陕西咸阳市2021-2022学年物理高二第二学期期末综合测试试题含解析

2021-2022高二下物理期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、参加汽车拉力赛的越野车，先以平均速度v1跑完全程的23，接着又以v2＝40km/h的平均速度跑完剩下的13路程.已经测出在全程内的平均速度v＝56km/h，那么v1应A．70km/h B．65km/h C．48km/h D．60km/h2、一物体做匀加速直线运动，经过一段时间后，若所受的一切外力都突然消失，则关于物体后续运动情况，下列描述中正确的是（）A．立即静止B．做匀速直线运动C．继续做匀加速直线运动D．做减速直线运动直至静止3、如图，弹性杆AB的下端固定，上端固定一个质量为m的小球，用水平力缓慢拉球，使杆发生弯曲．逐步增加水平力的大小，则弹性杆AB对球的作用力的方向（）A．水平向左，与竖直方向夹角不变 B．斜向右下方，与竖直方向夹角增大C．斜向左上方，与竖直方向夹角减小 D．斜向左上方，与竖直方向夹角增大4、甲、乙两物体同时从同一地点出发沿同一直线运动，以出发点为参考点，它们的位移-时间（x-t）图像如图所示，则关于他们的运动描述正确的是A．甲做匀加速直线运动，乙做加速度逐渐增大的加速运动B．在时间内，他们的平均速度相等C．在时刻它们的速度相同D．在时刻它们的位置相同，甲的速度大于乙的速度5、法拉第在1831年发现了“磁生电”现象。如图，他把两个线圈绕在同一个软铁环上，线圈A和电池连接，线圈B用导线连通，导线下面平行放置一个小磁针。实验中可能观察到的现象是()A．线圈A和电池连接瞬间，小磁针会偏转B．线圈A和电池断开瞬间，小磁针不偏转C．线圈B匝数较少时小磁针不偏转，匝数足够多时小磁针会偏转D．用一节电池作电源小磁针不偏转，用十节电池作电源小磁针会偏转6、有一桶水温度是均匀的，在桶底部水中有一个小气泡缓缓浮至水面，气泡上升过程中逐渐变大，若不计气泡中空气分子的势能变化，则（）A．气泡中的空气对外做功，吸收热量 B．气泡中的空气对外做功，放出热量C．气泡中的空气内能增加，吸收热量 D．气泡中的空气内能不变，放出热量二、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，在倾角为37°的光滑斜面上，质量为1kg的滑块从a点由静止开始下滑，到b点接触一轻弹簧，滑块压缩弹簧到最低点c后，又被弹回。已知ab=0.6m，bc=0.4m，g=10m/s2，则滑块下滑过程中A．滑块和弹簧所组成的系统机械能守恒B．滑块的最大动能为3.6JC．弹簧的最大弹性势能为3.6JD．滑块克服弹簧的弹力做了6J的功8、下列说法中正确的是()A．水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是光的干涉造成的B．根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的电场周围一定可以产生变化的磁场C．狭义相对论认为，物体运动时的质量会随着物体运动速度的增大而增加D．沙漠中的“蜃景”现象是光的衍射引起的9、如图甲所示，将粗细均匀的导线做成的正方形线框abcd在磁场上方某高处由静止释放，cd边刚进入磁场时开始计时(t=0)，线圈的v一t图象如图乙所示，在3to时刻cd边刚离开磁场时速度也为v0，已知线圈的质量为m、边长为L，两条水平虚线L1、L2相距为d(d>3L)，虚线之间的匀强磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B，重力加速度为g，则A．线框进入磁场过程中电流方向为abcdaB．在t0时刻线框的速度为v0=gt0C．cd边刚进入磁场时c、d两点间的电势差为D．线框穿过磁场的过程中产生的电热为2mgd10、如图所示，光滑斜面PMNQ的倾角为θ=30°，斜面上放置一矩形导体线框abcd，其中ab边长L1=0.5m，bc边长为L2，线框质量m=1kg、电阻R=0.4Ω，有界匀强磁场的磁感应强度为B=2T，方向垂直于斜面向上，ef为磁场的边界，且ef//MN。导体框在沿斜面向上且与斜面平行的恒力F=10N作用下从静止开始运动，其ab边始终保持与底边MN平行。已知导线框刚进入磁场时做匀速运动，且进入过程中通过导线框某一截面的电荷量q=0.5C，则下列判断正确的是A．导线框进入磁场时的速度为2m/sB．导线框bc边长为L2=0.1mC．导线框开始运动时ab边到磁场边界ef的距离为0.4mD．导线框进入磁场的过程中产生的热量为1J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）某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验．(1)下列实验步骤的正确顺序是__________．(填写实验步骤前的序号)①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上．②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定．③将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油酸膜的面积．根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小．④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积．再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积．⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上．(2)实验时将6mL的油酸溶于酒精中制成104mL的油酸酒精溶液．每滴入75滴，量筒内的溶液增加1mL．如图所示为一滴溶液滴入浅水盘中形成的油酸膜边缘轮廓．已知图中正方形小方格的边长为1cm，则油酸膜的面积约为________cm²．根据以上数据，可估算出油酸分子的直径约为________m（结果保留一位有效数字）．12．（12分）某探究小组险证机械能守恒定律的装置如图所示，细线端拴一个球，另一端连接力传感器，固定在天花板上，传感器可记录球在摆动过程中细线拉力大小，用量角器量出释放球时细线与竖直方向的夹角，用天平测出球的质量为m．重力加速度为g．（1）用游标卡尺测出小球直径如图所示，读数为_________mm；（2）将球拉至图示位置，细线与竖直方向夹角为θ，静止释放球，发现细线拉力在球摆动过程中作周期性变化．为求出球在最低点的速度大小，应读取拉力的_________(选填“最大值”或“最小值")，其值为F．（3）球从静止释放运动到最低点过程中，满足机械能守恒的关系式为_________(用测定物理量的符号表示)．（4）关于该实验，下列说法中正确的有_______．A．细线要选择伸缩性小的B．球尽量选择密度大的C．不必测出球的质量和细线的长度D．可以直接用弹簧测力计代替力传感器进行实验四、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，电源电动势E＝10V，内阻r＝0.5Ω，闭合S，标有“8V,16W”的灯泡L恰好能正常发光，电动机M绕线的电阻R0＝1Ω，求：(1)电源的总功率；(2)电动机的输出功率.14．（16分）如图所示，两根足够长平行光滑金属导轨MN、PQ固定在倾角θ=370的绝缘斜面上，顶部接有一阻值R=3Ω的定值电阻，下端开口，轨道间距L=1m。整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上。质量m=1kg的金属棒ab置于导轨上，ab在导轨之间的电阻r=1Ω，电路中其余电阻不计。金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好。不计空气阻力影响。已知sin370=0.6，cos370=0.8，取g=10m/s2。(1)求金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度口vm；(2)求金属棒ab沿导轨向下运动过程中，电阻R上的最大电功率PR；(3)若导轨MN、PQ粗糙，金属棒ab与导轨间动摩擦因数μ=0.5，从金属棒ab开始运动至达到速度2.0m/s过程中，电阻R上产生的焦耳热总共为1.5J，求金属棒ab下滑的位移x。15．（12分）如图所示，一个半径为R的透明球体放置在水平面上，一束蓝光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点已知，该球体对蓝光的折射率为则：（1）它从球面射出时的出射角为多少？（2）若光在真空中的传播速度为c，那么，请推导出光从A点传播到C点所需时间t的表达式用c，R表示

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、A【解析】

设全程的位移大小为3x，由题得到全程的平均速度为：v=3xtt2=xv2，解得：vA.通过计算得v1为70km/h，故A符合题意；B.通过计算得v1为70km/h，故B不符合题意

C.通过计算得v1为70km/h，故C不符合题意；D.通过计算得v1为70km/h，故D不符合题意；2、B【解析】试题分析：物体做匀加速直线运动，经过一段时间后，物体得到一定的速度，若所受的一切外力都突然消失，根据牛顿第一定律可知，物体要保持匀速直线运动状态，故选B.考点：牛顿第一定律3、D【解析】

小球处于平衡状态，合外力为零．分析小球的受力，受竖直向下的重力、水平拉力、弹性杆对小球的作用力．重力、拉力合力斜向右下方，弹性杆对球的作用力与重力、拉力合力是一对平衡力，故方向应是斜向左上方．又因拉力逐渐增大，所以重力、拉力的合力增大，故弹性杆对球的作用力增大，且与竖直方向夹角增大，故ABC错，D对，故选D．4、B【解析】

A.x-t图象的斜率表示速度，所以甲物体做匀速直线运动，乙物体做加速运动，可能为匀加速，故A错误；B.根据平均速度的定义，两物体在0-t1时间内，位移相同，时间相同，故平均速度相等，故B正确；CD.在t1时刻，两物体位置相同，但乙的x-t图象较陡，表明此时乙的瞬时速度比甲的大，故CD错误。故选B。【点睛】根据x-t图象斜率代表加速度可以知道两物体的速度变化情况；根据平均速度的定义，可以计算它们在某段时间内的平均速度；x-t图象的交点，表示它们处于相同位置．5、A【解析】

电磁感应现象发生的条件是：闭合导体回路，磁通量发生改变，据此分析．【详解】线圈A和电池连接瞬间，A中电流从无到有，电流发生变化，则在B线圈中感应出感应电流，从而产生感应磁场，小磁针偏转，同理线圈A和电池断开瞬间，小磁针也会偏转，故A正确，B错误。线圈中有无感生电流，与线圈匝数的多少无关，故C错误；小磁针能否偏转，与是否有感应电流有关，与电池的节数无关，故D错误；故选A。6、A【解析】气泡缓慢上升的过程中，外部的压强逐渐减小，气泡膨胀对外做功，由于外部恒温，可以认为上升过程中气泡内空气的温度始终等于外界温度，则内能不变，由热力学第一定律可得，气泡内能不变，同时对外做功，所以必须从外界吸收热量，且吸收的热量等于对外界所做的功，A正确．【点睛】在气泡缓慢上升的过程中，气泡外部的压强逐渐减小，气泡膨胀，对外做功，气泡缓慢上升过程中气泡内空气的温度始终等于外界温度，内能不变，根据热力学第一定律可以判断气泡做功的情况．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、AD【解析】

整个过程中滑块和弹簧组成的系统只有重力或弹力做功，所以系统的机械能守恒，故A正确；滑块滑到b点时的动能为：，小球到达b点后仍会加速向下运动一段距离，直到弹力和重力沿斜面向下的分量相等时速度最大，此时动能最大，则小球的最大动能大于3.6J，选项B错误；小球到达c点时弹性势能最大，此时弹簧克服弹力做功为：，可知最大弹性势能大于3.6J，选项C错误，D正确；8、AC【解析】

A.油膜在阳光照射下，膜的两表面反射，出现相同频率的光，从而进行叠加，导致呈现彩色，这是由光的干涉造成的，故A符合题意；B.麦克斯韦的电磁场理论可知，均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，故B不符合题意；C.狭义相对论认为：运动物体的质量随着速度的增大而增大，故C符合题意；D.沙漠中的“蜃景”现象是光的全反射引起的，故D不符合题意。9、CD【解析】

根据楞次定律可得，线框进入磁场过程中电流方向为adcba，故A错误；由图可知cd边进入磁场后先做加速度减小的减速运动，再做匀加速运动．故B错误；cd边刚进入磁场时产生的感应电动势为，所以c、d两点间的电势差为，故C正确；线框从进入磁场到cd边刚到达磁场下边界过程中，根据能量守恒定律可得产生的焦耳热为Q1=mgd，穿出和穿入磁场的过程中产生的焦耳热相等，则线框穿过磁场的过程中产生的电热为Q=2Q1=2mgd，故D正确．10、ACD【解析】导线框刚进入磁场时做匀速运动，则F=mgsin300+B2L12vR，解得v=2m/s；根据q=ΔΦR=BL1L2R，解得L点睛：此题关键是搞清线圈进入磁场的过程的受力情况以及能量转化情况；并且要记住一些经验公式，例如安培力的公式F安=B2三、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、④①②⑤③；110；【解析】

(1)“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液→测定一滴酒精油酸溶液的体积(题中的④)→准备浅水盘(①)→形成油膜(②)→描绘油膜边缘(⑤)→测量油膜面积，计算分子直径(③)，即正确的顺序是④①②⑤③；(2)面积超过正方形一半的正方形的个数为110个，则油酸膜的面积约为；每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积：，把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，因此其直径为12、18.50最大值AB【解析】

选取体积小，阻力小的铁球；游标卡尺的读法，先确定分度数，从而确定精确度，进行读数；依据实验原理，结合减小的重力势能转化为动能，及球在最低点，则绳子的拉力与重力的合力提供向心力，从而即可求解；【详解】(1)游标卡尺的读数为：；(2)小球在最低点由牛顿第二定律可得：，由此可知，应读出小球在最低时绳的拉力即最大值；(3)由机械能守恒定律可得：，整理得：；(4)A．为了减小小球做圆周运动的半径的变化，所以细线要选择伸缩性小的，故A正确；B．为了减小阻力的影响，球尽量选择密度大的，体积小的，故B正确；C．球从静止释放运动到最低点过程中，满足机械能守恒的关系式为可知，应测出小球的质量，而不用测出细线的长度，故C错误；D．由于弹簧的弹力属于渐变，所以小球摆到最低点瞬间，弹力的测量准确，故D错误．故选AB．【点睛】考查圆周运动的处理规律，掌握牛顿第二定律与向心力表达式内容，理解验证机械能守恒定律的原理，知道游标卡尺的读数，注意没有估计值．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）40W（2）12W.【解析】

（1）灯泡正常发光，U=U额=8V，则电源内阻的电压U内=E-U=2V由欧姆定律得流过电源的电流I=U内/r=2/0.5A=4A电源的总功率P总=EI=10×4=40W．（2）灯泡的电流I灯=P额/U额=2A电动机的电流IM=I-I灯=2A电动机消耗的电功率PM=UIM=8×2=16W电动机发热功率P热=IM2R0=22×1=4W所以电动机的输出功率．P输出=PM-P热=16-4