陜西省商洛市第3中學(xué)2022年物理高二第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

2021-2022高二下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、如圖為近日曝光的摩拜共享電動(dòng)單車，與普通電動(dòng)車不同的是，摩拜共享電動(dòng)自行車采用“共享充電寶+自行車的方式”，其電池與普通充電寶類似，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)人和單車行駛10公里左右．已知成人在平路上騎自行車所受阻力約為20N，則()A．該單車電池最多儲存電能7.2×104JB．該單車電池充電時(shí)，從零電量充至滿電量大約需要5hC．該單車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時(shí)，每秒鐘平均消耗的電能約20J左右2、圖所示為一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波，實(shí)線為t＝0時(shí)刻的波形圖，虛線為t＝0.6s時(shí)的波形圖，波的周期T>0.6s，則()．A．波的周期為2.4sB．在t＝0.9s時(shí)，P點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)C．經(jīng)過0.4s，P點(diǎn)經(jīng)過的路程為4mD．在t＝0.5s時(shí)，Q點(diǎn)到達(dá)波峰位置3、載人氣球開始靜止于高h(yuǎn)的高空，氣球質(zhì)量為M，人的質(zhì)量為m．若人沿繩梯滑至地面，則繩梯的長度至少為（）A． B．C． D．4、如圖所示的容器中,A，B處各有一個(gè)可自由移動(dòng)的活塞,活塞下面是水,上面是大氣,大氣壓恒定,A，B的底部由帶閥門K的管道相連,整個(gè)裝置與外界絕熱,原先A中水面比B中高,打開閥門,使A中的水逐漸向B中流,最后達(dá)到平衡,在這個(gè)過程中()A．大氣壓力對水做功,水的內(nèi)能增加B．水克服大氣壓力做功,水的內(nèi)能減少C．大氣壓力對水不做功,水的內(nèi)能不變D．大氣壓力對水不做功,水的內(nèi)能增加5、已知鈣和鉀的截止頻率分別為7.73×1014Hz和5.44×1014Hz，在某種單色光的照射下兩種金屬均發(fā)生光電效應(yīng)，比較它們表面逸出的具有最大初動(dòng)能的光電子，鈣逸出的光電子具有較大的（）A．波長 B．頻率 C．能量 D．動(dòng)量6、A、B兩種放射性元素，它們的半衰期分別為tA=10天，tB＝30天，經(jīng)60天后，測得兩種放射性元素的質(zhì)量相等，那么它們原來的質(zhì)量之比為[]A．3∶1 B．48∶63C．1∶16 D．16∶1二、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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、a、b兩種單色光以相同的入射角從半圓形玻璃磚的圓心O射向空氣，其光路如圖所示．下列說法正確的是（）A．a(chǎn)光由玻璃射向空氣發(fā)生全反射時(shí)的臨界角較小B．該玻璃對a光的折射率較小C．b光的光子能量較大D．b光在該玻璃中傳播的速度較大8、下圖為氫原子的能級示意圖．現(xiàn)有大量的氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài)，當(dāng)氫原子向低能級躍遷時(shí)輻射出若干不同頻率的光．下列說法正確的是（）A．頻率最高的光是由n=4能級躍遷到n=1能級產(chǎn)生的B．波長最長的光是由n=4能級躍遷到n=1能級產(chǎn)生的C．這些氫原子總共可輻射出4種不同頻率的光D．共有4種不同頻率的光可以讓逸出功為2.22eV的金屬發(fā)生光電效應(yīng)9、一小型發(fā)電機(jī)通過升壓、降壓理想變壓器把電能輸送給某學(xué)校，降壓變壓器的原副線圈的匝數(shù)比為50：1，兩個(gè)變壓器間的輸電導(dǎo)線的總電阻為50Ω，若用戶消耗的總功率為22kW，降壓變壓器輸出電壓為220V，則A．輸電線輸送電流大小為4AB．升壓變壓器副線圈的電壓11100VC．發(fā)電機(jī)的輸出功率為22.2kWD．輸電線損耗的功率占發(fā)電機(jī)輸出功率的8%10、在絕緣的水平地面上有矩形abcd，直線MN分別過ad、bc的中點(diǎn)，在直線MN上有A、B兩點(diǎn)分別固定兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1、Q2，A、B兩點(diǎn)到矩形兩條對角線的交點(diǎn)0的距離相等，a、b、c、d四點(diǎn)的場強(qiáng)和電勢分別為Ea、Eb、Ec、Ed；φa、φb、φc、φd；下列說法中正確的是A．若Q1=Q2，則φa-φb=φd-φcB．若Q1≠Q(mào)2，則φa-φb≠φd-φcC．若Q1=Q2，則Ea=EcD．若Q1=-Q2，則Ea=Ec三、實(shí)驗(yàn)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(xué)想通過一個(gè)多用電表的歐姆擋直接測量某電壓表（量程為10V）的內(nèi)阻（大約為幾十千歐），該多用電表刻度盤上電阻刻度的中間值為15。（1）歐姆擋的選擇開關(guān)撥至_____（選填“×1k”或“×100”）擋，先將紅、黑表筆短接調(diào)零后，選用圖中_____（選填“A”或“B”）方式連接。（2）如圖甲所示，某同學(xué)讀出歐姆表的讀數(shù)為_____Ω；如圖乙所示，電壓表的讀數(shù)為_____V，歐姆表電池的電動(dòng)勢為_____V。12．（12分）如圖所示的裝置進(jìn)行“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)：（1）先測出可視為質(zhì)點(diǎn)的兩滑塊A、B的質(zhì)量分別為M，m及滑塊與桌面之間的摩擦因數(shù)μ；查出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭；（2）用細(xì)線將滑塊A，B連接，使A，B間輕彈簧處于壓縮狀態(tài)，滑塊B恰好緊靠在桌邊；（3）剪斷細(xì)線，測出滑塊B做平拋運(yùn)動(dòng)落地的水平位移s1，滑塊A沿桌面滑行的距離s2（未滑出桌面）為驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，寫出還需要測量的物理量及表示它的字母_________________，如果彈簧彈開過程動(dòng)量守恒，需滿足的關(guān)系式____________________________。四、計(jì)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，一個(gè)半徑為R＝0.5m的半圓形光滑軌道置于豎直平面內(nèi)，左右兩端等高，處于沿水平方向的電場強(qiáng)度為E＝l×l03V/m的勻強(qiáng)電場中．一個(gè)質(zhì)量為m＝0.1kg，帶電量為+q＝6×10﹣4C的帶電小球，從軌道左端最高點(diǎn)由靜止釋放，N為軌道最低點(diǎn)，小球能夠通過最低點(diǎn)N點(diǎn)并運(yùn)動(dòng)到右側(cè)圓周的某處．g＝10m/s2求：（1）小球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的速度；（2）小球第一次經(jīng)過N點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力．14．（16分）一質(zhì)量為8.00×104kg的太空飛船從其飛行軌道返回地面．飛船在離地面高度1.60×105m處以7.5×103m/s的速度進(jìn)入大氣層，逐漸減慢至速度為100m/s時(shí)下落到地面．取地面為重力勢能零點(diǎn)，在飛船下落過程中，重力加速度可視為常量，大小取為9.8m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)．(1)分別求出該飛船著地前瞬間的機(jī)械能和它進(jìn)入大氣層時(shí)的機(jī)械能；(2)求飛船從離地面高度600m處至著地前瞬間的過程中克服阻力所做的功，已知飛船在該處的速度大小是其進(jìn)入大氣層時(shí)速度大小的2.0%.15．（12分）一小型水電站為某企業(yè)供電，發(fā)電機(jī)輸出功率為66kW，輸出電壓為220V，輸電線的總電阻為0.2Ω。（1）若由發(fā)電機(jī)經(jīng)輸電線直接送電，求企業(yè)得到的電壓和功率是多少？（2）若用1：10升壓變壓器先升壓，再用10：1的降壓變壓器降壓，企業(yè)得到的電壓和功率是多少？

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、C【解析】

A、此自行車最大存儲電能為：E=UIt=Uq=10V×20000mA?h=10V×20×3600C=7.2×105J，故A錯(cuò)誤；B、此自行車充電時(shí)間為：t，故B錯(cuò)誤；C、此自行車行駛的過程中受到的阻力為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．2、D【解析】從兩時(shí)刻的波形圖可以看出，在Δt＝0.6s時(shí)間內(nèi)，波傳播的距離Δx＝3λ4＝6m，故傳播時(shí)間Δt＝3T4＝0.6s，周期T＝0.8s，A項(xiàng)錯(cuò)誤；同時(shí)可求波速為10m/s；t＝0時(shí)刻P點(diǎn)向y軸負(fù)方向振動(dòng)，經(jīng)過Δt＝0.9s＝1視頻3、D【解析】

設(shè)人沿繩梯滑至地面，繩梯長度至少為L．以人和氣球的系統(tǒng)為研究對象，豎直方向動(dòng)量守恒，規(guī)定豎直向下為正方向可得：0=Mv2+mv1①

人沿繩梯滑至地面時(shí)，氣球上升的高度為L-h，速度大小，②

人相對于地面下降的高度為h，速度大小為③

將②③代入①得

解得，故選D.4、D【解析】

打開閥門K后，據(jù)連通器原理，最后A、B兩管中的水面將相平，如下圖所示：即A中水面下降，B中水面上升；設(shè)A管截面積為S1，水面下降距離為h1，B管截面積為S2，水面上升距離為h2，由于水的總體積保持不變，則有S1h1=S2h2，A管中大氣壓力對水做的功：W1=p0S1h1，B管中大氣壓力對水做的功：W2=-p0S2h2，大氣壓力對水做的總功：W=W1+W2=p0S1h1-p0S2h2，因?yàn)镾1h1=S2h2，所以W=0，即大氣壓力對水不做功；由于水的重心降低，重力勢能減小，由能量守恒定律知水的內(nèi)能增加。故D正確，ABC錯(cuò)誤。5、A【解析】解：根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程得：Ek=hγ﹣W0，又W0=hγc聯(lián)立得：Ek=hγ﹣hγc，據(jù)題：鈣的截止頻率比鉀的截止頻率大，由上式可知：從鈣表面逸出的光電子最大初動(dòng)能較小，由P=，可知該光電子的動(dòng)量較小，根據(jù)λ=可知，波長較大，則頻率較小．故A正確，BCD錯(cuò)誤．故選A．【點(diǎn)評】解決本題的關(guān)鍵要掌握光電效應(yīng)方程，明確光電子的動(dòng)量與動(dòng)能的關(guān)系、物質(zhì)波的波長與動(dòng)量的關(guān)系λ=．6、D【解析】經(jīng)過60天后A元素剩余的質(zhì)量為，B元素剩余的質(zhì)量為，故，所以，D正確．思路分析：放射性元素發(fā)生衰變后質(zhì)量公式為，試題點(diǎn)評：本題考查了放射性元素發(fā)生衰變后質(zhì)量的計(jì)算，會根據(jù)公式計(jì)算元素剩余的質(zhì)量，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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BC【解析】

A．由光路圖可知，a、b兩種單色光以相同的入射角從半圓形玻璃磚的圓心O射向空氣，b光發(fā)生全反射，a光未發(fā)生全反射，可知b光發(fā)生全反射的臨界角較小，a光發(fā)生全反射的臨界角較大，故A錯(cuò)誤．B．根據(jù)sinC=1/n得，a光的臨界角較大，則a光的折射率較小，故B正確．C．a(chǎn)光的折射率小，則a光的頻率小，b光的折射率大，則b光的頻率大，根據(jù)E=hv知，b光的光子能量較大，故C正確．D．根據(jù)v=c/n得，b光的折射率較大，則b光在該玻璃中傳播的速度較小，故D錯(cuò)誤．故選BC．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道折射率、頻率、臨界角、在介質(zhì)中傳播速度之間的關(guān)系，通過臨界角的大小比較出折射率是解決本題的突破口．8、AD【解析】A、由n=4能級躍遷到n=1能級產(chǎn)生的光，能量最大，頻率最大，故A正確；B、由n=4能級躍遷到n=3能級產(chǎn)生的光，能量最小，波長最長．故B錯(cuò)誤；C、處于n=4能級的氫原子能發(fā)射頻率的光，故C錯(cuò)誤；D、由n=4能級躍遷到n=3能級和n=3能級躍遷到n=2能級輻射出的光的能量分為、，小于2.22eV，不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故能發(fā)生光電效應(yīng)的共四種光，故D正確．故選AD.【點(diǎn)睛】本題涉及氫原子的能級公式和躍遷，光子的發(fā)射，光子能量的計(jì)算，光電效應(yīng)等知識點(diǎn)，涉及面較廣，有一定的綜合性，比較全面考察了學(xué)生對近代物理掌握情況．9、BC【解析】

A.用戶得到的電流，根據(jù)變流比可知，輸電線輸送電流，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B.降壓變壓器初級電壓，則升壓變壓器副線圈的端電壓，B項(xiàng)正確；C.發(fā)電機(jī)的輸送功率，C項(xiàng)正確；D.輸電線損耗功率占總功率的比率為，D項(xiàng)錯(cuò)誤。10、AD【解析】若Q1=Q2，則由對稱可知，a、d兩點(diǎn)電勢相等，b、c兩點(diǎn)電勢相等，即φa-φb=φd-φc，選項(xiàng)A正確；若Q1≠Q(mào)2，則由對稱可知，a、d兩點(diǎn)電勢相等，b、c兩點(diǎn)電勢相等，即φa-φb=φd-φc，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若Q1=Q2，則由疊加原理可知，a、c兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小相同，方向不同，即Ea≠Ec，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若Q1=-Q2，則由疊加原理可知，a、c兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小相同，方向相同，即Ea=Ec，選項(xiàng)D正確；故選AD.三、實(shí)驗(yàn)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）×1k，A（2）40000，5.0，8.75【解析】

當(dāng)歐姆表的指針指在中間位置附近時(shí)，測量值較為準(zhǔn)確，根據(jù)讀數(shù)為：示數(shù)×倍率=讀數(shù)知，選擇×1k的擋；歐姆表的正極插孔與內(nèi)部電源的負(fù)極相連，與電壓表構(gòu)成一閉合回路，電流從負(fù)極流出，進(jìn)入電壓表的正極，所以選擇圖A正確；歐姆表的讀數(shù)為：40×1k=40kΩ；電壓表的讀數(shù)為5.0V，由題意知?dú)W姆表的內(nèi)阻為30kΩ，與電壓表的內(nèi)阻40kΩ串聯(lián)，由歐姆定律可知：。12、B到地面的高度h【解析】

[1]剪斷細(xì)線后B做平拋運(yùn)動(dòng),要求B的初速度,需要知道運(yùn)動(dòng)的高度和水平距離,所以還需要測量桌面離地面的高度h;[2]如果動(dòng)量守恒,則剪斷細(xì)線前后動(dòng)量相等,剪斷前兩滑塊速度都為零,所以總動(dòng)量為零,剪斷后,B做平拋運(yùn)動(dòng),,

A做勻減速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)動(dòng)能定理得:,計(jì)算得出:

所以必須滿足的關(guān)系為

帶入數(shù)據(jù)得:四、計(jì)算題：本題共2小題，共26