廣東省仲元中學(xué)等七校聯(lián)合體2022年高二物理第二學(xué)期期末考試模擬試題含解析

2021-2022高二下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)填寫(xiě)在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類(lèi)型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫(xiě)在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來(lái)的答案，然后再寫(xiě)上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無(wú)效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、氫原子的能級(jí)如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A．處于n＝3能級(jí)的氫原子可以吸收任意頻率的光子而躍遷B．氫原子從n＝3能級(jí)向n＝2能級(jí)躍遷時(shí)，吸收的光子能量為1.89eVC．大量處于n＝4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，可能發(fā)出3種不同頻率的光D．處于n＝1能級(jí)的氫原子可能吸收動(dòng)能為15eV的電子的能量而電離2、如圖所示，質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)與三根相同的輕彈簧相連，靜止時(shí)相鄰兩彈簧間的夾角均為120°，已知彈簧a，b對(duì)質(zhì)點(diǎn)的作用力均為F，彈簧a，b，c均壓縮，則彈簧c對(duì)質(zhì)點(diǎn)作用力的大小為（）A．0 B．F+mg C．F-mg D．F3、一個(gè)物體從地面豎直上拋，到達(dá)最高點(diǎn)后又落回拋出點(diǎn)，若上升和下降過(guò)程中物體所受空氣阻力大小恒定，則A．物體下落過(guò)程的加速度大于上升過(guò)程的加速度B．物體下落過(guò)程所用的時(shí)間大于上升過(guò)程所用的時(shí)間C．物體下落過(guò)程中的平均速度大于上升過(guò)程中的平均速度D．物體下落到拋出點(diǎn)的速率與拋出時(shí)的速率相等4、有一則“守株待兔”的古代寓言，設(shè)兔子的頭部受到大小等于自身重量的打擊時(shí)，即可致死。假若兔子與樹(shù)樁作用時(shí)間大約為0.2s，則若要被撞死，兔子奔跑的速度至少為（g=10m/s2）（）A．1m/sB．1.5m/sC．2m/sD．2.5m/s5、課堂上，老師準(zhǔn)備了“∟”形光滑木板和三個(gè)完全相同、外表面光滑的勻質(zhì)圓柱形積木，要將三個(gè)積木按圖所示(截面圖)方式堆放在木板上，則木板與水平面夾角θ的最大值為()A．30° B．45° C．60° D．90°6、太陽(yáng)內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著4個(gè)質(zhì)子(H)聚變?yōu)?個(gè)氦核(He)的熱核反應(yīng)，核反應(yīng)方程是，這個(gè)核反應(yīng)釋放出大量核能。已知質(zhì)子、氦核、X的質(zhì)量分別為、、，真空中的光速為。下列說(shuō)法中正確的是A．方程中的X表示中子(n)B．方程中的X表示電子(e)C．這個(gè)核反應(yīng)中質(zhì)量虧損D．這個(gè)核反應(yīng)中釋放的核能二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示為氫原子能級(jí)的示意圖，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．處于基態(tài)的氫原子吸收10.2eV的光子后能躍遷至n＝2能級(jí)B．大量處于n＝4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，最多可輻射出3種不同頻率的光C．若用從n＝3能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)輻射出的光的波長(zhǎng)為λ1，從n＝4能級(jí)躍遷到n＝3能級(jí)輻射出的光的波長(zhǎng)為λ2，則λ1＞λ2D．用n＝4能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)輻射出的光，照射逸出功為6.34eV的金屬鉑產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為6.4leV8、把放射源軸、針或鐳放入用鉛做的容器中，射線只能從容器的小孔射出，成為細(xì)細(xì)的一束。在射線經(jīng)過(guò)的空間施加磁場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)射線分裂成如圖所示的a、b、c三束。下列說(shuō)法正確的是（）A．三種射線中，b的穿透能力最強(qiáng)B．三種射線中，c的電離作用最強(qiáng)C．容器內(nèi)溫度越高，放射性強(qiáng)度越大D．將磁場(chǎng)換為水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，射線也大致沿圖示方向偏轉(zhuǎn)9、法拉第圓盤(pán)發(fā)電機(jī)的示意圖如圖所示．銅圓盤(pán)安裝在豎直的銅軸上，兩銅片P、Q分別與圓盤(pán)的邊緣和銅軸接觸．圓盤(pán)處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中．圓盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)，關(guān)于流過(guò)電阻R的電流，下列說(shuō)法正確的是（）A．若圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度恒定，則電流大小恒定B．若從上向下看，圓盤(pán)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則電流沿a到b的方向流動(dòng)C．若圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變，角速度大小發(fā)生變化，則電流方向可能發(fā)生變化D．若圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則電流在R上的熱功率也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍10、下列說(shuō)法正確的是（）A．組成原子核的核子越多，原子核越穩(wěn)定B．衰變?yōu)榻?jīng)過(guò)4次衰，2次β衰變C．在LC振蕩電路中，當(dāng)電流最大時(shí)，線圈兩端電勢(shì)差也最大D．在電子的單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，狹縫變窄，電子動(dòng)量的不確定量變大三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）傳感器擔(dān)負(fù)著信息的采集任務(wù)，在自動(dòng)控制中發(fā)揮著重要作用，傳感器能夠?qū)⒏惺艿降奈锢砹?如溫度、光、聲等)轉(zhuǎn)換成便于測(cè)量的量(通常是電學(xué)量).例如熱敏傳感器，主要是應(yīng)用了半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻將熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量，熱敏電阻隨溫度變化的圖象如圖甲所示，圖乙是由熱敏電阻R1作為傳感器制作的簡(jiǎn)單自動(dòng)報(bào)警器線路圖，問(wèn)：(1)為了使溫度過(guò)高時(shí)報(bào)警器鈴響，

c應(yīng)接在_________(填“a”或“b”).(2)若使啟動(dòng)報(bào)警的溫度提高些，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片P點(diǎn)向______移動(dòng)(填“左”或“右”).(3)直流電源電動(dòng)勢(shì)為18V

(內(nèi)阻不計(jì))

,熱敏電阻R1達(dá)到100℃電阻大小為600Ω.流過(guò)熱敏電阻R1的電流超過(guò)Ic時(shí)就會(huì)報(bào)警，Ic為10mA,則滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇________A．

R2

(0-200Ω)

B．

R2

(0-1000Ω)

C．

R2

(0-2000Ω)12．（12分）某同學(xué)利用光電門(mén)和氣墊導(dǎo)軌做驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)氣墊導(dǎo)軌裝置如圖甲所示,所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊彈射架等組成在空腔導(dǎo)軌的兩個(gè)工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔,向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣,空氣會(huì)從小孔中噴出使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上,這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差。下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟：①用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d示數(shù)如圖乙所示;②安裝好氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌底座螺母,觀察導(dǎo)軌上的氣泡儀,使_____________;③向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣④把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌上的光電門(mén)之間;然后讓滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮筋;⑤釋放滑塊1滑塊1通過(guò)光電門(mén)1的時(shí)間為0.008s⑥滑塊1與靜止的滑塊2碰撞后粘合在一起,通過(guò)光電門(mén)2的時(shí)間為0.014s;⑦用天平測(cè)得滑塊1的質(zhì)量310g,滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量為200g。(1)遮光條的寬度d=______mm(2)請(qǐng)完善實(shí)驗(yàn)步驟②中的內(nèi)容;(3)計(jì)算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動(dòng)量______kg·m/s;兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動(dòng)量為_(kāi)_____kg·m/s(保留二位有效數(shù)字);(4)試說(shuō)明(3)中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是________________。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，一玻璃工件折射率為n，左側(cè)是半徑為R的半球體，右側(cè)是長(zhǎng)為8R、直徑為2R的圓柱體。一細(xì)束光線頻率為f，沿半球體半徑方向射入工件，最終這束光都能到達(dá)圓柱體的右端面，忽略光在圓柱體端面的反射，已知光在真空中的傳播速度為c。求：（1）光在玻璃工件中的波長(zhǎng)；（2）光在工件中傳播所需最長(zhǎng)時(shí)間。14．（16分）如圖所示，光電管的陰極k是用極限波長(zhǎng)為λ0=5.0×10-7m的鈉制成．現(xiàn)用波長(zhǎng)為λ=3.0×10-7m的紫外線照射陰極K,當(dāng)光電管陽(yáng)極A和陰極K之間的電壓U=2.1V時(shí)，光電流達(dá)到最大值Im=0.56μA．已知元電荷的電荷量e=1.60×10-19C，普朗克常量h=6.63×10-34J.s，光速c=3×108m/s.求：（1）每秒鐘內(nèi)由陰極K發(fā)射的光電子數(shù)目n；（2）電子到達(dá)陽(yáng)極A時(shí)的最大初動(dòng)能Ekm；(保留三位有效數(shù)字)（3）該紫外線照射下陰極的遏止電壓Uc．(保留三位有效數(shù)字)15．（12分）某種透明材料制成的空心球體外徑是內(nèi)徑的2倍，其過(guò)球心的某截面（紙面內(nèi)）如圖所示．一束單色光（紙面內(nèi)）從外球面上A點(diǎn)入射，人射角為45°時(shí)，光束經(jīng)折射后恰好與內(nèi)球面B點(diǎn)相切．①求該透明材料的折射率②欲使光東能射入空心球內(nèi)部空心區(qū)域，入射角應(yīng)滿足什么條件？

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】要使n=3能級(jí)的氫原子發(fā)生躍遷，吸收的光子能量必須等于兩能級(jí)間的能級(jí)差，或大于1.51eV能量的任意頻率的光子．故A錯(cuò)誤；氫原子由n=3向n=2能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光子能量為△E=E3-E2=-1.51-（-3.4）=1.89eV．故B錯(cuò)誤；根據(jù)公式＝6，大量處于n=4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，可能發(fā)出6種不同頻率的光．故C錯(cuò)誤；處于n=3能級(jí)的氫原子能量為-1.51eV，15eV大于1.51eV，則氫原子可吸收動(dòng)能為15eV的電子的能量而電離，故D正確．故選D．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道光電效應(yīng)的條件以及知道能級(jí)間躍遷時(shí)輻射或吸收的光子能量等于兩能級(jí)間的能級(jí)差．注意氫原子吸收電子時(shí)，只需電子的能量大于能級(jí)差即可，吸收光子時(shí)，光子的能量必須等于能級(jí)差.2、B【解析】

對(duì)小球受力分析可知，ab彈簧的彈力的合力豎直向下，大小為F，由平衡條件得：FC=mg+F，故B正確，ACD錯(cuò)誤。3、B【解析】

A、下降過(guò)程重力向下、阻力向上，上升過(guò)程重力向下、阻力向下，所以可知上升過(guò)程加速度大于下降過(guò)程，A錯(cuò)B、上升和下落過(guò)程位移大小相等，根據(jù)逆向思維方法，可知，所以物體下落過(guò)程所用的時(shí)間大于上升過(guò)程所用的時(shí)間，B對(duì)C、根據(jù)可知，物體下落過(guò)程中的平均速度小于上升過(guò)程中的平均速度，C錯(cuò)D、根據(jù)，物體下落到拋出點(diǎn)的速率小于拋出時(shí)的速率，D錯(cuò)4、C【解析】

取兔子奔跑的速度方向?yàn)檎较?根據(jù)動(dòng)量定理得-Ft=0-mv,可得v=Ftm，由F=mg，得到v=【點(diǎn)睛】本題應(yīng)用動(dòng)量定理研究碰撞過(guò)程物體的速度．對(duì)于打擊、碰撞、爆炸等變力作用過(guò)程，往往用動(dòng)量定理研究作用力．5、A【解析】

θ取0°時(shí)，下面兩圓柱之間將會(huì)分開(kāi)，無(wú)法穩(wěn)定，應(yīng)適當(dāng)增大θ以保持系統(tǒng)穩(wěn)定，此時(shí)下面兩圓柱之間有彈力；當(dāng)下面兩圓柱之間的彈力恰好為0時(shí)，對(duì)應(yīng)的θ為最小值；繼續(xù)增大θ，右圓柱和上圓柱之間彈力減小，若θ太大，此兩圓柱將分開(kāi)，臨界情況為θ取30°時(shí)，左邊兩圓柱的圓心連線在豎直方向上，保證上圓柱只受到兩個(gè)力的作用恰好處于平衡狀態(tài)，此時(shí)與右圓柱間相互接觸且無(wú)彈力，故A正確，BCD錯(cuò)誤，故選A.【點(diǎn)睛】本題是以三個(gè)圓柱形積木在“∟”型光滑木板上處于平衡狀態(tài)為情境，主要考查共點(diǎn)力的平衡等知識(shí)．側(cè)重考查推理能力，要求考生深刻理解共點(diǎn)力的平衡條件，運(yùn)用特殊值法解決實(shí)際問(wèn)題.6、D【解析】此題涉及核反應(yīng)方程和質(zhì)能關(guān)系。由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，X的質(zhì)量為0，電荷數(shù)為1，所以X表示正電子。A、B選項(xiàng)錯(cuò)誤。質(zhì)量虧損為由質(zhì)能方程可得。所以C選項(xiàng)錯(cuò)誤，D選項(xiàng)正確。本題考查知識(shí)全面、基礎(chǔ)。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AD【解析】

A.處于基態(tài)的氫原子吸收10.2eV的光子后能躍遷至n＝2能級(jí)。故A正確；B.大量處于n＝4能級(jí)的氫原子，最多可以輻射出C42=6C.從n＝3能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)輻射出的光的能量值大于從n＝4能級(jí)躍遷到n＝3能級(jí)輻射出的光的能量值，根據(jù)E=hν=hcλ，可知從n＝3能級(jí)躍遷到n＝光的波長(zhǎng)小于從n＝4能級(jí)躍遷到n＝3能級(jí)輻射出的光的波長(zhǎng)。故C錯(cuò)誤；D.處于n＝4能級(jí)的氫原子躍遷到n＝1能級(jí)輻射出的光的能量為：E＝E4﹣E1＝﹣0.85﹣（﹣13.6）＝12.75eV，根據(jù)光電效應(yīng)方程，照射逸出功為6.34ev的金屬鉑產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為：Ekm＝E﹣W＝12.75﹣6.34＝6.41eV，故D正確。8、AD【解析】

A.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，根據(jù)左手定則，a帶正電為α粒子，b不帶電為γ射線，c帶負(fù)電為β粒子。γ射線（b）電離能力最弱，但穿透能力最強(qiáng)。故A符合題意；B.α粒子（a）電離能力最強(qiáng)，但穿透能力最弱，故B不符合題意；C.原子核衰變和溫度無(wú)關(guān)，所以放射性強(qiáng)度也和溫度無(wú)關(guān)。故C不符合題意；D.將磁場(chǎng)換為水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，α粒子向左偏，γ射線不偏轉(zhuǎn)，β粒子向右偏，所以射線也大致沿圖示方向偏轉(zhuǎn)，故D符合題意。9、AB【解析】

A.由電磁感應(yīng)定律得，，故ω一定時(shí)，電流大小恒定，選項(xiàng)A正確；B.由右手定則知圓盤(pán)中心為等效電源正極，圓盤(pán)邊緣為負(fù)極，電流經(jīng)外電路從a經(jīng)過(guò)R流到b，選項(xiàng)B正確；C.圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變時(shí)，等效電源正負(fù)極不變，電流方向不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.電流在R上的熱功率角速度加倍時(shí)功率變成原來(lái)的4倍，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AB。10、BD【解析】A、比結(jié)合能越大，表示原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，與核子多少無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；B、衰變?yōu)榻?jīng)過(guò)，質(zhì)量數(shù)減少16，質(zhì)子數(shù)減少6，而一次α衰變，質(zhì)子數(shù)減2，質(zhì)量數(shù)減4，一次β衰變，質(zhì)子數(shù)增加1，質(zhì)量數(shù)不變，所以是4次α衰變，2次β衰變，故B正確；C、當(dāng)線圈兩端電勢(shì)差也最大時(shí)，電流變化率最大，電流為0，故C錯(cuò)誤；D、狹縫變窄，使得變小，根據(jù)不確定關(guān)系，則變大，故D正確；故選BD．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、a左C【解析】（1）由圖甲所示圖象可知，隨溫度升高熱敏電阻阻值減小，為了使溫度過(guò)高時(shí)發(fā)送報(bào)警信；由圖乙所示電路圖可知，當(dāng)熱敏電阻阻值減小時(shí)，控制電路電流增大，線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)變強(qiáng)，與彈簧相連的導(dǎo)線被吸到a處，此時(shí)報(bào)警鈴響，報(bào)警電路是通路，因此c應(yīng)接在a處．

（2）由圖甲所示圖象可知，溫度升高熱敏電阻阻值變小，要使啟動(dòng)報(bào)警器的溫度提高，則熱敏電阻阻值更小時(shí)才啟動(dòng)報(bào)警電路，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大，由圖乙所示電路可知，滑動(dòng)變阻R應(yīng)將P點(diǎn)向左移動(dòng)．

（3）開(kāi)始報(bào)警時(shí)控制電路總電阻為：，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為：R滑=R-R1=1800-600=1200Ω，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇C；點(diǎn)睛：本題考查學(xué)生對(duì)生活中半導(dǎo)體具體實(shí)例的了解情況．此外本題通過(guò)影響電阻的因素的實(shí)驗(yàn)，考查學(xué)生識(shí)圖能力以及分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力；分析清楚圖示圖象與圖示電路圖是解題的前提與關(guān)鍵．12、使氣墊導(dǎo)軌水平；2.30mm；0.089；0.084；氣墊導(dǎo)軌沒(méi)有水平，存在阻力【解析】

（1）調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌底座螺母，當(dāng)氣墊導(dǎo)軌水平時(shí)，滑塊受到的摩擦力幾乎為零；（2）由圖知，游標(biāo)卡尺主尺讀數(shù)為0.2cm=2mm，游標(biāo)尺第6條刻度線和主尺對(duì)應(yīng)最齊，故游標(biāo)尺讀數(shù)為6×0.05=0.30mm，故遮光條寬度d=2mm+0.30mm=2.30mm；（3）由⑤可知，滑塊1通過(guò)光電門(mén)1的時(shí)間為t1=0.008s

此時(shí)滑塊1的速度為；故碰前總動(dòng)量為P=m1v1=m1

代入數(shù)據(jù)，得P=0.089kg?m/s

由⑥知，滑塊1與靜止的滑塊2碰撞后粘合在一起，通過(guò)光電門(mén)2的時(shí)間t2=0.014s

此時(shí)滑塊1和滑塊2的速度為

故碰后總動(dòng)量為P'=（m1+m2）v2=（m1+m2）

代入數(shù)據(jù)，得P'=0.084kg?m/s

（4）對(duì)（3）中結(jié)果分析可知