山西省臨汾一中、晉城一中、內(nèi)蒙古鄂爾多斯一中等六校2022年高二物理第二學(xué)期期末經(jīng)典試題含解析

2021-2022高二下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫(xiě)考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。2．試題所有答案必須填涂或書(shū)寫(xiě)在答題卡上，在試卷上作答無(wú)效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、如圖所示，紙面內(nèi)半徑為R、圓心為O的圓形區(qū)域外存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，紙面內(nèi)的線段PA與圓形區(qū)域相切于A點(diǎn)，。若P點(diǎn)處有一粒子源沿PA方向射出不同速率的帶正電粒子（質(zhì)量為m，電荷量為q，不計(jì)重力），則能射入圓形區(qū)域內(nèi)部的粒子的速率可能為A．B．C．D．2、如圖所示，矩形線框從a由靜止下落，在穿越磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，先后經(jīng)過(guò)b、c、d，由圖可知（）A．線框在c處和在a處的加速度一樣大B．線框在b、d處的加速度小于gC．線框在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)D．線圈在磁場(chǎng)中下落時(shí)始終受到一個(gè)豎直向上的阻力3、關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度，下列說(shuō)法正確的是()A．以點(diǎn)電荷為球心、r為半徑的球面上，各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都相同B．正電荷周?chē)碾妶?chǎng)一定比負(fù)電荷周?chē)碾妶?chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大C．若放入正電荷時(shí)，電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)向右，則當(dāng)放入負(fù)電荷時(shí)，該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)仍向右D．電荷所受到的電場(chǎng)力很大，即該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度很大4、如圖為近日曝光的摩拜共享電動(dòng)單車(chē)，與普通電動(dòng)車(chē)不同的是，摩拜共享電動(dòng)自行車(chē)采用“共享充電寶+自行車(chē)的方式”，其電池與普通充電寶類(lèi)似，容量為20000mAH，輸入、輸出電壓均為10V，輸入電流為8A，輸出電流為15A，可以支持驅(qū)動(dòng)人和單車(chē)行駛10公里左右．已知成人在平路上騎自行車(chē)所受阻力約為20N，則()A．該單車(chē)電池最多儲(chǔ)存電能7.2×104JB．該單車(chē)電池充電時(shí)，從零電量充至滿電量大約需要5hC．該單車(chē)電池電能的有效利用率約為27.8%D．成人在平路上騎自行車(chē)時(shí)，每秒鐘平均消耗的電能約20J左右5、2022年冬奧會(huì)將在中國(guó)舉辦的消息吸引了大量愛(ài)好者投入到冰雪運(yùn)動(dòng)中。若跳臺(tái)滑雪比賽中運(yùn)動(dòng)員在忽略空氣阻力的情況下，在空中的運(yùn)動(dòng)可看成平拋運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)員甲以一定的初速度從平臺(tái)飛出，軌跡為圖中實(shí)線①所示，運(yùn)動(dòng)員乙以相同的初速度從同一點(diǎn)飛出，且質(zhì)量比甲大，則乙運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)為圖中的（）A．① B．② C．③ D．④6、意大利著名物理學(xué)家伽利略開(kāi)科學(xué)實(shí)驗(yàn)之先河，奠定了現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)。圖示是他做了上百次的銅球沿斜面運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)示意圖。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．它是伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)B．伽利略研究發(fā)現(xiàn)：斜面傾角一定，從不同高度開(kāi)始滾動(dòng)，小球的加速度各不相同C．伽利略設(shè)想，圖中斜面的傾角越接近90°，小球沿斜面滾下的運(yùn)動(dòng)就越接近自由落體運(yùn)動(dòng)D．伽利略認(rèn)為，若發(fā)現(xiàn)斜面上的小球都做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則自由落體運(yùn)動(dòng)也是勻加速直線運(yùn)動(dòng)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、在光滑水平面上，原來(lái)靜止的物體在水平力的作用下．經(jīng)過(guò)時(shí)間、通過(guò)位移后，動(dòng)量變?yōu)?，?dòng)能變?yōu)椋韵抡f(shuō)法正確的是（）A．在作用下，這個(gè)物體經(jīng)過(guò)位移，其動(dòng)量等于B．在作用下，這個(gè)物體經(jīng)過(guò)時(shí)間，其動(dòng)量等于C．在作用下，這個(gè)物體經(jīng)過(guò)時(shí)間，其動(dòng)能等于D．在作用下，這個(gè)物體經(jīng)過(guò)位移，其動(dòng)能等于8、一個(gè)質(zhì)點(diǎn)沿直線ab在平衡位置O附近做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).若從質(zhì)點(diǎn)經(jīng)O點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)5s質(zhì)點(diǎn)第一次經(jīng)過(guò)M點(diǎn)（如圖所示）；再繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，又經(jīng)過(guò)2s它第二次經(jīng)過(guò)M點(diǎn)；則該質(zhì)點(diǎn)第三次經(jīng)過(guò)M點(diǎn)還需要的時(shí)間是（）A．6s B．4s C．22s D．8s9、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)10、如圖為氫原子能級(jí)圖，氫原子中的電子從n=5能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)可產(chǎn)生a光；從n=4能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)可產(chǎn)生b光．a(chǎn)光和b光的波長(zhǎng)分別為和，照射到逸出功為2.29eV的金屬鈉表面均可產(chǎn)生光電效應(yīng)，遏止電壓分別為和，則:A．B．C．a(chǎn)光的光子能量為2.86eVD．b光產(chǎn)生的光電子最大初動(dòng)能Ek=0.26eV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）為了驗(yàn)證碰撞中動(dòng)量守恒和檢驗(yàn)兩個(gè)小球的碰撞是否為彈性碰撞(碰撞過(guò)程中沒(méi)有機(jī)械能損失)，某同學(xué)選取了兩個(gè)體積相同、質(zhì)量不相等的小球，按下述步驟做了如下實(shí)驗(yàn):(1)用天平測(cè)出兩個(gè)小球的質(zhì)量(分別為m1和m2，且m1＞m2)．(2)按照如圖所示的那樣，安裝好實(shí)驗(yàn)裝置．將斜槽AB固定在桌邊，使槽的末端點(diǎn)的切線水平．將一斜面BC連接在斜槽末端．(3)先不放小球m2，讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止開(kāi)始滾下，記下小球在斜面上的落點(diǎn)位置．(4)將小球m2放在斜槽前端邊緣處，讓小球m1從斜槽頂端A處滾下，使它們發(fā)生碰撞，記下小球m1和小球m2在斜面上的落點(diǎn)位置．(5)用毫米刻度尺量出各個(gè)落點(diǎn)位置到斜槽末端點(diǎn)B的距離．圖中D、E、F點(diǎn)是該同學(xué)記下的小球在斜面上的幾個(gè)落點(diǎn)位置，到B點(diǎn)距離分別為L(zhǎng)0、L1、L2根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)，回答下列問(wèn)題：(1)小球m1與m2發(fā)生碰撞后，m1的落點(diǎn)是圖中的_________點(diǎn)，m2的落點(diǎn)是圖中的_________點(diǎn)．(2)用測(cè)得的物理量來(lái)表示，只要滿足關(guān)系式____________，則說(shuō)明碰撞中動(dòng)量是守恒的．(3)用測(cè)得的物理量來(lái)表示，只要再滿足關(guān)系式__________，則說(shuō)明兩小球的碰撞是彈性碰撞．12．（12分）（1）如圖所示，螺旋測(cè)微器的示數(shù)為_(kāi)____mm.（2）物理實(shí)驗(yàn)室有一個(gè)游標(biāo)卡尺，但是游標(biāo)尺的刻度模糊不清了，在一次測(cè)量中游標(biāo)卡尺如圖所示，則所測(cè)物體長(zhǎng)度為_(kāi)____mm．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）氫原子基態(tài)能量E1=-13.6eV，電子繞核運(yùn)動(dòng)半徑r1=0.53×10-10m．求氫原子處于n=4激發(fā)態(tài)時(shí)：(電子的質(zhì)量m=0.9×10-30kg)（1）原子系統(tǒng)具有的能量；（2）電子在軌道上運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能；（3）電子具有的電勢(shì)能；（4）向低能級(jí)躍遷輻射的光子頻率最多有多少種？其中最低頻率為多少（保留兩位有效數(shù)字）？14．（16分）如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌EF、PQ固定在豎直面內(nèi)，軌道間距L=1m，底部接入一阻值為R=0.15的定值電阻，上端開(kāi)口，處于垂直導(dǎo)軌面向內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中一質(zhì)量為m=0.5kg的金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好，ab連入導(dǎo)軌間的電阻r=0.1，電路中其余電阻不計(jì)，不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩繞過(guò)光滑的定滑輪與ab相連，在電鍵S打開(kāi)的情況下，用大小為9N的恒力F從靜止開(kāi)始向下拉繩子的自由端，當(dāng)自由端下落高度h=1.0m時(shí)細(xì)繩突然斷了,此時(shí)閉合電鍵S.運(yùn)動(dòng)中ab始終垂直導(dǎo)軌，并接觸良好，不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2試問(wèn)：(1)當(dāng)繩子自由端下落高度大小h=1.0m時(shí)，ab上的電流方向如何？此時(shí)ab棒速度的大小；(2)請(qǐng)說(shuō)明細(xì)繩突然斷后ab棒的大致運(yùn)動(dòng)情況；(3)當(dāng)ab棒速度最大時(shí)，定值電阻R的發(fā)熱功率。15．（12分）氣缸長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m，固定在水平面上，氣缸中有橫截面積為S=100cm2的光滑活塞，活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)溫度為t=27℃，大氣壓為p0=1×105Pa時(shí)，氣柱長(zhǎng)度為l=0.9m，氣缸和活塞的厚度均可忽略不計(jì)。求：（1）如果溫度保持不變，將活塞緩慢拉至氣缸右端口，此時(shí)水平拉力F的大小?（2）如果氣缸內(nèi)氣體溫度緩慢升高，使活塞移至氣缸右端口時(shí)，氣體溫度為多少攝氏度?

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】

粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與圓相切時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：

由幾何知識(shí)得：（r-R）2+（2R）2=（r+R）2，解得：r=3R，粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：qvB=m，解得：，當(dāng)粒子速度：v′＞，粒子可以進(jìn)入圓形區(qū)域，故D正確，ABC錯(cuò)誤；故選D?！军c(diǎn)睛】題考查了帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，要掌握解粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的一般思路與方法，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)解題常用的程序是：畫(huà)軌跡：確定圓心，幾何方法求半徑并畫(huà)出軌跡。找關(guān)系：軌跡半徑與磁感應(yīng)強(qiáng)度、速度聯(lián)系；偏轉(zhuǎn)角度與運(yùn)動(dòng)時(shí)間相聯(lián)系，時(shí)間與周期聯(lián)系。用規(guī)律：牛頓第二定律和圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。2、A【解析】

ACD.線框在c處磁通量不變，沒(méi)有感應(yīng)電流，沒(méi)有一個(gè)豎直向上的阻力，只受重力，加速度是重力加速度，與a處的加速度一樣大，不會(huì)是勻速運(yùn)動(dòng)，故A符合題意，CD不符合題意；B.若線框在b、d處速度很大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也很大，感應(yīng)電流很大，安培力也很大，若安培力大于2倍的重力，那么線框在b、d處的加速度大于g，故B不符合題意。3、C【解析】以點(diǎn)電荷為球心，r為半徑的球面上，各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相同，但是方向不同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；正電荷周?chē)碾妶?chǎng)強(qiáng)度不一定比負(fù)電荷周?chē)碾妶?chǎng)強(qiáng)度大，要看電場(chǎng)線的疏密，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在電場(chǎng)中某點(diǎn)放入試探電荷q，該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=F/q，取走q后，該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)仍為E不變，選項(xiàng)C正確；根據(jù)E=F/q可知，電荷所受到的電場(chǎng)力很大，該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不一定很大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C.4、C【解析】

A、此自行車(chē)最大存儲(chǔ)電能為：E=UIt=Uq=10V×20000mA?h=10V×20×3600C=7.2×105J，故A錯(cuò)誤；B、此自行車(chē)充電時(shí)間為：t，故B錯(cuò)誤；C、此自行車(chē)行駛的過(guò)程中受到的阻力為20N，則消耗的電能為：W=fs=20×10×103=2.0×105J自行車(chē)電池電能的有效利用率約為：η%%≈27.8%，故C正確；D、由題，輸出電壓為10V，輸出電流為15A，則成人在平路上騎自行車(chē)時(shí)，有：P=UI=10×15=150W，每秒平均消耗電能約為150J左右．故D錯(cuò)誤；故選C．5、A【解析】平拋運(yùn)動(dòng)分為水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上有，在水平方向上有：，解得：，說(shuō)明以相同初速度從同一點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡方程與質(zhì)量無(wú)關(guān)，故乙的運(yùn)動(dòng)軌跡仍是實(shí)線①，故選A.6、B【解析】

伽利略斜面實(shí)驗(yàn)是理想實(shí)驗(yàn)，小球從同一斜面不同高度開(kāi)始滾動(dòng)，小球的加速度應(yīng)該相同，通過(guò)合理外推得到自由落體運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)?！驹斀狻緼、銅球沿斜面運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，是伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，故A正確；B、伽利略研究發(fā)現(xiàn)：斜面傾角一定，從不同高度開(kāi)始滾動(dòng)，小球的加速度應(yīng)該相同，故B錯(cuò)誤；C、伽利略設(shè)想，圖中斜面的傾角越接近90°，斜面的阻力越小，小球沿斜面滾下的運(yùn)動(dòng)就越接近自由落體運(yùn)動(dòng)，故C正確；D、發(fā)現(xiàn)斜面上的小球都做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則自由落體運(yùn)動(dòng)也是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故D正確；本題選錯(cuò)誤的，故選：B?！军c(diǎn)睛】本題考查了伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究，了解其研究過(guò)程“沖淡”重力的方法。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、BD【解析】

由題意可知，經(jīng)過(guò)時(shí)間t、通過(guò)位移L后，動(dòng)量為p、動(dòng)能為，由動(dòng)量定理可知，由動(dòng)能定理得，設(shè)物體質(zhì)量為m；當(dāng)位移為2L時(shí)，物體的動(dòng)能，物體的動(dòng)量，故A錯(cuò)誤D正確；當(dāng)時(shí)間為2t時(shí)，動(dòng)量，物體的動(dòng)能，故B正確C錯(cuò)誤．8、AC【解析】若振子開(kāi)始的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橄蜃螅簞t，，故，即，解得T=8s，所以，故，第三次經(jīng)過(guò)M的過(guò)程中；若振子開(kāi)始的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橄蛴?，則，，則，第三次經(jīng)過(guò)M的過(guò)程為，故AC正確．9、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。10、CD【解析】

AC、氫原子中的電子從n=5躍遷到n=2產(chǎn)生的a光，,氫原子中的電子從n=4躍遷到n=2產(chǎn)生的b光,,能量越高頻率越大，波長(zhǎng)越小，則，選項(xiàng)C正確，A錯(cuò)誤；BD、由光電效應(yīng)方程有頻率越高的越大，即，,則B錯(cuò)誤、D正確點(diǎn)睛：電子躍遷釋放的能量等于兩個(gè)能級(jí)的能量差值，并結(jié)合光電效應(yīng)方程求遏制電壓的大小三、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、DF【解析】

考查驗(yàn)證碰撞中動(dòng)量守恒?！驹斀狻浚?）小球m1和小球m2相撞后，小球m2的速度增大，小球m1的速度減小，都做平拋運(yùn)動(dòng)，所以碰撞后m1球的落地點(diǎn)是D點(diǎn)，m2球的落地點(diǎn)是F點(diǎn)；

（2）碰撞前，小于m1落在圖中的E點(diǎn)，設(shè)其水平初速度為v1．小球m1和m2發(fā)生碰撞后，m1的落點(diǎn)在圖中的D點(diǎn)，設(shè)其水平初速度為v1′，m2的落點(diǎn)是圖中的F點(diǎn)，設(shè)其水平初速度為v2．設(shè)斜面BC與水平面的傾角為α，

由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得：解得：

同理可解得：，所以只要滿足,即，說(shuō)明兩球碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒；（3）若為彈性碰撞，則碰撞前后機(jī)械能守恒，則需滿足關(guān)系式：即。12、1.545－1.548均正確11.30mm【解析】（1）螺旋測(cè)微器示數(shù)為:1.5mm+4.6×0.01mm=1.546mm（2）由于游標(biāo)卡尺的刻度模糊不清，故無(wú)法用常規(guī)方法讀數(shù)．該游標(biāo)尺為20分度，總長(zhǎng)19mm，故每分度為0.95mm，從圖中可以看出，游