2021-2022学年安徽省淮北市实验高级中学物理高二第二学期期末质量检测模拟试题含解析

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、电阻为R的负载接到20V直流电压上消耗的电功率是P，现用一个变压器，将电压最大值为200V的正弦交流电压接原线圈，副线圈接电阻R，则R上消耗的电功率为P/2，该变压器原副线圈的匝数比为（）A．20:1 B．：1 C．10:1 D．1:102、如图所示,倾角为、长度为的光滑固定斜面,其底端与长木板上表面等高,原来静止在光滑水平地面上,左端与斜面接触但不粘连,斜面底端与的上表面接触处圆滑．一可视为质点的小滑块从斜面顶端处由静止开始下滑,最终刚好未从上滑下．已知的质量相等,与上表面间的动摩擦因数,重力加速度取．（）A．在斜面上运动的时间为B．在上滑动过程中,系统动量和机械能均守恒C．的最终速度为D．长木板的长度为3、如图所示为一交流电压随时间变化的图象．每个周期的前三分之一周期内电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定．根据图中数据可得，此交流电压的有效值为()A．7.5VB．8VC．VD．V4、在如图所示的含有理想变压器的电路中，变压器原副线圈匝数比为20：1，图中电表均为理想交流电表，R为光敏电阻（其阻值随光强增大而减小），L1和L2是两个完全相同的灯泡，原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u，下列说法正确的是()A．交流电的频率为100HzB．电压表的示数为20VC．当照射R的光强增大时，电流表的示数变大D．若L1的灯丝烧断后，电压表的示数会变大5、质量为m的运动员从下蹲状态竖直向上起跳，经过时间t，身体伸直并刚好离开地面，离开地面时速度为v在时间t内A．地面对他的平均作用力为mgB．地面对他的平均作用力为C．地面对他的平均作用力为D．地面对他的平均作用力为6、物体做匀加速直线运动，已知第1s末的速度是6m/s，第2s末的速度是8m/s，则下面结论正确的是（

）A．物体零时刻的速度是3m/sB．物体的加速度是2m/s2C．第1s内的位移是6mD．第1s内的平均速度是6m/s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、一质量为m的小球沿倾角为θ＝30°的足够长的斜面由静止开始匀加速滚下，途中依次经过A、B、C三点，已知AB＝BC＝L，由A到B和B到C经历的时间分别为t1＝4s，t2＝2s，则下列说法正确的是()A．小球的加速度大小为B．小球经过B点重力的瞬时功率为C．A点与出发点的距离为D．小球由静止到C点过程中重力的平均功率为8、如图所示，带正电的小物块以一定的初速度v0，沿粗糙绝缘水平面进入垂直纸面向里的匀强磁场中，水平面足够长。下列关于小物块在磁场中的运动，可能正确的是（）A．匀速直线运动B．匀减速直线运动C．加速度增大的减速直线运动D．加速度减少的减速直线运动9、关于分子动理论，下列说法中正确的是（）A．花粉颗粒的布朗运动反映了花粉分子在永不停息地做无规则运动B．悬浮颗粒越大，同一时刻与它碰撞的液体分子越多，布朗运动越不明显C．物体的温度越高，分子平均动能越大D．一定质量的0℃冰变成同温度的水，内能一定增加E.当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的增大而增大10、如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压u＝311sin314t（V）的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料(温度越高电阻越小)制成的传感器，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压（报警器未画出），R3为一定值电阻.当传感器R2所在处出现火情时，以下说法中正确的是A．A1的示数不变，A2的示数增大 B．A1的示数增大，A2的示数减小C．V1的示数不变，V2的示数减小 D．V1的示数增大，V2的示数增大三、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）现要测定一个额定电压2.5V、额定功率约0.7W的小灯泡的伏安特性曲线．①为了测量的电压能从零开始，测量误差较小，请在图甲中连好实物电路图____．②合上开关前，滑动变阻器的滑动触头应置于滑动变阻器的_____（填“左端”或“右端”）．③根据实验数据，描绘出的U﹣I图象如图乙所示，由图可知，当灯泡的电压为1.80V时，小灯丝电阻为_____Ω，小灯泡的功率为_____W（结果保留两位有效数字）．④某小组在正常实验中无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表、电压表的读数都调不到零，于是他们向老师求助，老师说该电路中有一根导线断了，请问图中哪根导线断了？_____（填“ab”或者“cd”）．12．（12分）如图所示，用“碰撞试验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．（1）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置由静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP，然后，把被碰小球m2静置于轨道的末端，再将入射球m1从斜轨S位置静止释放，与小球m2相撞，并多次重复，接下来要完成的必要步骤是_______．（填选项的符号）A．用天平测量两个小球的质量m1、m2B．测量小球m1开始释放高度h和抛出点距地面的高度HC．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、ND．测量平抛射程OM、ON（2）若两球相碰前后的动量守恒，则表达式可表示为_____（用（1）问中测量的量字母表示）（3）若m1=45.0g、m2=9.0g、OP=46.20cm,则ON可能的最大值为_____cm．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）如图甲所示，光滑导体轨道PMN和P′M′N′是两个完全一样的轨道，是由半径为r的四分之一圆弧轨道和水平轨道组成，圆弧轨道与水平轨道在M和M′点相切，两轨道并列平行放置，MN和M′N′位于同一水平面上，两轨道之间的距离为L，PP′之间有一个阻值为R的电阻，开关K是一个感应开关(开始时开关是断开的)，MNN′M′是一个矩形区域内有竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场，水平轨道MN离水平地面的高度为h，其截面图如图乙所示．金属棒a和b质量均为m、电阻均为R，在水平轨道某位置放上金属棒b，静止不动，a棒从圆弧顶端PP′处静止释放后，沿圆弧轨道下滑，若两导体棒在运动中始终不接触，当两棒的速度稳定时，两棒距离，两棒速度稳定之后，再经过一段时间，b棒离开轨道做平抛运动，在b棒离开轨道瞬间，开关K闭合．不计一切摩擦和导轨电阻，已知重力加速度为g．求：(1)两棒速度稳定时的速度是多少？(2)两棒落到地面后的距离是多少？(3)从a棒开始运动至b棒离开轨道的过程中，回路中产生的焦耳热是多少？14．（16分）如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为α=30°，导轨电阻不计，导轨处在垂直导轨平面斜向上的有界匀强磁场中。两根电阻都为R＝2、质量都为m＝0.2kg的完全相同的细金属棒ab和cd垂直导轨并排靠紧的放置在导轨上，与磁场上边界距离为x＝1.6m，有界匀强磁场宽度为3x＝4.8m.先将金属棒ab由静止释放，金属棒ab刚进入磁场就恰好做匀速运动，此时立即由静止释放金属棒cd，金属棒cd在出磁场前已做匀速运动.两金属棒在下滑过程中与导轨接触始终良好（取重力加速度g＝10m/s2）.求：（1）金属棒ab刚进入磁场时棒中电流I；（2）金属棒cd在磁场中运动的过程中通过回路某一截面的电量q；（3）两根金属棒全部通过磁场的过程中回路产生的焦耳热Q.15．（12分）如图所示是一种质谱仪的原理图，粒子源（在狭缝S1上方，图中未画出）产生的带电粒子经狭缝S1与S2之间的电场加速后，匀速通过P1和P2两板间相互垂直的匀强电场和匀强磁场区域。粒子通过狭缝S3垂直进入另一匀强磁场区域，在洛伦兹力的作用下带电粒子打到底片上并被接收、形成一细条纹。若从粒子源产生的粒子初速度为零、电荷量为＋q、质量为m，S1与S2之间的加速电压为U1，P1和P2两金属板间距离为d，匀强磁场的磁感应强度为B1，测出照相底片上的条纹到狭缝S3的距离L，求：(1)粒子经加速电场加速后的速度v1；(2)经S3垂直进入的匀强磁场的磁感应强度B2。

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、C【解析】

当电阻接在直流电路中的时候，由可得，此时的功率，当功率为时，由可得，此时电阻的电压的有效值为，变压器的输入电压的有效值为，所以变压器原、副线圈的匝数比为；故选C．【点睛】本题考查变压器的原理及有效值的定义，要注意会用电流的热效应定义有效值．2、C【解析】斜面长x=3m，故小滑块下滑的加速度，下滑时间为，A错误；A在B上运动过程中，存在摩擦力，故机械能不守恒，但A和B组成的系统动量守恒，B错误；下滑到底端时的速度为，在水平面上运动过程中，A和B系统动量守恒，故，解得两者最终使得为，C正确；最终A刚好未从B上滑下，说明A滑到B最右端时，两者速度相等，设木板B的长度为L，则根据能量守恒定律可得，解得，D错误．3、C【解析】

取一个周期进行分段，在0-1s是正弦式电流，则电压的有效值等于3V。在1s-3s是恒定电流，则有效值等于9V。则在0-3s内，产生的热量解得：A．7.5V，与结论不相符，选项A错误；B．8V，与结论不相符，选项B错误；C．V，与结论相符，选项C正确；D．V，与结论不相符，选项D错误；4、C【解析】A．原线圈接入如图乙所示的交流电，由图可知：T=0.02s，所以频率为f=1/T=50Hz，故A错误；B．原线圈接入电压的最大值是V，所以原线圈接入电压的有效值是U=220V，理想变压器原、副线圈匝数比为20:1，所以副线圈电压是11V，所以V的示数为11V，故B错误；C．R阻值随光强增大而减小，根据I=U/R知，副线圈电流增加，副线圈输出功率增加，根据能量守恒定律，所以原线圈输入功率也增加，原线圈电流增加，所以A的示数变大，故C正确；D、当L1的灯丝烧断后，变压器的输入电压不变，根据变压比公式，输出电压也不变，故电压表读数不变，故D错误．故选C．点睛：由变压器原理可得变压器原、副线圈中的电流之比，输入功率等于输出功率．和闭合电路中的动态分析类似，可以根据R的变化，确定出总电路的电阻的变化，进而可以确定总电路的电流的变化的情况，再根据电压不变，来分析其他元件的电流和电压的变化的情况．5、D【解析】人的速度原来为零，起跳后变化v，则由动量定理可得：解得：，故D正确，ABC错误．6、B【解析】

根据匀变速直线运动的速度时间公式求出物体的加速度大小，再根据速度时间公式求出物体的初速度大小，根据平均速度的公式求出第1s内的平均速度．【详解】规定初速度方向为正方向，根据加速度定义式得物体的加速度a=△v△t=8-61m/s2=2m/s2，根据v=v0+at得，v0=v-at=6-1×2m/s=4m/s。故A错误，B正确；第1s内的位移x=v0t+12at2=4×1+12×2×1=5m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、CD【解析】AB间的平均速度为：，BC间的平均速度为：，小球加速度为：，故A错误；小球经过B点的速度，则小球经过B点重力的瞬时功率，故B错误；小球经A点的速度为，A点与出发点的距离为：，故C正确；到达C点的速度为，所需时间，小球由静止到C点的位移，则小球由静止到C点过程中重力的平均功率为，故D正确．故选CD．【点睛】根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出两段过程中中间时刻的速度，结合速度时间公式求出小球的加速度，根据匀变速直线运动基本公式求出B点速度，再根据瞬时功率公式求解B点重力的瞬时功率，根据速度时间公式求出A点的速度，结合速度位移公式求出A点与出发点的距离，先求出小球由静止到C点的位移，再根据平均功率公式求解．8、AC【解析】

小物块在运动过程中受到向下的重力以及竖直向上的洛伦兹力，如果mg=qv0B则小物块受力平衡，小物块做匀速直线运动；如果mg＞qv0B则物快物体的受力如图所示，根据牛顿第二定律有：f=μN=μ（mg-qv0B）=ma

因为物块减速运动，所以根据以上表达式知，随速度的减小，其加速度增大，物块做加速度增大的减速运动。

如果mg＜qv0B则物块离开水平面做曲线运动，故AC正确，BD错误。

故选AC。9、BCD【解析】

A.花粉颗粒的布朗运动反映了液体分子在永不停息地做无规则运动，选项A错误；B.悬浮颗粒越大，同一时刻与它碰撞的液体分子越多，液体分子对悬浮微粒撞击的冲力趋于平衡，布朗运动越不明显，选项B正确；C.温度是分子平均动能的标志，物体的温度越高，分子平均动能越大，选项C正确；D.一定质量的0℃冰变成同温度的水，要吸收热量，则内能一定增加，选项D正确；E.当分子间作用力表现为斥力时，分子距离变大，则分子力做正功，分子势能减小，即分子势能随分子间距离的增大而减小，选项E错误.10、BC【解析】

当传感器R2所在处出现火情时，R2的电阻减小，导致电路的总的电阻减小，所以电路中的总电流将会增加，A1测量的是原线圈中的总的电流，由于副线圈的电流增大了，所以原线圈的电流A1示数也要增加；由于电源的电压不变，原副线圈的电压也不变，所以V1的示数不变，由于副线圈中电流增大，R3的电压变压变大，所以V2的示数要减小，即R1的电压也要减小，所以A2的示数要减小。A.A1的示数不变，A2的示数增大，与分析不符，故A错误。B.A1的示数增大，A2的示数减小，与分析相符，故B正确。C.V1的示数不变，V2的示数减小，与分析相符，故C正确。D.V1的示数增大，V2的示数增大，与分析不符，故D错误。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、；左；7.2；0.45；ab【解析】

根据实验要求确定实验电路的接法；再根据伏安特性曲线可明确对应的电流值，由欧姆定律求解电阻；由功率公式求解功率．【详解】(1)题目中要求从零开始调节，故应采用滑动变阻器的分压接法；同时因灯泡内阻较小，故电流表采用外接法；实物图如图所示(2)由图可知，要使测量部分电流由零开始调节，则滑片应接在最左侧；(3)由图可知，当电压为1.80V时，电流为：0.25A，电阻；此状态P=UI=0.45W(4)无法使电流从零开始调节说明没有正确接成分压接法；但电路有电流，则说明只能是ab出现断路．【点睛】本题考查描绘灯泡的伏安特性曲线的实验，要求掌握分压接法的原理；能正确接线并能分析故障．12、(1)ACD(2)(3)77.00【解析】（1）要验证动量守恒定律定律，即验证：m1v1=m1v2+m2v3，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：m1v1t=m1v2t+m2v3t，得：m1OP=m1OM+m2ON，因此实验中需要测量两小球的质量、先确定落点的位置再测量出平抛的水平距离；故应进行的步骤为ACD；

（3）根据（2）的分析可知，要验证动量守恒应验证的表达式为：m1OP=m1OM+m2ON；

（4）发生弹性碰撞时，被碰小球获得速度最大，根据动量守恒的表达式是：m1v0=m1v1+m2v2

由m1v02=m1v12+m2v22，

得机械能守恒的表达式是：m1•OM2+m2•ON2=m1•OP2，

联立解得：v2=v0，

因此最大射程为：sm=•OP==77.0cm；

点睛：该题考查用“碰撞试验器”验证动量守恒定律，该实验中，虽然小球做平抛运动，但是却没有用到速和时间，而是用位移x来代替速度v，成为是解决问题的关键．注意明确射程最大对应的条件．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、(1)(2)(3)【解析】

（1）a棒沿圆弧轨道运动到最低点M时，由机械能守恒定律得：解得a棒沿圆弧轨道最低点M时的速度从a棒进入水平轨道开始到两棒达到相同速度的过程中，两棒在水平方向受到的安培力总是大小相等，方向相反，所以两棒的总动量守恒．由动量守恒定律得