2022屆福建省福州市屏東中學(xué)物理高二下期末經(jīng)典模擬試題含解析

2021-2022高二下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，一輕彈簧的左端固定在豎直墻壁上，右端自由伸長，一滑塊以初速度v0在粗糙的水平面上向左滑行，先是壓縮彈簧，后又被彈回。已知滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則從滑塊接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，選地面為零勢能面，滑塊的加速度a、滑塊的動(dòng)能Ek、系統(tǒng)的機(jī)械能E和因摩擦產(chǎn)生的熱量Q與彈簧形變量x間的關(guān)系圖象正確的是（）A． B．C． D．2、物理學(xué)家通過艱苦的實(shí)驗(yàn)來探究自然的物理規(guī)律，為人類的科學(xué)事業(yè)做出了巨大貢獻(xiàn)，值得我們敬仰。下列描述中符合物理學(xué)史實(shí)的是A．開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)三定律，從而提出了日心說B．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律但并未測定出引力常量GC．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)并提出了判斷通電導(dǎo)線周圍磁場方向的方法D．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象并總結(jié)出了判斷感應(yīng)電流方向的規(guī)律3、下面是歷史上的幾個(gè)著名實(shí)驗(yàn)的裝置圖，其中發(fā)現(xiàn)電子的裝置是（）A．湯姆孫的氣體放電管B．利用晶體做電子束衍射實(shí)驗(yàn)C．粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置D．觀察光電效應(yīng)4、利用金屬晶格（大小約10-10m）作為障礙物觀察電子的衍射圖樣，方法是讓電子通過電場加速，然后讓電子束照射到金屬晶格上，從而得到電子的衍射圖樣．已知電子質(zhì)量為m、電量為e、初速度為零，加速電壓為U，普朗克常量為h，則下列說法中不正確的是()A．該實(shí)驗(yàn)說明電子具有波動(dòng)性B．實(shí)驗(yàn)中電子束的德布羅意波長為C．加速電壓U越大，電子的衍射現(xiàn)象越不明顯D．若用相同動(dòng)能的質(zhì)子代替電子，衍射現(xiàn)象將更加明顯5、質(zhì)量為的小球豎直向下以的速度落至水平地面，再以的速度豎直向上彈回，小球與地面的接觸時(shí)間為,取.則小球?qū)Φ孛娴钠骄鶝_擊力為（）A． B． C． D．6、如圖所示，一均勻帶電的球體半徑為R，在球內(nèi)有一點(diǎn)A，與球心距離為，球外有一點(diǎn)B，與球心距離為，已知球體外場強(qiáng)與電荷全部集中在球心處的點(diǎn)電荷激發(fā)的場強(qiáng)相同，均勻球殼內(nèi)部場強(qiáng)處處為零，則A、B兩點(diǎn)的場強(qiáng)比值為：A．3：1B．1：1C．9：8D．9：1二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、如圖所示，單匝矩形線圈放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，以恒定的角速度ω繞ab邊轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場方向垂直于紙面向里，線圈所圍面積為S，線圈導(dǎo)線的總電阻為R，t＝0時(shí)刻線圈平面與紙面重合．則()A．線圈中電流t時(shí)刻瞬時(shí)值表達(dá)式為i＝cosωtB．線圈中電流的有效值為I＝C．線圈中電流的有效值為I＝D．線圈消耗的電功率為P＝8、一列簡諧橫波在t＝0時(shí)的波形圖如圖所示．介質(zhì)中x＝2cm處的質(zhì)點(diǎn)P沿x軸方向做簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y＝10sin5πt(cm)．下列說法正確的是_____________A．該波的周期為4sB．該波的振幅為10cmC．該波沿x軸負(fù)方向傳播D．該波的傳播速度為10cm/sE.在1s的時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過的路程為1m9、下列四幅圖涉及到不同的物理知識，其中說法正確的是：A．圖甲中牛頓環(huán)所成的干涉圖樣應(yīng)為中央密邊緣疏松的圖樣B．在圖乙中，內(nèi)窺鏡利用了光的全反射原理C．圖丙的14C測年技術(shù)，根據(jù)植物體內(nèi)的放射性強(qiáng)度變化推算其死亡時(shí)間D．在丁圖中，超聲波測速儀利用波的衍射原理測汽車速度10、一列沿x軸傳播的簡諧橫波，t=0時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線所示，t=0.2s時(shí)刻的波形如圖中的虛線所示，則：（）A．各質(zhì)點(diǎn)均沿x軸方向運(yùn)動(dòng)B．波的周期可能為sC．波的頻率可能為1.25HzD．波的傳播速度可能為4.5m/s三、實(shí)驗(yàn)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）在做“測定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)在白紙上放好玻璃磚，分別畫出玻璃磚與空氣的兩個(gè)界面aa'和bb'．在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P1，然后在另一側(cè)透過玻璃磚觀察操作，用“+”表示大頭針的位置．請回答：①此后正確的操作步驟是_______．（選填選項(xiàng)前的字母）A．插上大頭針P3，使P3擋住P1的像B．插上大頭針P3，使P3擋住P1、P1的像C．插上大頭針P4，使P4擋住P3的像D．插上大頭針P4，使P4擋住P3和P1、P1的像②圖中AO表示經(jīng)過大頭針P1和P1的光線，該光線與界面aa'交于O點(diǎn)，MN表示法線．請將光路圖畫完整，并在圖中標(biāo)出光線在界面aa'發(fā)生折射現(xiàn)象的入射角1和折射角1．③該玻璃磚的折射率可表示為n=________．（用1和1表示）12．（12分）某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌做驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)．氣墊導(dǎo)軌裝置如圖(a)所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成．(1)下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟：①安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌水平；②向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣；③把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè)，將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與彈射架并固定在滑塊1的左端，滑塊拖著紙帶移動(dòng)時(shí)，紙帶始終在水平方向；④使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩；把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間；⑤先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再放開滑塊1，讓滑塊1帶動(dòng)紙帶一起運(yùn)動(dòng)；在中間與滑塊2相撞并粘在一起運(yùn)動(dòng)；⑥取下紙帶，重復(fù)步驟④⑤，選出理想的紙帶如圖(b)所示；⑦測得滑塊1的質(zhì)量310g，滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量205g．(2)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，計(jì)算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動(dòng)量為________kg·m/s；兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動(dòng)量為________kg·m/s(保留三位有效數(shù)字)．(3)試說明(2)中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是______________________________四、計(jì)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）設(shè)教室內(nèi)外大氣壓強(qiáng)保持相同且不變，室內(nèi)溫度由10℃升至25℃的過程中，從教室內(nèi)逸出的空氣與原有空氣的質(zhì)量之比為多少。（絕對零度近似取為273℃）14．（16分）電視機(jī)顯像管原理如圖所示，初速度不計(jì)的電子經(jīng)電勢差為U的電場加速后，沿水平方向進(jìn)入有邊界的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B勻強(qiáng)磁場中．已知電子電量為e、質(zhì)量為m．若要求電子束的偏轉(zhuǎn)角為α，求：磁場有限邊界的寬度L．15．（12分）離子發(fā)動(dòng)機(jī)是利用電能加速工質(zhì)（工作介質(zhì)）形成高速射流而產(chǎn)生推力的航天器發(fā)動(dòng)機(jī)。其原理如圖所示，其原理如下：首先系統(tǒng)將等離子體經(jīng)系統(tǒng)處理后，從下方以恒定速率v1向上射入有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場的區(qū)域I內(nèi)，柵電極MN和PQ間距為d。當(dāng)柵電極MN、PQ間形成穩(wěn)定的電場后，自動(dòng)關(guān)閉區(qū)域I系統(tǒng)（包括進(jìn)入其中的通道、勻強(qiáng)磁場B1）。區(qū)域Ⅱ內(nèi)有垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2，放在A處的中性粒子離子化源能夠發(fā)射任意角度，但速度均為v2的正、負(fù)離子，正離子的質(zhì)量為m，電荷量為q，正離子經(jīng)過該磁場區(qū)域后形成寬度為D的平行粒子束，經(jīng)過柵電極MN、PQ之間的電場中加速后從柵電極PQ噴出，在加速正離子的過程中探測器獲得反向推力（不計(jì)各種粒子之間相互作用、正負(fù)離子、等離子體的重力，不計(jì)相對論效應(yīng)）。求：（1）求在A處的正離子的速度大小v2；（2）正離子經(jīng)過區(qū)域I加速后，離開PQ的速度大小v3；（3）在第（2）問中，假設(shè)航天器的總質(zhì)量為M，正在以速度v沿MP方向運(yùn)動(dòng)，已知現(xiàn)在的運(yùn)動(dòng)方向與預(yù)定方向MN成角，如圖所示。為了使飛船回到預(yù)定的飛行方向MN，飛船啟用推進(jìn)器進(jìn)行調(diào)整。如果沿垂直于飛船速度v的方向進(jìn)行推進(jìn)，且推進(jìn)器工作時(shí)間極短，為了使飛船回到預(yù)定的飛行方向，離子推進(jìn)器噴射出的粒子數(shù)N為多少？

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】

A．設(shè)滑塊受到的摩擦力為，彈簧的彈力為選取初速度的方向?yàn)檎较?，則滑塊的加速度為可知與的關(guān)系是不過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)彈簧的壓縮量為時(shí)，彈簧的彈性勢能為所以滑塊克服彈簧的彈力做功克服摩擦力做功對滑塊由動(dòng)能定理可得即有動(dòng)能為的二次函數(shù)，是一條曲線，故B錯(cuò)誤；C．滑塊克服彈簧做的功轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，所以系統(tǒng)的機(jī)械能即系統(tǒng)的機(jī)械能與之間的關(guān)系為斜率為負(fù)的一次函數(shù)，故C正確；D．因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為因摩擦產(chǎn)生的熱量與彈簧形變量成正比，是過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，故D錯(cuò)誤；故選C。2、B【解析】試題分析：開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)三定律，哥白尼提出了日心說，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律但并未測定出引力常量G，選項(xiàng)B正確；奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，安培提出了判斷通電導(dǎo)線周圍磁場方向的方法，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，楞次總結(jié)出了判斷感應(yīng)電流方向的規(guī)律，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B.考點(diǎn)：物理學(xué)史3、A【解析】

A圖是陰極射線偏轉(zhuǎn)，從而確定陰極射線是電子流，該裝置是發(fā)現(xiàn)電子的實(shí)驗(yàn)裝置．故A正確．B圖是電子束衍射的實(shí)驗(yàn)，說明粒子具有波動(dòng)性．故B錯(cuò)誤．C圖是粒子的散射實(shí)驗(yàn)，得出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型．故C錯(cuò)誤．D圖是光電效應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)，該裝置是提出原子的核式結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)裝置．故D錯(cuò)誤．故選A．4、D【解析】

A、該實(shí)驗(yàn)觀察電子的衍射圖樣，衍射現(xiàn)象說明粒子的波動(dòng)性，故A正確；

B、電子束通過電場加速，由動(dòng)能定理可得：，故有：，所以，實(shí)驗(yàn)中電子束的德布羅意波的波長為：，故B正確；

C、由B可知：加速電壓U越大，波長越小，那么，衍射現(xiàn)象越不明顯，故C錯(cuò)誤；

D、若用相同動(dòng)能的質(zhì)子替代電子，質(zhì)量變大，那么粒子動(dòng)量變大，故德布羅意波的波長變小，故衍射現(xiàn)象將不明顯，故D錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】根據(jù)衍射現(xiàn)象得到波動(dòng)性，然后由動(dòng)能定理得到粒子速度，進(jìn)而得到動(dòng)量，從而得到波長，根據(jù)波長表達(dá)式得到電壓或粒子變化下波長的變化，從而判斷衍射現(xiàn)象變化．5、D【解析】取豎直向下方向?yàn)檎较颍瑒t小球與地面碰撞過程中動(dòng)量的變化為：△p=?mv2?mv1=?0.2×(6+4)kg.m/s=?2kg?m/s，負(fù)號表示方向豎直向上．代入動(dòng)量定理的公式，得(mg-F)t=△P，代入數(shù)據(jù)求得：F=22N故選D.點(diǎn)睛：取豎直向下方向?yàn)檎较颍謩e表示出碰地前后小球的動(dòng)量，小球動(dòng)量的變化量等于末動(dòng)量與初動(dòng)量的差；代入動(dòng)量定理的公式可以直接計(jì)算出小球受到地面的平均作用力大小．6、C【解析】B點(diǎn)場強(qiáng)，根據(jù)均勻球殼內(nèi)部場強(qiáng)處處為零，在均勻帶電的球體中摳去一個(gè)半徑為的球體，則A點(diǎn)的場強(qiáng)為零，根據(jù)填補(bǔ)法可知，，所以則A、B兩點(diǎn)的場強(qiáng)比值為：9：8，故C正確。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、CD【解析】

回路中感應(yīng)電動(dòng)勢最大值Em＝BSω，電流最大值Im＝＝，t＝0時(shí)為中性面，故瞬時(shí)值表達(dá)式i＝sinωt，故A錯(cuò)誤；電流有效值I＝＝，故B錯(cuò)誤，C正確；P＝I2R＝，故D正確．8、BDE【解析】A.由波形圖和振動(dòng)方程y=l0sin5πt(cm)都可直接讀出振幅為A=10cm，選項(xiàng)A正確.B、由振動(dòng)方程得T=2πω=2π5π=0.4s，選項(xiàng)B錯(cuò)誤.C、根據(jù)振動(dòng)方程知P點(diǎn)在t=0后向上振動(dòng)，在波形圖中由同側(cè)法得波向x軸正向傳播，選項(xiàng)C錯(cuò)誤.D、則由波形圖得λ=4m，則【點(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵要掌握振動(dòng)的一般方程y=Asinωt，知道ω和T的關(guān)系：T=2π9、BC【解析】

A．將一曲率半徑相當(dāng)大的平凹玻璃透鏡放在一平面玻璃的上面，則在兩者之間形成一個(gè)厚度隨直徑變化的空氣薄膜．空氣薄膜的等厚干涉條紋是一組明暗相間的同心環(huán)．該干涉條紋最早被牛頓發(fā)現(xiàn)，所以稱為牛頓環(huán)；空氣薄層厚度不是均勻增加，而是越向外越薄，所以干涉條紋不是疏密均勻的同心圓，越向外越密，故A錯(cuò)誤．B．醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用了光的全反射原理，故B正確．C．通過測14C含量根據(jù)半衰期的定義：原子核有半數(shù)衰變所需要的時(shí)間推算時(shí)間，故C正確；D．聲和光一樣能進(jìn)行反射，反射到測速儀，測速儀接收，利用回聲測距的原理來工作的，故D錯(cuò)誤．故選BC．【點(diǎn)睛】本題考查了光現(xiàn)象以及聲現(xiàn)象的應(yīng)用，應(yīng)用超聲波測量汽車的速度，體現(xiàn)了物理和人們生活的密切關(guān)系．10、BCD【解析】

若波沿x軸正方向傳播，則：（n=0，1，2，3，……）解得：（n=0，1，2，3，……）（n=0，1，2，3，……）波速（n=0，1，2，3，……）若波沿x軸負(fù)方向傳播，則：（n=0，1，2，3，……）解得：（n=0，1，2，3，……）（n=0，1，2，3，……）波速（n=0，1，2，3，……）A.一列沿x軸傳播的簡諧橫波，所以各質(zhì)點(diǎn)均沿y軸方向運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B.若波沿x軸正方向傳播且n=0時(shí)，波的周期為s，故B正確；C.若波沿x軸負(fù)方向傳播，且n=0時(shí)，波的頻率為1.25Hz，故C正確；D.若波沿x軸正方向傳播且n=0時(shí)，波的傳播速度為4.5m/s，故D正確。三、實(shí)驗(yàn)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、①BD②略③【解析】①由于P3擋住P1、P1的像，P4擋住P3和P1、P1的像，故通過P1、P1的光線折射后通過P3、P4，作出光路圖，如下圖所示：故選BD.(1)根據(jù)折射定律，玻璃磚的折射率為.【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵明確“測定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理，要能夠畫出光路圖，根據(jù)折射率定義求解介質(zhì)的折射率．12、接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源；放開滑塊；0.620；0.618；紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔有摩擦；【解析】(2)放開滑塊1后，滑塊1做勻速運(yùn)動(dòng)，跟滑塊2發(fā)生碰撞后跟2一起做勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)紙帶的數(shù)據(jù)得，碰撞前滑塊1的動(dòng)量為：，滑塊2的動(dòng)量為零，所以碰撞前的總動(dòng)量為0.620kg?m/s.碰撞后滑塊1、2速度相等，所以碰撞后總動(dòng)量為：.(3)結(jié)果不完全相等是因?yàn)榧垘c打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔有摩擦力的作用．【點(diǎn)睛】本實(shí)驗(yàn)為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律設(shè)置滑塊在氣墊導(dǎo)軌上碰撞，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶的數(shù)據(jù)測量碰前和碰后的速度，計(jì)算前后的動(dòng)量，多次重復(fù)，在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等，則動(dòng)量守恒定律得到驗(yàn)證．四、計(jì)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、