2021_2022学年河北省承德市高二（下）期末物理试卷（附答案详解）.pdf

20212022学年河北省承德市高二（下）期末物理试卷1.2021年 7 月 1 日上午，庆祝中国共产党成立100周年大会在北京天安门广场隆重举行。如图所示，受检直升机正以相同的速度匀速飞过天安门广场表演区，下列说法正确的是（）A.”100周年”是时刻B.研究直升机螺旋桨的运行情况时，螺旋桨可视为质点C.以其中一架直升机为参考系时，其余直升机均做匀速直线运动D.空气对直升机的作用力大小等于直升机受到的重力大小2.四种温度下黑体热辐射的强度与波长的关系如图所示。有关黑体辐射的实验规律和科学家们对黑体辐射的研究，下列说法正确的是（）A.随着温度升高，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动B.随着温度升高，波长短的辐射强度增大，波长长的辐射强度减小C.英国物理学家瑞利提出的辐射强度按波长分布的理论公式与实验相符D.德国物理学家普朗克借助于能量子假说，提出的黑体辐射强度公式与实验相符3.关于两类永动机和热力学的两个定律，下列说法正确的是（）A.科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机B.第二类永动机不可能制造成功的原因是违背了能量守恒定律C.做功不一定改变物体的内能，热传递也不一定改变物体的内能，但同时做功和热传递一定会改变物体的内能D.利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机,将海水的一部分内能转化为机械能是可能的4.复旦大学物理系张远波教授课题组发现了一种新型二维半导体材料一一黑磷，并成功制备了半导体测试材料。已知黑磷是有黑色金属光泽的半导体，是白磷在很高压强和较高温度下转化形成的。图为黑磷的微观结构，下列说法正确的是（）A.黑磷是晶体材料B.黑磷和臼磷是同位素C.黑磷没有固定的熔点D.黑磷的微观各层结构都不同，每层内部结构松散5.一定质量的理想气体，由状态A开始，经历两个不同过程到达状态C,7-p图像如图所示，下列说法正确的是（）A.过程气体对外放热B.过程气体从外界吸收热量C.在B到C的过程中，气体对外界做正功-*PD.单位时间内，状态A比状态C器壁单位面积上分子碰撞的次数多6.如图甲所示的L C振荡电路中，电容器上的电荷量g随时间f变化的规律如图乙所示，t =0.3 s时的电流方向如图甲中标示，贝1（）A.0.5s至1 s时间内，电容器在放电B.t=1 s时，电路的电流为0C.t =0.5s时，线圈的自感电动势为0D.其他条件不变，增大电容器的电容，L C振荡电路周期减小7.某金属的逸出功为1 0.3 2 eV,一群处于基态（7 i =1）的氢原子n吸收能量被激发后，辐射出的光子中只有两种光子可以使该金0 0属发生光电效应，则氢原子吸收的最大能量为（）43A.1 2.75eV2B.1 2.0 9 eV1/eV-0-0.85-1.51-3.40-13.60C.10.20eVD.1.89eV8.对于下图的描述，正确的是（）康普顿效应 电子的衍射图样 氢222的衰变规律原子的比结合能A.康普顿效应表明光子除了具有能量之外还具有动量B.电子束穿过铝箔的衍射图样，证实了电子具有粒子性C.12个放射性原子核氨222,经过3,8天后将剩余6个D.重核裂变与轻核聚变后，原子的比结合能都会增加9.分子势能Ep与分子间距r的关系如图所示，图线与横轴交点的坐标值为6,图线最低点对应的横坐标为七，取无限远处的分子势能为0,则下列说法正确的是（）A.当r=r1时，分子间的作用力为零B.当r2时，分子力随分子间距，的增大而减小C.当七时，分子力随分子间距 的减小而增大D.当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距r的增大而增大1 0 .如图所示，倾角为。的斜面体。置于水平地面上，小物块6置于斜面上，通过细绳跨过光滑的轻质定滑轮与砂桶。连接，连接h的一段细绳与斜面平行。现往砂桶。中缓慢添加砂子的过程中，。、仄c都处于静止状态，则下列说法正确的是（）A.斜面体c对地面的压力竖直向下且大小不变B.斜面体c对地面的摩擦力水平向右且不断增大C.斜面体c对b的摩擦力平行斜面向下且不断增大D.支架对定滑轮的作用力不断增大1 1.小明用金属枷为阴极的光电管，探究光电效应现象,实验装置如图甲所示。已知普朗克常量无=6.63 x 1 0-3 4J -S o（1）若要利用图甲探究光电效应中光电流与光照强度的关系，则电源左端M应为电源的（填“正”或“负”）极。（2）在探究光电效应中锄的遏止电压与入射光的频率v之间的关系时，当滑动变阻器从（填“左”或“右”）向另一侧慢慢滑动时，光电流逐渐减小到零。（3）实验中测得枷的遏止电压外与入射光频率v之间的关系如图乙所示，逸 出 功%=/（结果保留两位有效数字）。1 2.某同学利用弹簧测力计验证平行四边形定则。（1）该同学想知道弹簧测力计中弹簧的劲度系数，于是他将刻度尺与弹簧测力计平行放置，如图甲所示，根据图中信息可知该弹簧测力计中弹簧的劲度系数k =N/zn（结果保留三位有效数字）。甲(2)用如图乙所示的实验装置验证力的平行四边形定则，弹簧测力计B挂于竖直木板上的固定点 C,下端用细线挂一重物手持弹簧测力计A 拉结点0。分别读出弹簧测力计A 和 8 的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录。点的位置和拉力的方向。A.拉力方向应与木板平面平行8.弹簧测力计应在使用前调零C.与弹簧测力计相连的细线应适当长些D 改变拉力，进行多次实验，每次只需要记录拉力的方向该同学改变两弹簧测力计的夹角做第二次实验时，结点。的位置发生了变化，与第一次相比 两 弹 簧 测 力 计 拉 力 的 合 力 将(填“不变”或“改变”)。13.滑草超级大滑梯深受大人和小孩的喜爱。滑草大滑梯由倾角为。的倾斜滑道和水平滑道平滑连接，如图所示。某同学坐在滑垫上从A 点由静止下滑，在倾斜部分做匀加速直线运动，经过B点后在水平部分开始做匀减速直线运动，最后停在C 点，整个过程中人与草坪不接触。从刚下滑开始计时，运动过程中该同学的速度大小与对应的时刻如表所示，求滑垫经过8 点时的速度大小外。B C14.如图(a),一粗细均匀的U 型细玻璃管竖直放置在水平桌面上，左端封闭一段气体，右端开口，。型管的底部长为L=26cm。当环境温度为27 时左右两边的水银面相差九=16cm。保持环境温度不变，将 U 型管绕右下角顺时针旋转90。，此时液面正好相平，如图(b)所示己知大气压Po=76cmHg。(1)求图(a)状态下，左端封闭气体的长度；(2)将 该。型玻璃管放入温度为480 K 的密闭恒温箱，若保持图(a)所示摆放方式，稳定时左右两边液面正好相平，求恒温箱内气体的压强。L(a)(b)15.如图所示,传送带与水平地面间的夹角8=3 7。，传送带顶端4 到底端8 的长度L=23.2m,传送带始终以为=8m/s的速度逆时针转动。在传送带顶端A 轻放一质量m=0.5kg的煤块，已知煤块与传送带间的动摩擦因数 =0.5,取sin37 0 =0.6,cos37 =0.8,重力加速度大小g=10m/s2,求：(1)煤块从传送带顶端A运动到底端B所需的时间t；(2)煤块在传送带上留下的痕迹的长度s。/O37答案和解析1.【答案】。【解析】A.“100周年”是时间间隔，故 A 错误；A 研究直升机螺旋桨的运行情况时，其大小形状不可忽略，螺旋桨不可视为质点，故 8 错误；C.以其中一架直升机为参考系时，其余直升机是静止的，故 C错误；。.根据物体的平衡条件，空气对直升机的作用力大小等于直升机受到的重力大小，故。正确。故选。2.【答案】D【解析】A.随着温度升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，选项4 错误；区随着温度升高，各种波长的辐射强度都有增加，选项8 错误；CD德国物理学家普朗克借助于能量子假说，提出的黑体辐射强度公式与实验相符，选 项 C错误,。正确。3.【答案】D【解析】4 根据热力学第二定律，从单一热源吸收热量，全部用来对外做功而不引起其它变化是不可能的，故 A错误；8.第二类永动机不可能制造成功的原因是违背了热力学第二定律，故 8 错误；C.做功不一定改变物体的内能，热传递可以改变物体的内能，但同时做功和热传递不一定会改变物体的内能，比如物体吸收热量的同时对外做功，内能不一定改变，故 C错误；。.根据热力学第二定律可知，利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能，这在原理上是可行的，故。正确。4.【答案】A【解析】AC.黑磷的微观结构呈现规则排列，具有空间上的周期性，属于晶体材料，因而具有固定的熔点，故A 正确，C错误；8.质子数（即原子序数）相同，而中子数不同的元素互称同位素，白磷和黑鳞属于同素异型体，不属于同位素，故 B错误；。.黑磷的微观各层结构都相同，每层内部结构紧密，故。错误。5.【答案】C【解析】4 由图像可知过程为过原点的直线，可知温度与压强成正比，根据理想气体状态方程华=。可知该过程气体的体积保持不变，气体对外不做功，温度升高内能增大，根据热力学第一定律可知需要从外吸收热量，A 错误；8.由图像可知过程中，由A 到 8 过程，气体温度不变，气体内能不变，气体的压强增大，可知气体的体积减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知该过程气体对外放热，B 错误；C.由 3 到 C 过程，气体的温度升高，气体内能增大，气体的压强不变，可知气体的体积增大，外界对气体做负功，即气体对外界做正功，根据热力学第一定律可知该过程气体从外界吸热，C 正确；。.状态 A 和状态C的气体体积相等,单位体积内气体的分子数相同，状态A 的温度比状态C 的小，气体在状态A 的分子平均动能小于在状态C 的分子平均动能，故单位时间内，状态A 比状态C 器壁单位面积上分子碰撞的次数少，。错误。6.【答案】A【解析】A.在0.5s至 Is时间内，q 减 小,电容器放电，故 A 正确：A 电流大小为q 的变化率，在 1s时，q 的变化率最大，电流最大，故 2 错误；C.t=0.5s时，电流为零，电流的变化率最大，线圈的自感电动势最大，故 C 错误；。.由7=2兀 阮 可知，其他条件不变，增大电容器的电容，LC 振荡电路周期变大，故。错误。7.【答案】A【解析】某金属的逸出功为10.32eV,有两种光子可以使该金属发生光电效应，故两种光子的能量必须大于等于10.32eV,可知应吸收的能量为12.75eIZ,跃迁到n=4能级，故A 正确，错误。8.【答案】A D【解析】【解答】A 康普顿效应表明光子除了具有能量E=hv还具有动量h故A正确；8.电子束穿过铝箱的衍射图样，证实了电子具有波动性，故B错误；C.半衰期是大量原子核衰变的统计规律，只对大量原子核有意义，对少量原子核没有意义故，故C错误；。.重核裂变与轻核聚变后，都要释放能量，原子的比结合能都会增加，故。正确。故选AZX9.【答案】CD【解析】4.当=万 时，分子间的作用力表现为斥力，分子间作用力不为零，A错误；员当r 万时，分子力随分子间距，的增大可能先增大后减小，也可能一直减小，与具体位置有关，8错误；C.当r 2时，分子间的作用力表现为斥力，分子力随分子间距r的减小而增大，C正确；D当r 2时，分子间的作用力表现为引力，随分子间距增大，分子力做负功，分子势能增大，D正确；故选CD。10.【答案】BD【解析】A.往砂桶a中缓慢添加砂子的过程，细绳拉力F=Ga不断增大，以6、c整体为研究对象，受到总重力G、细绳拉力尸、地面支持力凤及地面摩擦力/的作用，根据力的分解及平衡条件，地面支持力FN=G FsinO=G Gasin9方向竖直向上且不断减小，根据牛顿第三定律可知，斜面体c对地面的压力竖直向下且不断减小，故A错误；8.地面对c的摩擦力大小f =Fcosd=Gacos6方向水平向左且不断增大，根据牛顿第三定律可知，斜面体c对地面的摩擦力水平向右且不断增大，故8正确：C.以b为研究对象，若GaGbSin8,6受到c的摩擦力沿斜面向上，根据平衡条件有fb=Gsine-Ga摩擦力随Ga增大而减小，若GaGbSinO,b受到c的摩擦力沿斜面向下，根据平衡条件有fb=Ga-Gbsmd摩擦力随Ga增大而增大，故C错误;。.以定滑轮为研究对象，受到两细绳拉力尸=G。及支架对定滑轮的作用力，由平衡条件可得，支架对定滑轮的作用力方向为沿两细绳拉力角平分线斜向上，作用力大小不断增大，故。正确。故选B D。1 1.【答案】（1）正；（2）左；（3）3.4 x 1 0-1 9【解析】（1）利用图甲探究光电效应中光电流与光照强度的关系时，需要使光电子从K极板运动到A极板，则电源左端M应为电源的正极。（2）若探究遏止电压”与入射光的频率v 之间的关系时，需要在光电管两端加反向电压，当减小光电流时，即要增大光电管两端的反向电压，滑动变阻器从左向右滑动。（3）由图乙可知，横轴截距表示截止频率，可得%=5.1 3 x “H z,由%=以解得逸出功Wo=6.6 3 x 1 0-3 4 *5.1 3 x 1 01 4/=3.4 x1 2 .【答案】（1）1 4 2；（2）A B C；不变【解析】（1）在刻度尺上选取刻度，由胡克定律尸=依 可知k=108.05-1.00 x 1 02N/m 工 1 4 2 N/m（2）4拉力方向应与木板平面平行，故A正确；A弹簧测力计应在使用前调零，故 8正确；C.为减小误差，与弹簧测力计相连的细线应适当长些，故 C正确；。.每次实验，不但要记录拉力的方向，还要记录拉力的大小，故。错误。故选ABC.第二次实验时重物质量没有改变，结点位置变化，两弹簧测力计拉力的合力不变，仍等于重物受到的重力。1 3 .【答案】解：从表中数据可知，匀减速直线运动的加速度大小Av,a 减=市=5 m/s 2匀加速直线运动的加速度大小。加=而=2叱取 前9 s为研究过程，设匀加速的时间为r,则a城一 a 减(9 s -t)=11m/sVB=a忠解得vB=1 6 m/s【解析】略1 4.【答案】解：(1)设题图(a)中左管封闭气柱的长为，气体压强p iP o =P i +pgh解得p1=7 6 c m Hg 1 6 c m Hg =6 0c m Hg封闭气体体积匕=Sil图(b)中，封闭气体压强p zp。=P 2 +pgL解得p2=7 6 c m Hg -2 6 c m Hg =5 0c m Hg封闭气体体积%=SG+3=S&+8)由等温变化得P i-=PiVi解得图(a)封闭气柱的长为h=4 0c m(2)初始时p1=6 0c m HgV1=Sh=4 0sTi=3 00K恒温箱中h%=S W+2)=4 8 S而T2=4 8 0K根据理想气体状态方程P l l _ P33元=丁解得p3=80cmHg因为左右两边液面正好相平，所以此时封闭气体的压强等于恒温箱内气体的压强80c?Hg。【解析】略15.【答案】(1)煤块刚放上传送带时，受到的摩擦力方向向下，设煤块的加速度大小为由,从开始加速到煤块速度与传送带速度相等时需要的时间为煤块对应的位移大小为Xi，则有：at=g(sinJ+4 cos0)G ai1,%=2a解得%10m/s2,tj-0.8s,%1 3.2m；煤块速度达到Uo后，受到向上的摩擦力，此时重力沿传送带向下的分力大于滑动摩擦力，所以物块继续加速下滑，设 之 后 的 加 速 度 大小 为 还 需 时 间 t2煤块到达传送带底端B,则有：a2=g(sin8 cos0)1,L-xx=v0t2+a a2t2解 得=2m/s2,t2-2s；煤块从传送带顶端A 运动到底端B 所需的时间t=ti+t2=2.8s；(2)分两部分来讨论，如下：G 时间内传送带运动位移为xi vofi _ 6.4m煤块运动/=3.2m所以此过程传送带比煤块多运动6.46-3.2m=3.2 m,煤块在传送带上留下的痕迹的长度为3.2mtz时间内传送带运动%2=16m煤块运动1,X2-Uof2+2 a2t2“-20m所以此过程煤块比传送带多运动20巾-16m=4m 3.2m,煤块在传送带上留下的痕迹的长度为4 m,所以煤块在传送带上留下的痕迹的长度s=4m。【解析】略