上海嘉定区2021-2022学年高二物理第二学期期末统考模拟试题含解析

2021-2022高二下物理期末模拟试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、用一定频率的入射光照射锌板来研究光电效应，如图，则A．任意光照射锌板都有光电子逸出B．入射光越强，单位时间内逸出的光电子数目一定越多C．电子吸收光子的能量，需要积累能量的时间D．若发生光电效应，入射光频率越高，光电子的初动能越大2、如图所示，质量m1=10kg的木箱，放在光滑水平面上，木箱中有一个质量为m2=10kg的铁块，木箱与铁块用一水平轻质弹簧固定连接，木箱与铁块一起以v0=6m/s的速度向左运动，与静止在水平面上质量M=40kg的铁箱发生正碰，碰后铁箱的速度为v=2m/s,忽略一切摩擦阻力，碰撞时间极短，弹簧始终在弹性限度内，则A．木箱与铁箱碰撞后瞬间木箱的速度大小为4m/sB．当弹簧被压缩到最短时木箱的速度大小为4m/sC．从碰后瞬间到弹簧被压缩至最短的过程中，弹簧弹力对木箱的冲量大小为20N·sD．从碰后瞬间到弹簧被压缩至最短的过程中，弹簧弹性势能的最大值为160J3、在LC振荡电路中，下列说法正确的是（）A．电感线圈中的电流最大时，电容器中电场能最大B．电容器两极板间电压最大时，线圈中磁场能最大C．在一个周期内，电容器充电一次，放电一次D．在一个周期时间内，电路中的电流方向改变两次4、物体做直线运动，它的加速度随时间变化图象如图所示，已知在t=0s时，物体的速度为零，下列说法正确的是A．t=2s时，物体恰好回到出发点B．t=4s时，物体恰好回到出发点C．t=2s时，物体速度大小为零D．物体做往复运动5、用波长为和的单色光A和B分别照射两种金属C和D的表面.单色光A照射两种金属时都能产生光电效应现象；单色光B照射时，只能使金属C产生光电效应现象，不能使金属D产生光电效应现象.设两种金属的逸出功分别为和，则下列选项正确的是A．＞,＞ B．＞,＜C．＜,＞ D．＜,＜6、如图所示，在轨飞行两年多的“天宫二号”太空实验室目前状态稳定，将于2019年7月后受控离轨。天宫二号绕地飞行一圈时间约为90min，而地球同步卫星绕地球一圈时间为24h，根据此两个数据不能求出的是（）A．天宫二号与地球同步卫星的角速度之比B．天宫二号与地球同步卫星的离地高度之比C．天宫二号与地球同步卫星的线速度之比D．天宫二号与地球同步卫星的向心加速度之比二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示为远距离输电示意图，其中T1、T2为理想变压器，输电线电阻可等效为电阻r，灯L1、L2相同且阻值不变．现保持变压器T1的输入电压不变，滑片P位置不变，当开关S断开时，灯L1正常发光．则下列说法正确的是（）A．仅闭合开关S，灯L1会变亮B．仅闭合开关S，r消耗的功率会变大C．仅将滑片P下移，电流表的示数会变大D．仅将滑片P下移，r消耗的功率会变小8、A、B是两种放射性元素，原来都静止在同一匀强磁场，其中一个放出α粒子，另一个放出β粒子，运动方向都与磁场方向垂直。图中a、b与c、d分别表示各粒子的运动轨迹，下列说法中正确的是A．磁场方向一定为垂直纸面向里B．A放出的是α粒子，B放出的是β粒子C．b为α粒子运动轨迹，c为β粒子运动轨迹D．a轨迹中粒子比b轨迹中的粒子动量大9、如图所示，变压器原线圈两端的输入电压u=220sin100t（V），电表均为理想电表，滑动变阻器R接入电路部分的阻值为10．已知原副线圈的匝数比为11:2，则以下叙述中正确的是（）A．该交流电的频率为100HzB．电压表的读数为40VC．电流表的读数为4AD．若滑动变阻器的滑动触头P向a端移动，则电流表的读数将变小10、一列沿x轴传播的简谐横波，t=0时刻的波形如图中实线所示，t=0.2s时刻的波形如图中的虚线所示，则：（）A．各质点均沿x轴方向运动B．波的周期可能为sC．波的频率可能为1.25HzD．波的传播速度可能为4.5m/s三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）某同学用如图所示的实验装置来验证动量守恒定律，弹性球1用细线悬挂于天花板的O点，0点正下方地面上有一竖直固定立柱（其粗细不计）．实验时，把球2放在立柱上，再将球1拉到A点，并使球1由静止释放，当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞．实验过程中该同学发现，碰后球1恰好静止在立柱上，球2落到水平地面上的C点．现已测出球1在A点时其最低点到立柱的最上端的竖直高度为h，立柱的高度为H，球2在C点时其最右侧到立柱的水平距离为S，为了验证动量守恒定律，该同学完成如下事项：（1）本实验还需要测量的物理量是___________A．弹性球1的质量B．弹性球2的质量C．弹性球2的直径dD．细线的长度L（2）该同学根据以上实验过程和实验数据，以球1和球2为系统得到碰撞前系统的总动量表达式为________，碰撞后系统的总动量表达式________，代入相关数据验证在误差允许的范围内是否相等．12．（12分）在做“用油膜法估测分子大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每2000mL溶液中有纯油酸1mL.用注射器测得1mL上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________mL，油酸膜的面积是________cm2.据上述数据，估测出油酸分子的直径是________m.四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，电动机牵引一根原来静止的，长为L=1m,质量为m=0.1kg的导体MN，其电阻R=1Ω，导体棒架在处于磁感应强度B=1T，竖直放置的框架上，当导体棒上升h=3.8m时获得稳定的速度，导体产生的热量为12J，电动机牵引棒时，电压表、电流表的读数分别为7V、1A，电动机内阻r=1Ω，不计框架电阻以及一切摩擦，g取10m/，求:(1)棒能达到的稳定速度;(2)棒从静止达到稳定速度的所需要的时间.14．（16分）如图甲所示，滑块与长木板叠放在光滑水平面上，开始时均处于静止状态．t=0时，作用于滑块的水平力随时间t的变化图象如图乙所示．已知滑块质量m=2kg，木板质量M=1kg，滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，木板足够长．求：(1)木板在0~1.5s内的位移大小；(2)木板在t=2.5s时的速度大小；(3)滑块在1.5s~2.5s内的位移大小．15．（12分）如图所示，在以坐标原点O为圆心、半径为R的圆形区域内，有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向垂直于xOy平面向里．一带电的粒子（不计重力）从P点沿x轴正方向以初速度V0射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，最后从Q点射出．（1）求电场强度的大小和方向．（2）若仅撤去电场，带电粒子仍从P点以相同的初速度V0射入，恰从圆形区域的边界M点射出．已知OM与x轴正向的夹角为θ=60°，求粒子比荷．（3）若仅撤去磁场，带电粒子仍从P点沿x轴正向射入，要使粒子从圆形区域的边界N点（N点与M点关于x轴对称）射出，求粒子运动初速度的大小变为多大？

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、D【解析】

AC．只有当入射光的频率大于金属的极限频率时，才会产生光电效应，才会有光电子逸出，而电子吸收光子的能量不需要时间去积累能量，故AC错误；B．只有在产生光电效应的前提下，入射光越强，单位时间内逸出的光电子数目一定越多，故B错误；D．根据光电效应方程EKm=hγ-W0可知，若发生光电效应，入射光频率越高，光电子的最大初动能越大，故D正确。2、D【解析】对木箱和铁箱碰撞的瞬时，根据动量守恒定律：，解得v1=-2m/s，方向与原方向相反，选项A错误；当弹簧被压缩到最短时，木箱和铁块共速，由动量守恒：，解得v共=2m/s，选项B错误；从碰后瞬间到弹簧被压缩至最短的过程中，弹簧弹力对木箱的冲量大小为，方向向左，选项C错误；从碰后瞬间到弹簧被压缩至最短的过程中，弹簧弹性势能的最大值为，带入数据解得EP=160J，选项D正确；故选D.点睛：此题考查动量守恒定律以及能量守恒定律的应用；对三个物体的相互作用过程要分成两个小过程来分析，在木箱和铁箱作用时，认为铁块的动量是不变的；解题时注意选择研究过程，注意正方向.3、D【解析】

电感线圈中的电流最大时，线圈的磁场能最大，电容器中电场能最小，选项A错误；电容器两极板间电压最大时，电场能最大，线圈中磁场能最小，选项B错误；在一个周期内，电容器充电两次，放电两次，选项C错误；在一个周期时间内，电路中的电流方向改变两次，选项D正确；故选D.【点睛】本题考查LC振荡电路的工作原理，要注意正确分析振荡过程一个周期内的四个阶段，并明确电场能和磁场能的转化情况．4、C【解析】

AC.由图像可知，0-1s内物体以1m/s2的加速度向正方向做匀加速运动，1-2s内物体以1m/s2的加速度向正方向做匀减速运动，则t=2s时，物体速度大小为零，但是没有回到出发点，选项A错误，C正确；BD.同理，在2-3s内物体以1m/s2的加速度向正方向做匀加速运动，3-4s内物体以1m/s2的加速度向正方向做匀减速运动，则t=4s时，物体速度大小为零，但是没有回到出发点，选项BD错误.5、D【解析】

单色光A照射两种金属时都能产生光电效应现象；单色光B照射时，只能使金属C产生光电效应现象，根据光电效应条件知，单色光A的频率大于单色光B的频率，则λ1＜λ2，单色光B照射时，只能使金属C产生光电效应现象，不能使金属D产生光电效应现象．知金属C的逸出功小于金属D的逸出功，即WC＜WD．故D正确，ABC错误．故选D．【点睛】解决本题的关键掌握光电效应的条件．当入射光的频率大于金属的极限频率时，或入射光子的能量大于逸出功时，会发生光电效应．知道光子频率越大，波长越小．6、B【解析】

由题可知二者的周期关系，由得：，所以由题可以求出二者的轨道半径关系。

A.卫星的角速度为，由二者的轨道半径关系即可求出天宫二号与地球同步卫星的角速度之比。故A不符合题意；

B.由，则可以求出二者的轨道半径的关系，但由于地球的半径未知，所以不能求出二者距离地面的高度的比值。故B符合题意；

C.由万有引力提供向心力，得：，解得：，由二者的轨道半径关系即可求出天宫二号与地球同步卫星的线速度之比，故C不符合题意；

D.向心加速度：，由二者的轨道半径关系即可求出天宫二号与地球同步卫星的加速度之比。故D不符合题意；

本题选择不能求出的，故选B.二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BC【解析】

AB．闭合S，则消耗功率增大，T2副线圈中电流增大，T2原线圈电流也增大，则导线r上损失的电压和功率增大，则T2输入电压UT2初=UT1次-Ir减小，灯泡两端电压UT2次减小，故灯泡会变暗，故A错误，B正确；CD．仅将滑片P下移，T1副线圈匝数增大，则输出电压增大，T2的输入电压增大，灯泡电压也增大，T2次级电流变大，则T2初级电流变大，即导线r消耗的功率会变大；变压器T1次级电流变大，则初级电流也变大，即电流表的示数会变大，选项C正确，D错误。故选BC。【点睛】远距离输电问题，一定要明确整个过程中的功率、电压关系，尤其注意导线上损失的电压和功率与哪些因素有关。8、BC【解析】

A、粒子在磁场中做匀速圆周运动，由于α粒子和β粒子的速度方向未知，不能判断磁场的方向，A错误；B、放射性元素放出α粒子时，α粒子与反冲核的速度相反，而电性相同，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相反，两个粒子的轨迹应为外切圆；而放射性元素放出β粒子时，β粒子与反冲核的速度相反，而电性相反，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相同，两个粒子的轨迹应为内切圆，A放出的是α粒子，B放出的是β粒子，B正确；CD、放射性元素放出粒子时，两带电粒子的动量守恒，故a轨迹中粒子和b轨迹中的粒子动量大小相等，方向相反。由半径公式可得轨迹半径与动量成正比，与电量成反比，而α粒子和β粒子的电量比反冲核的电量小，则α粒子和β粒子的半径比反冲核的半径都大，故b为α粒子的运动轨迹，c为β粒子的运动轨迹，C正确D错误。9、BD【解析】

（1）根据输入电压公式可知，该交流电得频率，A错误；（2）原线圈输入电压的有效值为，根据变压器原副线圈电压和匝数得关系得：，B正确；（3）副线圈中电流为，根据原副线圈电流和匝数之间的关系可知，原线圈中电流，故电流表示数不是4A，选项C错误；（4）若滑动变阻器的滑动触头P向a端移动，则副线圈负载总电阻增大．故副线圈电流减小，功率减小，则原线圈输入功率变小，根据可知，原线圈中电流减小，故此时电流表读数变小，D正确【点睛】根据变压器的特点：匝数与电压成正比，与电流成反比，输入功率等于输出功率．10、BCD【解析】

若波沿x轴正方向传播，则：（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轴负方向传播，则：（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轴传播的简谐横波，所以各质点均沿y轴方向运动，故A错误；B.若波沿x轴正方向传播且n=0时，波的周期为s，故B正确；C.若波沿x轴负方向传播，且n=0时，波的频率为1.25Hz，故C正确；D.若波沿x轴正方向传播且n=0时，波的传播速度为4.5m/s，故D正确。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、（1）ABC（2），【解析】

要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量1、2两个小球的质量，1球下摆过程机械能守恒，根据守恒定律列式求最低点速度；碰撞后小球2做平抛运动，根据平抛运动的分位移公式求解碰撞后2球的速度，然后验证动量是否守恒即可；【详解】(1)要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量1、2两个小球的质量m1、m2，要通过平抛运动的分位移公式求解碰撞后2球的速度，所以要测量立柱高H，球2在C点时到立柱的水平距离为，故ABC正确，D错误；故选ABC．(2)小球1从A处下摆过程只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律，有，解得：，碰撞后小球1静止，小球2做平抛运动,运动时间：，所以2球碰后速度，以球1和球2为系统得到碰撞前系统的总动量表达式为，，碰撞后系统的总动量表达式为．12、41【解析】

解：1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积：；由于每格边长为1cm，则每一格就是，估算油膜面积以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出41格，,则油酸薄膜面积为：；由于分子是单分子紧密排列的，因此分子直径