2022年湖南省長(zhǎng)沙市雨花區(qū)南雅中學(xué)物理高二第二學(xué)期期末考試試題含解析

2021-2022高二下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無(wú)效。3．考試結(jié)束后，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、飽和汽壓隨溫度變化的原因，正確的是A．溫度升高，單位時(shí)間里從液體表而飛出的分子數(shù)減少B．溫度降低，單位時(shí)間里從液體表面飛出的分子數(shù)增多C．溫度升高，單位時(shí)間里從液體表面飛出的分子數(shù)增多，液體繼續(xù)蒸發(fā),壓強(qiáng)增大D．溫度降低，單位時(shí)間里從液體表面飛出的分子數(shù)大于返回液體表面的分子數(shù)2、氫原子的能級(jí)圖如圖所示，已知可見光的光子能量范圍約為1.62～3.11eV．下列說法中正確的是（）A．一個(gè)處于n＝3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，最多可能發(fā)出3種不同頻率的光B．大量氫原子從高能級(jí)向n＝3能級(jí)躍遷時(shí)，可能發(fā)出可見光C．用一群處于n＝3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，所發(fā)出的光照射逸出功為2.49

eV的金屬鈉，則從金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能可能為9.60

eVD．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5種不同頻率的光3、關(guān)于電磁波和機(jī)械波，下列說法正確的是A．電磁波是縱波，而機(jī)械波既有橫波又有縱波B．機(jī)械波和電磁波在傳播時(shí)都需要介質(zhì)C．機(jī)械波的能量由振幅決定，而電磁波的能量由頻率決定D．當(dāng)機(jī)械波或電磁波從空氣中進(jìn)入水中時(shí)，頻率不變，波長(zhǎng)和波速都變小4、下列說法正確的是（）A．溫度是分子平均動(dòng)能的宏觀標(biāo)志，所以兩個(gè)物體只要溫度相等，那么它們分子的平均速率就相等B．熱力學(xué)第二定律可描述為：“不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體”C．在自然界能的總量是守恒的，所以不存在能源危機(jī)D．熱力學(xué)第一定律也可表述為第一類永動(dòng)機(jī)不可能制成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(zhǎng) B．頻率 C．能量 D．動(dòng)量6、根據(jù)有關(guān)放射性方面的知識(shí)可知，下列說法正確的是（）A．氡的半衰期為3.8天，若取4個(gè)氡原子核，經(jīng)7.6天后就一定剩下一個(gè)氡原子核B．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，揭示了原子核是由質(zhì)子和中子組成的C．在α、β、γ這三種射線中，γ射線的穿透能力最強(qiáng)，α射線的電離能力最強(qiáng)D．放射性元素發(fā)生β衰變時(shí)所釋放的電子來(lái)源于核外電子二、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，兩根足夠長(zhǎng)的固定平行金屬光滑導(dǎo)軌位于同一水平面，導(dǎo)軌上橫放著兩根相同的導(dǎo)體棒ab、cd與導(dǎo)軌構(gòu)成矩形回路．導(dǎo)體棒的兩端連接著處于壓縮狀態(tài)的兩根輕質(zhì)彈簧，兩棒的中間用細(xì)線綁住，它們的電阻均為R，回路上其余部分的電阻不計(jì)．在導(dǎo)軌平面內(nèi)兩導(dǎo)軌間有一豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．開始時(shí)，導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，剪斷細(xì)線后，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過程中（）A．回路中有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)B．兩根導(dǎo)體棒所受安培力的方向相同C．兩根導(dǎo)體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒D．兩根導(dǎo)體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒8、如圖所示，在動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2的水平面上有一個(gè)質(zhì)量m=1kg的小球，小球與水平輕彈簧及與豎直方向成θ=45°角的不可伸長(zhǎng)的輕繩一端相連，此時(shí)小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，且水平面對(duì)小球的彈力恰好為零．在剪斷輕繩的瞬間（g取10m/s2）．下列說法中正確的是()A．小球受力個(gè)數(shù)不變B．小球立即向左運(yùn)動(dòng)，且a=8m/s2C．小球立即向左運(yùn)動(dòng)，且a=10m/s2D．若剪斷的是彈簧，則剪斷瞬間小球加速度為零9、在平直路上行駛的一節(jié)車廂內(nèi)，用細(xì)線懸掛著一個(gè)小球，細(xì)線與豎直方向的夾角為θ，水平地板上的O點(diǎn)在小球的正下方，當(dāng)細(xì)線被燒斷，小球落在地板上的P點(diǎn)，則A．P與O重合B．當(dāng)車向左運(yùn)動(dòng)時(shí)P在O點(diǎn)的左側(cè)C．當(dāng)車向右運(yùn)動(dòng)時(shí)P在O點(diǎn)的右側(cè)D．當(dāng)車向右運(yùn)動(dòng)時(shí)P在O點(diǎn)的左側(cè)10、關(guān)于原子核的結(jié)合能，下列說法正確的是A．原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B．一重原子核衰變成α粒子和另一原子核，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來(lái)重核的結(jié)合能C．銫原子核（）的結(jié)合能小于鉛原子核（）的結(jié)合能D．比結(jié)合能越大，原子核越不穩(wěn)定三、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）小姚同學(xué)做了“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答以下問題：①本實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量電壓，則在如圖所示的器材中，應(yīng)_____（填字母）；A．選甲圖中的器材B．選乙圖中的器材C．都可以選D．都不能選②小姚在做本實(shí)驗(yàn)時(shí)，選擇的原線圈為100匝，副線圈為200匝；他將原線圈接入學(xué)生電源中的交流電壓“6V”擋位，用合適的電表測(cè)量出副線圈的電壓為13.0V，則下列敘述可能符合實(shí)際情況的一項(xiàng)是_____（填字母）．A．變壓器的鐵芯沒有閉合B．一定是電壓的測(cè)量出了問題C．副線圈實(shí)際匝數(shù)與標(biāo)注的“200”不符，應(yīng)該小于200匝D．學(xué)生電源實(shí)際輸出電壓大于標(biāo)注的“6V“12．（12分）在“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中：（1）在確定小球落地點(diǎn)的平均位置時(shí)通常采用的做法是用圓規(guī)畫一個(gè)盡可能小的圓把所有的落點(diǎn)圈在里面,圓心即平均位置，其目的是減小實(shí)驗(yàn)中的______________．（2）入射小球每次必須從斜槽上_______滾下，這是為了保證入射小球每一次到達(dá)斜槽末端時(shí)速度相同．（3）入射小球的質(zhì)量為，被碰小球的質(zhì)量為m2，在m1m2時(shí)，實(shí)驗(yàn)中記下了O、M、P、N四個(gè)位置(如圖所示)，若滿足_____________(用m1、m2、OM、OP、ON表示)，則說明碰撞中動(dòng)量守恒；若還滿足_________________(只能用OM、OP、ON表示)，則說明碰撞前后動(dòng)能也相等．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，光滑且足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距L=0.2m，電阻R=0.4Ω，導(dǎo)軌上靜止放置一質(zhì)量、電阻的金屬桿，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的方向豎直向下，現(xiàn)用一外力F沿水平方向拉桿，使之由靜止起做勻加速運(yùn)動(dòng)并開始計(jì)時(shí)，若5s末理想電壓表的讀數(shù)為0.2V．求：（1）5s末時(shí)電阻R上消耗的電功率；（2）金屬桿在5s末的運(yùn)動(dòng)速率；（3）5s末時(shí)外力F的功率．14．（16分）現(xiàn)在很多城市都擁有多條純電動(dòng)巴士．為了研究方便，我們將電動(dòng)巴士在兩個(gè)站點(diǎn)A、B之間的運(yùn)行線路簡(jiǎn)化為水平方向上的直線運(yùn)動(dòng)，載人后的總質(zhì)量為8000kg，從站點(diǎn)A由靜止開始啟動(dòng)，勻加速行駛10s后速度達(dá)到10m/s；然后保持該速度行駛300s后關(guān)閉動(dòng)力，巴士停在站點(diǎn)B，巴士做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為0.5m/s2，求：（1）巴士做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度大??；（2）巴士做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力大小；（3）A、B兩個(gè)站點(diǎn)之間的距離．15．（12分）如圖甲所示，兩豎直放置的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距L=0.50m，導(dǎo)軌下端接一電阻R=5的小燈泡，導(dǎo)軌間存在一寬h=0.40m的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度B按圖乙所示規(guī)律變化，t=0時(shí)刻一金屬桿自磁場(chǎng)區(qū)域上方以某一初速度沿導(dǎo)軌下落，t1時(shí)刻金屬桿恰好進(jìn)入磁場(chǎng)，直至穿越磁場(chǎng)區(qū)域，整改過程中小燈泡的亮度始終保持不變．已知金屬桿的質(zhì)量m=0.10kg，金屬桿下落過程中始終保持水平且與導(dǎo)軌良好接觸，不計(jì)金屬桿及導(dǎo)軌的電阻，g取10m/s1．求：（1）金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v；（1）圖乙中t1的數(shù)值；（3）整個(gè)過程中小燈泡產(chǎn)生的總焦耳熱Q．

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】

溫度升高，液體分子的平均動(dòng)能增大，單位時(shí)間內(nèi)從液體飛出的分子數(shù)增多，原來(lái)的動(dòng)態(tài)平衡要被破壞，液體就要繼續(xù)蒸發(fā)，飽和汽的密度增大，分子運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能也變大，所以飽和氣壓增大，故ABD錯(cuò)誤，C正確。2、C【解析】

一個(gè)處于n=3能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，最多可能發(fā)出2種不同頻率的光，即n=3能級(jí)到n=2能級(jí)，n=2能級(jí)到n=1能級(jí)，故A錯(cuò)誤；氫原子從高能級(jí)向n=3能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光子能量小于1.51eV，小于可見光的頻率，故B錯(cuò)誤；從n=3躍遷到n=1所發(fā)出的光能量最大，光照射逸出功為2.49eV的金屬鈉，所發(fā)出的光電子的初動(dòng)能最大，根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程得，，故C正確．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)出種不同頻率的光，故D錯(cuò)誤，故選C．【點(diǎn)睛】根據(jù)判斷輻射的光子的種類；根據(jù)氫原子從高能級(jí)向n=3能級(jí)躍遷時(shí)發(fā)出的光子能量是否小于1.62eV，能級(jí)的躍遷滿足：．3、C【解析】

A.電磁波是橫波，而機(jī)械波既有橫波又縱波，A錯(cuò)誤。B.電磁波的傳播不需要需要介質(zhì)，可以再真空中傳播，B錯(cuò)誤。C.機(jī)械波的能量由振幅決定，而電磁波的能量由頻率決定，C正確。D.當(dāng)電磁波從空氣中進(jìn)入水中時(shí)，頻率不變，而介質(zhì)的折射率變大，所以波速變小，則波長(zhǎng)也變小，對(duì)于機(jī)械波從空氣中進(jìn)入水中時(shí)，頻率不變，但波速變大，所以波長(zhǎng)也變大，D錯(cuò)誤；4、D【解析】溫度是分子平均動(dòng)能的宏觀標(biāo)志，所以兩個(gè)物體只要溫度相等，那么它們分子的平均動(dòng)能就相等，但是由于分子質(zhì)量不同，分子的平均速率不同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；熱力學(xué)第二定律可描述為：“不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體而不引起其他的變化”，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在自然界能的總量是守恒的，但是能源利用之后，短期不能再生，或被重復(fù)利用，故肆意浪費(fèi)能源必然造成能源危機(jī)，故C錯(cuò)誤．熱力學(xué)第一定律也可表述為第一類永動(dòng)機(jī)不可能制成，選項(xiàng)D正確；故選D.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(zhǎng)較大，則頻率較小．故A正確，BCD錯(cuò)誤．故選A．【點(diǎn)評(píng)】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(zhǎng)與動(dòng)量的關(guān)系λ=．6、C【解析】A、半衰期是原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時(shí)間，具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律，少量的氡原子核不滿足半數(shù)衰變規(guī)律，故A錯(cuò)誤．B、天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，故B錯(cuò)誤．C、在α、β、γ這三種射線中，γ射線的穿透能力最強(qiáng)，α射線的電離能力最強(qiáng)，故C正確．D、β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子所產(chǎn)生的，故D錯(cuò)誤．故選C.【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道α、β、γ射線的特點(diǎn)，以及知道半衰期的定義，知道β衰變所釋放的電子的來(lái)源．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】剪斷細(xì)線后，導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)過程中，由于彈簧的作用，導(dǎo)體棒ab、cd反向運(yùn)動(dòng)，穿過導(dǎo)體棒ab、cd與導(dǎo)軌構(gòu)成矩形回路的磁通量增大，回路中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，A正確；導(dǎo)體棒ab、cd電流方向相反，根據(jù)左手定則，所以兩根導(dǎo)體棒所受安培力的方向相反，B錯(cuò)誤；兩根導(dǎo)體棒和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過程中是合外力為1．所以系統(tǒng)動(dòng)量守恒，但是由于產(chǎn)生感應(yīng)電流，產(chǎn)生熱量，所以一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，C錯(cuò)誤D正確．8、BD【解析】在剪斷輕繩前，小球受重力、繩子的拉力以及彈簧的彈力處于平衡，根據(jù)共點(diǎn)力平衡得，彈簧的彈力：F=mgtan45°=10×1=10N，剪斷輕繩的瞬間，彈簧的彈力仍然為10N，小球此時(shí)受重力、支持力、彈簧彈力和摩擦力四個(gè)力作用，小球的受力個(gè)數(shù)發(fā)生改變，故A錯(cuò)誤．小球所受的最大靜摩擦力為：f=μmg=0.2×10N=2N，根據(jù)牛頓第二定律得小球的加速度為：．合力方向向左，所以向左運(yùn)動(dòng)，故B正確，C錯(cuò)誤．若剪斷彈簧，則在剪斷的瞬間，輕繩對(duì)小球的拉力瞬間為零，此時(shí)小球所受的合力為零，則小球的加速度為零，故D正確．故選BD．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道剪斷細(xì)線的瞬間，彈簧的彈力不變，剪短彈簧的瞬間，輕繩的彈力要變化，結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解．9、BD【解析】

當(dāng)細(xì)線被燒斷，小球以此時(shí)車廂的速度為初速度做平拋運(yùn)動(dòng)，而車廂做加速運(yùn)動(dòng)，分車向左向右兩種情況進(jìn)行分析即可解答；【詳解】由題意可知，車在做加速度向右的運(yùn)動(dòng)，可能是加速向右，線斷后做平拋運(yùn)動(dòng)，由于車是加速的，故車的位移大于球的水平位移，P在O點(diǎn)的左側(cè)；若車向左運(yùn)動(dòng)則是減速運(yùn)動(dòng)，車的位移小于球的水平位移，P在O點(diǎn)的左側(cè)，故選項(xiàng)BD正確，選項(xiàng)AC錯(cuò)誤?！军c(diǎn)睛】本題要注意根據(jù)小球的狀態(tài)分析車的運(yùn)動(dòng)情況，知道細(xì)線燒斷后小球做平拋運(yùn)動(dòng)。10、ABC【解析】

原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量，選項(xiàng)A正確；重核的比結(jié)合能比中等核小，因此重核衰變時(shí)釋放能量，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和大于原來(lái)重核的結(jié)合能，故B正確；銫原子核不如鉛原子核穩(wěn)定，則銫原子核的結(jié)合能小于鉛原子核的結(jié)合能，選項(xiàng)C正確；比結(jié)合能越大，原子越穩(wěn)定，故D錯(cuò)誤；故選ABC.點(diǎn)睛：本題考查了結(jié)合能的知識(shí)，知道當(dāng)核子結(jié)合成原子核時(shí)有質(zhì)量虧損，要釋放一定能量，原子核的平均結(jié)合能越大，表示原子核的核子結(jié)合得越牢固.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、AD【解析】

①由圖可知，甲圖中多用電表，而乙圖是靈敏電壓表，需要測(cè)量電壓，因此選用甲圖，故A正確，BCD錯(cuò)誤．②根據(jù)理想變壓器的原副線圈的電壓與其匝數(shù)關(guān)系式：，計(jì)算可得A．若變壓器的鐵芯沒有閉合，則得出副線圈的電壓為0，故A錯(cuò)誤；B．若是電壓的測(cè)量出了問題，應(yīng)該是小于12V，不應(yīng)該大于，故B錯(cuò)誤；C．副線圈實(shí)際匝數(shù)與標(biāo)注的“200”不符，若小于200匝，由公式可知，副線圈的電壓小于12.0V，故C錯(cuò)誤；D．若學(xué)生電源實(shí)際輸出電壓大于標(biāo)注的“6V“，由公式可知，副線圈的電壓可能為13.0V，故D正確．12、用圓規(guī)畫一個(gè)盡可能小的圓把所有的落點(diǎn)圈在里面,圓心即平均位置偶然誤差同一位置由靜止開始m1·OP＝m1·OM＋m2·ONOP＝ON－OM【解析】（1）由于落點(diǎn)比較密集，又較多，每次測(cè)量距離很難，確定落點(diǎn)平均位置的方法是最小圓法，用圓規(guī)畫一個(gè)盡可能小的圓把所有的落點(diǎn)圈在里面，圓心即平均位置，這樣可以減小偶然誤差；

（2）為了保證小球每次到達(dá)斜面末端時(shí)速度相同，應(yīng)讓小球每次從同一位置由靜止滑下；

（3）設(shè)落地時(shí)間為t，則有：v1=，v′1=，v′2=

而動(dòng)量守恒的表達(dá)式是：m1v1=m1v1′+m2v2′

所以若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，則有：m1?OM+m2?ON=m1?OP

成立；

若碰撞是彈性碰撞，動(dòng)能是