2021-2022學年第二學期六校期末聯考試題

高二物理

一、單項選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。每題只有一個選項最

符合題意。

1.氮3大量存在于月球表面月壤中，是未來的清潔能源。兩個氫3聚變的核反應方程是

；He+；Hef：He+2X+12.86MeV,則*為（）

A.電子B.笊核C.中子D.質子

答案：D

解析：根據核反應的質量數和電荷數守恒可知，X的質量數為1,電荷數為1,為質子。

故選D。

2.如圖所示為氫原子的能級圖，現有大量的氫原子處于〃=3的激發態，當氫原子從〃=3能

級躍遷到〃=2能級時，輻射出光子當氫原子從〃=3能級躍遷到〃=1能級時，輻射出光子

b,下列說法正確的是（）

A.由于躍遷所發射的譜線僅有2條

B.光子。的能量大于光子。的能量

C.光子。的波長小于光子b的波長

D.光子〃的動量小于光子人的動量

答案：D

解析：A.大量氫原子所于n=3能級時躍遷所發射的譜線即光子的種類為

C；=3

故A錯誤；

B.由題意可知，光子。的能量為氫原子從〃=3能級躍遷到”=2能級時所放出的能量，光子

b的能量為氫原子從〃=3能級躍遷到〃=1能級時放出的能量，則光子a的能量小于光子b的

能量，故B錯誤；

C.光子能量為

E=hv=h—

A

即能量大的光子，波長短，則光子。的波長大于光子人的波長，故C錯誤；

h

D.由公式/l=一可知，波長長的動量小，則光子〃的動量小于光子〃的動量，故D正確。

P

故選Do

3.某同學用手機的加速度傳感器測量了電梯運行過程中的加速度，得到了圖甲所示的圖線

（規定豎直向上為正方向），為了簡化問題研究,將圖線簡化為圖乙所示的圖像。己知U0

時電梯處于靜止狀態，則以下判斷正確的是（

圖乙

A.仁5s時電梯處于失重狀態B.8~9s內電梯在做減速運動

C.10~15s內電梯在上行D./=6.5s時電梯速度最大

答案：C

解析：A.由圖乙可知，仁5s時加速度方向向上,即電梯處于超重狀態，故A錯誤;

B.由圖乙可知，8~9s內加速度方向向上，結合電梯前面的運動可知，8~9s內電梯在做加速

度減小的加速運動，故B錯誤；

C.由圖乙可知，10~15s內電梯加速度為0,且0Tos內電梯一直向上運動，所以10~15s內

電梯在上行，故C正確；

D.由圖乙可知，49.0s時，電梯的速度最大，故D錯誤。

故選C。

4.甲、乙兩車沿同一直道行駛，f=0時刻，兩車并排，乙車由靜止開始做勻變速直線運動。

它們運動的位移x隨時間r變化的關系如圖所示，兩圖線交點的坐標為（12s,1441.）。則（）

x/m

o12t/s

A.甲車做勻加速直線運動B.f=12s時兩車速度相同

C./=4s時兩車相距32mD.f=5s時乙車的速度大小為18km/h

答案：C

解析：A.由圖像可知甲車做勻速直線運動，A錯誤；

B.圖像的斜率等于速度，可知f=12s時乙車的速度大于甲車的速度，B錯誤；

C.由

12

x=-at

2

解得

a=2m/s2

故f=4s時，乙車的位移大小為

1,

x,=—x2x4-m=16m

乙2

由圖像可知，，=4s時甲車的位移大小為48m,可得u4s時。兩車相距32m,C正確；

D.f=5s時，乙車的速度大小為

v=at=10m/,y=36km/h

D錯誤。

故選Co

5.2020年7月31日上午，北斗三號全球衛星導航系統正式開通，并為全球提供服務。北斗

三號系統由24顆中圓地球軌道衛星、3顆地球靜止軌道衛星和3顆傾斜地球同步軌道衛星

組成.其中，中圓地球軌道衛星距地面高度約為2.2x104km,地球靜止軌道衛星距地面高度

約為3.6x104km,它們都繞地球做近似的勻速圓周運動。則（）

A.中圓地球軌道衛星運行速度大于第一宇宙速度

B.地球靜止軌道衛星的加速度大于9.8m/s2

C.中圓地球軌道衛星的周期大于地球靜止軌道衛星的周期

D.中圓地球軌道衛星的角速度大于地球靜止軌道衛星的角速度

答案：D

解析：A.由公式

GMmv2

——=m—

rr

得

由于中圓地球軌道衛星半徑大于地球半徑，則中圓地球軌道衛星運行速度小于第一宇宙速

度，故A錯誤；

B.由公式

GMm

——z-=ma

可知，隨高度的增大，重力加速度減小，故B錯誤;

C.由開普勒第三定律叁=%可知,由于中圓地球軌道衛星的半徑小于地球靜止軌道衛星

的半徑，則中圓地球軌道衛星的周期小于地球靜止軌道衛星的周期，故c錯誤；

2兀

D.由公式（y=—可知，中圓地球軌道衛星的周期小于地球靜止軌道衛星的周期，則中圓

T

地球軌道衛星的角速度大于地球靜止軌道衛星的角速度，故D正確。

故選D。

6.一定質量的理想氣體分別經歷ATBT。和ATC—。兩個變化過程，如圖所示。ATBTO

過程，氣體對外做功為陽，與外界變換的熱量為ATC—O過程，氣體對外做功為卬2,

與外界變換的熱量為Q2,則兩過程中（）

A.氣體吸熱，B.氣體吸熱，葉1=卬2

C.氣體放熱，。|=。2D.氣體放熱，W|>W2

答案：A

解析：p-y圖像中，圖線與V軸所包圍面積為氣體對外所做的功，所以W|>W2；根據熱

力學第一定律，由于兩過程的初、末狀態pH乘積相同，由理想氣體狀態方程可得初、末狀

態溫度相同，則初、末狀態氣體內能相同；根據熱力學第二定律

△U=W+Q

W<0,At/=O

可知兩過程氣體吸熱，且故A正確，BCD錯誤。

故選Ao

7.用如圖所示的裝置研究光電效應現象，當用光子能量為3.6eV的光照射到光電管上時，

電流表G有讀數。移動變阻器的觸點c,當電壓表的示數大于或等于0.9V時，電流表讀數

為0,則以下說法正確的是（）

A.光電子的初動能可能為0.8eV

B.光電管陰極的逸出功為0.9eV

C.電鍵S斷開后，電流表G示數為0

D.改用能量為2eV的光子照射，電流表G有讀數

答案：A

解析：A.由題意可知，當電壓表的示數大于或等于0.9V時，電流表讀數為0,即遏止電壓

為0.9eV,對光電子由動能定理可得

iUc=0-琢皿

即光電子的最大初動能為0.9eV,所以光電子的初動能可能為0.8eV,故A正確；

B.由愛因斯坦光電效應方程

可得

叱廣hv-Ekmax=(3.6—0.9)eV=2.7eV

故B錯誤；

C.由題意可知，當用光子能量為3.6eV的光照射到光電管上時，電流表G有讀數，即有光

電子逸出，電鍵S斷開后，光電子仍然能達到陽極即能形成光電流，故C錯誤：

D.由于2eV小于陰極的逸出功，故改用能量為2eV的光子照射，不能發生光電效應，即電

流表G沒有讀數，故D錯誤。

故選Ao

8.“用DIS研究在溫度不變時，一定質量氣體壓強與體積關系”的實驗裝置如圖所示。小

張同學在實驗中緩慢推動活塞，根據實驗數據作出?圖線如圖所示，圖線彎曲的可能原

因是()

O

A.活塞與筒壁間存在摩擦

B.實驗中用手握住了注射器前端

C.未在注射器活塞上涂潤滑油

D.壓強傳感器與注射器的連接處漏氣

答案：B

解析：當:增大時，V減小，p增加的程度不是線性關系，當斜率增大時，壓強增加程度增

大，導致這一現象的是實驗過程中用手握住注射器前端，導致注射器中氣體溫度升高，則圖

像的斜率會增大，而未在注射器活塞上涂潤滑油、壓強傳感器與注射器的連接處漏氣都會導

致斜率減小，活塞與筒壁間存在摩擦不會影響壓強與體積，故斜率不會變化，ACD錯誤，B

正確。

故選Bo

9.如圖所示，甲、乙兩運動員在水平冰面上訓練滑冰，恰好同時到達虛線PQ,然后分別沿

半徑為八和5(r2>n)的滑道做勻速圓周運動，運動半個圓周后勻加速沖向終點線。設甲、

乙兩運動員質量相等，他們做圓周運動時向心力大小相等,直線沖刺時的加速度大小也相等。

下列判斷中正確的是（）

A.在做圓周運動時，甲的線速度大小比乙的大

B.在做圓周運動時，甲的向心加速度大小比乙的小

C.在直線沖刺階段，甲所用的時間比乙的長

D.在直線沖刺階段，甲動能的變化量比乙的大

答案：C

解析：A.由于甲、乙兩運動員質量相等，他們做圓周運動時向心力大小也相等，且，2＞外,

根據由向心力公式

可知

V2＞V]

即在做圓周運動時，甲的線速度大小比乙的小，故A錯誤；

B、由于甲、乙兩運動員質量相等，他們做圓周運動時向心力大小也相等，根據

F=ma

可得甲的向心加速度和乙的大小相等，故B錯誤；

C、由于V2＞也，且直線沖刺時的加速度大小相等，根據運動學公式

12

x=vot+—at

可得，甲所用的時間比乙的長，故C正確：

D.在直線沖刺階段，由動能定理可得

AEk=F：；s=ma2s

故甲、乙動能的變化量相等，故D錯誤。

故選Co

10.如圖甲所示為某緩沖裝置模型，勁度系數為k（足夠大）的輕質彈簧與輕桿相連，輕桿

可在固定的槽內移動，與槽間的滑動摩擦力為定值人輕桿向右移動不超過/時，裝置可安

全工作。一質量為機的小車以速度W撞擊彈簧后，輕桿恰好向右移動/,此過程其速度V隨

時間r變化的^一/圖像如圖乙所示。已知在0?八時間內，圖線為曲線，在A?女時間內，圖

線為直線。已知裝置安全工作時?，輕桿與槽間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，且不計小車

與地面間的摩擦。下列說法正確的是（)

/輕桿

LCr~OJ

甲

f

A.在。?〃時間內，小車運動的位移為2乙

K

B.在4時刻，小車速度0=Jv；-

Vm

C.在0?介時間內，輕桿摩擦產生熱Q=/7

D.在八十f2時刻，小車恰好離開輕彈簧

答案：C

解析：A.在0~九時間內，小車壓縮彈簧輕桿保持靜止，在人時刻，彈力等于最大靜摩擦力,

則在0~fi時間內，小車運動的位移為彈簧的形變量有

X-L

k

A錯誤；

B.在A時刻后，小車與輕桿一起做勻減速運動到速度為0,移動的位移為/,由動能定理有

“12

解得

所以在h時刻,小車速度為V1B錯誤;

C.在0~f2時間內，輕桿摩擦產生熱為

Q=#

C正確;

D.在0~4時間內，小車先做加速度增大的減速運動，在乙~q時間內，后與輕桿一起做勻

減速運動，最后彈簧反彈小車時其做加速減小的加速運動，則小車恰好離開輕彈簧時所用的

時間比八大，所以在外+h時刻，小車還末離開輕彈簧，D錯誤；

故選C。

二、非選擇題：本題共5小題，共60分。其中第12題~第15題解答時請寫出必

要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數

值計算時，答案中必須明確寫出數值和單位。

11.如圖所示，某同學利用圖示裝置做“探究加速度與物體所受合力的關系''的實驗.在氣墊

導軌上安裝了兩個光電門1、2,滑塊上固定一遮光條，滑塊通過繞過兩個滑輪的細繩與彈

簧秤相連，C為彈簧秤，實驗時改變鉤碼的質量，讀出彈簧秤的不同示數F,不計細繩與滑

輪之間的摩擦力.

光t光電遮光條

氣柴等軌田冷塊口

定布輪口刻度尺

鉤碼

（1）根據實驗原理圖，本實驗（填“需要”或"不需要”）將帶滑輪的氣墊導軌右端墊

高，以平衡摩擦力；實驗中（填“一定要''或"不必要”）保證鉤碼的質量遠小于滑塊

和遮光條的總質量；實驗中（填“一定要”或“不必要”）用天平測出所掛鉤碼的質

量；滑塊（含遮光條）的加速度（填“大于”“等于”或“小于”）鉤碼的加速度.

（2）某同學實驗時，未掛細繩和鉤碼接通氣源，推一下滑塊使其從軌道右端向左運動，發現

遮光條通過光電門2的時間大于通過光電門1的時間，該同學疏忽大意，未采取措施調節導

軌，繼續進行其他實驗步驟（其他實驗步驟沒有失誤），則該同學作出的滑塊（含遮光條）加速

度a與彈簧秤拉力F的圖象可能是（填圖象下方的字母）.

（3）若該同學作出的a-F圖象中圖線的斜率為k,則滑塊（含遮光條）的質量為.

答案：①.不需要②.不必要③.不必要④.大于⑤.C-

k

解析：（1）此實驗用氣墊導軌，導軌水平時滑塊與導軌之間沒摩擦力，所以不需要墊高木板

的一端平衡摩擦力：滑塊受到的拉力可以用彈簧秤測出，故不需要滿足鉤碼的質量遠小于滑

塊和遮光條的總質量，也不需要用天平測出所掛鉤碼的質量；因鉤碼掛在動滑輪上，則滑塊

的加速度等于鉤碼加速度的2倍，即滑塊（含遮光條）的加速度大于鉤碼的加速度.

（2）遮光條通過光電門2的時間大于通過光電門1的時間，說明滑塊做減速運動，導軌的

左端偏高，則加外力時，需到達一定的值才能使滑塊加速運動，則作出的滑塊（含遮光條）加

速度a與彈簧秤拉力F的圖象可能是C.

（3）根據。=」-尸，則口-=左，解得

MMk

12.在正負電子對撞機中，一個電子和一個正電子對撞發生湮滅而轉化為一對/光子。設正、

負電子的質量在對撞前均為加，對撞前的動能均為E，光在真空中的傳播速度為普朗

克常量為

（1）寫出方程式；

（2）求對撞后轉化成y光子的波長。

答案：⑴_；e++：e—>27；⑵一

mc~+E

解析：（1）該反應方程為

上++；227

（2）由于光子的靜止質量為零，所以質量的虧損為

由質能方程，對應的能量為

△E=2〃2c2

根據能量守恒可知

2加=2E+AE

即有

—=2E+2mc2

A

所以光子在真空中波長

.he

4=—;---

mc~+E

13.根據某種輪胎說明書可知,輪胎內氣體壓強的正常值在2.4xl()5pa至2.5xl()5pa之間，

輪胎的容積匕=2.5xl(r2m3。己知當地氣溫務=27℃,大氣壓強=1.0xl()5pa,設輪

胎的容積和充氣過程輪胎內氣體的溫度保持不變。

(1)若輪胎中原有氣體的壓強為Po，求最多可充入壓強為Po的氣體的體積V；

⑵充好氣的輪胎內氣壓p,=2.5xl05Pa,被運送到氣溫4=-3℃的某地。為保證輪胎能

正常使用，請通過計算說明是否需要充氣。

答案：⑴V=3.75xlO-2m3；(2)需要充氣

解析：(1)設最多可充入壓強為Po氣體的體積為匕輪胎內氣體壓強達到2.5xl()5Pa，由

玻意耳定律得

解得V=3.75x10-2n?

(2)設輪胎運送到某地后，輪胎內氣體壓強為由查理定律得

ToTt

解得P2=2.25x1()5pa

因為p?=2.25x1CTpa<2.4x1()5Pa,所以需要充氣。

14.在粗糙水平面上固定一半徑R=2.75m的光滑四分之一圓弧槽。距圓弧槽最低點右側

%=0.75m處有一個質量1.0kg、長度L=5.75m的薄木板，薄木板與圓弧槽最低點

平齊。圓弧槽最低點放置一可視為質點的質量〃?=3.0kg的小物塊Q,現讓一質量也為加

的小物塊可視為質點)以%=14m/s的水平初速度從右端滑上薄木板。當小物塊運動至

薄木板左端時.，薄木板左端恰好與圓弧槽相撞，同時小物塊P與。碰撞并粘連在一起。已

知小物塊P與薄木板間的動摩擦因數4=040,重力加速度g=10m/s2,求:

(1)從P開始運動到與Q發生碰撞所經歷的時間h

(2)薄木板與水平面間的動摩擦因數〃2；

(3)P、。碰撞后運動的最大高度”。

答案：(l)t=0.5s；(2)A2=0.15；(3)H=1.8m

解析：(1)對小物塊P,根據牛頓第二定律：

H\ing=mat

根據運動學公式：

,12

L+xo=vot--alt

聯立可得：

r=0.5s

(2)對薄木板，根據牛頓第二定律：

HMg一4(加+M)g=

根據運動學公式：

1,2

xo=~2卬

聯立可得：

=0.15

(3)小物塊產運動至剛與Q發生碰撞時的速度：

丫=%一卬

對P、Q系統，碰撞瞬間根據動量守恒定律：

/wv=(/n+/72)vl

沿圓弧面繼續運動過程，根據能量守恒:

￡0

—2mv^=2mgH

聯立以上各式可得:

H=1.8m

15.如圖所示，框架的水平細桿0M粗糙，豎直細桿ON光滑，質量分別為〃?、2,聯的金屬

環a、b用長為乙的輕質細線連接，分別套在水平桿和豎直桿上。a、b處于靜止狀態，細線

與水平方向的夾角仇=53°。已知a環與水平桿間的動摩擦因數為〃=0.5,設最大靜摩擦力等

于滑動摩擦力，重力加速度為g,