黑龙江省哈尔滨市重点中学2021-2022学年高二下学期期末考试物理试题（Word版含答案）

哈尔滨市重点中学2021-2022学年高二下学期期末考试
物理试卷
一、选择题(本题共14小题，每小题4分，共56分。在每小题给出的四个选项中，1~9小题只有一个选项正确，其余小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的不得分)
1.以下说法正确的是()
A.爱因斯坦提出能量子的概念
B.J.J.汤姆孙认为阴极射线是电磁波
C.康普顿效应说明光子不仅具有能量还具有动量
D.普朗克用能级图解释了氢原子光谱的实验规律
2.下列说法正确的是( )
A，电子的发现说明了原子核内部还有复杂结构
B.卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构
C，密立根用摩擦起电的实验发现了电子
D.在可见光中，红光的能量子最强
3.关于振动和波，下列说法正确的是()
A.有机械波必有振动
B.纵波中，质点的振动方向与波的传播方向垂直
C.纵波中，波水平向右传播，各个质点一定上下振动
D.波源停止振动时，介质中的波动立即停止
4.1956 年吴健雄用半衰期为5.27年的空放射源对李政道和杨振宁提出的在弱相互作用中宇称不守恒进行实验验证。的衰变方程式为→+ +(其中是反中微子，它的电荷为零，质量可认为等于零)。下列说法正确的是( )
A.此核反应为α衰变
B.增大压强可使的半衰期变为10.54年
C.的核子数为60，核电荷数为28
D.衰变能释放出，说明其原子核内有
5.某弹簧振子做简谐振动的位移时间图像如图所示，下列说法正确的是( )
A.振动图像上A、B两点，小球的速度相同
B.在t=0.1s和t=0.2s时，小球的加速度大小相等、方向相反
C.振动图像上A、B两点，小球的动量大小相等、方向相反
D.在t=0.2s 和t=03s时，小球的动能相等
6.关于热力学定律，下列说法正确的是( )
A.石子从空中落下，最后静止在地而上，说明能量消失了
B.热机中燃气的内能不可能完全转化为机械能且不产生其他影响
C.水电站将水的机械能转化为电能的过程属于能量耗散
D.不可能使热量从低温物体传递到高温物体
7.为了交通安全，常在公路上设置如图所示的减速带，减速带使路面稍微拱起以达到车辆减速的目的。一排等间距设置的减速带，可有效降低车速，称为洗衣板效应。如果某路面上的减速带的间距为2m，一辆固有频率为2 Hz的汽车匀速驶过这排减速带，下列说法正确的是( )
A.汽车速度越小，颠簸得越厉害
B.汽车速度越大，颠簸得越厉害
C.当汽车以4 m/s的速度行驶时颠簸得最历害
D.当汽车以3 m/s的速度行驶时颠簸得最厉害
8.如图所示，S点为振动源，其频率为50 Hz，所产生的横波向右传播，波速为20 m/s,P、Q是波传播途径中的两点，已知SP=4.5 m，SQ=6m。 经过足够长时间后(此时P、Q已经开始振动)当S通过平衡位置向上运动时，则()
A.P在波谷，Q通过平衡位置向下运动B.P在波峰，Q通过平衔位置向上运动，
C. P在波谷，Q通过平衡位置向上运动D.P在波峰，Q通过平衡位置向下运动
9.一列简谐横波在t=0时刻的波形图如图所示，介质中x=2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y=0.2sin10πt，下列选项说法正确的是()
A.波向右传播 B. t=0.5s时质点P位于波谷处
C.波传播的速度为10m/s D.Q质点的振幅为0.2m
10.如图，一定质量的理想气体从状态a(p0、V0、T0)经热力学过程ab、bc、ca后又回到状态a。对于ab、bc、ca三个过程，下列说法正确的是( )
A. ab过程中，气体始终放热B.bc过程中，气体的温度先升高后降低
C. ca过程中，气体对外界做功D. ca过程中，气体内能减小
11.在光电效应实验中，某同学按如图a方式连接电路，利用该装置在不同实验条件下得到了三条光电流I与A、K两极之间电压UAK 的关系曲线(甲光、乙光、丙光)如图b所示，则下列说法中正确的是( )
A.甲、乙两光的光照强度相同
B.丙光照射阴极时，极板的逸出功最大
C.甲、乙、丙三光的频率关系为v甲=v乙D.若把滑动变阻器的滑片P向右滑动，光电流不一定增大
12. 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: +→+X，其中的质量为m1，比结合能为E1，的质量为m2，比结合能为E2，的质量为m3，比结合能为E3，X的质量为m4，比结合能为E4，下列说法正确的是( )
A. X是中子 B. X是质子
C.该核反应释放的能量为E = 4E3- 3E2- 2E1 D.该核反应的质量亏损为Δm= m3 +m4-m1- m2
13.图示为几种金属的逸出功和氢原子能级图。现有大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁，结合图表信息可知( )
A.铷的极限频率小于钙的极限频率
B.氢原子跃迁时对外辐射连续光谱
C.氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能减小
D.氢原子辐射的光有3种频率能使钨发生光电效应
14.一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播，已知x=λ处质点的振动方程为y=Asint, 则t=T时刻的波形图可能是()
二、实验题(共14分)
15. (6分)在“油膜法估测分子大小”的实验中，实验步骤如下:
A.往浅盘里倒入适量的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上;
B.将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上;
C.用注射器将事先配制好的油酸酒精溶液在适当高度滴1滴在水面上，待油膜形状稳定;
D.将1mL的油酸溶于酒精中制成1x104mL的油酸酒精油液，用注射器将溶液一滴一滴的滴入量筒中，每滴入100滴，量筒内的溶液增加1mL;
最后，将玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，从而估算出油酸分子直径的大小;
(1). 上述步骤中，正确的顺序是________ 。(填写步骤前面的字母)
(2)实验中测得油酸分子直径的数量级约为_ 。
A.10-5m B. 10-8m C.10-10m D.10-15m
(3)实验后，某小组发现所测得的分子直径d明显偏小，原因可能是_ 。
A.水面上痱子粉撒得太厚，油膜没有充分展开
B.求每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数计多了
C.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
D.计算油膜面积时，舍去所有不足一格的方格
16.(8分)单摆测定重力加速度的实验装置如图所示:
(1)组装单摆时，应在下列器材中选用 (选填选项前的字母)
A.长度为1.5m左右的弹性线 B.长度为1m左右的细线
C.直径为1.8cm的塑料球 D.直径为1.8cm的铁球
(2)如图，用游标卡尺测量摆球的直径，游标卡尺的读数为 mm。
(3)某同学测出悬点0到小球球心的距离L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g =_ _。 (用L、 n、t表示)
(4)另一组同学用多组实验数据做出T2 - L图像(T为单摆的周期，L为摆长)，也可以求出重力加速度g，已知两位同学做出的T2 - L图线的示意图如图中的a、b所示，a、b都过原点，经分析发现图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则图线a对应的g值 图线b对应的g值(填“大于”或“小于”)，该同学经过分析发现自己在测量单摆周期时出现失误，其周期的测量值 (填“偏大”或“偏小”)
三、计算题(共30分。解答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给分。有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。)
17. (8分)如图甲示，将一轻质弹簧一端固定，另一端悬挂一质量m=0.3kg的小球并使之静止。现把小球向下拉3cm，然后由静止释放并开始计时，小球在竖直方向上做简谐振动。已知弹簧的劲度系数k=300N/m，小球运动过程中弹簧始终在弹性限度内;重力加速度g取10m/s2;不计空气阻力。求:
(1)简谐振动的振幅A;
(2)小球在平衡位置下方2cm处时的回复力大小F回。
18. (10分)激光技术已经渗透到了我们生活中的方方面面，近日，中国首台国产100千瓦级工业激光器亮相，引发全球关注。如图所示是研究光电效应的实验电路，调节滑动变阻器触头c使光电管两极电压逐渐增大，直至灵敏电流计中电流恰好为零，此时电压表示数称为遏止电压。现分别用激光器产生的频率为V1、V2 的高纯度激光照射阴极，测得遏制电压分别为U1、U2。己知电荷量为e,普朗克常量未知，求:
(1)用频率为v1光照射时，光电子的最大初动能;
(2)阴极金属的截止频率。
19. (12分)钍具有放射性，能够发生β衰变变为镤Pa。如图所示，位于坐标原点的静止钍核发生β衰变，在纸面内向x轴上方各方向发射电子。在x轴上方存在垂直纸面向外、半径为a的圆形匀强磁场，磁感应强度为B,磁场圆心位于y轴，且与x轴相切于原点。x轴上方x=-2a处平行y轴方向放置一足够长的荧光屏。已知钍核质量为mT,电子质量为me,镤核质量为mp,电子电量绝对值为e,光速为c,反应中释放的能量全部转化为镤核和电子的动能，不考虑粒子之间的相互作用。
(1)写出该反应方程式;
(2)求电子的动能Ek;
(3)如图所示，若沿y轴正方向发射的电子垂直打在荧光屏上，求速度方向与x轴正方向夹角为的电子到达荧光屏所用的时间。(结果用 me、e、 B、π表示)