2021-2022学年山西省晋城市百校联盟高二物理第二学期期末考试试题含解析

2021-2022高二下物理期末模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、如图所示，具有一定质量的小球A固定在轻杆一端，另一端挂在小车支架的O点．用手将小球拉至水平，此时小车静止于光滑水平面上，放手让小球摆下与B处固定的橡皮泥碰击后粘在一起，则在此过程中小车将()A．向右运动B．向左运动C．静止不动D．小球下摆时，车向左运动后又静止2、甲、乙两个单摆的振动图象如图所示，根据振动图象可以断定A．甲、乙两单摆振动的周期之比是3：2B．甲、乙两单摆振动的频率之比是2：3C．若甲、乙两单摆在同一地点摆动，则甲、乙两单摆摆长之比是9：4D．若甲、乙两单摆摆长相同，在不同地点摆动，则甲、乙两单摆所在地的重力加速度之比为9：43、当某一电容器的电压是40V时，它所带电量是0.2C，若它的电压降到20V时，则()A．电容器的电容减少一半B．电容器的电容不变C．电容器带电量不变D．电容器带电量增加为原来的两倍4、关于气体压强，下列说法中正确的是（）A．单位体积的气体分子数增加，气体的压强一定增大B．气体分子热运动的平均动能增大，气体的压强一定增大C．一定质量的理想气体，温度降低且体积增大，压强一定增大D．一定质量的理想气体，温度升高且体积减小，压强一定增大5、在卢瑟福进行的α粒子散射实验中，少数α粒子发生大角度偏转的原因是()A．正电荷在原子中是均匀分布的B．原子的正电荷以及绝大部分质量都集中在一个很小的核上C．原子中存在带负电的电子D．原子核中有中子存在6、下列叙述正确的是（）A．悬浮在液体中的固体微粒越大，布朗运动就越明显B．物体的温度越高，分子热运动的平均动能越大C．当分子间的距离增大时，分子间的引力变大而斥力减小D．物体的温度随着科学技术的发达可以降低到绝对零度二、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2mgd8、如图，水平放置的光滑平行金属导轨MN、PQ处于竖直向下的足够大的匀强磁场中，导轨间距为L，导轨右端接有阻值为R的电阻．一根质量为m，电阻为r的金属棒垂直导轨放置，并与导轨接触良好．现使金属棒以某初速度向左运动，它先后经过位置a、b后，到达位置c处刚好静止．已知磁场的磁感应强度为B，金属棒经过a、b处的速度分别为v1、v2，a、b间距离等于b、c间距离，导轨电阻忽略不计．下列说法中正确的是（）A．金属棒运动到a处时的加速度大小为B．金属棒运动到b处时通过电阻R的电流方向由Q指向NC．金属棒在a→b与b→c过程中通过电阻R的电荷量相等D．金属棒在a处的速度v1是其在b处速度v2的倍9、在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献．关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是A．伽利略发现了行星运动的规律B．卡文迪许通过实验测出了引力常量C．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因D．笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献10、将两个小球A、B用质量不计的轻绳连接，置于一内壁光滑的半球壳上，如图所示，其中两球的质量分别为m1、m2，当整个装置静止时小球A刚好位于半球壳的最低点，而小球B静止在地面上．轻绳对小球A的拉力用T表示、地面对小球B的支持力用N表示，下列关系式正确的是（）A．N＝（m2－m1）g B．N＝m2gC．T＝0 D．T=（m2－m1）g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）用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示.（1）组装单摆时，应在下列器材中选用__________（填选项前的字母）A．长度为左右的细线B．长度为左右的细线C．直径为的塑料球D．直径为的铁球（2）测出悬点到小球球心的距离（摆长）及单摆完成次全振动所用的时间，则重力加速度______（用、、表示）（3）下表表示某同学记录的组实验数据，并做了部分计算处理.组次摆长次全振动时间振动周期重力加速度请计算出第组实验中的__________，___________。（4）用多组实验数据作出图像，也可以求出重力加速度.图线的示意图如图中的、、所示，其中和平行，和都过原点，图线对应的值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线，下列分析正确的是________(选填选项前的字母).A．出现图线的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长B．出现图线的原因可能是误将次全振动记为次C．图线对应的值小于图线对应的值（5）某同学在家里测重力加速度.他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图所示，由于家里只有一根量程为的刻度尺，于是他在细线上的点做了一个标记使得悬点到点间的细线长度小于刻度尺量程.保持该标记以下的细线长度不变，通过改变、间细线长度以改变摆长.实验中，当、间细线的长度分别为、时，测得相应单摆的周期为、。由此可得重力加速度(用、，、表示)______.12．（12分）某同学用单摆测量重力加速度．(1)将细线穿过球上的小孔，打个结，制成一个单摆．将做好的单摆用铁夹固定在铁架台的横杆上，把铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，让摆球自由下垂．用游标卡尺测出小球的直径d；再用刻度尺测出从悬点至小球上端的悬线长l'，则摆长l=______；(2)把单摆从平衡位置拉开一个小角度，使单摆在竖直面内摆动．用秒表测量单摆完成n次全振动所用的时间t，如图所示，秒表的读数为_______s；(3)根据以上测量量（d、l'、n、t），写出当地重力加速度的表达式g=__________．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，将一个折射率为的透明长方体放在空气中，矩形ABCD是它的一个截面，一单色细光束入射到P点，入射角为θ．，求：（1）若要使光束进入长方体后能射至AD面上，角θ的最小值；（2）若要此光束在AD面上发生全反射，角θ的范围．14．（16分）如图所示是一种较精确测重力加速度g值的方法：将下端装有弹射装置的真空玻璃直管竖直放置，玻璃管足够长，小球竖直向上被弹出，在O点与弹簧分离，然后返回．在O点正上方选取一点P，利用仪器精确测得OP间的距离为H，从O点出发至返回O点的时间间隔为T1，小球两次经过P点的时间间隔为T2.求(1)重力加速度g的大小；(2)若O点距玻璃管底部的距离为L0，玻璃管的最小长度．15．（12分）如图所示，一质量m1=0.45kg的平顶小车静止在光滑的水平轨道上．车顶右端放一质量m1=0.4kg的小物体，小物体可视为质点．现有一质量m0=0.05kg的子弹以水平速度v0=100m/s射中小车左端，并留在车中，已知子弹与车相互作用时间极短，小物体与车间的动摩擦因数为μ=0.5，最终小物体以5m/s的速度离开小车．g取10m/s1．求：（1）子弹从射入小车到相对小车静止的过程中对小车的冲量大小．（1）小车的长度．

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】试题分析：水平方向上，系统不受外力，因此在水平方向动量守恒．小球下落过程中，水平方向具有向右的分速度，因此为保证动量守恒，小车要向左运动．当撞到橡皮泥，是完全非弹性碰撞，A球和小车大小相等方向相反的动量恰好抵消掉，小车会静止．故选D．2、D【解析】

A.根据图象可知，甲和乙的周期之比为：T甲：T乙=2：1．故A项不符合题意；B.因为，所以甲乙的频率之比为f甲：f乙=1：2，故B项不符合题意；CD.根据单摆的周期公式可知，同一地点，重力加速度相同，则甲乙的摆长之比和周期的平方成正比，即为4：9，故C项不符合题意；摆长相同，重力加速度和周期的平方成反比，即甲乙两单摆所在地的重力加速度之比为9：4，故D项符合题意．3、B【解析】

AB．公式为电器的定义式，电容器的电容与其两端的电压以及所带电荷量无关，故电容不变，A错误B正确；CD．根据可知电容不变，U减半，则Q也减半，故CD错误．故选B.4、D【解析】A、气体压强决定于气体分子的密度(单位体积内的分子数)和分子的平均动能两个因素，单位体积的气体分子数增加，气体的压强不一定增大，故A错误；B、气体分子热运动的平均动能增大，由于气体压强决定于气体分子的密度(单位体积内的分子数)和分子的平均动能两个因素，所以气体的压强不一定增大，故B错误；C.一定质量的理想气体，温度降低且体积增大，由气态方程知，压强减小，故C错误；D、一定质量的理想气体，温度升高且体积减小，由气态方程知，压强一定增大，故D正确；故选D．【点睛】气体压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的作用在器壁单位面积上的平均作用力，气体压强决定于气体分子的密度（单位体积内的分子数）和分子的平均动能，由气态方程分析气体状态参量的变化．5、B【解析】

少数α粒子大角度散射的原因是：原子的几乎全部质量和正电荷都集中在原子中心的一个很小的核上，α粒子散射实验证明了原子的核式结构模型。故选项B正确，ACD三项错误。6、B【解析】悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显，选项A错误；物体的温度越高，分子热运动的平均动能越大，选项B正确；当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，选项C错误；绝对零度是低温的极限，不可能达到，选项D错误；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、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．8、BC【解析】

A．金属棒运动到a处时，有：，，安培力：，由牛顿第二定律得加速度：，故A错误；

B．金属棒运动到b处时，由右手定则判断知，通过电阻的电流方向由Q指向N，故B正确；

C．金属棒在a→b过程中，通过电阻的电荷量：，同理，在b→c的过程中，通过电阻的电荷量，由于，可得，故C正确；

D．在b→c的过程中，对金属棒运用动量定理得：，而，解得：，同理，在a→c的过程中，对金属棒运用动量定理得：，而，解得：，因，因此，故D错误．9、BD【解析】试题分析：行星运动定律由开普勒、牛顿等人发现，选项A错误．库仑测量出静电力常数，选项B错误．伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因，选项C错误．笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献，选项D正确．考点：本题考查了物理学史．10、BC【解析】

以A为研究对象，受力如图所示：A速度重力和支持力平衡，绳子拉力T=0；以B为研究对象，B受到重力和地面的支持力，由于B处于平衡状态，所以支持力等于B的重力，即：N=m2g，故BC正确，AD错误。故选BC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、AD2.019.76B【解析】

第一空.为减小实验误差，应选择1m左右的摆线，故选A，为减小空气阻力影响，摆球应选质量大而体积小的金属球，故选D，因此需要的实验器材是AD；第二空.单摆的周期：，由单摆周期公式可知，重力加速度：第三空、第四空.由表中实验数据可知，第三组实验中，周期：，代入数据：，解得；第五空.根据单摆的周期公式得，根据数学知识可知，图象的斜率，当地的重力加速度；A、若测量摆长时忘了加上摆球的半径，则摆长变成摆线的长度l，则有，根据数学知识可知，对图象来说，与b线斜率相等，两者应该平行，是截距，故做出的T2−L图象中a线的原因可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长L，故A错误；B、实验中误将49次全振动记为50次，则周期的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏大，图线的斜率k偏小，故B正确；C、由图可知，图线c对应的斜率k偏小，根据T2−L图象的斜率，当地的重力加速度可知，g值大于图线b对应的g值，故C错误；故选B；第六空.摆线总长为l，当O、A间细线的长度为l1时实际摆长变为l−l1，由单摆周期公式有：；当O、A间细线的长度为l2时实际摆长变为l−l2，由单摆周期公式有：，联立解得：12、99.8【解析】

（1）摆长等于摆线的长度与摆球的半径之和，所以实验中单摆的摆长等于L=.（2）由图可读出，小盘刻度为1.5min=90s，大盘刻度为9.8s，所以秒表的读数为99.8s；（3）通过T=t/n求出单摆的周期．根据周期公式得：T=2π，所以g=点睛：摆长等于摆线的长度与摆球的半径之和；秒表的读数为小盘刻度与大盘刻度之和，注意小盘刻度的单位为分钟，大盘刻度的单位为秒；求出单摆的周期，由单摆的周期公式即可求解重力加速度．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