2021-2022學年黑龍江省哈爾濱市三中高二物理第二學期期末調(diào)研試題含解析

2021-2022高二下物理期末模擬試卷注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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、根據(jù)玻爾理論，氫原子的能級公式為En＝(n為能級，A為基態(tài)能量)，一個氫原子中的電子從n＝4的能級直接躍遷到基態(tài)，在此過程中()A．氫原子輻射一個能量為的光子B．氫原子輻射一個能量為－的光子C．氫原子輻射一系列頻率的光子，其中頻率最大的光子能量為D．氫原子輻射一系列頻率的光子，其中頻率最大的光子能量為－2、如圖所示為玻爾理論的氫原子能級圖，用某單色光照射一群處于基態(tài)的氫原子后，發(fā)現(xiàn)氫原子最多能發(fā)出6種頻率的光子，則該單色光光子的能量為（）A．13.06eV B．12.75eV C．12.09eV D．10.2eV3、某原子核A先進行一次β衰變變成原子核B，再進行一次α衰變變成原子核C，則（）A．核C的質(zhì)子數(shù)比核A的質(zhì)子數(shù)少2B．核A的質(zhì)量數(shù)減核C的質(zhì)量數(shù)等于3C．核A的中子數(shù)減核C的中子數(shù)等于3D．核A的中子數(shù)減核C的中子數(shù)等于54、一顆子彈水平射入置于光滑水平面上的木塊并留在其中，、用一根彈性良好的輕質(zhì)彈簧連在一起，如圖所示．則在子彈打入木塊及彈簧被壓縮的過程中，子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)（）A．動量守恒，機械能守恒 B．動量不守恒，機械能守恒C．動量守恒，機械能不守恒 D．動量不守恒，機械能也不守恒5、18世紀的物理學家發(fā)現(xiàn)，真空中兩個點電荷間存在相互的作用．點電荷間的相互作用力跟兩個點電荷的電荷量有關(guān)，跟它們之間的距離有關(guān)，發(fā)現(xiàn)這個規(guī)律的科學家是（）A．牛頓 B．伽利略 C．庫侖 D．法拉第6、如圖所示，固定斜面的傾角為，質(zhì)量為的物體在水平推力作用下，沿斜面勻速上滑，則物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為A． B．C． D．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、某人站在靜浮于水面的船上，從某時刻開始人從船頭走向船尾，若不計水的阻力，那么在這段時間內(nèi)人和船的運動情況是：（）A．人勻速行走，船勻速后退，兩者速度大小與它們的質(zhì)量成反比B．人加速行走，船加速后退，而且加速度大小與它們的質(zhì)量成反比C．人走走停停，船退退停停，兩者動量總和總是為零D．當人在船尾停止運動后，船由于慣性還會繼續(xù)后退一段距離8、如圖所示，兩豎直平行邊界內(nèi)，勻強電場方向豎直（平行紙面）向下，勻強磁場方向垂直紙面向里。一帶電小球從P點以某一速度垂直邊界進入，恰好沿水平方向做直線運動。若減小小球從P點進入的速度但保持其方向不變，則在小球進人的一小段時間內(nèi)()A．小球的動能一定增大B．小球的機械能可能不變C．小球的電勢能一定減小D．小球的重力勢能一定減小9、如圖所示，空間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應強度大小為，足夠長的光滑水平金屬導軌，左側(cè)間距為，右側(cè)間距為。質(zhì)量均為的金屬棒M、N垂直導軌放置，開始時金屬棒M、N均保持靜止?，F(xiàn)使金屬棒M以的速度向右運動，兩金屬棒在運動過程中始終相互平行且與導軌保持良好接觸，M棒總在寬軌上運動，N棒總在窄軌上運動，直到M、N達到穩(wěn)定狀態(tài)。，下列說法正確的是A．由M、N導體棒和導軌組成回路的磁通量先減小后不變B．由M、N兩個導體棒組成的系統(tǒng)動量守恒C．在兩棒運動的整個過程中，電路中產(chǎn)生的焦耳熱為D．在兩棒運動的整個過程中，通過M、N兩個導體棒的電荷量相等，均為10、如圖所示，兩根足夠長的平行光滑金屬導軌、間距為L，傾角θ=30°，磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌平面，導軌的上端與水平放置的兩金屬板E、F相連，板間距離為板間固定有一帶電微粒G。電阻與定值電阻R相等、質(zhì)量為M的金屬棒CD水平跨放在導軌上，下滑過程中與導軌接觸良好，現(xiàn)將金屬棒CD由靜止釋放，當金屬棒的速度達到穩(wěn)定時釋放板間帶電微粒，帶電微粒恰好保持靜止，不計金屬導軌的電阻，重力加速度大小為g，則A．E板電勢高于F板電勢B．帶電微粒一定帶正電C．金屬棒CD下滑的穩(wěn)定速度大小為D．帶電微粒的比荷等于三、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）雙縫干涉實驗裝置如圖所示．現(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C、單縫D和濾光片E等光學元件，要把它們放在下圖所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置，用以測量光的波長．(1)將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學元件，由左至右，表示各光學元件的字母排列順序應為C、______、A；(2)若實驗測得第一條亮紋到第四條亮紋中心間的距離△x=6.930mm，雙縫間距d=0.30mm，雙縫到屏的距離1=1.000m，則對應的光波波長=______m；（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）(3)若分別用紅、綠兩束單色光做該實驗，在距雙縫相同距離的屏上分別得到右圖所示的干涉圖樣，由圖樣可判定______（填“甲”或“乙”）是由紅光得到的圖樣．12．（12分）用圖甲所示的實驗裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系．（1）完成平衡摩擦力的相關(guān)內(nèi)容：A．取下沙桶，把木板不帶滑輪的一端墊高；B．接通打點計時器電源，輕推小車，讓小車拖著紙帶運動，如果打出的紙帶如圖乙所示，則應___________（選填“增大”、“減小”或“不改變”）木板的傾角，反復調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出的點跡____________為止．（2）某同學實驗時得到如圖丙所示的a-F圖象(沙和沙桶質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量)，則該同學探究的是：在_____________條件下，______________成正比．（3）上題中若沙和沙桶質(zhì)量過大不能遠小于小車質(zhì)量，則可能會出現(xiàn)下列哪種圖象_______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，光滑曲面AB與粗糙水平軌道BC相切于B點，一質(zhì)量m1=0.1kg的小滑塊1從離BC高H=0.8m處靜止開始滑下，與靜止在B處的質(zhì)量m2=0.3kg的小滑塊2發(fā)生彈性碰撞，碰撞后滑塊2恰好運動到C處停止。已知BC間距離s=1m，O在C的正下方，C離水平地面高h=0.45m，（兩滑塊均可看作質(zhì)點，不計空氣阻力，g=10m/s2）。（1）求兩物塊碰撞前瞬間物塊1的速度大小v0；（2）求物塊2與水平軌道BC間的動摩擦因數(shù)μ；（3）若增加物塊1的質(zhì)量，碰撞后物塊2從C點水平飛出后落在水平地面上的D點，求D與C的水平距離最大不會超過多少？14．（16分）如圖所示，粗細均勻的U形管豎直放置，左端封閉，右端開口，左端用水銀封閉著長L＝10cm的理想氣體，當溫度為27℃時，兩管水銀面的高度差Δh＝2cm，設外界大氣壓為1.0×105Pa(即75cmHg)，為了使左、右兩管中的水銀面相平，(1)若對封閉氣體緩慢加熱，溫度需升高到多少？(2)若溫度保持27℃不變，需從右管的開口端再緩慢注入多少厘米的水銀柱？15．（12分）如圖所示，質(zhì)量為2kg的物體放在水平地面上，在大小為10N的傾斜拉力的作用下，物體由靜止開始做勻加速直線運動，6s末的速度是3m/s，已知拉力與水平面方向成37°的仰角，g取10m/s2，sin37°＝0.6.求（1）物體運動的加速度；（2）物體和地面之間的動摩擦因數(shù)．

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】一個氫原子中的電子從n=4的能級直接躍遷到基態(tài)的過程中，只能向外輻射一個光子；由玻爾理論可知輻射的光子的能量：△E＝E4?E1＝．故B正確，ACD錯誤．故選B．點睛：解決本題的關(guān)鍵知道從高能級向低能級躍遷，輻射光子，從低能級向高能級躍遷，吸收光子；注意題中給的“一個氫原子”與“大量的氫原子”向低能級躍遷時輻射的光子是對應于“一個”與“一系列”．2、B【解析】

根據(jù)氫原子能自發(fā)的發(fā)出6種不同頻率的光，可得：，解得：n=4，此時氫原子處于第4能級，能級差為：△E=E4-E1=-0.85-（-13.6）=12.75eV，故ACD錯誤，B正確．3、C【解析】原子核A進行一次β衰變后，一個中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€質(zhì)子并釋放一個電子，再進行一次α衰變，又釋放兩個中子和兩個質(zhì)子，所以核A比核C多3個中子、1個質(zhì)子．故C項正確，ABD三項錯誤．點睛：α衰變：新核比舊核的質(zhì)量數(shù)少4，電荷數(shù)少1；新核中質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)比舊核均少1．β衰變：新核與舊核的質(zhì)量數(shù)相等，電荷數(shù)多1，新核中質(zhì)子數(shù)比舊核多1，中子數(shù)比舊核少1；β衰變的本質(zhì)是原子核中一個中子變成質(zhì)子的同時立即從核中放出一個電子．4、C【解析】

在子彈打入木塊A及彈簧被壓縮的過程中，子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)所受的合外力為零，則系統(tǒng)的動量守恒，在此過程中，除彈簧彈力做功外還有摩擦力對系統(tǒng)做功，所以系統(tǒng)機械能不守恒，故ABD錯誤，C正確。故選C。5、C【解析】點電荷間的相互作用力跟兩個點電荷的電荷量有關(guān)，跟它們之間的距離有關(guān)，發(fā)現(xiàn)這個規(guī)律的科學家是庫侖，牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律，伽利略自由落體規(guī)律，法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象，故選C6、D【解析】物體m受力如圖；

把F，mg沿斜面和垂直斜面進行分解．沿斜面方向受力平衡得：f+mgsinθ=Fcosθ

．在垂直斜面方向受力平衡得：FN=mgcosθ+Fsinθ

；

又f=μFN

；其中F=2mg，聯(lián)立得；故選D．點睛：正交分解法是處理多個力的平衡問題的常用的方法；解題是如何建立直角坐標系是解題的關(guān)鍵；此題計算量較大，考查學生數(shù)學計算能力.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、ABC【解析】本題考查動量守恒定律船組成的系統(tǒng)動量守恒，總動量為0，所以不管人如何走動，在任意時刻兩者的動量大小相等、方向相反.若人停止運動而船也停止運動，并且速度大小兩者速度大小與它們的質(zhì)量成反比，即8、AC【解析】如果小球帶負電,則小球在金屬板間受到向下的重力,向上的電場力,向下的洛倫茲力,則小球可能受力平衡,沿水平方向做勻速直線運動;若小球帶正電,則小球受向下的重力、向下的電場力,向上的洛侖茲力,也可能平衡,故小球帶正負電均可以;

若小球帶負電,當減小小球從P點進入的速度但保持方向不變時，小球受到的向下的洛倫茲力變小，所以粒子會向上偏轉(zhuǎn)，此時合力做正功，動能增大，電場力做正功，電勢能減小，重力做負功，重力勢能增加；若小球帶正電，當減小小球從P點進入的速度但保持方向不變時，則粒子所受到的向上的洛倫茲力會變小，則粒子會向下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則合外力做正功，動能增大，電場力做正功，電勢能減小，重力做正功，重力勢能減??；故AC正確；點睛：由于不確定小球的電性，所以本題需要分情況討論小球的受力，然后再思考當小球的速度減小后球的受力狀況，偏轉(zhuǎn)狀況，以及各個力做功情況，從而求出答案。9、ACD【解析】

根據(jù)楞次定律或右手定則可以判斷出感應電流的方向；開始金屬棒M向右做減速運動、N向右做加速運動，當兩金屬棒產(chǎn)生的感應電動勢相等時，回路沒有感應電流，兩金屬棒做勻速直線運動，應用動量定理可以求出兩金屬棒做勻速直線運動的速度；應用能量守恒定律可以求出電路產(chǎn)生的焦耳熱；應用動量定理可以求出通過金屬棒M的電荷量【詳解】A．開始金屬棒M向右做減速運動、N向右做加速運動，回路的面積在減小，當回路沒有感應電流時，面積不變，故由M、N導體棒和導軌組成回路的磁通量先減小后不變，故A正確；B．M棒受到的安培力始終是N棒的三倍，M、N組成的系統(tǒng)外力之和不為零，動量不守恒；C．M、N兩金屬棒產(chǎn)生的感應電動勢大小相等時，回路感應電流為零，金屬棒不受安培力，金屬棒做勻速直線運動，即：BLMv1＝BLNv2時，兩金屬棒做勻速直線運動，由動量定理得：對M：﹣BILMt＝mv1﹣mv0，對N：BILNt＝mv2；由能量守恒定律得：mv02mv12mv22+Q，解得：Q＝0.9JD．回路中有電流時有電荷通過金屬棒，導體棒做勻速運動時回路沒有電流，從M開始減速到勻速運動過程，對M，由動量定理得：﹣BILMt＝mv1﹣mv0，電荷量：q＝It，則：﹣BLMq＝mv1﹣mv0，代入數(shù)據(jù)：q＝1.5C，故D正確【點睛】本題是雙軌雙棒問題，要注意分析兩棒的運動過程，明確兩棒都勻速運動時它們的感應電動勢是相等的，知道動量定理是求電磁感應中電量常用的思路。10、AC【解析】

A.根據(jù)右手定則可判斷出E板電勢高于F板，選項A正確；B.帶電微粒重力方向豎直向下，受電場力方向豎直向上，故帶電微粒一定帶負電，選項B錯誤；CD.由金屬棒下滑達到穩(wěn)定速度時受力平衡有，由帶電微粒受力平衡，解得，，選項C正確、D錯誤。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、EDB6.9×10-7甲【解析】

(1)為獲取單色線光的雙縫干涉圖樣，白光光源后先放濾光片，再放單縫、雙縫，最后放毛玻璃片．故答案為EDB．(2)若實驗測得第一條亮紋到第四條亮紋中心間的距離△x=6.930mm，則，整理得：(3)紅光波長比綠光波長長，在距雙縫相同距離的屏上得到紅光干涉圖樣的相鄰亮條紋間距大，則圖甲是由紅光得到的圖樣．12、（1）減小間隔相等（2）小車質(zhì)量一定小車的加速度與所受作用力（3）B【解析】

（1）探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系實驗，小車受到的合力等于砂與砂桶的重力，實驗前需要平衡摩擦力；平衡摩擦力時木板傾角要適當，使小車沿斜面重力的分類等于摩擦力，斜面傾角不要過大，否則會導致過平衡摩擦力，時小車受到的合力大于砂與砂桶的重力，a-F圖象在縱軸上有截距．

（2）根據(jù)圖象的意義，說明a一F的關(guān)系；

（3）在小車質(zhì)量遠大于小桶及砝碼質(zhì)量的情況下，可以近似認為小車受到的合力等于小桶與砝碼的重力，如果小車質(zhì)量沒有遠大于小桶與砝碼的質(zhì)量，小車受到的合力明顯小于小桶與砝碼的重力，如果仍然認為小車受到的合力等于小桶與砝碼的重力，則加速度與力不成正比，a-F圖象不是直線，而是一條曲線．【詳解】（1）[1][2]．探究小車質(zhì)量不變的情況下，小車的加速度與小車受到的力的關(guān)系，實驗前要平衡摩擦力，可以在木板下面加墊塊，讓木板傾斜，小車重力沿斜面的分力與摩擦力相等，它們的合力為零，達到平衡摩擦力的目的．由圖乙圖象可知，紙帶上兩點之間的距離逐漸增大，說明小車做加速運動，質(zhì)量沿斜面向下的分力大于摩擦力，這是由過度平衡摩擦力造成的．所示，則應減小木板的傾角，反復調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出的點跡間隔相等為止．（2）[3][4]．該實驗中使用了控制變量法，使用在探究a與F的關(guān)系時，質(zhì)量保持不變，即小車的重力一定；由圖丙所示的a-F圖象可知，小車的加速度與所受拉力成正比．（3）[5]．由于沒有滿足小車質(zhì)量M遠大于小桶及鉤碼質(zhì)量m，當拉力較大時加速度與小桶及砝碼重力不成正比，圖線上部向下彎曲．故選B.【點睛】探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系實驗，關(guān)鍵要搞清實驗的原理，尤其是一些重要的步驟，例如平衡摩擦力以及“保證小車質(zhì)量M遠大于小桶及鉤碼質(zhì)量m”等問題更要弄清