黑龍江省哈爾濱市阿城區(qū)第二中學(xué)2021-2022學(xué)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請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、氫原子的核外電子從距核較近的軌道躍遷到距核較遠(yuǎn)的軌道的過程中(

)A．原子要吸收光子,電子的動能增大,原子的電勢能增大B．原子要放出光子,電子的動能減小,原子的電勢能減小C．原子要吸收光子,電子的動能增大,原子的電勢能減小D．原子要吸收光子,電子的動能減小,原子的電勢能增大2、如圖所示，在傾角為45°的光滑斜面上有一圓球，在球前放一光滑擋板使球保持靜止，此時(shí)球?qū)π泵娴恼龎毫镹1；若去掉擋板，球?qū)π泵娴恼龎毫镹2，則下列判斷正確的是（）A． B．N2=N1 C．N2=2N1 D．3、通過一阻值R=100Ω的電阻的交變電流如圖所示，其周期為1s．電阻兩端電壓的有效值為A．12V B．4V C．15V D．8V4、氫原子的核外電子從距核較近的軌道躍遷到距核較遠(yuǎn)的軌道過程中()A．原子要吸收光子，電子的動能增大，原子的電勢能增大，原子的能量增大B．原子要放出光子，電子的動能減小，原子的電勢能減小，原子的能量也減小C．原子要吸收光子，電子的動能增大，原子的電勢能減小，原子的能量增大D．原子要吸收光子，電子的動能減小，原子的電勢能增大，原子的能量增大5、列車在空載時(shí)加速經(jīng)過一段平直的路段，通過某點(diǎn)時(shí)速率為v，加速度大小為a1；當(dāng)列車滿載貨物再次加速經(jīng)過同一點(diǎn)時(shí)，速率仍為v，加速度大小變?yōu)閍2。設(shè)列車發(fā)動機(jī)的功率恒為P，阻力是列車重力的k倍，重力加速度大小為A．kg+a1kg+a2 B．6、2018年1月8日，美國軍方高機(jī)密衛(wèi)星在進(jìn)入太空后完全失去了聯(lián)系，新年就迎來發(fā)殘片射失?。鐖D所示，某一質(zhì)量為m的衛(wèi)星殘片從離地面H高處由靜止落至地面并陷入泥土一定深度h而停止，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g．關(guān)于殘片下落的整個過程，下列說法中正確的有A．殘片克服泥土阻力所做的功為mghB．殘片下落的全過程中重力的沖量大于泥土阻力的沖量C．殘片所受泥土的阻力沖量大于D．殘片從接觸地面到靜止的過程中動量的改變量等于所受阻力的沖量二、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選項(xiàng)中，有多個選項(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，有選錯的得0分。7、如圖所示，用絲線吊一個質(zhì)量為m的帶電(絕緣)小球處于勻強(qiáng)磁場中，空氣阻力不計(jì)，當(dāng)小球分別從A點(diǎn)和B點(diǎn)向最低點(diǎn)O運(yùn)動且兩次經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)()A．小球的動能相同B．絲線所受的拉力相同C．小球所受的洛倫茲力相同D．小球的向心加速度相同8、下列說法中正確的是（）A．盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)揭示了原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)B．90232Th衰變成82208Pb要經(jīng)過6次C．β衰變中產(chǎn)生的β射線實(shí)際上是原子的核外電子掙脫原子核的束縛而形成的D．比結(jié)合能越大，表示原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定9、在人類對微觀世界進(jìn)行探索的過程中，科學(xué)實(shí)驗(yàn)起到了非常重要的作用．下列說法符合歷史事實(shí)的是()A．密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)測出了基本電荷的數(shù)值B．貝克勒爾通過對天然放射現(xiàn)象的研究，發(fā)現(xiàn)了原子中存在原子核C．居里夫婦從瀝青鈾礦中分離出了釙(Po)和鐳(Ra)兩種新元素D．盧瑟福通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了在原子核內(nèi)部存在質(zhì)子10、關(guān)于近代物理學(xué)的下列說法正確的是（）A．由玻爾理論可知，氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時(shí)，要釋放一定頻率的光子，同時(shí)電子的動能增大，電勢能減小B．對于同一種金屬來說，其極限頻率恒定，與入射光的頻率及光的強(qiáng)度均無關(guān)C．盧瑟福通過粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子核內(nèi)部由核子構(gòu)成D．核發(fā)生衰變時(shí)，新核與原來的原子核相比，中子數(shù)不變，質(zhì)量數(shù)不變?nèi)?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)利用光電傳感器設(shè)計(jì)了測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，實(shí)驗(yàn)器材有鐵架臺、光電計(jì)時(shí)器、小鋼球等．鐵架臺上端固定一個電磁鐵，通電時(shí)，小鋼球被吸在電磁鐵上，斷電時(shí)，小鋼球自由下落．（1）先將光電門固定在A處，光電計(jì)時(shí)器記錄下小球經(jīng)過光電門的時(shí)間，量出小球釋放點(diǎn)距A的距離為h0，測出小球的直徑d（d遠(yuǎn)小于h0）．則小球運(yùn)動到光電門處的瞬時(shí)速度v=________，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=________．用題中所給字母表示）（2）若某次實(shí)驗(yàn)時(shí)光電計(jì)時(shí)器記錄下小鋼球經(jīng)過光電門的時(shí)間為，請你判斷此時(shí)光電門距A處的距離________．（用（1）中所給字母表示）（3）由于直尺的長度限制，該同學(xué)改測光電門位置與其正上方固定點(diǎn)P（圖中未畫出）之間的距離h，并記錄小球通過光電門的時(shí)間．移動光電門在豎直桿上的位置，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)．利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出如圖2所示的圖象，已知圖象斜率為k，縱截距為b，根據(jù)圖象可知重力加速度g=________．12．（12分）(1)在“雙縫干涉測量光的波長”實(shí)驗(yàn)中①小李同學(xué)用綠光作為入射光，發(fā)現(xiàn)干涉條紋的間距太小，為了增大干涉條紋的間距，該同學(xué)可以采用的方法有_______A．改用紅光作為入射光B．更換間距更大的雙縫C．增大單縫與雙縫間的距離②小胡同學(xué)把測量頭的分劃板中心刻線與某亮條紋的中央對齊，此時(shí)10等分的游標(biāo)卡尺如圖所示，其讀數(shù)為________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）蹦床運(yùn)動是運(yùn)動員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、翻滾并做各種空中動作的運(yùn)動項(xiàng)目。一個質(zhì)量為60kg的運(yùn)動員，從離水平網(wǎng)面3.2m高處自由下落，著網(wǎng)后沿豎直方向蹦回離水平網(wǎng)面5.0m高處。已知運(yùn)動員與網(wǎng)接觸的時(shí)間為1.2s，若把這段時(shí)間內(nèi)網(wǎng)對運(yùn)動員的作用力當(dāng)作恒力來處理，求此力的大小和方向。（g取10m/s2）14．（16分）質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具，它的構(gòu)造原理如圖所示．離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束(速度可看作為零)，經(jīng)加速電場(加速電場極板間的距離為d、電勢差為U)加速，然后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，最后到達(dá)記錄它的照相底片P上．設(shè)離子在P上的位置與人口處S1之間的距離為x.(1)求該離子的比荷q/m.(2)若離子源產(chǎn)生的是帶電量為q、質(zhì)量為m1和m2的同位素離子(m1＞m2)，它們分別到達(dá)照相底片上的P1、P2位置(圖中末畫出)，求P1、P2間的距離△x.(3)若第(2)小題中兩同位素離子同時(shí)進(jìn)入加速電場，求它們到達(dá)照相底片上的時(shí)間差△t(磁場邊界與靠近磁場邊界的極板間的距離忽略不計(jì))．15．（12分）如圖所示，在與水平方向成53°的斜向上拉力F作用下，質(zhì)量為0.4kg的小物塊從靜止開始沿水平地面做勻加速直線運(yùn)動，經(jīng)1s運(yùn)動的距離為6m，隨即撤掉F，小物塊運(yùn)動一段距離后停止．已知物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s1．求：（1）物塊運(yùn)動的最大速度；（1）F的大?。?/p>

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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】

從距核較近的軌道躍遷到距核較遠(yuǎn)的軌道過程中，原子要吸收光子，能級增大，總能量增大，根據(jù)知，電子的動能減小，則電勢能增大。A.原子要吸收光子，電子的動能增大，原子的電勢能增大，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯誤；B.原子要放出光子，電子的動能減小，原子的電勢能減小，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯誤；C.原子要吸收光子，電子的動能增大，原子的電勢能減小，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯誤；D.原子要吸收光子，電子的動能減小，原子的電勢能增大，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確。2、A【解析】

用光滑擋板使球保持靜止時(shí)，分析受力情況，作出力圖如圖，由平衡條件得，斜面對球的支持力N1=mg，球?qū)π泵娴恼龎毫閙g.去掉擋板時(shí)，球?qū)π泵娴恼龎毫镹2=mgcos45°=mg則得到故選：A3、B【解析】

根據(jù)電流的熱效應(yīng)計(jì)算電流的有效值：可得流過電阻的電流的有效值：A電阻兩端電壓的有效值為：V故B正確．4、D【解析】氫原子的核外電子從距核較近軌道躍遷到距核較遠(yuǎn)的軌道過程中,原子的能量要增大,原子要吸收光子,因克服靜電引力做功.原子的電勢能要增大,故ABC錯誤,D正確.5、B【解析】

因兩次經(jīng)過某點(diǎn)的速率相同，功率相同，由F=Pv可知牽引力相同；由牛頓第二定律，空載時(shí)：F-kmg=ma1；滿載時(shí)：F-kMg=M6、C【解析】取從靜止開始釋放到落到進(jìn)入泥土中為研究過程，應(yīng)用由動能定理得mg(H+h)-Wf=0，解得Wf=mg(H+h)，故A錯誤．取整個過程為研究，應(yīng)用由動量定理：IG-If=0，即全過程中重力的沖量等于泥土阻力的沖量，選項(xiàng)B錯誤；對殘片陷入泥土的過程：，即，即殘片所受泥土的阻力沖量大于，選項(xiàng)C正確；由動量定理，殘片從接觸地面到靜止的過程中動量的改變量等于所受重力和阻力的沖量和，選項(xiàng)D錯誤；故選C.點(diǎn)睛：此題考查動能定理及動量定理的應(yīng)用；在涉及力和位移問題中用動能定理，涉及力和時(shí)間問題中用動量定理較方便的應(yīng)用范圍很廣，使用時(shí)注意選擇正方向．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選項(xiàng)中，有多個選項(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，有選錯的得0分。7、AD【解析】

帶電小球在重力與拉力及洛倫茲力共同作用下，繞固定點(diǎn)做圓周運(yùn)動，由于拉力與洛倫茲力始終垂直于速度方向，它們對小球不做功．因此僅有重力作功，則有機(jī)械能守恒．從而可以確定動能是否相同，并由此可確定拉力與洛倫茲力．由向心加速度公式和牛頓第二定律列式分析．【詳解】A、小球運(yùn)動過程中，所受的細(xì)線的拉力與洛倫茲力對小球不做功，僅僅有重力作功，則小球機(jī)械能守恒，所以小球分別從A點(diǎn)和B點(diǎn)向最低點(diǎn)O運(yùn)動且兩次經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)的動能相同;故A正確.B、小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)速度大小不變，則根據(jù)牛頓第二定律可知，由于速度方向不同，導(dǎo)致產(chǎn)生的洛倫茲力的方向也不同，則拉力的大小也不同;故B錯誤.C、小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)速度大小不變，由于速度方向不同，導(dǎo)致產(chǎn)生的洛倫茲力的方向也不同，則洛倫茲力不相同;故C錯誤.D、小球的動能相同則速度的大小相等，據(jù)知，v、r相同，可知小球所受的向心力相同,向心加速度相同;故D正確.故選AD.【點(diǎn)睛】本題考查對小球進(jìn)行受力分析，并得出力做功與否，根據(jù)機(jī)械能守恒定律來解題是突破口，同時(shí)注意洛倫茲力方向隨著速度的方向不同而不同．最后由牛頓第二定律來分析向心力與向心加速度．8、BD【解析】

A.盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)揭示了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故A項(xiàng)與題意不相符；B.90232Th衰變成82208Pb電荷數(shù)少8，質(zhì)量數(shù)少24，設(shè)經(jīng)過n次4n=24,2n-m=8解得：n=6,m=4故B項(xiàng)與題意相符；C.衰變中產(chǎn)生的β射線實(shí)際上是原子核中的一個中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€質(zhì)子和一個電子，電子釋放出來，不是來自核外電子，故C項(xiàng)與題意不相符；D.比結(jié)合能的大小反映原子核的穩(wěn)定程度，比結(jié)合能越大，表示原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，故D項(xiàng)與題意相符。9、AC【解析】試題分析：密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)測出了基本電荷的數(shù)值，選項(xiàng)A正確；貝克勒爾通過對天然放射現(xiàn)象的研究揭示了原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，選項(xiàng)B錯誤；居里夫婦從瀝青鈾礦中分離出了釙（Po）和鐳（Ra）兩種新元素，選項(xiàng)C正確；盧瑟福通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)說明了原子核核式結(jié)構(gòu)理論，選項(xiàng)D錯誤；故選AC．考點(diǎn)：物理學(xué)史10、AB【解析】

A、由玻爾理論可知,氫原子的核外電子由較高能級躍遷到較低能級時(shí)，要輻射一定頻率的光子，同時(shí)半徑減小，電場力做正功，電勢能減小；由庫侖力提供向心力得：可知電子的動能增大，故A正確；B、金屬的極限頻率是由金屬本身決定的，對于同一種金屬來說，其極限頻率恒定，與入射光的頻率及光的強(qiáng)度均無關(guān)，故B正確；C、當(dāng)α粒子穿過原子時(shí)，電子對α粒子影響很小，影響α粒子運(yùn)動的主要是原子核，離核遠(yuǎn)則α粒子受到的庫侖斥力很小，運(yùn)動方向改變小，只有當(dāng)α粒子與核十分接近時(shí)，才會受到很大庫侖斥力，而原子核很小，所以α粒子接近它的機(jī)會就很少，因此只有少數(shù)α粒子發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)，盧瑟福正是對這些現(xiàn)象的認(rèn)真研究提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型，故C錯誤；D、根據(jù)β衰變的實(shí)質(zhì)可知，在β衰變的過程中，原子核內(nèi)的其中一個中子轉(zhuǎn)化為一個質(zhì)子和一個電子，所以新核的質(zhì)量數(shù)不變，中子數(shù)減少一個，故D錯誤；故選AB．【點(diǎn)睛】根據(jù)玻爾理論分析氫原子中動能的變化以及氫原子電勢能的變化；金屬的極限頻率是由金屬本身決定的；湯姆遜在發(fā)現(xiàn)電子后提出了棗糕式原子模型，盧瑟福在α粒子散射實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型；β衰變時(shí)，新核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少1個，質(zhì)量數(shù)不變．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、4h0【解析】

（1）[1]小鋼球運(yùn)動到光電門處的瞬時(shí)速度近似等于平均速度，則：[2]根據(jù)：可得：（2）[3]由：則：（3）[4]設(shè)小球到達(dá)P點(diǎn)的速度為v0，則根據(jù)：且：聯(lián)立解得：則：解得：【名師點(diǎn)睛】解答本題要知道極短時(shí)間內(nèi)的平均速度可以代替瞬時(shí)速度，能根據(jù)自由落體運(yùn)動的基本公式分析，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．12、A12.0mm【解析】

①根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式，知干涉條紋間距與入射光的波長成正比，與雙縫到屏的距離成正比，與雙縫間距離成反比；則：A項(xiàng)：改用紅光作為入射光，紅光的波長比黃光的大，則干涉條紋間距增大，故A正確；B項(xiàng)：增大雙縫之間的距離，干涉條紋間距減小，故B錯誤；C項(xiàng)：增大單縫與雙縫間的距離，干涉條紋間距不受影響，故C錯誤。②游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為12mm，游標(biāo)尺上第0個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為0×0.1mm=0.0mm，所以最終讀數(shù)為：12mm+0.0mm=12.0mm。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