河南省范县第一中学2021-2022学年高二物理下学期期末考试试题（Word版含答案）

学校________________________班级__________________姓名___________________考号_____________________密封线内不要答题2022年高二下学期期末检测·物理试卷注意事项：1.答题前，考生先将自己的姓名.准考证号填写在试卷和答题卡上，并认真核准条形码上的准考证号.姓名及科目，在规定位置粘贴好条形码。2.答题要求：选择题每小题选出答案后，用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题使用黑色签字笔在答题卡上对应的答题区域内作答。3.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。一.单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．如图甲、乙所示的交变电流，求甲、乙电流有效值之比i甲：i乙=（　　）A．2∶1B．1∶2C．：1D．：22．如图为某中学生助手用绿光做双缝干涉实验所获得的条纹图样，下列正确的是（　　）A．若仅减小双缝到光屏间的距离，条纹宽度不变B．若仅减小双缝到光屏间的距离，条纹宽度变大C．若仅改用红光，条纹宽度不变D．若仅改用红光，条纹宽度变大3．如图所示，均匀介质中波源S位于x轴上处，波源S振动周期为。已知质点P在波源开始振动后开始振动，则这列波在均匀介质中的波长为（　　）A．1mB．2mC．5mD．10m4．下列说法正确的是（　　）\nA．运动员入水过程激起的水花中，很多水滴呈现球形是因为水的表面张力的作用B．浸润液体在毛细管中下降，不浸润液体在毛细管中上升C．晶体一定表现出各向异性，非晶体一定表现出各向同性D．在轨道上运行的空间站中的密闭容器内的气体压强为零5．下列说法正确的是（　　）A．周期为T的水平弹簧振子做简谐运动，t和（t+0.5T）时刻弹簧的形变量大小一定相等B．波源的振动周期为2s，则在介质中产生的波的频率为0.25HzC．系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于系统的固有频率D．已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期，就可知振子在任意时刻运动速度的方向6．如图所示是可以视为理想气体的氮气分子在0°C和100°C两种不同温度下的速率分布图像，已知两种温度下氮气的质量相同，则（　　）A．图像①是氮气分子在100°C下的速率分布图像B．两种温度下，氮气的内能可能相同C．随着温度的升高，并不是每一个氮气分子的速率都增大D．两种温度下，图像与横轴所围面积不同7．在做“测量玻璃的折射率”实验时，多次实验得出和值，二者的关系图像如图，由此可知当时，折射角的正弦值为（　　）A．B．C．D．8．假定处在量子数为n\n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的。现有k个氢原子被激发到量子数为5的能级上，若这些受激氢原子最后都回到基态，则在此过程中发出的光子总数是（　　）A．B．C．D．二.多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9．如图所示的LC振荡电路中，某时刻电流i的方向指向A板，A板带负电，则此时（　　）A．电流i正在减小B．电容器C正在放电C．线圈L两端电压在减小D．可以通过减小两板的距离来增大振荡频率10．目前，我国通过大力发展新能源，来减少碳排放，也制定2030年前碳达峰行动。风力发电机；是将风能转化为电能的装置，世界最大风力发电机是由我国制造，其叶片长达107m。现有一风力发电机，它的叶片在风力的带动下转动。其发电原理是利用了法拉第电磁感应定律，可简化为如图所示情景，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图乙所示。发电机线圈内电阻为1.0Ω，外接灯泡的电阻为9.0Ω。则（　　）A．在的时刻，穿过线圈磁通量为零B．瞬时电动势的表达式为C．电压表的示数为5.4VD．通过灯泡的电流为0.6A11．2021年10月14日18时51分，我国在太原卫星发射中心采用长征二号丁运载火箭，成功发射首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”。该星将实现国际首次太阳Ha\n波段光谱成像的空间探测，填补太阳爆发源区高质量观测数据的空白，提高我国在太阳物理领域的研究能力，对我国空间科学探测及卫星技术的发展具有重要意义。假设太阳中的核反应为：，其中的质量为，比结合能为，的质量为，比结合能为，的质量为，比结合能为，X的质量为，比结合能为，下列说法正确的是（　　）A．X是中子B．大于0C．该核反应的质量亏损为D．该核反应释放的能量为12．某物理科研小组在实验中发现，频率为的激光光子与静止的电子碰撞后光子频率变为，碰撞后的光子照射极限频率为的光电管阴极K，电子垂直磁场方向射入磁感应强度为B的匀强磁场中，情景如图。已知光子与电子碰撞过程中没有能量损失，电子质量为m，碰撞后电子获得的动量为p，普朗克常量为h，光速为c，则（　　）A．碰撞后光子的波长为B．电子增加的动能为C．电子将做半径为的匀速圆周运动D．光电管阴极处可能会发生光电效应三.非选择题：本题共6小题，共60分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明.方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13．利用输出电压为的恒压电源、量程为的电流表（内阻不计）、定值电阻、阻值随长度均匀变化的电阻丝（长度为，总阻值为）、弹簧（电阻不计）、开关、导线，改装成如图甲的测力计。\n（1）图甲的电路中，定值电阻的作用是______，阻值至少为______；（2）弹簧所受拉力F与其伸长量的关系如图乙。若定值电阻为，则电流表的示数I与弹簧所受拉力F的关系式______（A），可知由电流表改装的测力汁刻度______（选填“均匀”“不均匀”），当电流表的示数为，对应标示的力为______N。14．如图甲所示是利用双缝干涉测定光波波长的实验装置。（1）图甲中a代表___________（选填“单缝”“双缝”），b代表___________（选填“单缝”或“双缝”），单缝和双缝的空间关系应该为相互___________放置（选填“垂直”或“平行”）（2）测量中，分划板中心刻度线对齐某一条亮纹的中心时游标卡尺的示数如图乙所示。则读数为___________cm。（3）该同学已测出图中装置中双缝、毛玻璃屏之间的距离为L。又测出记录的第1条亮条纹中心到第5条亮条纹中心的距离为，若双缝间距为d，则计算该单色光波长的表达式为___________（用题中所给字母表示）。（4）将红色滤光片改为绿色滤光片，其他实验条件不变。在目镜中仍可看见清晰的条纹，则与红色滤光片相比条纹间距___________（选填“变窄”“变宽”或“不变”）。（5）若使用间距更大的双缝，则干涉条纹间距___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。\n（6）将单缝向靠近双缝方向移动，则干涉条纹间距___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。15．如图所示，折射率为的两面平行的玻璃砖，下表面涂有反射物质，右端垂直地放置一标尺MN。一细光束以45°角度入射到玻璃砖的上表面，会在标尺上的两个位置出现光点，若两光点之间的距离为a（图中未画出），求：（设光在真空中的速度为c，不考虑细光束在玻璃砖下表面的第二次反射）①光从空气射入玻璃时，折射角的大小；②光通过玻璃砖的时间是多少？16．把质量为10kg的物体放在光滑的水平面上，如图所示，在与水平方向成53°的10N的力F作用下从静止开始运动，经，求：（，）（1）力F对物体的冲量大小及方向；（2）物体获得的动量大小及方向。17．如图所示，一质量为M的木板静止置于光滑的水平面上，一质量为m的木块\n可视为质点，以初速度滑上木板的左端，已知木块和木板间的动摩擦因数为，木块始终没有滑离木板。（1）求木板的最大速度？（2）因摩擦而产生的热量是多少？（3）为使木块不掉下木板，板长至少多少？18．如图所示，两根足够长平行金属导轨MN、PQ固定在倾角的绝缘斜面上，顶部接有一阻值的定值电阻，下端开口，轨道间距。整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上，质量的金属棒置于导轨上，在导轨之间的电阻，电路中其余电阻不计。金属棒由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好。不计空气阻力影响。已知金属棒与导轨间动摩擦因数，，，取。（1）求金属棒沿导轨向下运动的最大速度；（2）求金属棒沿导轨向下运动过程中，电阻上的最大电功率；（3）若从金属棒开始运动至达到最大速度过程中，整个回路产生的总焦耳热为2J，求流过电阻的电荷量。\n2022年高一下学期期中检测·物理试卷参考答案1．【答案】C【解析】甲、乙电流有效值之比为，故选C。2．【答案】D【解析】根据条纹间距表达式，若仅减小双缝到光屏间的距离l，条纹宽度减小，故AB错误；红光的波长大于绿光的波长，若仅改用红光，条纹宽度变大，故C错误，D正确。故选D。3．【答案】C【解析】由题意可知，波的传播速度为，波在均匀介质中的波长为，故选C。4．【答案】A【解析】运动员落水激起的水花中，较小的水滴呈现接近球形是因为表面张力的作用，故A正确；浸润液体在毛细管里上升，不浸润液体在毛细管里下降，故B错误；单晶体表现为各向异性，多晶体和非晶体表现为各向同性，故C错误；在轨道上运行的空间站中的密闭容器内的气体处于失重状态，但分子热运动不会停止，所以分子仍然不断撞击容器壁产生压力，故压强不为零．故D错误。故选A。5．【答案】A【解析】周期为T的水平弹簧振子做简谐运动，t和（t+0.5T）时刻振子关于平衡位置对称，则弹簧的形变量大小一定相等，选项A正确；根据可知，波源的振动周期为2s，则在介质中产生的波的频率为0.5Hz，选项B错误；系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于驱动力的频率，与系统的固有频率无关，选项C错误；已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期，在不知道初始时刻的运动方向的情况下，弹簧振子的振动可能有两种不同的情况，所以无法判断出振子在任意时刻运动速度的方向，故D错误。故选A。\n6．【答案】C【解析】根据图像可知，②中速率大的气体分子占据比例较大，则②对应的平均动能较大，②对应的温度较高，所以①是氮气分子在0°C下的速率分布图像，A错误；两种温度下氮气的质量相同，则两种温度下氮气的内能不可能相同，B错误；温度升高使得氮气分子的平均速率增大，并不是每一个氮气分子的速率都增大，C正确；两种温度下，图线与横轴围成的图形面积均为1，图像与横轴所围面积一定相同，D错误。故选C。7．【答案】C【解析】由图乙可知，折射率为，将带入上式可得，故选C。8．【答案】C【解析】由题意知量子数为5的能级上的氢原子分别向量子数为4、3、2、1的能级上跃迁的氢原子数占总氢原子数的四分之一，产生总共产生k个光子。处于量子数为4的能级上氢原子总共有个，向量子数为3、2、1的能级上跃迁的氢原子数都为个，产生个光子；处于量子数为3的能级上氢原子总共有个，向量子数为2、1的能级上跃迁的氢原子数都为个，产生个光子；处于量子数为2的能级上氢原子向基态跃迁时辐射的光子个数为个。以此类推，可知总个数为，故C正确，ABD错误。故选C。9．【答案】BC【解析】电流i的方向指向A板，而A板带负电，所以此时A板电荷量减小，电容器C正在放电，电流i正在增大，根据可知线圈L两端电压在减小，故A错误，BC正确；LC振荡电路的频率为，平行板电容器电容的决定式为，可以通过减小两板的距离来增大电容C，从而减小振荡频率，故D错误。故选BC。10．【答案】CD【解析】由图乙可知，在的时刻，电动势为零，此时穿过线圈磁通量最大，A\n错误；瞬时电动势的表达式为，B错误；电动势的有效值为，电压表的示数为，C正确；根据闭合电路欧姆定律可得，可知通过灯泡的电流为，D正确；故选CD。11．【答案】AD【解析】根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为1，电荷数为0，是中子，选项A正确；比结合能是指核子（质子和中子）结合成原子核时释放的能量与核子数的比值，则中子的比结合能等于0，选项B错误；该核反应的质量亏损为，选项C错误；根据结合能的概念可知，该核反应释放的能量为，选项D正确。故选AD。12．【答案】BC【解析】碰撞后光子频率变为，光子的波长为，选项A错误；碰撞后电子获得的动量为p，则电子增加的动能为，选项B正确；根据，电子将做半径为的匀速圆周运动，选项C正确；光电管阴极的极限频率为v，而光子的频率，则光电管阴极处不可能会发生光电效应，选项D错误。故选BC。13．【答案】（1）对电流表起保护作用    5    （2）    不均匀    500【解析】（1）电路中接入定值电阻的目的是对电流表起保护作用，防止当P移动到电阻丝的最右端时电流表被烧坏。当电路中电流达到最大0.6A时，电路中的总电阻最小值为，所以定值电阻至少为5Ω。（2）由图乙可知，，设定值电阻为R，电阻丝总电阻为RL\n，移动距离为，由闭合电路欧姆定律，又，联立可得，由上式可得：拉力F与I是非线性关系，所以由电流表改装的测力计刻度不均匀。当电流表的示数为，带入，可得F=500N，所以对应标示的力为500N。14．【答案】（1）单缝    双缝    平行    （2）1.05    （3）    （4）变窄    （5）减小    （6）不变【解析】（1）双缝的光来自于同一个单缝，因此单缝距离光源更近，所以图甲中a代表单缝，b代表双缝。双缝与单缝应该平行放置，才能观察到双缝干涉实验，所以单缝和双缝的空间关系应该为相平行。（2）游标卡尺的读数为。（3）条纹间距为，根据，解得。（4）根据可知，将红色滤光片改为绿色滤光片，波长变短，其他实验条件不变，则与红色滤光片相比条纹间距变窄。（5）根据可知，使用间距更大的双缝，则干涉条纹间距减小。（6）根据可知，将单缝向靠近双缝方向移动，则干涉条纹间距不变。15．【答案】①30°；②【解析】①如图由光的折射定律得r=30°②由几何关系可得：在玻璃砖内的光线与玻璃砖的上面构成等边三角形，其边长等于a\n光在玻璃中的速度为所以有。16．【答案】（1），方向与力的方向相同；（2），方向水平向右【解析】（1）首先对物体进行受力分析：与水平方向成53°的角的拉力F，竖直向下的重力G、竖直向上的支持力，根据冲量公式可知：冲量为方向与力的方向相同（2）根据动量定理可知获得的动量为方向水平向右。17．【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）木块滑上木板后，木块对木板的滑动摩擦力使木板做匀加速运动，木块自身做匀减速运动，当二者速度相同时木板达到最大速度v，而木块与木板组成的系统所受合外力为零，根据动量守恒定律有解得（2）根据能量守恒定律可得因摩擦而产生的热量为（3）当木块滑至木板右端恰好相对木板静止时，木板长度最小，根据功能关系有解得。\n18．【答案】（1）4m/s；（2）12W；（3）2.25C【解析】（1）金属棒静止释放后，向下运动，切割磁感线的感应电动势为根据闭合电路欧姆定律可得，产生的感应电流为则受到的安培力为由于安培力与运动方向相反，则有可知金属棒沿斜面向下做加速度减小的加速运动，当加速为零时，金属棒的速度最大，然后做匀速直线运动，故有带入数据解得，金属棒沿导轨向下运动的最大速度为（2）由电路中的电流可知，当金属棒达到最大速度时，电路中的电流最大，即为故金属棒沿导轨向下运动过程中，电阻上的最大电功率为（3）设金属棒从开始运动至达到最大速度过程中，沿导轨下滑的距离为x，根据能量守恒定律有\n解得，金属棒沿导轨下滑的距离为则流过电阻的电荷量为。