2022年山东省济南市第一中学物理高二第二学期期末统考试题含解析

2021-2022高二下物理期末模拟试卷注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、横截面为直角三角形的斜面，固定在水平面上，如图所示，它的竖直边长是底边长的一半，现有一个小球从斜面的顶点以不同的初速度向右平抛，均落在斜面上，其中以的初速度抛出时，落在a点空气阻力不计，重力加速度为，下列说法正确的是（）A．小球落在a点的飞行时间为B．小球落在a点的速度大小为C．小球以不同的初速度抛出来，最后落在斜面上的位移方向不同D．小球以不同的初速度抛出来，最后落在斜面上的速度方向均相同2、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、如图所示，导体棒ab两个端点分别搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上，圆环通过电刷与导线c、d相接，c、d两个端点接在匝数比5∶1(左边比右边)的理想变压器原线圈两端，变压器副线圈接一滑动变阻器，匀强磁场的磁感应强度为B、方向竖直向下．设导体棒ab长为L(电阻不计)，并绕与ab平行的水平轴(也是两圆环的中心轴)OO′以角速度ω匀速转动．当变阻器的阻值为R时，通过电流表的电流为I，则()A．变阻器两端的电压U＝IRB．变阻器上消耗的功率为P＝25I2RC．导体棒ab所受的最大安培力F＝BILD．导体棒ab在最高点时两端感应电动势为04、设想探测火星时，载着登陆舱的探测飞船在以火星中心为圆心，半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1，登陆舱的探测飞船的总质量为m1。随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为r2的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为m2。则A．火星的质量为M=B．火星表面的重力加速度为'C．登陆舱在r1与r2轨道上运动时的速度大小之比为vD．登陆舱在半径为r2轨道上做圆周运动的周期为T5、如图所示,通以恒定电流的螺线管置于MN和PQ两水平放置的光滑平行金属导轨之间,ab、cd两条金属棒分别搁置于导轨上,当通过螺线管的电流发生变化时,棒ab、cd的运动情况是()A．电流增大时ab、cd相互靠拢B．电流增大时ab、cd一定分开C．电流减小时ab、cd一定分开D．电流减小时ab、cd不一定靠拢6、一物块在水平地面上，以一定的初速度沿水平面滑动，直至速度为零，物块与水平面的动摩擦因数恒定，则关于物块运动的位移（）、位移与时间比值（）、速度（）、加速度（）随时间t变化的图像正确的是（设初速度的方向为正方向）A． B． C． D．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、由a、b两种单色光构成复色光束从水中斜射入空气中的光路图如图所示,关于a、b两种单色光,下列说法正确的是_____A．a光的频率小于b光的频率B．从同种介质中斜射入空气发生全反射时,a光的临界角小于b光的临界角C．在同种介质中传播,a光传播速度大于b光的传播速度D．相同条件的双缝干涉实验中,a光的相邻明条纹间距比b光的相邻明条纹间距小E.通过同一狭缝,a光的衍射现象比b光的衍射现象更明显8、a、b两车在平直公路上沿同方向行驶,其v-t图象如图所示,在t=0时,b车在a车前方s0处,在t=t1时间内,a车的位移为s,则下列说法中正确的有()A．若a、b在t1时刻相遇,则s0=sB．若a、b在时刻相遇,则s0=C．若a、b在t1时刻相遇,则下次相遇时刻为2t1D．若a、b在t1时刻相遇,则下次相遇时刻为9、如图是原子核的平均结合能（也称比结合能）与质量数的关系图象，通过该图象可以得出一些原子核的平均结合能，如的核子平均结合能约为8Mev，的核子平均结合能约为7Mev，根据该图象判断，下列说法正确的是（）A．随着原子质量数的增加，原子核的平均结合能增大B．核最稳定C．由图象可知，两个核结合成核会释放出能量D．把分成8个质子和8个中子比把分成4个要多提供约112Mev的能量10、一定质量的理想气体，经历如图所示的循环，该过程每个状态视为平衡态，各状态参数如图，已知a状态的体积为2.0×10-3m³，则下列说法正确的是A．各状态气体体积Va=Vb>Vc=VdB．从b→c过程中，气体吸热C．c→d过程中，气体内能增加D．d→a过程中，外界对气体做功200J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）某同学采用如图甲所示的电路测定一节干电池的电动势和内电阻．提供的器材有，电压表（0～3V；）、电流表（0～0.6A）、滑动变阻器有R1（10Ω，2A）各一只．(1)在实验中测得多组电压和电流值，得到如图丙所示的U﹣I图线，由图可该电源电动势E=___V；内阻r=__Ω．（保留三位有效数字）(2)在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路_____．(3)电动势测量值__真实值，内电阻测量值__真实值．（填大于、小于或等于）12．（12分）热敏电阻包括正温度系数电阻器（PTC）和负温度系数电阻器(NTC).正温度系数电阻器(PTC)在温度升高时电阻值增大，负温度系数电阻器(NTC)在温度升高时电阻值减小，热敏电阻的这种特性，常常应用在控制电路中，某实验小组选用下列器材探究通过热敏电阻Rx(常温下阻值约为)的电流随其两端电压变化的特点，如图所示.A.电流表（量程100mA，内阻约）B.电流表A2（量程0.6A，内阻约）C.电压表（量程3.0V，内阻约）D.电压表V2（量程15.0V，内阻约E.滑动变阻器R（最大阻值为）F.滑动变阻器（最大阻值为G.电源E(电动势15V，内阻忽略)H.电键、导线若干①实验中改变滑动变阻器滑片的位置，使加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，请在所提供的器材中选择必需的器材，应选择的器材为：电流表________；电压表_________；滑动变阻器____________（只需填写器材前面的字母即可）②请在所提供的器材中选择必需的器材，在如图虚线框内画出该小组设计的电路图_________.③该小组测出热敏电阻的U-I图线如图曲线I所示，请分析说明该热敏电阻是______热敏电阻（填“PTC”或“NTC”）.④该小组又通过查阅资料得出了热敏电阻R2的U-I图线如图曲线Ⅱ所示.然后又将热敏电阻分别与某电池组连成电路如图所示.测得通过和的电流分别为0.30A和0.60A，则该电池组的电动势为________V，内阻为______（结果均保留三位有效数字）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）如图所示为一列横波在t=0时刻的波动图象，从此时刻开始，此波中d质点到达波峰的时间比c质点早0.1s，求：（1）波速及波的传播方向；（2）x=1.5m处的b质点从此刻起到第一次到达平衡位置且向下运动所经历的时间和路程。14．（16分）2018年10月11日俄美两国宇航员搭乘“联盟”MS﹣10飞船前往国际空间站，在火箭发射升空位于万米高空时，突然出现严重故障。火箭出现故障后，系统逃生机制自动启动。在紧急逃生机制启动后，宇航员所在的载员舱立刻和火箭上面级脱离，坠入大气层。逃逸系统激活后，飞船在大约50千米高度与火箭分离，最后在地表成功着陆，这是人类历史上首次成功的整流罩逃逸。某校STEM空间技术研究小组对信息收集整理后，对整流罩逃逸下落的最后阶段简化如下：返回舱沿竖直方向下落，某时刻打开主伞，产生3.6104N的阻力，使返回舱经过36s速度由80m/s匀减速至8m/s，此后匀速下落，当返回舱下落到离地高度1m时，反冲发动机点火，产生向上的1.2105N的恒定推力（此时主伞失效，空气阻力不计），最终返回舱以低速成功着落，g取10m/s2。（1）求打开主伞匀减速阶段的加速度大小；（2）求返回舱的质量；（3）求返回舱最终的着陆速度。15．（12分）质谱分析仪中，为解决带电粒子速度方向的发散问题，常使用准直管和偏转电场的小孔相配合的方式。如图甲所示的质谱分析仪中，离子源A产生的初速为零、带电量均为e、质量不同的正离子被电压为U0的加速电场加速后匀速通过准直管，从中轴线上的O点垂直射入匀强偏转电场，偏转后通过极板MN上的小孔S离开电场，经过一段匀速直线运动，垂直于边界O′P进入扇形匀强磁场区域O′PQ。质量为m的正离子恰好能够垂直打在O′Q的中点S1处，已知MO=d，MS=2d，O′T=R，∠PO′Q=90°。（忽略粒子所受重力）求：（1）正离子到达O点的动能；（2）偏转电场场强E0的大小以及MN与O′P的夹角；（3）扇形匀强磁场区域的磁感应强度B的大小；（4）能打在O′Q上的正离子的质量mx的范围；

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】

A．设斜面的倾角为，根据题意可知对小球的运动的位移分解后有：解得：小球落在点的飞行时间故A错误；B．小球落在a点的竖直方向上的速度小球落到a点的速度大小故B错误；C．小球以不同的初速度抛出来，最后落在斜面上的位移方向都相同，与水平方向上的夹角都为，故C项错误；D．小球以不同的初速度抛出来，最后落在斜面上的速度方向与水平方向夹角的正切值即最后落在斜面上的速度方向均相同，故D项正确。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、B【解析】根据变压器电流与匝数成反比，可得电阻器上的电流为5I，两端的电压为U=5IR，C错误；消耗的功率为P=25I2R，B正确；安培表电流I为有效值，电流最大值为，则导体棒ab所受的最大安培力F=BL，C错误．导体棒ab在最高点时，垂直切割磁感线，两端感应电动势最大，D错误．4、A【解析】A、根据万有引力提供向心力得GMm1r12=mB、由于火星的半径未知，则无法求出星球表面的重力加速度，故B错误；C、根据万有引力提供向心力得GMmr2=mv2r，解得v=GMr，登陆舱在r1与D、根据万有引力提供向心力得GMmr2=m4π2T2r，解得故选A。【点睛】本题主要抓住万有引力提供圆周运动向心力并由此根据半径关系判定描述圆周运动物理量的大小关系，掌握万有引力提供向心力这一理论，并能灵活运用。5、B【解析】

AB.当电路的电流大小变大，线圈的磁场增加；根据安培定则由电流方向可确定线圈的磁场方向垂直于导轨向上。由于线圈处于两棒中间，所以穿过两棒所围成的磁通量变大，由楞次定律：增反减同，可得，线框abdc产生顺时针方向感应电流。最后根据左手定则可确定安培力的方向：ab棒处于垂直向下的磁场，且电流方向ba，则安培力方向向左。cd棒处于垂直向下的磁场，且电流方向dc，则安培力方向向右。因此出现两者分开现象；故A错误，B正确；CD.当电路的电流大小变小，线圈的磁场减小；根据安培定则由电流方向可确定线圈的磁场方向垂直于导轨向上。由于线圈处于两棒中间，所以穿过两棒所围成的磁通量变小，由楞次定律：增反减同，可得，线框abdc产生逆时针方向感应电流。最后根据左手定则可确定安培力的方向：ab棒处于垂直向下的磁场，且电流方向ab，则安培力方向向右。cd棒处于垂直向下的磁场，且电流方向cd，则安培力方向向左。因此出现两者靠拢现象；故CD错误；6、B【解析】

A.x-t图象的斜率表示速度，斜率增大，物块的速度在增大，而物体做减速运动，故A错误；B.根据x=v0t-at2，变形可得：故图象为直线，选项B正确；C.物块运动的方向一直为正方向，因此速度为正，物块做匀减速直线运动，v=v0-at，故v-t图线为直线，且初速度的方向为正方向，故C错误；D.由于物块与水平面间的动摩擦因数恒定，因此加速度恒定，且加速度方向与运动方向相反，即加速度为负值，选项D错误。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、ACE【解析】

由光路可知b的折射程度大于a，可知b的折射率大于a，b光的频率大于a光的频率，选项A正确；根据sinC=1/n可知，从同种介质中斜射入空气发生全反射时，b光的临界角小于a光的临界角，选项B错误；根据n=c/v可知在同种介质中传播，a光传播速度大于b光的传播速度，选项C正确；b光波长小于a光，根据可知，相同条件的双缝干涉实验中,b光的相邻明条纹间距比a光的相邻明条纹间距小，选项D错误；b光波长小于a光，则通过同一狭缝，a光的衍射现象比b光的衍射现象更明显，选项E正确；故选ACE.8、BD【解析】试题分析：在v－t图像中，图线与时间轴之间的面积表示物体的运动位移，面积之差表示位移之差，由图线知，若a、b在t1时刻相遇，则s0＝s，t1时刻后b的速度始终大于a的速度，不会再相遇，AD错误，若a、b在时刻相遇，则s0＝，则从这一时刻到下次相遇两个物体运动的位移相等，应该是在时刻为t1相遇,B错误，C正确．考点：本题考查了速度-时间图象问题9、BCD【解析】

A．有图可知，随着原子质量数的增加，原子核的平均结合能先增大后减小，所以A错误；B．核的平均结合能最大，是最稳定的，所以B正确；C．两个平均结合能小的结合成平均结合能大的时，会释放出能量，所以C正确；D．把分成质子和中子需要提供的能量约为将质子和中子结合成一个所放出的能量约为则将分为4个需要提供的能量约为故要多提供的能量为所以D正确。故选BCD。10、BD【解析】

A．根据PV/T=C可知，，可知过原点的直线为等容线，且斜率越大的等容线对应的气体的体积越小，由图像可知：Va=Vb<Vc=Vd选项A错误；B．从b→c过程中，气体的体积变大，温度升高，内能增加，对外做功，根据热力学第一定律可知，气体吸热，选项B正确；C．c→d过程中，气体温度降低，则气体内能减小，选项C错误；D．d→a过程中，气体体积减小，d态体积等于c态体积，根据气体状态方程可知：，即解得Vc=Vd=4×10-3m³外界对气体做功选项D正确；故选BD.点睛：此题关键是搞清图像的物理意义，P-T图像的斜率的倒数反映气体的体积；理解热力学第一定律中各个物理量的含义；知道等压状态下气体做功的表达式：.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）1.46；1.78；（2）如图所示；（3）=；＞【解析】试题分析：（1）由闭合电路欧姆定律分析U﹣I图象的纵轴截距和斜率的意义，可求出电动势和内阻．（2）对照电路图，按顺序连接电路．（3）本实验中误差来自由没有分析电流表与电压表的内阻；则通过电表对电路的影响作出真实值与测量值间的图象，由图象可分析其误差情况；解：（1）由闭合电路欧姆定律U=E﹣Ir得知，当I=0时，U=E，U﹣I图象斜率的绝对值等于电源的内阻，纵截距即为电动势E=1.46Vr==1.78Ω．（2）对照电路图，按电流方向连接电路，如图所示．（3）图中由于电压表测量值小于电源真实的路端电压；但当外电路断开时，电流表的分压可以忽略，故本接法中电动势是准确的；而测量的电压小于真实值，故由图象可知测量的内阻大于真实值；故答案为（1）1.46；1.78；（2）如图所示；（3）=；＞【点评】本题中误差分析采用图象法，关键在于明确电表内阻对测量结果的影响；注意极限法的应用从而正确得出图象．12、BDEPTC9.21~11.4V2.11~8.11Ω【解析】

①电源电压为15V，故电压表选D；电流表选择B；为方便实验操作，滑动变阻器应选E；②加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，滑动变阻器应采用分压接法，由于热敏电阻的阻值远小于电压表内阻，所以电流表应用外接法，电路图如图所示：③由图2曲线I所示图线可知，随电压增大，电流增大，电阻实际功率增大，温度升高，电压与电流比值增大，电阻阻值增大，即随温度升高，电阻阻值增大，该电阻是正温度系数（PTC）热敏电阻．④在闭合电路中，电源电动势：E=U+Ir，由图2曲线II所示可知，电流为1．3A时，电阻R1两端电压为8V，电流为1．21A时，电阻R2两端电压为2．1V，则有：E=8+1．3r，E=2+1．2r，解得：E=11．1V，r=2．27Ω；【点睛】本题考查了实验器材的选择、设计实验电路、判断电阻类型、求电源电动势与内阻；确定滑动变阻器与电流表接法是正确设计实验电路的关键；当实验要求电压从零调时，变阻器应采用分压式接法，变阻器的阻值越小越方便调节；当待测电阻阻值远小于电压表内阻时电流表采用外接法．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）20m/s,沿x轴正方向（2）0.125s,12.5cm【解析】

（1）通过波中d质点到达波峰的时间比c质点早0.1s，得出振动的方向，从而确定波的传播方向。求出波的周期，通过波长求出波速的大小。（2）根据波形的平移分析，波传播的距