2022屆河北省石家莊市鹿泉一中物理高二下期末調研模擬試題含解析

2021-2022高二下物理期末模擬試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、關于下列四幅圖中所涉及物理知識的論述中，正確的是A．甲圖中，由兩分子間作用力隨距離變化的關系圖線可知，當兩個相鄰的分子間距離為r0時，它們間相互作用的引力和斥力均為零B．乙圖中，由一定質量的氧氣分子分別在不同溫度下速率分布情況，可知溫度T1<T2C．丙圖中，在固體薄片上涂上石蠟，用燒熱的針接觸其上一點，從石蠟熔化情況可判定固體薄片必為非晶體D．丁圖中，液體表面層分子間相互作用表現為斥力，正是因為斥力才使得水黽可以停在水面上2、水平面上，一白球與一靜止的灰球碰撞，兩球質量相等．碰撞過程的頻閃照片如圖所示，據此可推斷，碰撞過程中系統(tǒng)損失的動能約占碰撞前動能的A．30% B．50% C．70% D．90%3、下列說法正確的是()A．某種放射性元素的半衰期為T,則這種元素的12個原子核在經過2T時間后，這些原子核一定還有3個沒有發(fā)生衰變B．根據愛因斯坦的光電效應方程EK=hv一W，若頻率分別為和(<)的光均能使某種金屬發(fā)生光電效應，則頻率為的光照射該金屬時產生的光電子的初動能一定比頻率為的光照射該金屬時產生的光電子的初動能更大C．氫原子由高能級向低能級躍遷時，從n=4能級躍遷到n=2能級所放出的光子恰能使某種金屬發(fā)生光電效應，則處在n=4能級的一大群氫原子躍遷時所放出的光子中有4種光子能使該金屬發(fā)生光電效應D．放射性元素發(fā)生衰變時，放射性元素的原子放出核外電子，形成高速電子流射線。4、美國在2016年2月11日宣布“探測到引力波的存在”．天文學家通過觀測雙星軌道參數的變化來間接驗證引力波的存在，證實了GW150914是兩個黑洞并合的事件．該事件中甲、乙兩個黑洞的質量分別為太陽質量的36倍和29倍，假設這兩個黑洞，繞它們連線上的某點做圓周運動，且兩個黑洞的間距緩慢減小.若該雙星系統(tǒng)在運動過程中，各自質量不變且不受其他星系的影響，則關于這兩個黑洞的運動，下列說法正確的是()A．隨著甲、乙兩個黑洞的間距緩慢減小，它們運行的周期在增加B．甲、乙兩個黑洞運行的向心力大小之比為36：29C．甲、乙兩個黑洞運行的線速度大小之比為29：36D．甲、乙兩個黑洞做圓周運動的向心加速度大小始終相等5、如圖所示，一根豎直的弾簧支持著一倒立氣缸內的活塞，使氣缸處于靜止狀態(tài)。設活塞與氣缸壁間無摩擦，可在氣缸內自由移動，氣缸壁導熱性良好，使氣缸內氣體的溫度保持與外界大氣溫度相同，則下列說法正確的是A．若外界大氣壓強增大，則彈簧的壓縮量將增大B．若外界大氣壓強増大，則氣缸的上底面距地面的高度將增大C．若氣溫升高，則活塞距地面的高度將減小D．若氣溫升高，則氣缸的上底面距地面的高度將增大6、在新疆吐魯番的葡萄烘干房內，果農用圖示支架懸掛葡萄。OA、OB為承重的輕桿，AOB始終在豎直平面內，OA可繞A點自由轉動，OB與OA通過鉸鏈連接，可繞0點自由轉動，且OB的長度可調節(jié)，現將新鮮葡萄用細線掛于0點，保持OA不動，調節(jié)OB的長度讓B端沿地面上的AB連線向左緩慢移動，OA桿所受作用力大小為F1，OB桿所受的作用力大小為F2，∠AOB由銳角變?yōu)殁g角的過程中，下列判斷正確的是（）A．F1逐漸變大，F2先變小后變大B．F1先變小后變大，F2逐漸變大C．F1逐漸變小，F2逐漸變小D．F1逐漸變大，F2逐漸變大二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖，用隔板將一絕熱氣缸分成兩部分，隔板左側充有理想氣體，隔板右側與絕熱活塞之間是真空，現將隔板抽出，氣體會自發(fā)擴散至整個氣缸。待氣體達到穩(wěn)定后，緩慢推壓活塞，將氣體壓回到原來的體積，假設整個系統(tǒng)不漏氣。下列說法正確的是（）A．氣體自發(fā)擴散前后內能相同B．氣體被壓縮過程中內能增大C．氣體被壓縮過程中，氣體分子的平均動能不變D．在自發(fā)擴散過程中，氣體對外界做功8、在光電效應實驗中，分別用頻率為va、vb的單色光a、b照射到同種金屬上，測得相應的遏止電壓分別為Ua和Ub、光電子的最大初動能分別為Eka和Ekb。h為普朗克常量，下列說法正確的是（）A．若va＞vb，則一定有Ua＜UbB．若va＞vb，則一定有Eka＜EkbC．若Ua＜Ub，則一定有Eka＜EkbD．若va>vb，則一定有hva-Eka=hvb-Ekb9、如圖所示為同一地點的兩單擺甲、乙的振動圖象，下列說法中正確的是A．甲、乙兩單擺的擺長相等B．甲擺的振幅比乙擺大C．甲擺的機械能比乙擺大D．在t=0.5s時有正向最大加速度的是乙擺10、如圖示，相互垂直的固定絕緣光滑擋板PO、QO，豎直放置在重力場中，a、b為兩個帶有同種電量的小球（可以近似看成點電荷），當用水平向左作用力F作用于b時，a、b緊靠擋板處于靜止狀態(tài)．現若稍改變F的大小，使b稍有向左移動一段小距離，則當a、b重新處于靜止狀態(tài)后（）A．ab間的電場力增大 B．作用力F將減小C．系統(tǒng)重力勢能增加 D．系統(tǒng)的電勢能將增加三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學利用做自由落體運動的小球來驗證機械能守恒定律．在某次實驗中，該同學得到小球自由下落的部分頻閃照片如圖所示，圖中所標數據均為小球下落的實際距離．若已知當地的重力加速度大小為g＝9.80m/s2，小球的質量為m＝1.00kg，頻閃儀每隔0.05s閃光一次．（1）在t2到t5時間內，小球重力勢能的減少量△Ep＝_____J，動能的增加量為△Ek＝_____J；（結果保留三位有效數字）（2）該同學通過多次實驗發(fā)現，無論在哪段時間內，小球重力勢能的減少量△Ep總是大于其動能的增加量△Ek，造成這種現象的主要原因是_____．12．（12分）用如圖所示的實驗裝置驗證動量守恒定律．實驗的主要步驟如下：(ⅰ)用天平測量小球A、B的質量mA、mB并記錄(ⅱ)將斜槽固定在水平臺上，并調整末端水平(ⅲ)在水平地面上依次放上白紙、復寫紙并固定(ⅳ)讓小球A從斜槽上的某一位置由靜止釋放，記錄小球在水平面上的落點．重復多次，找出小球落點的中心位置P(ⅴ)在斜槽水平末端處放上小球B，讓小球A從步驟(ⅳ)同一位置由靜止釋放，記錄小球A、B在水平面上的落點．重復多次，找出A、B兩小球落點的中心位置M、N(ⅵ)用重錘線確定斜槽水平末端的投影點O(ⅶ)用毫米刻度尺測量出M、P、N距O點的距離LOM、LOP、LON并記錄(ⅷ)將實驗數據代入等式mALOP=mALOM+mBLON，驗證是否成立，從而驗證A、B兩小球碰撞過程動量是否守恒．請回答下列問題(1)步驟(ⅳ)、(ⅴ)中進行多次重復并找出小球落點的中心位置是為了減小__________．(2)本實驗中兩小球的質量大小關系為mA________mB．(選填“>”、“<”或“=”)(3)試論證說明：驗證等式mALOP=mALOM+mBLON是否成立，就可以驗證A、B兩小球碰撞過程動量是否守恒_________________________？四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，截面為四分之三圓的玻璃柱，圓弧ABC面鍍銀，圓弧的半徑為cm．一細光束垂直O(jiān)A并從OA的中點D射入玻璃柱，玻璃柱對該光的折射率為，光在真空中的傳播速度c＝3×108m/s.求：（1）光從玻璃柱中射出時的折射角：（2）光在玻璃柱中傳播的時間（結果保留2位有效數字）。14．（16分）如圖所示，一玻璃工件折射率為n，左側是半徑為R的半球體，右側是長為8R、直徑為2R的圓柱體。一細束光線頻率為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；（2）光在工件中傳播所需最長時間。15．（12分）如圖所示，導熱的圓柱形氣缸固定在水平桌面上，橫截面積為S、質量為m1的活塞封閉著一定質量的氣體（可視為理想氣體），活塞與氣缸間無摩擦且不漏氣，總質量為m2的砝碼盤（含砝碼）通過左側豎直的細繩與活塞相連，細繩與兩定滑輪間的摩擦不計．當環(huán)境溫度為T時，活塞離缸底的高度為h．現環(huán)境溫度發(fā)生變化，當活塞再次平衡時活塞離缸底的高度為．①現環(huán)境溫度變?yōu)槎嗌?？②保持①中的環(huán)境溫度不變，在砝碼盤中添加質量為m的砝碼時，活塞返回到高度為h處，求大氣壓強．

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】甲圖中，由兩分子間作用力隨距離變化的關系圖線可知，當兩個相鄰的分子間距離為r0時，它們間相互作用的引力和斥力大小相等，合力為零，故A錯誤；如圖中，氧氣分子在T2溫度下速率大的分子所占百分比較多，所以T2溫度較高，故B正確；由圖可以看出某固體在導熱性能上各向同性，可能是多晶體或者非晶體，故C錯誤；丁圖中，昆蟲水蠅能在水面上不陷入水中，靠的得液體表面張力的作用，故D錯誤．所以B正確，ACD錯誤．2、A【解析】

由題圖可以判斷，碰撞前白球、碰撞后白球與灰球均做勻速直線運動，碰后兩球速度大小相等，設為v，碰前白球的速度約為碰后速度的1．7倍，即1．7v，碰前系統(tǒng)的動能Ek1=m·（1．7v）2，碰后系統(tǒng)的動能Ek2=2×mv2，碰撞過程中系統(tǒng)損失的動能約占碰撞前動能為≈31%，選項A正確．3、C【解析】

原子核有半數發(fā)生衰變所需的時間就是該放射性元素的半衰期，是大量原子核衰變的統(tǒng)計結果，對少量的放射性元素的原子核，無法確定，故A錯誤；根據愛因斯坦的光電效應方程Ek=hγ-W，若頻率分別為γ1和γ2（γ1<γ2）的光均能使某種金屬發(fā)生光電效應，則頻率為γ1的光照射該金屬時產生的光電子的最大初動能一定比頻率為γ2的光照射該金屬時產生的光電子的最大初動能更小，故B錯誤；氫原子由高能級向低能級躍遷時，從n=4能級躍遷到n=2能級所放出的光子恰能使某種金屬發(fā)生光電效應，從n=4能級躍遷到n=3能級所放出的光子不能使某種金屬發(fā)生光電效應，從n=3能級躍遷到n=2能級所放出的光子不能使某種金屬發(fā)生光電效應，其余躍遷時所放出的光子都能使某種金屬發(fā)生光電效應，即則處在n=4能級的一大群氫原子躍遷時所放出的光子中有4種光子能使該金屬發(fā)生光電效應．故C正確；β射線的本質是原子核內部一個中子變成一個質子和電子產生的，故D錯誤。所以C正確，ABD錯誤。4、C【解析】兩個黑洞繞它們連線上的某點做圓周運動，那么由萬有引力做向心力，甲、乙兩個黑洞做圓周運動的向心力相等，向心力指向另一個黑洞可知：甲、乙兩個黑洞運行的角速度ω相同，故B錯誤；由萬有引力做向心力可得：，所以，甲、乙兩個黑洞運行的線速度大小之比，故C正確；甲、乙兩個黑洞做圓周運動的向心力相等，故有向心加速度a＝F/m可知：甲、乙兩個黑洞做圓周運動的向心加速度大小之比為29：36，故D錯誤；又R甲+R乙=L，所以，R甲＝L，，故隨著甲、乙兩個黑洞的間距緩慢減小，它們運行的角速度增大，那么周期T＝2π/ω減小，故A錯誤；故選C．點睛：萬有引力的應用問題一般由重力加速度求得中心天體質量，或由中心天體質量、軌道半徑、線速度、角速度、周期中兩個已知量，根據萬有引力做向心力求得其他物理量．5、D【解析】

A.以活塞和氣缸整體為研究對象可知，重力等于彈簧彈力，跟外界大氣壓強無關，即彈簧的壓縮量不變，A項錯誤.B.以氣缸為研究對象，若外界大氣壓強增大，則氣缸的上底面距地面的高度將減小，B項錯誤.C.若氣溫升高，因為彈力不變，活塞距地面的高度不變，C項錯誤.D.若氣溫升高，氣體體積增大，故氣缸上升，所以上底面距地面的高度將增大，D項正確.6、A【解析】由題,保持OA的位置不變,則需要使OA受力的方向沿OA的方向,OB受到的力沿OB的方向;

以O點為研究對象進行受力分析,受到細線的拉力(等于葡萄的重力)、OA和OB桿的支持力,如圖所示,

作出OB桿的支持力與細線拉力的合力,與OA桿的支持力等大反向,當OB桿向左移動而OA位置不變時,利用矢量三角形方法作出各力的變化情況如圖,

由圖可以知道,F1逐漸增大、F2先減小再增大,當OB與OA相互垂直時,F2最小故A正確；綜上所述本題答案是：A二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AB【解析】

AD.在氣體擴散過程中，因為汽缸絕熱所以，活塞的位置沒有發(fā)生變化，故外界沒有對氣體做功，氣體也沒有對外界做功，即，根據熱力學第一定律，可得，故A正確；D錯誤；B.在絕熱過程中，活塞向內運動，外界對氣體做正功，所以，氣體被壓縮過程中內能增大，故B正確；C.活塞向內運動時，外界對氣體做功，氣體溫度必然發(fā)生變化，故氣體分子的平均動能會發(fā)生變化，故C錯誤；8、CD【解析】

AB．根據光電效應方程知，由于，逸出功相同，則有又由于，則有故A、B錯誤；C．根據和則有故C正確；D．逸出功為由于金屬的逸出功相同，則有與頻率大小無關，故D正確；故選CD。9、ABD【解析】

由圖看出，兩個單擺的周期相同，同一地點g相同，由單擺的周期公式得知，甲、乙兩單擺的擺長L相等．故A正確．甲擺的振幅為10cm，乙擺的振幅為7cm，則甲擺的振幅比乙擺大．故B正確．盡管甲擺的振幅比乙擺大，兩擺的擺長也相等，但由于兩擺的質量未知，無法比較機械能的大?。蔆錯誤．在t=0.5s時，乙擺具有最大負向位移，由可知，乙擺具有正向最大加速度．故D正確．點睛：本題只要掌握單擺的周期公式、加速度的特點等等，就能正確解答．由振動圖象讀出振幅、周期是基本功，要熟練掌握．10、BC【解析】

以球為研究對象，分析受力情況，根據平衡條件，電場力為：，減小，增大，則電場力減小，擋板對的彈力，減小，減小．對整體研究：水平方向：，則作用力將減?。蔄錯誤，B正確；電場力減小，根據庫侖定律得知，兩球間的距離增大，電場力做正功功，系統(tǒng)的電勢能減小，而做正功，根據功能關系可知，系統(tǒng)重力勢能增加，故C正確，D錯誤．【名睛】本題是動態(tài)平衡問題，關鍵要靈活選擇研究對象，先對研究，再對研究，比較簡便，注意系統(tǒng)的重力勢能與電勢能的變化關系．三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、(1）7.06，7.03；(2）小球受到空氣阻力的影響；【解析】(1)在t2到t5時間內，小球下落的高度h=0.7206m，所以小球重力勢能的減少量為△Ep=mgh≈7.06J，小球在t2時刻的瞬時速度大小在t5時刻的瞬時速度大小所以小球動能的增加量；(2)由于小球下落過程中要受到空氣阻力的作用，所以減少的重力勢能一部分轉化為小球運動的動能，另一部分轉化為克服空氣阻力做功而產生的內能．12、實驗誤差>見解析【解析】

(1)步驟(ⅳ)、(ⅴ)中進行多次重復并找出小球落點的中心位置是為了減小實驗誤差；(2)為了防止碰后入射小球反彈，所以入射小球的質量應該大于被碰小球的質量，即mA>mB(3)由于碰后小球做平拋運動，在豎直方向上自由落體，并且下落的時間都相等，而在水平方向上做勻速運動，根據知平拋的初速度應該正比運動走過的水平位移，所以可以利用mALOP=mALOM+mBLON來驗證動量是否守恒．四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要