2021-2022学年河北省任丘市第一中学高二下学期期末模拟考试物理试题（Word版）

任丘一中2021-2022学年第二学期物理期末模拟考试

  总分：100分  限时：75分钟

第I卷

一、选择题（1-7单选，每题4分，8-10多选，每题6分，选不全3分，选错或不选0分，共46分）

1. 下列说法不正确的是（  ）

A. 当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大

B. 晶体和非晶体在熔化过程中都吸收热量，温度不变

C. 能量耗散过程体现了宏观自然过程方向性，符合热力学第二定律

D. 毛细现象可能表现为液体在细管中上升，也可能表现为下降

【答案】B

2. 新型冠状病毒威胁着全世界人民的生命健康，红外测温枪在疫情防控过程中发挥了重要作用。红外线是电磁波，下列关于电磁波的说法错误的是（  ）

A. 一切物体都在不停地发射红外线

B. 紫外线有助于人体合成维生素D

C. 医学上用X射线透视人体，检查体内病变等

D. 由于红外线的波长比可见光长，所以比可见光更难发生干涉、衍射

【答案】D

3. 如图所示为氢原子的能级图，现有大量处于能级的氢原子向低能级跃迁，并辐射出光子。下列说法正确的是（  ）

A. 一个处于能级的氢原子向低能级跃迁时，最多能辐射出6种不同频率的光

B. 这些氢原子中由能级跃迁到能级的氢原子辐射的光的频率最高

C. 若由能级跃迁到能级、由能级跃迁到能级和由能级跃迁到能级辐射的光的波长分别为、、，则

D. 若由能级跃迁到能级的氢原子辐射的光能使某种金属逸出光电子，则由能级跃迁到能级的氢原子辐射的光也一定能使该种金属逸出光电子

【答案】D

4. 两种放射性元素的半衰期分别为和，在时刻这两种元素的原子核总数为N，在时刻，尚未衰变的原子核总数为，则在时刻，尚未衰变的原子核总数为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

5. 如图所示，分别用1、2两种材料作K极进行光电效应探究，其截止频率，保持入射光不变，则光电子到达A极时动能的最大值随电压U变化关系的图像是（　　）

A.  B.  

C.  D.

【答案】C

6. 某冰壶队为了迎接冬奥会，积极开展训练。某次训练中，蓝色冰壶静止在圆形区域内。运动员用质量相等的红色冰壶撞击蓝色冰壶，红、蓝两只冰壶发生正碰，如图所示。若碰撞前后两壶的v-t图像如图所示，则（　　）

A. 两只冰壶发生碰撞过程中机械能守恒

B. 碰撞后，蓝色冰壶受到的滑动摩擦力较大

C. 碰撞后，蓝色冰壶经过5s停止运动

D. 碰撞后，两壶相距的最远距离为1.2m

【答案】C

7. 某种材料制成的半圆形透明砖平放在方格纸上，将激光束垂直于面射入，可以看到光束从圆弧面出射，沿AC方向缓慢平移该砖，在如图所示位置时，出射光束恰好消失，该材料的折射率为（　　）

A. 1.2 B. 1.4 C. 1.6 D. 1.8

【答案】A

8. 一定量的理想气体从状态a经状态b变化到状态c，其过程如图上的两条线段所示，则气体在（  ）

A. 状态a处的压强大于状态c处的压强

B. 由a变化到b的过程中，气体对外做功

C. 由b变化到c的过程中，气体的压强不变

D. 由a变化到b的过程中，气体从外界吸热

【答案】ABD

9. 一列简谐横波沿 x轴传播，在t=0时刻和t=1 s时刻的波形分别如图中实线和虚线所示。已知x=0处的质点在0~1 s内运动的路程为4.5 cm。下列说法正确的是（　　）

A. 波沿x轴正方向传播

B. 波源振动周期为1.1 s

C. 波的传播速度大小为13 m/s

D. t=1 s时，x=6 m处的质点沿y轴负方向运动

【答案】AC

10. 如图，发动机的矩形线圈长为、宽为，匝数为，放置在磁感应强度大小为的匀强磁场中，理想变压器的原、副线圈匝数分别为、和，两个副线圈分别接有电阻和，当发电机线圈以角速度匀速转动时，理想电流表读数为，不计线圈电阻，下列说法正确的是（　　）

A. 通过电阻的电流为 B. 电阻两端的电压为

C. 与的比值为 D. 发电机的功率为

【答案】BC

第Ⅱ卷

二、实验题（本题共2题，共19分）

11. 小明利用如图1所示的实验装置验证动量定理。将遮光条安装在滑块上，用天平测出遮光条和滑块的总质量，槽码和挂钩的总质量。实验时，将滑块系在绕过定滑轮悬挂有槽码的细线上。滑块由静止释放，数字计时器记录下遮光条通过光电门1和2的遮光时间和，以及这两次开始遮光的时间间隔，用游标卡尺测出遮光条宽度，计算出滑块经过两光电门速度的变化量。

（1）游标卡尺测量遮光条宽度如图2所示，其宽度______；

（2）打开气泵，带气流稳定后，观察到______，说明气垫导轨水平

（3）多次改变光电门2的位置进行测量，得到和的数据如下表请根据表中数据，在方格纸上作出图线。

（4）查得当地的重力加速度，根据动量定理，图线斜率的理论值为______；

（5）实验结果发现，图线斜率的实验值总小于理论值，产生这一误差的两个可能原因（        ）

A．选用的槽码质量偏小

B．细线与气垫导轨不完全平行

C．每次释放滑块的位置不同

D．实验中的测量值偏大

【答案】    ①. 10.20    ②. 滑块在不受拉力作用下能够在短时间内保持静止    ③. 1.96    ④. BD##DB

12. 现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和滤光片E等光学元件，要把它们放在图中所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。

（1）将白光光源C放在光具座最左端，然后依次放置其他光学元件，则由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序是C、______、______、______、A。

（2）本实验所用的滤光片应选用______色滤光片，实验时需要测量的物理量是______和______。

（3）本实验的步骤有：

①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；

②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；

③用米尺测量双缝到屏的距离；

④用测量头（其读数方法同螺旋测微器）测量数条亮（暗）条纹间的距离。

在操作步骤②时还应注意双缝和单缝要______。

（4）将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图乙所示。然后转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，记下此时图丙中手轮上的示数为______mm，求得相邻亮条纹的间距为______mm。

（5）已知双缝间距d为，测得双缝到屏的距离L为0.700 m，由计算式______，求得所测红光的波长为______nm。

【答案】    ①. E    ②. D    ③. B    ④. 红    ⑤. 双缝到屏的距离    ⑥. n条亮（暗）条纹的距离    ⑦. 平行    ⑧. 13.870    ⑨. 2.310    ⑩.     ⑪. 6.6×102

三、计算题（本题共3题，共35分）

13. 将两块半径均为R、完全相同的透明半圆柱体A、B正对放置，圆心上下错开一定距离，如图所示，用一束单色光沿半径照射半圆柱体A，设圆心处入射角为，当时，A右侧恰好无光线射出；当时，有光线沿B的半径射出，射出位置与A的圆心相比下移h，不考虑多次反射，求：

（1）半圆柱体对该单色光的折射率；

（2）两个半圆柱体之间的距离d。

【答案】（i）；（ii）

【详解】（i）光从半圆柱体A射入，满足从光密介质到光疏介质，当时发生全反射，有

解得

（ii）当入射角，经两次折射从半圆柱体B的半径出射，设折射角为，光路如图

由折射定律有

有几何关系有

联立解得

14. 如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块B上，另一端与滑块C接触但未连接，该整体静止放在离地面高为H=3.2m的光滑水平桌面上。现有一滑块A从光滑曲面上离桌面h=5m高处由静止开始下滑，与滑块B发生碰撞（时间极短）并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动，经一段时间，滑块C脱离弹簧，继续在水平桌面上匀速运动一段时间后从桌面边缘飞出。已知mA=mB=1kg，mc=3kg，g=10m/s2。求：

(1)滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度；

(2)被压缩弹簧的最大弹性势能；

(3)滑块C落地点与桌面边缘的水平距离。

【答案】(1)5m/s；(2) 15J；(3)3.2m

【详解】(1)滑块A从光滑曲面上h高处由静止开始滑下的过程，机械能守恒，设其滑到底面的速度为v1，由机械能守恒定律有：

滑块A与B碰撞的过程，A、B系统的动量守恒，以A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：

解得

(2)滑块A、B发生碰撞后与滑块C一起压缩弹簧，压缩的过程机械能守恒，被压缩弹簧的弹性势能最大时，滑块A、B、C速度相等，设为速度v3，以向右为正方向，由动量守恒定律得

由机械能守恒定律得

把v2、v3代人解得

Ep=15J

(3)被压缩弹簧再次恢复自然长度时，滑块C脱离弹簧，设滑块A、B的速度为v4，滑块C的速度为v5，以向右为正方向，由动量守恒定律得

由机械能守恒定律得

滑块C从桌面边缘飞出后做平抛运动

水平方向

s=v5t

竖直方向

解得

s=3.2m

15. 如图，一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞I和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻质弹簧连接，汽缸连接处有小卡销，活塞Ⅱ不能通过连接处。活塞I、Ⅱ的质量分别为，面积分别为，弹簧原长为L，初始时系统处于平衡状态，此时弹簧的伸长量为0.1L，活塞I、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等，两活塞间气体的温度为。已知活塞外大气压强为，忽略活塞与缸壁间的摩擦，汽缸无漏气，不计弹簧的体积。

（1）求活塞间气体的压强和弹簧的劲度系数：

（2）缓慢加热两活塞间的气体，求当活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时的温度。

【答案】（1），；（2）

【详解】（1）设封闭气体的压强为，对两活塞和弹簧的整体受力分析，由平衡条件有

解得

对活塞Ⅰ由平衡条件有

解得弹簧的劲度系数为

（2）缓慢加热两活塞间的气体使得活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时，对两活塞和弹簧的整体由平衡条件可知，气体的压强不变依然为

即封闭气体发生等压过程，初末状态的体积分别为

，

由气体的压强不变，则弹簧的弹力也不变，故有

有等压方程可知

解得