2021-2022學(xué)年安徽省淮北市實驗高級中學(xué)物理高二第二學(xué)期期末質(zhì)量檢測模擬試題含解析

2021-2022高二下物理期末模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、電阻為R的負載接到20V直流電壓上消耗的電功率是P，現(xiàn)用一個變壓器，將電壓最大值為200V的正弦交流電壓接原線圈，副線圈接電阻R，則R上消耗的電功率為P/2，該變壓器原副線圈的匝數(shù)比為（）A．20:1 B．：1 C．10:1 D．1:102、如圖所示,傾角為、長度為的光滑固定斜面,其底端與長木板上表面等高,原來靜止在光滑水平地面上,左端與斜面接觸但不粘連,斜面底端與的上表面接觸處圓滑．一可視為質(zhì)點的小滑塊從斜面頂端處由靜止開始下滑,最終剛好未從上滑下．已知的質(zhì)量相等,與上表面間的動摩擦因數(shù),重力加速度?。ǎ〢．在斜面上運動的時間為B．在上滑動過程中,系統(tǒng)動量和機械能均守恒C．的最終速度為D．長木板的長度為3、如圖所示為一交流電壓隨時間變化的圖象．每個周期的前三分之一周期內(nèi)電壓按正弦規(guī)律變化，后三分之二周期電壓恒定．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可得，此交流電壓的有效值為()A．7.5VB．8VC．VD．V4、在如圖所示的含有理想變壓器的電路中，變壓器原副線圈匝數(shù)比為20：1，圖中電表均為理想交流電表，R為光敏電阻（其阻值隨光強增大而減小），L1和L2是兩個完全相同的燈泡，原線圈接入如圖乙所示的正弦交流電壓u，下列說法正確的是()A．交流電的頻率為100HzB．電壓表的示數(shù)為20VC．當照射R的光強增大時，電流表的示數(shù)變大D．若L1的燈絲燒斷后，電壓表的示數(shù)會變大5、質(zhì)量為m的運動員從下蹲狀態(tài)豎直向上起跳，經(jīng)過時間t，身體伸直并剛好離開地面，離開地面時速度為v在時間t內(nèi)A．地面對他的平均作用力為mgB．地面對他的平均作用力為C．地面對他的平均作用力為D．地面對他的平均作用力為6、物體做勻加速直線運動，已知第1s末的速度是6m/s，第2s末的速度是8m/s，則下面結(jié)論正確的是（

）A．物體零時刻的速度是3m/sB．物體的加速度是2m/s2C．第1s內(nèi)的位移是6mD．第1s內(nèi)的平均速度是6m/s二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、一質(zhì)量為m的小球沿傾角為θ＝30°的足夠長的斜面由靜止開始勻加速滾下，途中依次經(jīng)過A、B、C三點，已知AB＝BC＝L，由A到B和B到C經(jīng)歷的時間分別為t1＝4s，t2＝2s，則下列說法正確的是()A．小球的加速度大小為B．小球經(jīng)過B點重力的瞬時功率為C．A點與出發(fā)點的距離為D．小球由靜止到C點過程中重力的平均功率為8、如圖所示，帶正電的小物塊以一定的初速度v0，沿粗糙絕緣水平面進入垂直紙面向里的勻強磁場中，水平面足夠長。下列關(guān)于小物塊在磁場中的運動，可能正確的是（）A．勻速直線運動B．勻減速直線運動C．加速度增大的減速直線運動D．加速度減少的減速直線運動9、關(guān)于分子動理論，下列說法中正確的是（）A．花粉顆粒的布朗運動反映了花粉分子在永不停息地做無規(guī)則運動B．懸浮顆粒越大，同一時刻與它碰撞的液體分子越多，布朗運動越不明顯C．物體的溫度越高，分子平均動能越大D．一定質(zhì)量的0℃冰變成同溫度的水，內(nèi)能一定增加E.當分子間作用力表現(xiàn)為斥力時，分子勢能隨分子間距離的增大而增大10、如圖所示，M是一小型理想變壓器，接線柱a、b接在電壓u＝311sin314t（V）的正弦交流電源上，變壓器右側(cè)部分為一火警報警系統(tǒng)原理圖，其中R2為用半導(dǎo)體熱敏材料(溫度越高電阻越小)制成的傳感器，電流表A2為值班室的顯示器，顯示通過R1的電流，電壓表V2顯示加在報警器上的電壓（報警器未畫出），R3為一定值電阻.當傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時，以下說法中正確的是A．A1的示數(shù)不變，A2的示數(shù)增大 B．A1的示數(shù)增大，A2的示數(shù)減小C．V1的示數(shù)不變，V2的示數(shù)減小 D．V1的示數(shù)增大，V2的示數(shù)增大三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）現(xiàn)要測定一個額定電壓2.5V、額定功率約0.7W的小燈泡的伏安特性曲線．①為了測量的電壓能從零開始，測量誤差較小，請在圖甲中連好實物電路圖____．②合上開關(guān)前，滑動變阻器的滑動觸頭應(yīng)置于滑動變阻器的_____（填“左端”或“右端”）．③根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，描繪出的U﹣I圖象如圖乙所示，由圖可知，當燈泡的電壓為1.80V時，小燈絲電阻為_____Ω，小燈泡的功率為_____W（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．④某小組在正常實驗中無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，電流表、電壓表的讀數(shù)都調(diào)不到零，于是他們向老師求助，老師說該電路中有一根導(dǎo)線斷了，請問圖中哪根導(dǎo)線斷了？_____（填“ab”或者“cd”）．12．（12分）如圖所示，用“碰撞試驗器”可以驗證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系．（1）圖中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影．實驗時，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置由靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，測量平拋射程OP，然后，把被碰小球m2靜置于軌道的末端，再將入射球m1從斜軌S位置靜止釋放，與小球m2相撞，并多次重復(fù)，接下來要完成的必要步驟是_______．（填選項的符號）A．用天平測量兩個小球的質(zhì)量m1、m2B．測量小球m1開始釋放高度h和拋出點距地面的高度HC．分別找到m1、m2相碰后平均落地點的位置M、ND．測量平拋射程OM、ON（2）若兩球相碰前后的動量守恒，則表達式可表示為_____（用（1）問中測量的量字母表示）（3）若m1=45.0g、m2=9.0g、OP=46.20cm,則ON可能的最大值為_____cm．四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖甲所示，光滑導(dǎo)體軌道PMN和P′M′N′是兩個完全一樣的軌道，是由半徑為r的四分之一圓弧軌道和水平軌道組成，圓弧軌道與水平軌道在M和M′點相切，兩軌道并列平行放置，MN和M′N′位于同一水平面上，兩軌道之間的距離為L，PP′之間有一個阻值為R的電阻，開關(guān)K是一個感應(yīng)開關(guān)(開始時開關(guān)是斷開的)，MNN′M′是一個矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，水平軌道MN離水平地面的高度為h，其截面圖如圖乙所示．金屬棒a和b質(zhì)量均為m、電阻均為R，在水平軌道某位置放上金屬棒b，靜止不動，a棒從圓弧頂端PP′處靜止釋放后，沿圓弧軌道下滑，若兩導(dǎo)體棒在運動中始終不接觸，當兩棒的速度穩(wěn)定時，兩棒距離，兩棒速度穩(wěn)定之后，再經(jīng)過一段時間，b棒離開軌道做平拋運動，在b棒離開軌道瞬間，開關(guān)K閉合．不計一切摩擦和導(dǎo)軌電阻，已知重力加速度為g．求：(1)兩棒速度穩(wěn)定時的速度是多少？(2)兩棒落到地面后的距離是多少？(3)從a棒開始運動至b棒離開軌道的過程中，回路中產(chǎn)生的焦耳熱是多少？14．（16分）如圖所示，兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ與水平面的夾角為α=30°，導(dǎo)軌電阻不計，導(dǎo)軌處在垂直導(dǎo)軌平面斜向上的有界勻強磁場中。兩根電阻都為R＝2、質(zhì)量都為m＝0.2kg的完全相同的細金屬棒ab和cd垂直導(dǎo)軌并排靠緊的放置在導(dǎo)軌上，與磁場上邊界距離為x＝1.6m，有界勻強磁場寬度為3x＝4.8m.先將金屬棒ab由靜止釋放，金屬棒ab剛進入磁場就恰好做勻速運動，此時立即由靜止釋放金屬棒cd，金屬棒cd在出磁場前已做勻速運動.兩金屬棒在下滑過程中與導(dǎo)軌接觸始終良好（取重力加速度g＝10m/s2）.求：（1）金屬棒ab剛進入磁場時棒中電流I；（2）金屬棒cd在磁場中運動的過程中通過回路某一截面的電量q；（3）兩根金屬棒全部通過磁場的過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱Q.15．（12分）如圖所示是一種質(zhì)譜儀的原理圖，粒子源（在狹縫S1上方，圖中未畫出）產(chǎn)生的帶電粒子經(jīng)狹縫S1與S2之間的電場加速后，勻速通過P1和P2兩板間相互垂直的勻強電場和勻強磁場區(qū)域。粒子通過狹縫S3垂直進入另一勻強磁場區(qū)域，在洛倫茲力的作用下帶電粒子打到底片上并被接收、形成一細條紋。若從粒子源產(chǎn)生的粒子初速度為零、電荷量為＋q、質(zhì)量為m，S1與S2之間的加速電壓為U1，P1和P2兩金屬板間距離為d，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B1，測出照相底片上的條紋到狹縫S3的距離L，求：(1)粒子經(jīng)加速電場加速后的速度v1；(2)經(jīng)S3垂直進入的勻強磁場的磁感應(yīng)強度B2。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】

當電阻接在直流電路中的時候，由可得，此時的功率，當功率為時，由可得，此時電阻的電壓的有效值為，變壓器的輸入電壓的有效值為，所以變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為；故選C．【點睛】本題考查變壓器的原理及有效值的定義，要注意會用電流的熱效應(yīng)定義有效值．2、C【解析】斜面長x=3m，故小滑塊下滑的加速度，下滑時間為，A錯誤；A在B上運動過程中，存在摩擦力，故機械能不守恒，但A和B組成的系統(tǒng)動量守恒，B錯誤；下滑到底端時的速度為，在水平面上運動過程中，A和B系統(tǒng)動量守恒，故，解得兩者最終使得為，C正確；最終A剛好未從B上滑下，說明A滑到B最右端時，兩者速度相等，設(shè)木板B的長度為L，則根據(jù)能量守恒定律可得，解得，D錯誤．3、C【解析】

取一個周期進行分段，在0-1s是正弦式電流，則電壓的有效值等于3V。在1s-3s是恒定電流，則有效值等于9V。則在0-3s內(nèi)，產(chǎn)生的熱量解得：A．7.5V，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．8V，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．V，與結(jié)論相符，選項C正確；D．V，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；4、C【解析】A．原線圈接入如圖乙所示的交流電，由圖可知：T=0.02s，所以頻率為f=1/T=50Hz，故A錯誤；B．原線圈接入電壓的最大值是V，所以原線圈接入電壓的有效值是U=220V，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為20:1，所以副線圈電壓是11V，所以V的示數(shù)為11V，故B錯誤；C．R阻值隨光強增大而減小，根據(jù)I=U/R知，副線圈電流增加，副線圈輸出功率增加，根據(jù)能量守恒定律，所以原線圈輸入功率也增加，原線圈電流增加，所以A的示數(shù)變大，故C正確；D、當L1的燈絲燒斷后，變壓器的輸入電壓不變，根據(jù)變壓比公式，輸出電壓也不變，故電壓表讀數(shù)不變，故D錯誤．故選C．點睛：由變壓器原理可得變壓器原、副線圈中的電流之比，輸入功率等于輸出功率．和閉合電路中的動態(tài)分析類似，可以根據(jù)R的變化，確定出總電路的電阻的變化，進而可以確定總電路的電流的變化的情況，再根據(jù)電壓不變，來分析其他元件的電流和電壓的變化的情況．5、D【解析】人的速度原來為零，起跳后變化v，則由動量定理可得：解得：，故D正確，ABC錯誤．6、B【解析】

根據(jù)勻變速直線運動的速度時間公式求出物體的加速度大小，再根據(jù)速度時間公式求出物體的初速度大小，根據(jù)平均速度的公式求出第1s內(nèi)的平均速度．【詳解】規(guī)定初速度方向為正方向，根據(jù)加速度定義式得物體的加速度a=△v△t=8-61m/s2=2m/s2，根據(jù)v=v0+at得，v0=v-at=6-1×2m/s=4m/s。故A錯誤，B正確；第1s內(nèi)的位移x=v0t+12at2=4×1+12×2×1=5m二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、CD【解析】AB間的平均速度為：，BC間的平均速度為：，小球加速度為：，故A錯誤；小球經(jīng)過B點的速度，則小球經(jīng)過B點重力的瞬時功率，故B錯誤；小球經(jīng)A點的速度為，A點與出發(fā)點的距離為：，故C正確；到達C點的速度為，所需時間，小球由靜止到C點的位移，則小球由靜止到C點過程中重力的平均功率為，故D正確．故選CD．【點睛】根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出兩段過程中中間時刻的速度，結(jié)合速度時間公式求出小球的加速度，根據(jù)勻變速直線運動基本公式求出B點速度，再根據(jù)瞬時功率公式求解B點重力的瞬時功率，根據(jù)速度時間公式求出A點的速度，結(jié)合速度位移公式求出A點與出發(fā)點的距離，先求出小球由靜止到C點的位移，再根據(jù)平均功率公式求解．8、AC【解析】

小物塊在運動過程中受到向下的重力以及豎直向上的洛倫茲力，如果mg=qv0B則小物塊受力平衡，小物塊做勻速直線運動；如果mg＞qv0B則物快物體的受力如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律有：f=μN=μ（mg-qv0B）=ma

因為物塊減速運動，所以根據(jù)以上表達式知，隨速度的減小，其加速度增大，物塊做加速度增大的減速運動。

如果mg＜qv0B則物塊離開水平面做曲線運動，故AC正確，BD錯誤。

故選AC。9、BCD【解析】

A.花粉顆粒的布朗運動反映了液體分子在永不停息地做無規(guī)則運動，選項A錯誤；B.懸浮顆粒越大，同一時刻與它碰撞的液體分子越多，液體分子對懸浮微粒撞擊的沖力趨于平衡，布朗運動越不明顯，選項B正確；C.溫度是分子平均動能的標志，物體的溫度越高，分子平均動能越大，選項C正確；D.一定質(zhì)量的0℃冰變成同溫度的水，要吸收熱量，則內(nèi)能一定增加，選項D正確；E.當分子間作用力表現(xiàn)為斥力時，分子距離變大，則分子力做正功，分子勢能減小，即分子勢能隨分子間距離的增大而減小，選項E錯誤.10、BC【解析】

當傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時，R2的電阻減小，導(dǎo)致電路的總的電阻減小，所以電路中的總電流將會增加，A1測量的是原線圈中的總的電流，由于副線圈的電流增大了，所以原線圈的電流A1示數(shù)也要增加；由于電源的電壓不變，原副線圈的電壓也不變，所以V1的示數(shù)不變，由于副線圈中電流增大，R3的電壓變壓變大，所以V2的示數(shù)要減小，即R1的電壓也要減小，所以A2的示數(shù)要減小。A.A1的示數(shù)不變，A2的示數(shù)增大，與分析不符，故A錯誤。B.A1的示數(shù)增大，A2的示數(shù)減小，與分析相符，故B正確。C.V1的示數(shù)不變，V2的示數(shù)減小，與分析相符，故C正確。D.V1的示數(shù)增大，V2的示數(shù)增大，與分析不符，故D錯誤。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、；左；7.2；0.45；ab【解析】

根據(jù)實驗要求確定實驗電路的接法；再根據(jù)伏安特性曲線可明確對應(yīng)的電流值，由歐姆定律求解電阻；由功率公式求解功率．【詳解】(1)題目中要求從零開始調(diào)節(jié)，故應(yīng)采用滑動變阻器的分壓接法；同時因燈泡內(nèi)阻較小，故電流表采用外接法；實物圖如圖所示(2)由圖可知，要使測量部分電流由零開始調(diào)節(jié)，則滑片應(yīng)接在最左側(cè)；(3)由圖可知，當電壓為1.80V時，電流為：0.25A，電阻；此狀態(tài)P=UI=0.45W(4)無法使電流從零開始調(diào)節(jié)說明沒有正確接成分壓接法；但電路有電流，則說明只能是ab出現(xiàn)斷路．【點睛】本題考查描繪燈泡的伏安特性曲線的實驗，要求掌握分壓接法的原理；能正確接線并能分析故障．12、(1)ACD(2)(3)77.00【解析】（1）要驗證動量守恒定律定律，即驗證：m1v1=m1v2+m2v3，小球離開軌道后做平拋運動，它們拋出點的高度相等，在空中的運動時間t相等，上式兩邊同時乘以t得：m1v1t=m1v2t+m2v3t，得：m1OP=m1OM+m2ON，因此實驗中需要測量兩小球的質(zhì)量、先確定落點的位置再測量出平拋的水平距離；故應(yīng)進行的步驟為ACD；

（3）根據(jù)（2）的分析可知，要驗證動量守恒應(yīng)驗證的表達式為：m1OP=m1OM+m2ON；

（4）發(fā)生彈性碰撞時，被碰小球獲得速度最大，根據(jù)動量守恒的表達式是：m1v0=m1v1+m2v2

由m1v02=m1v12+m2v22，

得機械能守恒的表達式是：m1?OM2+m2?ON2=m1?OP2，

聯(lián)立解得：v2=v0，

因此最大射程為：sm=?OP==77.0cm；

點睛：該題考查用“碰撞試驗器”驗證動量守恒定律，該實驗中，雖然小球做平拋運動，但是卻沒有用到速和時間，而是用位移x來代替速度v，成為是解決問題的關(guān)鍵．注意明確射程最大對應(yīng)的條件．四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(1)(2)(3)【解析】

（1）a棒沿圓弧軌道運動到最低點M時，由機械能守恒定律得：解得a棒沿圓弧軌道最低點M時的速度從a棒進入水平軌道開始到兩棒達到相同速度的過程中，兩棒在水平方向受到的安培力總是大小相等，方向相反，所以兩棒的總動量守恒．由動量守恒定律得