2021-2022學(xué)年湖南省株洲市茶陵縣二中高二物理第二學(xué)期期末聯(lián)考模擬試題含解析

2021-2022高二下物理期末模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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、氫原子的能級圖如圖所示，一群氫原子處于n=4的能級狀態(tài)．關(guān)于這群氫原子，下列說法中正確的是（）A．這群氫原子向低能級躍遷時最多能輻射出4種頻率的光B．由n=4能級向基態(tài)躍遷時輻射光的波長最短C．處于n=4能級的氫原子電離至少需要12.75eV的能量D．從n=4能級躍遷到n=3能級釋放光子的能量大于從n=3能級躍遷到n=2能級釋放光子的能量2、如圖所示，在粗糙的水平面上放一質(zhì)量為2kg的物體，現(xiàn)用F=8N的力，斜向下推物體，力F與水平面成角，物體與水平面之間的滑動摩擦系數(shù)為μ=0.5，則A．物體對地面的壓力為24NB．物體所受的摩擦力為12NC．物體加速度為D．物體將向右勻速運動3、如圖所示，一長木板放置在水平地面上，一根輕彈簧右端固定在長木板上，左端連接一個質(zhì)量為m的小物塊，小物塊可以在木板上無摩擦滑動．現(xiàn)在用手固定長木板，把小物塊向左移動，彈簧的形變量為x1；然后，同時釋放小物塊和木板，木板在水平地面上滑動，小物塊在木板上滑動；經(jīng)過一段時間后，長木板達到靜止?fàn)顟B(tài)，小物塊在長木板上繼續(xù)往復(fù)運動．長木板靜止后，彈簧的最大形變量為x2.已知地面對長木板的滑動摩擦力大小為Ff.當(dāng)彈簧的形變量為x時，彈性勢能Ep＝kx2，式中k為彈簧的勁度系數(shù)．由上述信息可以判斷()A．整個過程中小物塊的速度可以達到B．整個過程中木板在地面上運動的路程為C．長木板靜止后，木板所受的靜摩擦力的大小不變D．若將長木板改放在光滑地面上，重復(fù)上述操作，則運動過程中物塊和木板的速度方向可能相同4、如圖甲，A、B、C、D是某電場中一條電場線上相距較近的四點，且A、B兩點間的距離與C、D兩點間的距離相等．有一電子以一定的初速度且僅在電場力的作用下，沿AD由A點運動到D點，電子所經(jīng)位置具有的電勢能Ep隨距A點的距離x變化如圖乙所示．則（）A．電子在A點的速度大于在D點的速度B．A點的電場強度小于D點的電場強度C．A點電勢的低于B點的電勢D．A、B兩點間的電勢差小于C、D兩點間的電勢差5、兩木塊A、B質(zhì)量分別為m、M，用勁度系數(shù)為k的輕彈簧連在一起，放在水平地面上，如圖所示，用外力將木塊A壓下一段距離靜止，釋放后A上下做簡諧振動。在振動過程中，木塊B剛好始終不離開地面即它對地面最小壓力為零。以下說法正確的是A．在振動過程中木塊A的機械能守恒 B．A做簡諧振動的振幅為C．A做簡諧振動的振幅為 D．木塊B對地面的最大壓力是6、質(zhì)譜儀是測量帶電粒子的比荷和分析同位素的重要工具．如圖所示，帶電粒子從容器下方的小孔飄入電勢差為的加速電場，其初速度幾乎為零，然后經(jīng)過沿著與磁場垂直的方向進入磁感應(yīng)強度為的勻強磁場中，最后打到照相底片上．現(xiàn)有某種元素的三種同位素的原子核由容器進入質(zhì)譜儀，最后分別打在底片、、三個位置．不計粒子重力．則打在處的粒子()A．質(zhì)量最小 B．比荷最小 C．動能最小 D．動量最小二、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、如圖(a)所示，金屬圓環(huán)處在勻強磁場中，磁場大小隨時間的變化關(guān)系如圖(b)所示．在0-2T內(nèi)，關(guān)于金屬圓環(huán)中的感應(yīng)電流，下列說法中正確的是（）A．方向先順時針后逆時針B．方向先逆時針后順時針C．大小先增大后減小D．大小一直保持不變8、甲、乙兩球在水平光滑軌道上向同方向運動，已知它們的動量分別是，，甲從后面追上乙并發(fā)生碰撞，碰后乙球的動量變?yōu)椋瑒t兩球質(zhì)量和間的關(guān)系可能是下面的哪種（）A．B．C．D．9、某小型發(fā)電機產(chǎn)生的交變電動勢為e＝50sin100πt(V)，對此電動勢，下列表述正確的有A．最大值是50V B．頻率是100HzC．有效值是25V D．周期是0.02s10、下列說法中正確的是（）A．在完全失重的宇宙飛船中，水的表面仍存在表面張力B．毛細(xì)管插入不浸潤液體中管內(nèi)液面會上升C．對于同一種液體，飽和汽壓隨溫度升高而增大D．當(dāng)人們感到干燥時，空氣的相對濕度一定較小E.干濕泡溫度計的示數(shù)差別越大，空氣相對濕度越大三、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）在“用油膜法估測油酸分子大小”的實驗中，具體操作如下：Ⅰ．取油酸1.00mL注入150mL的容量瓶內(nèi)，然后向瓶中加入酒精，直到液面達到150mL的刻度為止，搖動瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液．Ⅱ．用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，記錄滴入的滴數(shù)直到量筒達到1.00mL為止，恰好共滴了100滴．Ⅲ．在水盤內(nèi)注入蒸餾水，待水面穩(wěn)定后將痱子粉均勻地灑在水面上，靜置后用滴管吸取油酸酒精溶液，輕輕地向水面滴一滴溶液，酒精揮發(fā)后，油酸在水面上盡可能地散開，形成一油膜．Ⅳ．待油膜穩(wěn)定后，測得此油膜面積為3.60×101cm1．這種粗測方法是將每個分子視為球形，讓油酸盡可能地在水面上散開，則形成的油膜是由單層油酸分子組成，這層油膜的厚度可視為油酸分子的直徑．求:①1滴酒精油酸溶液中純油酸的體積是________mL；②油酸分子直徑是__________m；（結(jié)果保留1位有效數(shù)字）③某學(xué)生在做該實驗時，發(fā)現(xiàn)計算的直徑偏大，可能的原因是___________A．痱子粉撒的過多B．計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格C．計算每滴體積時，lmL的溶液的滴數(shù)多記了幾滴D．在滴入量筒之前，配制的溶液在空氣中擱置了較長時間．12．（12分）在“用雙縫干涉測光的波長”的實驗中，測量頭示意圖如圖所示，調(diào)節(jié)分劃板的位置，使分劃板中心剖線對齊某亮條紋的中心，此時測量頭的讀數(shù)為______mm．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，一球體光學(xué)器件是用折射率為的某種玻璃制成的，其半徑為R，現(xiàn)用一細(xì)光束垂直球體的軸線以i=45°的入射角從真空中射入球體，不考慮光線在球體內(nèi)的反射．①求該光線從球體中射出時，出射光線偏離原方向的角度；②若入射角i可以改變，求球體上有光線射出的面積．14．（16分）如圖所示，由同種材料制成的單匝正方形閉合導(dǎo)線框abcd位于豎直平面內(nèi)，其下方有一勻強磁場區(qū)域，該區(qū)域的上邊界水平，并與線框的ab邊平行，磁場方向與線框平面垂直。已知磁場的磁感應(yīng)強度為B，線框邊長為L，線框質(zhì)量為m，電阻為R。線框從磁場上方某高度處，由靜止開始下落，恰能勻速進入磁場區(qū)域。求：（1）當(dāng)ab邊剛進入磁場時，線框的速度大??；（2）線框在進入磁場的過程中，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量；（3）分析線框進入磁場過程中的能量轉(zhuǎn)化情況。15．（12分）如圖所示，質(zhì)量為的光滑圓弧形軌道與一質(zhì)量為的物塊緊靠著(不粘連)靜置于光滑水平面上，為半圓軌道的最低點，為軌道的水平直徑，軌道半徑，一質(zhì)量為的小球(可視為質(zhì)點)從圓弧軌道的處由靜止釋放，取，求:①小球第一次滑到點時的速度；②小球第一次經(jīng)過點后，相對能上升的最大高度.

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】

（1）這群氫原子向低能級躍遷時最多可輻射出種不同頻率的光，A錯誤；（2）根據(jù)玻爾躍遷理論，可知，能級差越大，輻射出光頻率越大，則波長越短．由題可知，該氫原子中電子從n=4能級躍遷到n=1能級的最大，故波長最短，B正確；（3）要想將n=4能級的電子剝離原子，即讓電子電離，至少需要吸收的能量，故C錯誤；（4）從n=4能級躍遷到n=3能級釋放光子的能量，從n=3能級躍遷到n=2能級釋放光子的能量，則D錯誤；故本題選B2、A【解析】受力分析如圖所示，在豎直方向上，由平衡條件得，物體與水平地面間最大靜摩擦力，水平方向上，由于，物體將靜止不動，故物體所受的摩擦力為靜摩擦力，綜上分析，正確答案為A．3、B【解析】

A、整個過程根據(jù)動能定理得：，所以速度不能達到；故A錯誤．B、當(dāng)木板靜止時，小物塊在長木板上繼續(xù)往復(fù)運動時，只有彈簧彈力做功，系統(tǒng)機械能守恒，所以當(dāng)木板剛靜止時，系統(tǒng)具有的機械能為，從開始到木板剛靜止的過程中，根據(jù)能量守恒得：，解得：；故B正確．C、長木板靜止后，對木板進行受力分析，水平方向受地面的靜摩擦力和彈簧彈力，彈簧彈力隨木塊的運動而發(fā)生改變，所以木板受的靜摩擦力也發(fā)生改變；故C錯誤．D、若將長木板改放在光滑地面上，系統(tǒng)所受合外力為零，動量守恒，則運動過程中物塊和木板的速度方向肯定相反；故D錯誤．故選B．【點睛】本題涉及到彈簧，功、機械能守恒的條件、動量守恒登陸等較多知識．題目情景比較復(fù)雜，全面考查考生理解、分析、解決問題的能力．4、A【解析】由圖可知EP逐漸變大，由于能量守恒，Ek逐漸減少，故A點的速度大于在D點的速度；EP－x圖的斜率代表電場力，A點的電場力大于D點的電場力，故A點的電場強度大于D點的電場強度；，由于電子帶負(fù)電，EP逐漸變大，電勢逐漸降低．由于A點附近的電場強度大于D點附近的電場強度，由，可知A、B兩點間的電勢差大于C、D兩點間的電勢差．綜上分析，A正確．5、D【解析】

A、振動過程中木塊A與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，木塊A機械能不守恒，故A錯誤；BCD、：當(dāng)彈簧處于伸長至最長狀態(tài)時，M剛好對地面壓力為零，故彈簧中彈力，此時m有最大加速度，由，得：，由對稱性，當(dāng)m運動至最低點時，彈簧中彈力大小為F，但此時彈簧是處于壓縮狀態(tài)，根據(jù)牛頓第二定律得：，即，所以木塊B對地面的最大壓力是；振幅為最大位移與平衡位置的距離：，故D正確，B、C錯誤；故選D?！军c睛】關(guān)鍵是要注意撤去外力后，A以未加壓力時的位置為平衡位置做簡諧振動，當(dāng)B剛好要離開地面時，A處于最高點時，A的加速度最大，A處于最低點時，彈簧對B的壓力最大。6、B【解析】

粒子在電場中加速，由動能定理得：

粒子在磁場中做勻速圓運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：；

B、聯(lián)立解得：，由圖示可知：打在處的粒子軌道半徑r最大，打在處的粒子比荷最小，故B正確；

A、由于三種粒子是同位素，粒子所帶電荷量q相等，比荷越小，質(zhì)量越大，由此可知，打在處的粒子質(zhì)量最大，故A錯誤；

C、三種粒子的電荷量q相同、加速電壓U相同，由可知，三種粒子的動能相等，故C錯誤；

D、粒子的動量：，由于粒子動能相等，打在處的粒子質(zhì)量最大，則打在處的粒子動量最大，故D錯誤．【點睛】本題考查了粒子在電場與磁場中的運動，分析清楚粒子運動過程是正確解題的關(guān)鍵，應(yīng)用動能定理與牛頓第二定律可以解題．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】

由圖可知，在0-T時間內(nèi)由楞次定律可知，電路中電流方向為順時針方向；在T-2T時間內(nèi)由楞次定律可知，電路中電流方向為逆時針，故A正確，B錯誤；由圖可知，0-T和T-2T時刻線圈中磁通量的變化率相同，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：，故感應(yīng)電動勢的大小不變，根據(jù)閉合電路的歐姆定律得：，可知感應(yīng)電流的大小不變，故C錯誤，D正確；故選AD．【點睛】由右圖可知磁感應(yīng)強度的變化，則可得出磁通量的變化情況，由楞次定律可知電流的方向；由法拉第電磁感應(yīng)定律可知電動勢的大小，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知電路中電流的變化情況．8、BC【解析】

根據(jù)動量守恒定律得：，解得：，碰撞過程系統(tǒng)的總動能不增加，則有：，代入數(shù)據(jù)解得：，碰撞后甲的速度不大于乙的速度，則有：，代入數(shù)據(jù)解得：，綜上有，故BC正確，AD錯誤；故選BC．【點睛】碰撞過程中系統(tǒng)遵守動量守恒，總動能不增加，碰撞后同向運動時，后面物體的速度不大于前面物體的速度，根據(jù)這三個規(guī)律，得到兩球的質(zhì)量關(guān)系．9、CD【解析】

此交流電電動勢的最大值為50V，A錯誤；頻率=50Hz，B錯誤；有效值V，C正確；周期s，D正確．故選CD．10、ACD【解析】

A.液體表面層內(nèi)分子較為稀疏，分子力表現(xiàn)為引力，故在完全失重的宇宙飛船中，水的表面依然存在表面張力，故A正確。B.毛細(xì)管插入不浸潤液體中管內(nèi)液面會下降，選項B錯誤；C.對于同一種液體，飽和汽壓隨溫度升高而增大，選項C正確；D.當(dāng)人們感到干燥時，空氣的相對濕度一定較小，選項D正確；E.干濕泡溫度計的示數(shù)差別越大，空氣越干燥，相對濕度越小，故E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、①4.0×10-5②1.1×10-9③AB【解析】①1滴酒精油酸溶液中純油酸的體積是mL；②油酸分子直徑是.③水面上痱子粉撒得較多，油膜沒有充分展開，則測量的面積S偏小，導(dǎo)致結(jié)果計算偏大，故A正確；計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格，則測量的面積S偏小，會導(dǎo)致計算結(jié)果偏大，故B錯誤；計算每滴體積時，lmL的溶液的滴數(shù)多記了幾滴，則計算得到的每滴油滴的體積偏小，會導(dǎo)致計算結(jié)果偏小，故C錯誤；滴入量筒之前，配制的溶液在空氣中擱置了較長時間，酒精揮發(fā)使溶液的濃度變大，則會導(dǎo)致計算結(jié)果偏小，故D錯誤；故選AB.點睛：本題考查了用“油膜法”估測分子直徑大小的實驗，關(guān)鍵是知道實驗的原理，知道實驗中認(rèn)為油酸分子是一個個緊挨著排列開的，油膜的厚度即為分子直徑．12、1.630mm【解析】測量頭的讀數(shù)為1.5mm+0.01mm×13.0=1.630mm.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、①30°②【解析】①由折射定律，得則光線射入球體內(nèi)的折射角為r=30°，由幾何知識得，光線從球體射出時，在球體內(nèi)的入射角為30°，在球體外的折射角為45°，光路圖如圖所示由幾何知識，出射光線偏離原方向的角度為α=30°②由可得全反射臨界角