山西省運城市臨晉中學2021-2022學年物理高二下期末聯(lián)考試題含解析

2021-2022高二下物理期末模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、2016年8月16日凌晨，被命名為“墨子號”的中國首顆量子科學實驗衛(wèi)星開啟星際之旅，這是我國在世界上首次實現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信，構(gòu)建天地一體化的量子保密通信與科學實驗體系．如圖所示，“墨子號”衛(wèi)星的工作高度約為500km，在軌道上繞地球做勻速圓周運動，經(jīng)過時間t(t小于其運動周期)，運動的弧長為s，與地球中心連線掃過的角度為θ弧度，引力常量為G，則下列關(guān)于“墨子號”的說法正確的是()A．線速度大于第一宇宙速度B．質(zhì)量為C．環(huán)繞周期為D．向心加速度小于地球同步衛(wèi)星的向心加速度2、在探究“加速度與物體受力的關(guān)系”實驗中,我們首先保持砝碼質(zhì)量不變研究小車質(zhì)量和加速度的關(guān)系,再保持小車質(zhì)量不變研究砝碼和加速度的關(guān)系最終得到F=ma,從科學研究的方法來說,這屬于()A．等效替代 B．控制變量C．科學假說 D．數(shù)學歸納3、下列說法正確的是（）A．用光導(dǎo)纖維傳播信號是利用了光的全反射B．光學鏡頭上的增透膜利用了光的衍射現(xiàn)象C．偏振光可以是橫波，也可以是縱波D．雨后天晴，馬路上的油膜在陽光照耀下出現(xiàn)的彩色現(xiàn)象是光的衍涉現(xiàn)象4、如圖所示，氫原子在不同能級間發(fā)生a、b、c三種躍遷時，釋放光子的頻率分別是va、vb、vc，下列關(guān)系式正確的是（）A．vb=va+vcB．C．D．5、質(zhì)量為m的小球用細線吊在斜面上，如圖所示。系統(tǒng)靜止時繩與斜面平行，不計一切摩擦。當斜面體向右以a=0.75g的加速度（g為當?shù)刂亓铀俣龋﹦蚣铀龠\動時，小球與斜面剛好分離，則斜面體傾角α等于（）A．30°B．37°C．53°D．60°6、街旁路燈，江海里的航標都要求在夜晚亮，白天熄，利用半導(dǎo)體的電學特性制成了自動點亮、熄滅的裝置，實行了自動控制，這是利用半導(dǎo)體的（）A．壓敏性 B．光敏性 C．熱敏性 D．三種特性都利用二、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、兩列簡諧橫波在同種介質(zhì)中沿x軸相向傳播，如圖所示是兩列波在t＝0時的各自波形圖，實線波A向右傳播，周期為TA.虛線波B向左傳播。已知實線波的振幅為10cm，虛線波的振幅為5cm。則下列說法正確的是（）A．虛線波B遇到障礙物時更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象B．實線波和虛線波的頻率之比為2∶3C．兩列波在相遇區(qū)域內(nèi)會發(fā)生干涉現(xiàn)象D．t＝TA時，x＝5m處的質(zhì)點的位移為10cm8、圖示是氫原子的能級示意圖，大量處于基態(tài)的氫原子吸收了某種單色光的能量后能發(fā)出6種不同頻率的光子，分別用它們照射某種金屬板時，只有頻率分別為v1、v2、v3、v4（v1＞v2＞v3＞v4）的四種光能發(fā)生光電效應(yīng)。則普朗克常量可表示為（）A．13.6eVν1 B．12.09eVν29、一個矩形線圈在勻強磁場中轉(zhuǎn)動產(chǎn)生交流電壓為U=220Sin100πtV，則（）A．它的頻率是50Hz B．當t=0時，線圈平面與中性面重合C．電壓的平均值是220V D．當s時，電壓達到最大值10、一根輕質(zhì)細線將2個薄鐵墊片A、B連接起來，一同學用手固定B，此時A、B間距為3L，A距地面為L，如圖所示。由靜止釋放A、B，不計空氣阻力，且A、B落地后均不再彈起。從釋放開始到A落地歷時t1，A落地前的瞬時速率為v1，從A落地到B落在A上歷時t2，B落在A上前的瞬時速率為v2，則（）A．t1>t2 B．t1＝t2 C．v1:v2＝1:2 D．v1:v2＝1:3三、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）某探究學習小組的同學欲以如圖2裝置中的沿塊為對象驗證“牛頓第二定律”，裝置由彈簧測力計、氣墊導(dǎo)軌、兩個光電門、滑塊和祛碼盤(含琺碼)等組成.光電門可以測出滑塊的遮光條依次分別通過兩個光電門的時間?t1、?t2，游標卡尺測出遮光條的寬度d，導(dǎo)軌標尺可以測出兩個光電門間的距離L，另用天平測出滑塊、祛碼盤(含硅碼)的質(zhì)最分別為M和m.不計滑輪的重量和摩擦.(1)測量d時，某次游標卡尺(主尺的最小分度為1mm)的示數(shù)如圖1所示.其讀數(shù)為_____cm.(2)實驗操作中.下列說法不正確的是________A．該裝置可以不平衡摩擦力.只需要將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平B．為減小誤差.實驗中一定要保證質(zhì)量m遠小于質(zhì)量MC．實驗時，多次在同一條件下重復(fù)實驗取遮光條通過兩光電門時間的平均值減小偶然誤差D．如果氣墊導(dǎo)軌水平則輕推滑塊勻速滑動時.通過兩個光電門的時間?t1和?t2必相等(3)該裝置中彈簧測力計的讀數(shù)F,需要驗證的表達式為F=______.(4)對質(zhì)量保持不變的過程，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出滑塊的加速度a與彈簧測力計示數(shù)F的關(guān)系圖象，圖3中最符合本實驗實際情況的是______12．（12分）如圖是用氣墊導(dǎo)軌驗證兩滑塊碰撞過程中動量守恒的實驗裝置,已知遮光板寬度為,實驗過程中給滑塊一向右的初速度,使它碰撞靜止的滑塊．某同學記錄了滑塊碰撞前經(jīng)過光電門的遮光時間、碰撞后經(jīng)過光電門的遮光時間;滑塊碰撞后經(jīng)過光電門的遮光時間,選向右為正方向．(1)該實驗還需測量的量為__________A．滑塊的質(zhì)量B．滑塊的質(zhì)量C．兩光電門之間的距離D．開始時滑塊之間的距離(2)以下各空用題中和第(1)問中相關(guān)字母表達①碰撞前滑塊的總動量為__________．②若碰后滑塊向右運動,則碰撞后滑塊的總動量為__________．③若碰后滑塊向左運動,則碰撞后滑塊的總動量為__________．通過比較滑塊碰撞前后的總動量,既可驗證兩滑塊碰撞過程中動量是否守恒．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,半圓形玻璃磚的半徑R=10cm,折射率為n=,直徑AB與屏幕MN垂直并接觸于A點．激光a以入射角θ1=30°射入玻璃磚的圓心O,在屏幕MN上出現(xiàn)了兩個光斑．求這兩個光斑之間的距離L．14．（16分）如圖（a）所示，在垂直于勻強磁場B的平面內(nèi)，半徑為r的金屬圓盤繞過圓心O的軸承轉(zhuǎn)動，圓心O和邊緣K通過電刷與一個電路連接，電路中的P是加上一定正向電壓才能導(dǎo)通的電子元件．流過電流表的電流I與圓盤角速度ω的關(guān)系如圖（b）所示，其中ab段和bc段均為直線，且ab段過坐標原點．ω>0代表圓盤逆時針轉(zhuǎn)動．已知：R=3.0Ω，B=1.0T，r=0.2m．忽略圓盤、電流表和導(dǎo)線的電阻．（1）根據(jù)圖（b）寫出ab、bc段對應(yīng)I與ω的關(guān)系式；（2）求出圖（b）中b、c兩點對應(yīng)的P兩端的電壓Ub、Uc；（3）分別求出ab、bc段流過P的電流IP與其兩端電壓UP的關(guān)系式.15．（12分）已知水的密度ρ＝1.0×103kg/m3、摩爾質(zhì)量M＝1.8×10-2kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.0×1023mol-1。試求：(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)⑴水分子的質(zhì)量m0；⑵一個水分子的直徑d。

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、C【解析】

第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球做圓周運動的最大環(huán)繞速度，可知“墨子號”的線速度一定小于第一宇宙速度，故A錯誤；“墨子號”衛(wèi)星是環(huán)繞天體，根據(jù)萬有引力提供向心力無法求出“墨子號”的質(zhì)量，故B錯誤；衛(wèi)星的角速度，則周期，故C正確；根據(jù)，可得，“墨子號”衛(wèi)星的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，則“墨子號”衛(wèi)星的向心加速度大于同步衛(wèi)星的向心加速度，故D錯誤．所以C正確，ABD錯誤．2、B【解析】

在研究物體的“加速度、作用力和質(zhì)量”三個物理量的關(guān)系時，由于變量較多，因此采用了“控制變量法”進行研究，分別控制一個物理量不變，看另外兩個物理量之間的關(guān)系，即“先保持砝碼質(zhì)量不變研究小車質(zhì)量和加速度的關(guān)系，再保持小車質(zhì)量不變研究砝碼和加速度的關(guān)系”。故ACD錯誤，B正確；3、A【解析】

A．用光導(dǎo)纖維傳播信號是利用了光的全反射，選項A正確；B．光學鏡頭上的增透膜利用了光的干涉現(xiàn)象，選項B錯誤；C．偏振光只能是橫波，不可以是縱波，選項C錯誤；D．雨后天晴，馬路上的油膜在陽光照耀下出現(xiàn)的彩色現(xiàn)象是光的干涉現(xiàn)象，選項D錯誤；故選A.4、A【解析】因為Em-En=hv，知Eb=Ea+EC，即，解得，故選A.5、C【解析】

當小球與斜面剛好分離時，斜面對小球沒有支持力，小球受力如圖所示：由牛頓第二定律得：mgcotθ=ma，解得cotθ=0.75，θ=53°，故ABD錯誤，C正確。6、B【解析】

燈要求夜晚亮、白天熄。則白天有光，黑夜沒有光，則是由光導(dǎo)致電路的電流變化，所以電路中光傳感器導(dǎo)致電阻變化，實現(xiàn)動控制，因此是利用半導(dǎo)體的光敏性，故B正確。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、AD【解析】由波形圖可知，虛線波B的波長大于實線波A的波長，則虛線波B遇到障礙物時更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，選項A正確；因λA=4m，λB=6m，兩列波的波速相同，根據(jù)f=vλ可知實線波和虛線波的頻率之比為3:2，選項B錯誤；兩列波的頻率不同，則兩列波相遇時不會產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，選項C錯誤；t=TA時，兩波均向前傳播4m，此時x=5m處的質(zhì)點由實線波引起的位移為10cm8、BD【解析】大量處于基態(tài)的氫原子吸收了某種單色光的能量后能發(fā)出6種不同頻率的光子，可知氫原子從n=1躍遷到了n=4能級，根據(jù)能級差可知從n=4躍遷到n=1放出光子的頻率最大即v1，有：E4-E1=hv1，可得：h=12.56eVv1，故A錯誤；根據(jù)能級差可知從n=3躍遷到n=1放出光子的頻率為v2，有E3-E1=hv2，可得：h=12.09eVv2，故B正確；根據(jù)能級差可知從n=2躍遷到n=1放出光子的頻率為v3，有：E2-E1=h9、ABD【解析】

A．線圈的角速度為100πrad/s，故其頻率為：f==50Hz，故A正確；B．當t=0時e=0，此時線圈處在中性面上，故B正確．C．交流電的有效值U==220V，平均值和有效值不同；故C錯誤；D．當t=s時，sin100πt=1，所以e有最大值，故D正確；故選ABD．【點睛】對于交流電的產(chǎn)生和描述要正確理解，要會推導(dǎo)交流電的表達式，明確交流電表達式中各個物理量的含義．10、BC【解析】

AB．由靜止釋放A、B，A、B都做自由落體運動，A運動的位移為L，B運動的位移為4L，根據(jù)自由落體公式可知，A落地的時間B落地的時間為則有所以t1=t2，故A錯誤，B正確；CD．A落地前瞬間速率為B落地前瞬間速率為所以v1：v2=1：2，故C正確，D錯誤。故選BC。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、1.130BA【解析】

第一空.游標卡尺的讀數(shù)由主尺與游標尺的示數(shù)之和，所以；第二空.考察實驗過程的操作細節(jié)問題：A.氣墊導(dǎo)軌由于阻力幾乎為零，所以不必平衡阻力，故選項A正確；B.彈簧秤與細繩串聯(lián)的，所以拉力直接可以測量，不必滿足鉤碼的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量；C.實驗時，多次在同一條件下重復(fù)實驗取遮光條通過兩光電門時間的平均值減小偶然誤差，此做法合理，所以選項C正確；D.如果氣墊導(dǎo)軌水平則輕推滑塊勻速滑動時。通過兩個光電門的時間△t1和△t2必相等，選項D正確.本問選擇錯誤的故填B.第三空.對滑塊根據(jù)牛頓第二定律和運動學公式有：滑塊通過光電門的速度，，又，從而求得加速度，對滑塊有：2F=Ma，所以.第四空.對質(zhì)量保持不變的過程，由牛頓第二定律，加速度應(yīng)與作用力成正比，所以a-F圖象是一條過原點的直線，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出滑塊的加速度a與彈簧測力計示數(shù)F的關(guān)系圖象是圖A.12、AB【解析】（1）由實驗步驟可知：滑塊A碰撞前的速度、碰撞后A的速度；滑塊B碰撞后的速度；要驗證的關(guān)系是：，即，則需要測量的物理量是：滑塊A的質(zhì)量m1和滑塊B的質(zhì)量m2，故選AB.（2）由（1）的分析可知，①碰撞前滑塊A、B的總動量為；②若碰后滑塊A向右運動，則碰撞后滑塊A、B的總動量為；③若碰后滑塊A向左運動，則碰撞后滑塊A、B的總動量為；點睛：本題考查驗證動量守恒定律的基本實驗，理解光電門能測量瞬時速度的原理，能正確利用動量守恒定律列式，結(jié)合求出的速度即可明確應(yīng)驗證的表達式．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、0.23m【解析】試題分析：根據(jù)折射定律求出折射角的大小，通過幾何關(guān)系求出由于折射和反射形成的兩個光斑之間的距