安徽省长丰二中2022年物理高二下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．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、某同学用图示的电路测绘小灯泡的伏安特性图线，连好电路后闭合开关，由端向端调节滑动变阻器的滑片，发现电流表的示数为零，电压表的示数逐渐增大，则电路的可能故障为（）A．小灯泡短路 B．小灯泡断路C．电流表断路 D．滑动变阻器断路2、如图所示，在xOy平面上第Ⅰ象限内有平行于y轴的有界匀强电场，方向如图．y轴上一点P的坐标为(0，y0)，有一电子以垂直于y轴的初速度v0从P点垂直射入电场中，当匀强电场的场强为E时，电子从A点射出，A点坐标为(xA,0)，则A点速度vA的反向延长线与速度v0的延长线交点坐标为()A．(0，y0)B．(xA3，yC．(12xA，y0)D．(xA，y03、如图是氢原子的能级图。一个氢原子从n＝4的能级向低能级跃迁，则以下判断正确的是()A．该氢原子最多可辐射出6种不同频率的光子B．该氢原子跃迁到基态时需要吸收12.75eV的能量C．该氢原子只有吸收0.85eV的光子时才能电离D．该氢原子向低能级跃迁时，向外辐射的光子的能量是特定值4、关于天然放射现象，下列说法正确的是A．β衰变所释放的电子是原子核外电子电离所产生的B．若使放射性物质的温度升高，其半衰期将增大C．在α、β、γ这三种射线中，α射线的穿透能力最强，γ射线的电离作用最强D．铀核衰变为铅核的过程中，要经过8次α衰变和6次β衰变5、下列叙述中符合物理学史的有（）A．汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子B．卢瑟福通过对粒子散射实验现象的分析，证实了原子核是可以再分的C．法国物理学家库仑测出元电荷e的电荷量D．玻尔提出的原子模型，彻底否定了卢瑟福的原子核式结构模型6、下面的四个图显示了磁场对通电直导线的作用力，其中正确的是()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、2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德．博伊尔和乔治．史密斯主要成就是发明了电荷耦合器件（CCD）图象传感器．他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理．如图所示电路可研究光电效应规律，图中标有A和K的为光电管，其中A为阴极，K为阳极．理想电流计可检测通过光电管的电流，理想电压表用来指示光电管两端的电压．现接通电源，用光子能量为10.5eV的光照射阴极A，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压有的示数为6.0V；现保持滑片P位置不变，以下判断正确的是（）A．光电管阴极射出的光电子是具有瞬时性的B．光电管阴极材料的逸出功为4.5eVC．若增大入射光的强度，电流计的读数不为零D．若用光子能量为12eV的光照射阴极A，光电子的最大初动能一定变大8、如图是某金属在光的照射下，光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图象，由此可知()A．图线的斜率表示普朗克常量hB．该金属发生光电效应的截止频率为ν0＝C．当入射光的频率增为2倍，光电子的最大初动能增为2倍D．普朗克常量为h＝9、如图，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，两相同的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上．t=0时，棒ab以初速度v0向右滑动．运动过程中，ab、cd始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别用v1、v2表示，回路中的电流用I表示．下列图像中可能正确的是A． B． C． D．10、如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是（）A．在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零B．线圈先后两次转速之比为3:2C．交流电a的瞬时值为D．交流电b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）在“探究求合力的方法”实验中，手中只有一个弹簧秤（量程为5N）、橡皮筋、木板、白纸和图钉（若干），为了完成此实验，则：（1）在图（甲）中所示的器材中还需要选取__________（填器材前的代号）（选填：A．钩码B．秒表C．三角板D．电火花计时器E.细绳套F.电键）（2）在实验操作前，有同学给小敏提出关于实验操作的建议：重复实验再次进行探究时，结点O的位置与前一次__________．（选填：“必须不同”、“必须相同”、“可以不同”）（3）下图是小敏同学用弹簧测力计测细绳拉力的四次操作（橡皮筋形变相同、两细绳的方位相同），最合理的是__________．A．B．C．D．（4）根据（3）中的最合理操作，请在答题纸上按图（丙）画出合力F（_____），由作图求得F=_________N．12．（12分）某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验。气垫导轨装置如图a所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成。在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。(1)下面是实验的主要步骤：①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；②向气垫导轨通入压缩空气；③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的弹性环；⑤把附有橡皮泥的滑块2放在气垫导轨的中间；⑥先___________，然后___________，让滑块带动纸带一起运动；⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图b所示；⑧测得滑块1的质量为310g，滑块2(包括橡皮泥)的质量为205g，电源频率f=50Hz。完善实验步骤⑥的内容。(2)计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为___________kg·m/s(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）某城市快速公交所有相邻车站间的距离均为，公共汽车的运行也非常规则，先由静止开始匀加速启动，当速度达到时再做匀速运动，进站前开始匀减速制动，在到达车站时刚好停住．公共汽车在每个车站停车时间均为．然后以同样的方式运行至下一站．已知公共汽车在加速启动和减速制动时加速度大小都为．有一次当公共汽车刚刚抵达一个车站时，一辆电动车刚好经过该路线的下车站，已知该电动车的速度大小恒为，而且行进路线、方向与公共汽车完全相同，不考虑其他交通状况的影响路线均可认为是直线．（1）求公共汽车从车站出发至到达下站所需的时间；（2）若从公共汽车的下一站开始计数第1站，公共汽车在刚到达第站时，电动车也恰好同时到达此车站，求．14．（16分）一横截面为直角三角形的三棱镜如图放置，一条光线从AB边中点处入射，经棱镜折射后从AC边平行于BC射出。已知∠A=θ=60°，AC边长度为L，光在真空中的传播速度为c。求：（1）该棱镜材料的折射率；（2）光在棱镜中的传播时间。15．（12分）如图甲所示，光滑导体轨道PMN和P′M′N′是两个完全一样的轨道，是由半径为r的四分之一圆弧轨道和水平轨道组成，圆弧轨道与水平轨道在M和M′点相切，两轨道并列平行放置，MN和M′N′位于同一水平面上，两轨道之间的距离为L，PP′之间有一个阻值为R的电阻，开关K是一个感应开关(开始时开关是断开的)，MNN′M′是一个矩形区域内有竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场，水平轨道MN离水平地面的高度为h，其截面图如图乙所示．金属棒a和b质量均为m、电阻均为R，在水平轨道某位置放上金属棒b，静止不动，a棒从圆弧顶端PP′处静止释放后，沿圆弧轨道下滑，若两导体棒在运动中始终不接触，当两棒的速度稳定时，两棒距离，两棒速度稳定之后，再经过一段时间，b棒离开轨道做平抛运动，在b棒离开轨道瞬间，开关K闭合．不计一切摩擦和导轨电阻，已知重力加速度为g．求：(1)两棒速度稳定时的速度是多少？(2)两棒落到地面后的距离是多少？(3)从a棒开始运动至b棒离开轨道的过程中，回路中产生的焦耳热是多少？

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．若小灯泡短路，电压表也被短路，示数应为零，与题不符，故A错误；B．若小灯泡断路，电压表与电流表组成串联电路，由于电压表内阻很大，电流表示数很小为零，电压表直接测量滑片与a端间的电压，在滑片从a向b端移动时，电压表的示数将增大，与题相符，故B正确；C．若电流表断路，电压表中无电流，将没有读数，与题不符，故C错误；D．若滑动变阻器断路，两个电表都没有读数，与题不符，故D错误．故选B.2、C【解析】电子在匀强电场中做类平抛运动，设通过A点时速度的偏向角为θ，则tanθ=vyv0；设A点速度vA的方向延长线与速度v0的延长线交点坐标为x．则xA-x=y0tanθ=y0vyv点睛：本题考查了电子在你匀强电场中的运动，应用类平抛运动、几何知识即可正确解题，也可以与平抛运动类比，利用推论直接得到答案．3、D【解析】

本题研究的是单个氢原子，单个处于n能级的氢原子向低能级跃迁时最多可辐射出n－1条不同频率的光子，故该氢原子向低能级跃迁时最多可辐射出3种不同频率的光子，故A错误；该氢原子跃迁到基态时需要释放－0.85eV－(－13.6eV)＝12.75eV的能量，故B错误；只要吸收的光子的能量大于0.85eV，该氢原子就能电离，故C错误；氢原子向低能级跃迁时，向外辐射的光子的能量等于两能级的能量差，此能量差为一特定值，故D正确。4、D【解析】

A．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转变为质子时产生的，故A错误；B．半衰期的大小与放射性元素的温度无关，故B错误；C．在α、β、γ，这三种射线中，α射线的电离作用最强，γ射线的穿透能力最强，故C错误；D．铀核衰变为铅核的过程中，电荷数少10，质量数少32，设经过n次α衰变，m次β衰变，则有：解得：故D正确。5、A【解析】

A.汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子，选项A正确；B.卢瑟福通过对粒子散射实验现象的分析，得出了原子的核式结构理论，选项B错误；C.密立根测出元电荷e的电荷量，选项C错误；D.玻尔提出的原子模型，没有否定卢瑟福的原子核式结构模型，选项D错误。故选A。6、C【解析】

考查了左手定则的应用．根据左手定则的内容，直接判断即可，比较简单．【详解】A．磁场向上，电流向里，根据左手定则可得，安培力的方向水平向右，所以A错误；B．磁场向左，电流向外，根据左手定则可得，安培力的方向向下，所以B错误；C．磁场向里，电流向左，根据左手定则可得，安培力的方向向下，所以C正确；D．磁场向外，电流向外，它们的方向相同，不受安培力的作用，所以D错误．【点睛】要注意与右手定则的区别，注意磁场方向、电流方向以及安培力的方向之间的关系．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、ABD【解析】根据光电效应的规律可知，射出的光电子是具有瞬时性的．故A正确．电流计的读数恰好为零，此时电压表的示数为6.0V，根据动能定理得，eU=EKm=6eV．再根据光电效应方程知：W0=hγ-EKm=10.5-6=4.5eV．故B正确．光电效应的产生的最大初动能与入射光的强度无关，与入射光的频率有关．故C错误．增大入射光的光子能量，根据光电效应方程知，光电子的最大初动能变大．故D正确．故选ABD.8、ABD【解析】根据Ekm=hv-W0得，图线的斜率表示普朗克常量h；纵轴截距的绝对值等于金属的逸出功，等于E．当最大初动能为零时，入射光的频率等于截止频率，所以金属的截止频率为v0＝．根据AB正确．根据光电效应方程可知，入射光的频率变为原来的2倍，由于逸出功不变，最大初动能不是原来的2倍．故C错误．逸出功等于E，则E=hv0，所以h=．或通过图线的斜率求出k=h=．故D正确．故选ABD．点睛：解决本题的关键掌握光电效应方程Ekm=hv-W0，知道最大初动能与入射光频率的关系，并能根据数学知识对图像的斜率和截距进行研究．9、AC【解析】

ab棒向右运动，切割磁感线产生感应电流，则受到向左的安培力，从而向右做减速运动，；金属棒cd受向右的安培力作用而做加速运动，随着两棒的速度差的减小安培力减小，加速度减小，当两棒速度相等时，感应电流为零，最终两棒共速，一起做匀速运动，故最终电路中电流为0，故AC正确，BD错误．10、BCD【解析】

t=0时刻两个正弦式电流的感应电动势瞬时值均为零，线圈都与磁场垂直，穿过线圈的磁通量都最大，故A错误；由图读出两电流周期之比为Ta：Tb=0.4s：0.6s=1：3，而，则线圈先后两次转速之比为3：1．故B正确；正弦式电流a的瞬时值为：，故C正确；根据电动势最大值公式，得到两电动势最大值之比为Ema：Emb=Tb：Ta=3：1，Ema=10V，则得到正弦式电流b的最大值为，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、CE必须不同D1.4（±0.1）【解析】

第一空.图中的器材还需要三角板和细绳套，故选CE.第二空.为了保证实验结论不失一般性，重复实验再次进行探究时，结点O的位置与前一次必须不同；第三空.由图可知，ABC图中弹簧秤拉力的方向与细绳的方向不一致，故图D合理；第四空第五空.由D图可知，F1=0.6N，画出力的平行四边形可得，合力F=1.4N．12、接通打点计时器的电源放开滑块10.620【解析】

打点计时器在使用的时候，应先接通电源，后释放滑块；根据纸带计算得出滑块相互作用之前的速度，所以两滑块相互作用以前系统的总动量为0.620kg·m/s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