青海省西寧第二十一中學(xué)2022年物理高二下期末經(jīng)典試題含解析

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選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、下列敘述符合歷史事實(shí)的是（）A．麥克斯韋通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，電磁波在真空中的傳播速度等于光速B．玻爾通過對氫原子光譜的研究，建立了原子的核式結(jié)構(gòu)模型C．貝克勒爾發(fā)現(xiàn)的天然放射性現(xiàn)象，說明原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)D．查德威克用粒子轟擊氮原子核，打出一種新的粒子叫中子2、中國宋代科學(xué)家沈括在公元1086年寫的《夢溪筆談》中最早記載了“方家(術(shù)士)以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也”．進(jìn)一步研究表明，地球周圍地磁場的磁感線分布如圖所示，結(jié)合上述材料，下列說法正確的是A．在地磁場的作用下小磁針靜止時指南的磁極叫北極，指北的磁極叫南極B．對垂直射問地球表面宇宙射線中的高能帶電粒子，在南、北極所受阻擋作用最弱，赤道附近最強(qiáng)C．形成地磁場的原因可能是帶正電的地球自轉(zhuǎn)引起的D．由于地磁場的影響，在奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，通電導(dǎo)線應(yīng)相對水平地面豎直放置3、下列物理量中，既是標(biāo)量又是國際單位制基本量的一組是()A．力、質(zhì)量、速度 B．力、時間、加速度C．長度、質(zhì)量、時間 D．長度、速度、時間4、某人在地面上用彈簧秤稱得其體重為他將彈簧秤移至電梯內(nèi)稱其體重，t0至t3時間段內(nèi)彈簧秤的示數(shù)如下圖所示，則電梯運(yùn)行的v-t圖象可能是(取電梯向上運(yùn)動的方向?yàn)檎?()A． B． C． D．5、下列有關(guān)原子結(jié)構(gòu)和原子核的認(rèn)識，其中正確的是．A．射線是高速運(yùn)動的電子流B．氫原子輻射光子后，其繞核運(yùn)動的電子動能增大C．太陽輻射能量的主要來源是太陽中發(fā)生的重核裂變D．的半衰期是5天，100克經(jīng)過10天后還剩下50克6、如圖所示，小球質(zhì)量為m，被三根質(zhì)量不計的勁度系數(shù)相同的彈簧A、B、C拉住，彈簧間的夾角均為120°。小球平衡時，A、B、C的伸長量之比為3：3：1，當(dāng)剪斷C瞬間，小球的加速度大小及方向?yàn)椋ǎ〢．g/2，豎直向上B．g/2，豎直向下C．g/4，豎直向上D．g/4，豎直向下二、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、欲使處于基態(tài)的氫原子激發(fā)，下列措施可行的是（

）A．用10.2eV的光子照射

B．用11eV的光子照射C．用14eV的光子照射 D．用11eV的電子碰撞8、如圖所示，、為兩條平行的水平放置的金屬導(dǎo)軌，左端接有定值電阻，長為的金屬棒斜放在兩導(dǎo)軌之間，與導(dǎo)軌接觸良好，磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場重直于導(dǎo)軌平面，整根金屬棒都處在磁場中．設(shè)金屬棒與兩導(dǎo)軌接觸點(diǎn)之間的距離為．金屬棒與導(dǎo)軌間夾角為．不計導(dǎo)軌和棒的電阻．當(dāng)棒以速度水平向右勻速運(yùn)動時，流過棒的電流及棒的上、下兩端點(diǎn)、間的電勢差分別為（）A． B． C． D．9、如圖所示，直角三角形ABC為一透明介質(zhì)制成的三棱鏡截面，且，有一束平行光線垂直射向AC面。已知這種介質(zhì)的折射率，則(

)A．不可能有光線垂直于AB邊射出B．不可能有光線從BC邊垂直射出C．不可能有光線從AC邊垂直射出D．定既有光線垂直于BC邊射出，又有光線垂直于AC邊射出10、宇宙中存在一些離其他恒星較遠(yuǎn)的四顆星組成的四星系統(tǒng)。若某個四星系統(tǒng)中每個星體的質(zhì)量均為m，半徑均為R，忽略其他星體對它們的引力作用和忽略星體自轉(zhuǎn)效應(yīng)，則可能存在如下運(yùn)動形式：四顆星分別位于邊長為L的正方形的四個頂點(diǎn)上(L遠(yuǎn)大于R)，在相互之間的萬有引力作用下，繞某一共同的圓心做角速度相同的圓周運(yùn)動。已知萬有引力常量為G，則關(guān)于此四星系統(tǒng)，下列說法正確的是A．四顆星做圓周運(yùn)動的軌道半徑均為B．四顆星表面的重力加速度均為C．四顆星做圓周運(yùn)動的向心力大小為D．四顆星做圓周運(yùn)動的角速度均為三、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）下表是按照密立根的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時得到的某金屬發(fā)生光電效應(yīng)時入射光的頻率和與之對應(yīng)的遏制電壓的幾組數(shù)據(jù)．已知．5.6445.8886.0986.3036.5010.5410.6370.7140.8090.878(1)試在給定的坐標(biāo)系中作出圖象__________________________：(2)通過圖象求出這種金屬的截止頻率為___________(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)；(3)通過圖象求出普朗克常量為______________(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)．12．（12分）為了解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象，愛因斯坦提出了“光子”的概念，并給出了光電效應(yīng)方程．但這一觀點(diǎn)一度受到質(zhì)疑，密立根通過下述實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證其理論的正確性，實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示．（1）為了測量遏止電壓UC與入射光頻率的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)中雙刀雙擲開關(guān)應(yīng)向____閉合．（填“ab”或“cd”）（2）如果實(shí)驗(yàn)所得UC-υ圖象如圖2所示，其中U1、υ1、υ0為已知量，電子電荷量e，那么：①只需將__________________與普朗克常量h進(jìn)比較，若在誤差許可的范國內(nèi)二者相等，則證明“光電效應(yīng)方程”是正確的．②該實(shí)驗(yàn)所用光電管的K極材料的逸出功為___________________．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，將兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌傾斜固定，間距L=0.2m，下端接有一阻值R=10Ω的電阻，與導(dǎo)軌垂直的虛線EF以下區(qū)域存在方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場．一質(zhì)量m=0.1kg的金屬桿PQ，在導(dǎo)軌上由靜止釋放，經(jīng)時間t=4s到達(dá)EF，并開始做勻速直線運(yùn)動．PQ始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，不計導(dǎo)軌和PQ的阻值，求：(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；(2)PQ在磁場中滑行0.1m的過程中通過R的電量q．14．（16分）如圖甲示，將一輕質(zhì)彈簧一端固定，另一端懸掛一質(zhì)量m=0.3kg的小球并使之靜止。現(xiàn)把小球向下拉3cm，然后由靜止釋放并開始計時，小球在豎直方向上做簡諧振動。已知彈簧的勁度系數(shù)k＝300N/m，小球運(yùn)動過程中彈簧始終在彈性限度內(nèi)；重力加速度g取10m/s2；不計空氣阻力。求：（1）簡諧振動的振幅A；（2）小球在平衡位置下方2cm處時的回復(fù)力大小F回；（3）取平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，向下為x軸正方向，在圖乙中的坐標(biāo)系中定性畫出小球的位移－時間圖像。15．（12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．

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、C【解析】

A.麥克斯韋通過理論研究發(fā)現(xiàn)，電磁波在真空中的傳播速度等于光速，故A不符合題意。B.盧瑟福通過對α粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究，建立了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故B不符合題意。C.貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射性現(xiàn)象，說明原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)，故C符合題意。D.查德威克用粒子轟擊鈹原子核，打出一種新的粒子叫中子，故D不符合題意。2、B【解析】地球內(nèi)部存在磁場，地磁南極在地理北極附近；所以在地磁場的作用下小磁針靜止時指南的磁極叫南極，指北的磁極叫北極，選項(xiàng)A錯誤；在地球的南北極地磁的方向與幾乎地面垂直，對垂直射向地球表面宇宙射線中的高能帶電粒子，在南、北極所受阻擋作用最弱，赤道附近的磁場方向與地面平行，則高能粒子所受的磁場力最大，選項(xiàng)B正確；地球自轉(zhuǎn)方向自西向東，地球的南極是地磁場的北極，由安培定則判斷可能地球是帶負(fù)電的，故C錯誤；在奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，若通電導(dǎo)線相對水平地面豎直放置，地磁場方向與導(dǎo)線電流的方向垂直，則根據(jù)安培定則可知，地磁場對實(shí)驗(yàn)的影響較大，故在進(jìn)行奧斯特實(shí)驗(yàn)時，通電導(dǎo)線南北放置時實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象最明顯，故D錯誤；故選B.3、C【解析】A項(xiàng)：力和速度都是矢量，且力和速度不是國際單位制中的基本物理量，故A錯誤；B項(xiàng)：力和加速度是矢量，且力和加速度不是國際單位制中的基本物理量，故B錯誤；C項(xiàng)：長度、質(zhì)量、時間是標(biāo)量，且都是國際單位制中的基本物理量，故C正確；D項(xiàng)：速度是矢量，且速度不是國際單位制中的基本物理量，故D錯誤．4、A【解析】

從圖可以看出，t0t1時間內(nèi)，該人的視重小于其重力，t1t2時間內(nèi)，視重正好等于其重力，而在t2t3時間內(nèi)，視重大于其重力，根據(jù)題中所設(shè)的正方向可知，t0t1時間內(nèi)，該人具有向下的加速度，t1t2時間內(nèi)，該人處于平衡狀態(tài)，而在t2t3時間內(nèi)，該人則具有向上的加速度，所以可能的圖象為A；故B、C、D錯誤，A正確。故選：A5、B【解析】

射線是光子流，所以A錯誤；氫原子輻射光子后，從高軌道躍遷到低軌道，其繞核運(yùn)動的電子速度增大，動能增大，故B正確；太陽輻射能量的主要來源是太陽中發(fā)生的輕核聚變，所以C錯誤；半衰期是大量的統(tǒng)計規(guī)律，少數(shù)原子核不適應(yīng)，所以D錯誤．故選B．6、A【解析】

先小球?yàn)檠芯繉ο?，分析受力情況，根據(jù)平衡條件求出剪斷C前彈簧C的彈力，在當(dāng)剪斷C瞬間，A、B的彈力沒有變化，小球所受的合力與原來彈簧C的彈力大小相等、方向相反，則得到此瞬間小球的合力，由牛頓第二定律求出加速度?！驹斀狻繉π∏蚱胶庥校?F=F+mg解得：F=1當(dāng)剪斷C瞬間，A、B的彈力沒有變化，小球所受的合力與原來彈簧C的彈力大小相等、方向相反，即此瞬間小球的合力大小為F=1由牛頓第二定律得，小球的加速度大小為12故A正確?！军c(diǎn)睛】本題是牛頓運(yùn)動定律應(yīng)用中典型的問題瞬時問題，往往先分析狀態(tài)變化前彈簧的彈力，再分析狀態(tài)變化瞬間的合力，求出瞬間的加速度，關(guān)鍵要抓住彈簧的彈力不能突變的特點(diǎn)進(jìn)行分析。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、ACD【解析】

A．用10.2eV的光子照射，即?13.6+10.2eV=?3.4eV，躍遷到第二能級．故A正確．B．因?yàn)?13.6+11eV=?2.6eV，不能被吸收．故B錯誤．C．用14eV的光子照射，即?13.6+14eV>0，氫原子被電離．故C正確．D．用11eV的動能的電子碰撞，可能吸收10.2eV能量，故D正確；故選ACD.8、BD【解析】

當(dāng)金屬棒以速度v水平向右勻速運(yùn)動，金屬棒切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，金屬棒有效的切割長度為；ab中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=Bv，通過R的電流為，選項(xiàng)A錯誤，B正確．整個導(dǎo)體棒運(yùn)動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，則棒的上、下兩端點(diǎn)a、b間的電勢差Uab=，選項(xiàng)C錯誤，D正確；故選BD．【點(diǎn)睛】本題容易產(chǎn)生的錯誤是認(rèn)為金屬棒的切割長度為L，感應(yīng)電動勢為E=BLv．另外因?yàn)閷?dǎo)體棒的電阻不計，ab兩端的電勢差才等于，假如導(dǎo)體棒的電阻不能忽略，則ab端電勢差值就不是了.9、AD【解析】

AC.因?yàn)橐阎送该鹘橘|(zhì)的折射率n＞2，由可知，其發(fā)生全反射的臨界角C＜30°。光線從AC面射入，由于是垂直射入的，方向不變，沿直線進(jìn)入棱鏡內(nèi)照射到AB面上，在AB面的入射角是30°，大于臨界角，發(fā)生了全反射，沒有光線從AB面射出；若照射到BC邊上，則根據(jù)幾何關(guān)系可知，入射角為60°大于臨界角發(fā)生全反射，反射到AB邊上，入射角為30°，大于臨界角，發(fā)生了全反射，最終，垂直AC邊射出，故A正確，C錯誤。BD.AB面上反射的光線照射到BC面上，其入射角是60°，又發(fā)生了全反射，在BC面反射的光線照射到AC面上，因?yàn)槭谴怪闭丈涞?，所以方向不變，也垂直于AC面射出，如圖中光線b。AB面上反射光線可能反射到AC面上，在AC面上發(fā)生全反射，反射光線又照射到BC面上，從BC面垂直射出，如圖中光線a。所以一定既有光線垂直BC邊射出，又有光線垂直AC邊射出，B錯誤D正確。10、BD【解析】任一顆星體在其他三個星體的萬有引力作用下，合力方向指向?qū)蔷€的交點(diǎn)，圍繞正方形對角線的交點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動，任一星體在其他三個星體的萬有引力作用下圍繞正方形對角線的交點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動，軌道半徑均：r=L，故A錯誤．星球表面的物體受到的萬有引力等于它受到的重力，即：G=m′g，解得：g=，故B正確；星體在其他三個星體的萬有引力作用下圍繞正方形對角線的交點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動，由萬有引力定律可得四顆星做圓周運(yùn)動的向心力大小為：，選項(xiàng)C錯誤；由牛頓第二定律得：，解得：，故D正確；故選BD．點(diǎn)睛：本題考查了萬有引力定律的應(yīng)用，解決本題的關(guān)鍵掌握萬有引力等于重力，以及知道在四顆星組成的四星系統(tǒng)中，其中任意一顆星受到其它三顆星對它的合力提供圓周運(yùn)動的向心力．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、;;【解析】根據(jù)表格數(shù)據(jù)，通過一一描點(diǎn)，并作出圖象，如圖所示：（2）根據(jù)光電效應(yīng)方程得：Ekm=hv﹣W0=hv﹣hv0又Ekm=eUC解得：．知圖線的斜率為：，解得：h=6×10﹣34J?s當(dāng)Uc=0，由圖象與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)，則有：．【點(diǎn)睛】根據(jù)表格數(shù)據(jù)，通過描點(diǎn)作圖，即可；根據(jù)光電效應(yīng)方程得出遏止電壓與入射光頻率的關(guān)系，通過圖線的斜率求出普朗克常量；遏止電壓為零時，入射光的頻率等于截止頻率．12、cd【解析】

（1）測量遏止電壓需要將陰極K接電源的正極，可知實(shí)驗(yàn)中雙刀雙擲開關(guān)應(yīng)向下閉合到cd．

（2）①根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程：Ek=hv-W0

由動能定理：eU=Ek得：，

結(jié)合圖象知：；

解得普朗克常量：h=，

②截止頻率為v0，則該金屬的逸出功：W0=hv0【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握光電效應(yīng)方程，對于圖象問題，關(guān)鍵得出物理量之間的關(guān)系式，結(jié)合圖線的斜率或截距進(jìn)行求解，解決本題的關(guān)鍵掌握光電效應(yīng)方程以及最大初動能與遏止電壓的關(guān)系．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