间，物块A的速度v的大小；（2）物块A和物块B碰撞的过程中，物块A对物块B的冲量I；（3）物块A和物块B碰撞的过程中，系统损失的机械能ΔE.14．（16分）如图所示,木板A质量mA=1kg,足够长的木板B质量mB=4kg,质量为mC=4kg的木块C置于木板B上右侧,水平面光滑,B、C之间有摩擦．现使A以v0=12m/s的初速度向右运动，与B碰撞后以4m/s速度弹回．求：(1)B运动过程中的最大速度大小．(2)C运动过程中的最大速度大小．(3)整个过程中系统损失的机械能的多少．15．（12分）分别用和的单色光照射同一金属板,发出的光电子的最大初动能之比为.以表示普朗克常量,表示真空中的光速.(1)求此金属板的逸出功和极限频率；(2)如图所示,由上述金属板做成的电容器,板间电压恒为,波长为的光束照射到金属板板中央,使板发生光电效应,已知电子电荷量为,求从板运动到板所需时间最短的光电子到达板时的动能.

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、C【解析】

粒子的轨迹夹在力与速度之间，并向力的方向发生弯曲，再结合根据α粒子散射实验的现象可知C正确．2、B【解析】

设导线的总长为，通过导线的电流为，图甲中导线受到的安培力大小为；图乙中导线受到的安培力的大小为，根据题意有，则有；A.与分析不符，不符合题意；B.与分析相符，符合题意；C.与分析不符，不符合题意；D.与分析不符，不符合题意；3、B【解析】一个氢原子中的电子从n=4的能级直接跃迁到基态的过程中，只能向外辐射一个光子；由玻尔理论可知辐射的光子的能量：△E＝E4−E1＝．故B正确，ACD错误．故选B．点睛：解决本题的关键知道从高能级向低能级跃迁，辐射光子，从低能级向高能级跃迁，吸收光子；注意题中给的“一个氢原子”与“大量的氢原子”向低能级跃迁时辐射的光子是对应于“一个”与“一系列”．4、B【解析】

粒子在电场中加速，由动能定理得：

粒子在磁场中做匀速圆运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：；

B、联立解得：，由图示可知：打在处的粒子轨道半径r最大，打在处的粒子比荷最小，故B正确；

A、由于三种粒子是同位素，粒子所带电荷量q相等，比荷越小，质量越大，由此可知，打在处的粒子质量最大，故A错误；

C、三种粒子的电荷量q相同、加速电压U相同，由可知，三种粒子的动能相等，故C错误；

D、粒子的动量：，由于粒子动能相等，打在处的粒子质量最大，则打在处的粒子动量最大，故D错误．【点睛】本题考查了粒子在电场与磁场中的运动，分析清楚粒子运动过程是正确解题的关键，应用动能定理与牛顿第二定律可以解题．5、C【解析】

质点属于理想模型，A错误；伽利略从教堂吊灯的摆动中发现摆的等时性规律，即通过实验观察发现了规律，B错误；库仑根据牛顿的万有引力定律提出库仑定律，两者都是根据距离的平放成反比，用到了类比法，C正确；托马斯•杨通过双缝干涉实验证实光是一种波，是利用了实验方法，D错误．6、B【解析】

设物块受到水平冲量后速度为，滑环固定时，根据机械能守恒得。滑环不固定时，摆起最大高度为h，在最大高度时的共同速度为v：根据动量守恒，根据能量守恒，解得。A.，与结论不相符，选项A错误；B.，与结论相符，选项B正确；C.，与结论不相符，选项C错误；D.，与结论不相符，选项D错误；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、AB【解析】

A．由图知甲、乙两摆的振幅分别为2cm、1cm，振幅之比为2：1，故选项A正确；B．t=2s时，甲摆在平衡位置处，则甲单摆的重力势能为零；乙摆在振动的最大位移处，动能为零，故选项B正确；C．由单摆的周期公式得到甲、乙两摆的摆长之比为1：4，故选项C错误；D．因摆球摆动的最大偏角未知，无法判断两单摆摆球在最低点时向心加速度大小关系，故选项D错误。故选AB。8、BD【解析】A、甲做匀速直线运动，乙物体前2s做匀加速直线运动，加速度为正方向，后4s做匀减速直线运动，加速度为负方向，所以乙物体全程不是匀变速直线运动，故A错误。

B、甲、乙两物体由同一位置出发；在速度-时间图象中图象与坐标轴围成面积代表位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负；所以前2s内乙的三角形面积等于甲的正方形面积，即位移相同，此时两物相遇；前6s内甲的矩形面积等于乙三角形的面积，此时又相遇，故两物体两次相遇的时刻分别为2s末和6s末。故B正确。

C、由于在速度-时间图象中，某一点代表此时刻的瞬时速度，时间轴上方速度是正数，时间轴下方速度是负数；所以前6s内甲乙两物体的速度都为正方向，速度方向相同，故C错误。

D、前4s内乙的位移大于甲的位移，所以乙的平均速度大于甲的平均速度，故D正确。

故选：BD。【点睛】在速度-时间图象中，点代表此时刻的瞬时速度，速度正负表示速度的方向；图象的斜率表示加速度，图象与坐标轴围成面积代表位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负．平均速度等于位移与时间的比值．9、BD【解析】

由于A、B两船和人组成的系统水平方向受合力为零，则系统水平方向动量守恒，选项A错误，B正确；根据动量守恒定律可知：，解得v1:v2=4:3，选项C错误，D正确；故选BD.10、AD【解析】

A.空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果。故A正确；B.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，并非所有物理性质。故B错误；C.用较细的吸管喝饮料是并非利用毛细现象，而是利用液体得压强。故C错误；D.游禽用嘴把油脂涂到羽毛上，目的是使水不能浸润羽毛。故D正确；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、AC；0.625；纸带1；纸带3；【解析】（1）A．平衡摩擦力后，假设木板倾角为θ，则有mgsinθ=μmgcosθ，m约掉了，故不需要重新平衡摩擦力，故A正确；B．平衡摩擦力的原理是小车所受重力的分力等于木板对小车的摩擦力，所以平衡摩擦力时不应将重物与小车相连，故B错误；C．平衡摩擦力包括纸带受到的阻力，所以应将纸带穿过打点计时器并与小车相连，故C正确；D．如果小车在长木板上能匀速运动，，就表明已经平衡了摩擦力，故D错误．故选：AC（2）通过B点时的速度等于AC间的平均速度，vB=m/s=0.625m/s；根据△s=aT2，对于纸带1，△s=BC-AB=CD-BC=0.22cm=a1×0.022，a1=5.5m/s2；对于纸带2，BC-AB=0.08cm，CD-BC=0.29cm，不是匀变速运动；对于纸带3，△s=BC-AB=CD-BC=0.39cm=a1×0.022，a1=9.8m/s2；对于纸带4，做的是匀速运动．所以，纸带1是“探究小车速度随时间变化的规律”实验得到的；纸带3是“验证机械能守恒定律”实验得到的．12、滑块到挡板的距离气垫导轨可能不水平导致误差滑块受到空气的阻力作用而导致误差【解析】

(1)[1]为了验证动量守恒定律，需要测出滑块运动的速度，所以需要测量滑块到挡板的距离。(2)[2]两滑块动量守恒，满足滑块脱离弹簧后在导轨上做匀速直线运动，代入解得需要满足的方程[3]气垫导轨可能不水平导致误差。[4]滑块受到空气的阻力作用而导致误差。(3