嘉興市重點中學2022年物理高二第二學期期末學業(yè)水平測試模擬試題含解析

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、沿x軸正向傳播的一列簡諧橫波在t=0時刻的波形如圖所示，M為介質(zhì)中的一個質(zhì)點，該波的傳播速度為40m/s，則t=s時A．質(zhì)點M對平衡位置的位移一定為負值B．質(zhì)點M的速度方向與對平衡位置的位移方向相同C．質(zhì)點M的加速度方向與速度方向一定相同D．質(zhì)點M的加速度方向與對平衡位置的位移方向相同2、關于布朗運動，下列說法中正確的是（）A．布朗運動就是液體分子的無規(guī)則運動B．布朗運動就是懸浮在液體中的固體分子的無規(guī)則運動C．PM2.5是空氣中直徑小于或等于2.5μm的懸浮顆粒物，大氣中懸浮的PM2.5在做布朗運動．D．懸浮的固體顆粒越大，布朗運動越明顯3、在居室裝修中經(jīng)常用到花崗巖、大理石等裝飾材料，這些巖石都不同程度地含有放射性元素。比如，有些含有鈾、釷的花崗巖等巖石會釋放出放射性惰性氣體氡，而氡會發(fā)生衰變，放射出、、射線，這些射線會導致細胞發(fā)生癌變及呼吸道等方面的疾病。關于放射性元素氡及三種射線，下列說法正確的是（）A．氡的半衰期為3.8天，若取4個氡原子核，經(jīng)7.6天后將剩下一個氡核B．發(fā)生衰變時，生成核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了4C．衰變的實質(zhì)在于原子核內(nèi)的一個中子轉(zhuǎn)化成了一個質(zhì)子和一個電子D．射線經(jīng)常伴隨和射線產(chǎn)生，在這三種射線中射線的穿透能力最強，電離能力最弱4、在驗證光的波粒二象性的實驗中，下列說法正確的是()A．使光子一個一個地通過狹縫，如時間足夠長，底片上將會顯示衍射圖樣B．單個光子通過狹縫后，底片上會出現(xiàn)完整的衍射圖樣C．光子通過狹縫的運動路線像水波一樣D．光的粒子性是大量光子運動的規(guī)律5、一個筆帽豎直放在桌面上的紙條上,要求把紙條從筆帽下抽出,如果緩慢拉出紙條筆帽必倒,若快速拉出紙條,筆帽可能不倒..以下判斷正確的是()A．緩慢拉動紙條時,筆帽受到的沖量小B．緩慢拉動紙條時,紙對筆帽水平作用力小,筆帽也可能不倒C．快速拉動紙條時,筆帽受到?jīng)_量小D．快速拉動紙條時,紙條對筆帽水平作用力小6、如圖所示，一根彈性桿的一端固定在傾角為30°的斜面上，桿的另一端固定一個重為4N的小球，小球處于靜止狀態(tài)，則彈性桿對小球的彈力（）A．大小為4N，方向平行于斜面向上 B．大小為2N，方向平行于斜面向上C．大小為4N，方向垂直于斜面向上 D．大小為4N，方向豎直向上二、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、如圖所示，圖甲中變壓器為理想變壓器，電流表和電壓表均為理想電表，負載電阻R=55Ω，若原線圈接入如圖所示正弦交變電壓，若電壓表的示數(shù)為110V，則A．原、副線圈匝數(shù)比為2：1B．副線圈中交變電壓的頻率為100HzC．t=0.0ls時，電流表示數(shù)為零D．t=0.015s時，電壓表示數(shù)為110V8、如圖所示是某金屬在光的照射下，光電子的最大初動能Ek與入射光的波長的倒數(shù)(1λ)的關系圖象，由圖象可知(A．圖象中的λ0是產(chǎn)生光電效應的最小波長B．普朗克常量和光速的乘積hc=Eλ0C．該金屬的逸出功等于-ED．若入射光的波長為λ03，產(chǎn)生的光電子的最大初動能為9、下列說法正確的是（）A．溫度是分子平均動能的標志B．天宮一號中的水珠呈球形是由于液體表面張力的作用C．晶體都具有確定的熔點和規(guī)則的幾何形狀D．布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動E.分子間距離增大，分子引力和斥力均減小10、如圖甲所示，固定的光滑平行導軌(電阻不計)與水平面夾角為θ＝30°，導軌足夠長且間距L＝0.5m，底端接有阻值為R＝4Ω的電阻，整個裝置處于垂直于導體框架向上的勻強磁場中，一質(zhì)量為m＝1kg、電阻r＝1Ω、長度也為L的導體棒MN在沿導軌向上的外力F作用下由靜止開始運動，拉力F與導體棒速率倒數(shù)關系如圖乙所示．已知g＝10m/s2.則甲乙A．v＝5m/s時拉力大小為7NB．v＝5m/s時拉力的功率為35WC．勻強磁場的磁感應強度的大小為2TD．當棒的加速度a＝8m/s2時，導體棒受到的安培力的大小為1N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）利用圖（a）所示的電路測量電源的電動勢和內(nèi)阻。圖（a）中的電流傳感器和電壓傳感器均相當于理想電表，Rx為阻值未知的定值電阻。調(diào)節(jié)滑動變阻器R的滑動端到某個位置，閉合開關S1，再將開關S2分別接通電路中的c、d兩點，由傳感器采集電流、電壓；重復以上過程，采集多組電流、電壓數(shù)值，通過計算機繪制出兩條圖象如圖（b）所示?；卮鹣铝袉栴}：（1）圖（a）中，開關閉合前，滑動變阻器R的滑動端應置于______端（選填“a”或“b”）。（2）根據(jù)圖（b）可得電源的電動勢E=________V，內(nèi)阻r=________Ω，定值電阻的阻值Rx=_____________Ω（均保留2位有效數(shù)字）。（3）兩圖線交點的縱、橫坐標之積可以表示______________。（填正確答案標號）A．電源的輸出功率B．滑動變阻器R消耗的電功率C．定值電阻Rx消耗的電功率D．電源內(nèi)阻消耗的電功率12．（12分）在一次實驗中，某同學選用了兩個外形相同的硬質(zhì)小球A和B，小球A質(zhì)量較大，小球B質(zhì)量較?。撏瑢W實驗發(fā)現(xiàn)：若在水平面上用A球去撞擊原來靜止的B球，碰后A和B都向前運動；若用B球去撞擊原來靜止的A球，碰后A球向前運動，B球向后運動．為了探究碰撞中的不變量，該同學計劃用如圖所示的圓弧槽進行實驗．實驗時，分別將小球M、N放在豎直平面內(nèi)的半圓形玻璃軌道內(nèi)側(cè)(軌道半徑遠大于小球半徑)．現(xiàn)讓小球M從與圓心O等高處由靜止釋放，在底部與靜止的小球N發(fā)生正碰．（1）實驗中，若實驗室里有如下所述的四個小球：①半徑為r的玻璃球；②半徑為2r的玻璃球；③半徑為1.5r的鋼球；④半徑為2r的鋼球．為了便于測量，M球應選用________，N球應選用______(填編號)．（2）實驗中不用測量的物理量為________．①小球M的質(zhì)量m1和小球N的質(zhì)量m2；②圓弧軌道的半徑R；③小球M碰后上升的最高處與O點連線偏離豎直方向的夾角θ1；④小球N碰后上升的最高處與O點連線偏離豎直方向的夾角θ2.（3）用上述測得的物理量表示碰撞中的不變量的等式為：________.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）如圖所示，兩根平行金屬導軌MN、PQ相距d＝1.0m，兩導軌及它們所在平面與水平面的夾角均為α＝30°，導軌上端跨接一阻值R＝1.6Ω的定值電阻，導軌電阻不計.整個裝置處于垂直兩導軌所在平面且向上的勻強磁場中，磁感應強度大小B＝1.0T.一根長度等于兩導軌間距的金屬棒ef垂直于兩導軌放置(處于靜止)，且與導軌保持良好接觸，金屬棒ef的質(zhì)量m1＝0.1kg、電阻r＝0.4Ω，到導軌最底端的距離s1＝3.75m.另一根質(zhì)量m2＝0.05kg的絕緣棒gh，從導軌最底端以速度v0＝10m/s沿兩導軌上滑并與金屬棒ef發(fā)生正碰(碰撞時間極短)，碰后金屬棒ef沿兩導軌上滑s2＝0.2m后再次靜止，此過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q＝0.2J.已知兩棒(ef和gh)與導軌間的動摩擦因數(shù)均為μ＝，取g＝10m/s2，求：(1)絕緣棒gh在與金屬棒ef碰前瞬間的速率v；(2)兩棒碰后，安培力對金屬棒ef做的功W以及碰后瞬間金屬棒ef的加速度a的大??；(3)金屬棒ef在導軌上運動的時間t.14．（16分）一個直流電動機的內(nèi)電阻，與的電阻串聯(lián)接在線圈上，如圖所示。已知線圈面積為，共匝，線圈的電阻為，線圈在的勻強磁場中繞以轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動時，在合上開關后電動機正常工作時，電壓表的示數(shù)為，求電動機正常工作時的輸出功率。15．（12分）如圖所示，兩根足夠長、電阻不計的平行光滑導軌相距，導軌平面與水平面成角，下端連接阻值的電阻。導軌處于勻強磁場中，勻強磁場（圖中未畫出）方向與導軌平面垂直。質(zhì)量、電阻、長度等于導軌間距的金屬棒垂直放在兩導軌上并與導軌始終良好接觸。某時刻由靜止釋放金屬棒，一段時間后金屬棒以大小的速度勻速運動。已知重力加速度，求：(1)勻強磁場的磁感應強度的大??；(2)金屬棒勻速運動后，電阻消耗的電功率。

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】試題分析：由圖讀出波長為，則該波的周期為，時為四分之一個周期，t=0時刻質(zhì)點M的速度方向向上，所以時M對平衡位置的位移為正值，速度方向向下，為負值，A、B錯；簡諧振動的質(zhì)點加速度方向與位移方向始終相反，故時M的加速度方向向下，與速度方向相同C對D錯．考點：橫波的圖像，波速、波長和頻率（周期）的關系2、C【解析】布朗運動是懸浮在液體表面的固體顆粒的無規(guī)則運動，是液體分子的無規(guī)則運動的表現(xiàn)，選項AB錯誤；PM2.5是空氣中直徑小于或等于2.5μm的懸浮顆粒物，大氣中懸浮的PM2.5在做布朗運動，選項C正確；懸浮的固體顆粒越小，布朗運動越明顯，選項D錯誤；故選C.3、C【解析】

A．放射性元素的半衰期是對大量原子核的統(tǒng)計規(guī)律，對少數(shù)和單個微觀事件是不可預測的，故A錯誤；B．發(fā)生衰變時，生成的粒子帶兩個單位的正電荷和4個單位的質(zhì)量數(shù)，即粒子由2個中子和2個質(zhì)子構成，故衰變時生成的新核中子數(shù)減少2，質(zhì)子數(shù)減少2，故B錯誤；C．原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時，放出一個電子，這個過程即衰變，故C正確；D．射線一般伴隨著或射線產(chǎn)生，在這三種射線種，射線的穿透能力最強，電離能力最弱，故D錯誤。故選C。4、A【解析】試題分析：在宏觀世界里找不到既有粒子性又有波動性的物質(zhì)，同時波長長的可以體現(xiàn)波動性，波長短可以體現(xiàn)粒子性．個別或少數(shù)光子表現(xiàn)出光的粒子性，大量光子表現(xiàn)出光的波動性，如果時間足夠長，過狹縫的光子數(shù)也就足夠多，粒子的分布遵從波動規(guī)律，底片上將會顯示出衍射圖樣，AD正確；單個光子通過狹縫后，路徑是隨機的，底片上也不會出現(xiàn)完整的衍射圖樣，BC錯誤．5、C【解析】試題分析：無論是快速拉動還是緩慢拉動，紙條與杯子間的作用力總為滑動摩擦力，BD錯；快速拉動作用時間較短，由動量定理可知杯子受到的沖量較小，C對；A錯；考點：考查動量定理點評：難度較小，熟記I=Ft，能靈活應用解釋常見問題6、D【解析】試題分析：根據(jù)物體的受力平衡狀態(tài)，彈力應該與重力平衡，所以彈力豎直向上，大小為4N，答案為D考點：受力分析點評：本題考查了通過受力分析判斷彈力的方法．桿的彈力可以是其他方向，不一定沿著桿本身．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、AD【解析】

A．原線圈電壓有效值，電壓表的示數(shù)為110V，即副線圈兩端電壓為U2=110V，原、副線圈匝數(shù)比為；故A正確；B．經(jīng)過變壓器后電壓的頻率是不變的，根據(jù)圖象可知，輸出電壓的頻率為；故B錯誤；C．根據(jù)電路圖可知，電阻R的電壓為110V，電阻為55Ω，所以通過電阻R的電流,電流表示數(shù)為有效值，始終為2A，故C錯誤；D．電壓表的示數(shù)為有效值，始終為110V，故D正確．8、BD【解析】

A.圖象中的λ0是產(chǎn)生光電效應的最大波長，選項A錯誤；B.根據(jù)愛因斯坦光電效應方程，光電子的最大初動能Ek與入射光的波長的倒數(shù)1λ的關系圖象對應的函數(shù)關系式為Ek＝hc1λ－W，由圖象可知Ek＝0時，hc＝Eλ0，選項C.由Ek＝hc1λ－W，并結合關系圖象可得該金屬的逸出功W＝E，選項CD.若入射光的波長為λ03，由Ek＝hc1λ－W，解得Ek＝hc1λ－W＝3E－E＝2E，即產(chǎn)生的光電子的最大初動能為29、ABE【解析】

A.根據(jù)溫度的意義，溫度是分子平均動能的標志，故A正確；B.天宮一號中的水珠呈球形是由于液體表面張力的作用，故B正確；C.晶體分為單晶體和多晶體，多晶體沒有規(guī)則的幾何形狀，故C錯誤；D.布朗運動是在顯微鏡中看到的固體小顆粒的運動，它間接反映了液體分子的無規(guī)則運動，故D錯誤；E.分子間距離增大，分子引力和斥力均減小，斥力減小的快，故E正確；故選ABE。10、CD【解析】由圖根據(jù)比例關系可知，v＝5m/s時拉力F＝14N，故A錯誤；v＝5m/s時拉力的功率PF＝Fv＝14×5W＝70W，故B錯誤；由圖可知當時，導體棒有最大速度vm＝10m/s，此時拉力最小Fmin＝7N，根據(jù)平衡條件：Fmin－mgsinθ－F安＝0，其中，代入數(shù)據(jù)得B＝2T，故C正確；的函數(shù)關系式為：，根據(jù)牛頓第二定律：F－mgsinθ－F安＝ma，其中，由以上三式得：v2＋65v－350＝0，解得v＝5m/s，故此時安培力的大小，故D正確。所以CD正確，AB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、a6.0(5.8-6.2均正確)0.50(0.40-0.60均正確)(4.4-4.6均正確)BC【解析】

（1）[1]為了電路安全，開關閉合前，滑動變阻器R的滑動端應置于電阻最大處，也就是a端。[2][3][4]S2接d端時是測知的定值電阻Rx的電路，其U-I圖像是一個過原點的傾斜直線，斜率是電阻Rx，所以RS2接c端時是一個測電源電動勢和內(nèi)阻的電路，由閉合電路歐姆定律得：U=E-I(所以其U-I圖中與縱軸的截距是電勢電動勢，如圖所示，可知電源電動勢E=6.0V斜率的大小k=(r+內(nèi)阻r=k-Rx=0.40Ω[6]兩圖線交點的縱、橫坐標是滑動變阻器和定值電阻兩端電壓和通過電流，所以兩圖線交點的縱、橫坐標之積可以表示滑動變阻器R消耗的電功率和值電阻Rx消耗的電功率，故BC正確；縱坐標不是路端電壓，也不是內(nèi)電壓，所以兩圖線交點的縱、橫坐標之積不能表示電源的輸出功率和電源內(nèi)阻消耗的電功率，故AD錯誤。12、②④②【解析】

（1）在本實驗中應選擇直徑相同的小球，為了讓M球碰后反彈，要用質(zhì)量小的小球去碰撞質(zhì)量大的小球；由給出的小球可知，只能選用②④兩球，且應用②球去碰撞④小球；（2、3）小球與軌道間的摩擦可忽略，小球運動過程機械能守恒，由機械能守恒定律得：，，，以A球的初速度方向為正方向，如果兩球碰撞過程動量守恒，由動量守恒定律得：，聯(lián)立四式解得，可知，探究碰撞中的不變量，需要測出兩球的質(zhì)量與碰撞后兩球上升的最高位置所對應的夾，故需要測量的量為：①③④，不需要測量的為②，故選②．四、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)5m/s；(2)0.25J，25m