嘉兴市重点中学2022年物理高二第二学期期末学业水平测试模拟试题含解析

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、沿x轴正向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，M为介质中的一个质点，该波的传播速度为40m/s，则t=s时A．质点M对平衡位置的位移一定为负值B．质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同C．质点M的加速度方向与速度方向一定相同D．质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相同2、关于布朗运动，下列说法中正确的是（）A．布朗运动就是液体分子的无规则运动B．布朗运动就是悬浮在液体中的固体分子的无规则运动C．PM2.5是空气中直径小于或等于2.5μm的悬浮颗粒物，大气中悬浮的PM2.5在做布朗运动．D．悬浮的固体颗粒越大，布朗运动越明显3、在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素。比如，有些含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生衰变，放射出、、射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病。关于放射性元素氡及三种射线，下列说法正确的是（）A．氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经7.6天后将剩下一个氡核B．发生衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了4C．衰变的实质在于原子核内的一个中子转化成了一个质子和一个电子D．射线经常伴随和射线产生，在这三种射线中射线的穿透能力最强，电离能力最弱4、在验证光的波粒二象性的实验中，下列说法正确的是()A．使光子一个一个地通过狭缝，如时间足够长，底片上将会显示衍射图样B．单个光子通过狭缝后，底片上会出现完整的衍射图样C．光子通过狭缝的运动路线像水波一样D．光的粒子性是大量光子运动的规律5、一个笔帽竖直放在桌面上的纸条上,要求把纸条从笔帽下抽出,如果缓慢拉出纸条笔帽必倒,若快速拉出纸条,笔帽可能不倒..以下判断正确的是()A．缓慢拉动纸条时,笔帽受到的冲量小B．缓慢拉动纸条时,纸对笔帽水平作用力小,笔帽也可能不倒C．快速拉动纸条时,笔帽受到冲量小D．快速拉动纸条时,纸条对笔帽水平作用力小6、如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上，杆的另一端固定一个重为4N的小球，小球处于静止状态，则弹性杆对小球的弹力（）A．大小为4N，方向平行于斜面向上 B．大小为2N，方向平行于斜面向上C．大小为4N，方向垂直于斜面向上 D．大小为4N，方向竖直向上二、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，图甲中变压器为理想变压器，电流表和电压表均为理想电表，负载电阻R=55Ω，若原线圈接入如图所示正弦交变电压，若电压表的示数为110V，则A．原、副线圈匝数比为2：1B．副线圈中交变电压的频率为100HzC．t=0.0ls时，电流表示数为零D．t=0.015s时，电压表示数为110V8、如图所示是某金属在光的照射下，光电子的最大初动能Ek与入射光的波长的倒数(1λ)的关系图象，由图象可知(A．图象中的λ0是产生光电效应的最小波长B．普朗克常量和光速的乘积hc=Eλ0C．该金属的逸出功等于-ED．若入射光的波长为λ03，产生的光电子的最大初动能为9、下列说法正确的是（）A．温度是分子平均动能的标志B．天宫一号中的水珠呈球形是由于液体表面张力的作用C．晶体都具有确定的熔点和规则的几何形状D．布朗运动是液体分子的无规则运动E.分子间距离增大，分子引力和斥力均减小10、如图甲所示，固定的光滑平行导轨(电阻不计)与水平面夹角为θ＝30°，导轨足够长且间距L＝0.5m，底端接有阻值为R＝4Ω的电阻，整个装置处于垂直于导体框架向上的匀强磁场中，一质量为m＝1kg、电阻r＝1Ω、长度也为L的导体棒MN在沿导轨向上的外力F作用下由静止开始运动，拉力F与导体棒速率倒数关系如图乙所示．已知g＝10m/s2.则甲乙A．v＝5m/s时拉力大小为7NB．v＝5m/s时拉力的功率为35WC．匀强磁场的磁感应强度的大小为2TD．当棒的加速度a＝8m/s2时，导体棒受到的安培力的大小为1N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）利用图（a）所示的电路测量电源的电动势和内阻。图（a）中的电流传感器和电压传感器均相当于理想电表，Rx为阻值未知的定值电阻。调节滑动变阻器R的滑动端到某个位置，闭合开关S1，再将开关S2分别接通电路中的c、d两点，由传感器采集电流、电压；重复以上过程，采集多组电流、电压数值，通过计算机绘制出两条图象如图（b）所示。回答下列问题：（1）图（a）中，开关闭合前，滑动变阻器R的滑动端应置于______端（选填“a”或“b”）。（2）根据图（b）可得电源的电动势E=________V，内阻r=________Ω，定值电阻的阻值Rx=_____________Ω（均保留2位有效数字）。（3）两图线交点的纵、横坐标之积可以表示______________。（填正确答案标号）A．电源的输出功率B．滑动变阻器R消耗的电功率C．定值电阻Rx消耗的电功率D．电源内阻消耗的电功率12．（12分）在一次实验中，某同学选用了两个外形相同的硬质小球A和B，小球A质量较大，小球B质量较小．该同学实验发现：若在水平面上用A球去撞击原来静止的B球，碰后A和B都向前运动；若用B球去撞击原来静止的A球，碰后A球向前运动，B球向后运动．为了探究碰撞中的不变量，该同学计划用如图所示的圆弧槽进行实验．实验时，分别将小球M、N放在竖直平面内的半圆形玻璃轨道内侧(轨道半径远大于小球半径)．现让小球M从与圆心O等高处由静止释放，在底部与静止的小球N发生正碰．（1）实验中，若实验室里有如下所述的四个小球：①半径为r的玻璃球；②半径为2r的玻璃球；③半径为1.5r的钢球；④半径为2r的钢球．为了便于测量，M球应选用________，N球应选用______(填编号)．（2）实验中不用测量的物理量为________．①小球M的质量m1和小球N的质量m2；②圆弧轨道的半径R；③小球M碰后上升的最高处与O点连线偏离竖直方向的夹角θ1；④小球N碰后上升的最高处与O点连线偏离竖直方向的夹角θ2.（3）用上述测得的物理量表示碰撞中的不变量的等式为：________.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，两根平行金属导轨MN、PQ相距d＝1.0m，两导轨及它们所在平面与水平面的夹角均为α＝30°，导轨上端跨接一阻值R＝1.6Ω的定值电阻，导轨电阻不计.整个装置处于垂直两导轨所在平面且向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B＝1.0T.一根长度等于两导轨间距的金属棒ef垂直于两导轨放置(处于静止)，且与导轨保持良好接触，金属棒ef的质量m1＝0.1kg、电阻r＝0.4Ω，到导轨最底端的距离s1＝3.75m.另一根质量m2＝0.05kg的绝缘棒gh，从导轨最底端以速度v0＝10m/s沿两导轨上滑并与金属棒ef发生正碰(碰撞时间极短)，碰后金属棒ef沿两导轨上滑s2＝0.2m后再次静止，此过程中电阻R产生的焦耳热Q＝0.2J.已知两棒(ef和gh)与导轨间的动摩擦因数均为μ＝，取g＝10m/s2，求：(1)绝缘棒gh在与金属棒ef碰前瞬间的速率v；(2)两棒碰后，安培力对金属棒ef做的功W以及碰后瞬间金属棒ef的加速度a的大小；(3)金属棒ef在导轨上运动的时间t.14．（16分）一个直流电动机的内电阻，与的电阻串联接在线圈上，如图所示。已知线圈面积为，共匝，线圈的电阻为，线圈在的匀强磁场中绕以转速匀速转动时，在合上开关后电动机正常工作时，电压表的示数为，求电动机正常工作时的输出功率。15．（12分）如图所示，两根足够长、电阻不计的平行光滑导轨相距，导轨平面与水平面成角，下端连接阻值的电阻。导轨处于匀强磁场中，匀强磁场（图中未画出）方向与导轨平面垂直。质量、电阻、长度等于导轨间距的金属棒垂直放在两导轨上并与导轨始终良好接触。某时刻由静止释放金属棒，一段时间后金属棒以大小的速度匀速运动。已知重力加速度，求：(1)匀强磁场的磁感应强度的大小；(2)金属棒匀速运动后，电阻消耗的电功率。

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】试题分析：由图读出波长为，则该波的周期为，时为四分之一个周期，t=0时刻质点M的速度方向向上，所以时M对平衡位置的位移为正值，速度方向向下，为负值，A、B错；简谐振动的质点加速度方向与位移方向始终相反，故时M的加速度方向向下，与速度方向相同C对D错．考点：横波的图像，波速、波长和频率（周期）的关系2、C【解析】布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，是液体分子的无规则运动的表现，选项AB错误；PM2.5是空气中直径小于或等于2.5μm的悬浮颗粒物，大气中悬浮的PM2.5在做布朗运动，选项C正确；悬浮的固体颗粒越小，布朗运动越明显，选项D错误；故选C.3、C【解析】

A．放射性元素的半衰期是对大量原子核的统计规律，对少数和单个微观事件是不可预测的，故A错误；B．发生衰变时，生成的粒子带两个单位的正电荷和4个单位的质量数，即粒子由2个中子和2个质子构成，故衰变时生成的新核中子数减少2，质子数减少2，故B错误；C．原子核内的中子转化为质子时，放出一个电子，这个过程即衰变，故C正确；D．射线一般伴随着或射线产生，在这三种射线种，射线的穿透能力最强，电离能力最弱，故D错误。故选C。4、A【解析】试题分析：在宏观世界里找不到既有粒子性又有波动性的物质，同时波长长的可以体现波动性，波长短可以体现粒子性．个别或少数光子表现出光的粒子性，大量光子表现出光的波动性，如果时间足够长，过狭缝的光子数也就足够多，粒子的分布遵从波动规律，底片上将会显示出衍射图样，AD正确；单个光子通过狭缝后，路径是随机的，底片上也不会出现完整的衍射图样，BC错误．5、C【解析】试题分析：无论是快速拉动还是缓慢拉动，纸条与杯子间的作用力总为滑动摩擦力，BD错；快速拉动作用时间较短，由动量定理可知杯子受到的冲量较小，C对；A错；考点：考查动量定理点评：难度较小，熟记I=Ft，能灵活应用解释常见问题6、D【解析】试题分析：根据物体的受力平衡状态，弹力应该与重力平衡，所以弹力竖直向上，大小为4N，答案为D考点：受力分析点评：本题考查了通过受力分析判断弹力的方法．杆的弹力可以是其他方向，不一定沿着杆本身．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】

A．原线圈电压有效值，电压表的示数为110V，即副线圈两端电压为U2=110V，原、副线圈匝数比为；故A正确；B．经过变压器后电压的频率是不变的，根据图象可知，输出电压的频率为；故B错误；C．根据电路图可知，电阻R的电压为110V，电阻为55Ω，所以通过电阻R的电流,电流表示数为有效值，始终为2A，故C错误；D．电压表的示数为有效值，始终为110V，故D正确．8、BD【解析】

A.图象中的λ0是产生光电效应的最大波长，选项A错误；B.根据爱因斯坦光电效应方程，光电子的最大初动能Ek与入射光的波长的倒数1λ的关系图象对应的函数关系式为Ek＝hc1λ－W，由图象可知Ek＝0时，hc＝Eλ0，选项C.由Ek＝hc1λ－W，并结合关系图象可得该金属的逸出功W＝E，选项CD.若入射光的波长为λ03，由Ek＝hc1λ－W，解得Ek＝hc1λ－W＝3E－E＝2E，即产生的光电子的最大初动能为29、ABE【解析】

A.根据温度的意义，温度是分子平均动能的标志，故A正确；B.天宫一号中的水珠呈球形是由于液体表面张力的作用，故B正确；C.晶体分为单晶体和多晶体，多晶体没有规则的几何形状，故C错误；D.布朗运动是在显微镜中看到的固体小颗粒的运动，它间接反映了液体分子的无规则运动，故D错误；E.分子间距离增大，分子引力和斥力均减小，斥力减小的快，故E正确；故选ABE。10、CD【解析】由图根据比例关系可知，v＝5m/s时拉力F＝14N，故A错误；v＝5m/s时拉力的功率PF＝Fv＝14×5W＝70W，故B错误；由图可知当时，导体棒有最大速度vm＝10m/s，此时拉力最小Fmin＝7N，根据平衡条件：Fmin－mgsinθ－F安＝0，其中，代入数据得B＝2T，故C正确；的函数关系式为：，根据牛顿第二定律：F－mgsinθ－F安＝ma，其中，由以上三式得：v2＋65v－350＝0，解得v＝5m/s，故此时安培力的大小，故D正确。所以CD正确，AB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、a6.0(5.8-6.2均正确)0.50(0.40-0.60均正确)(4.4-4.6均正确)BC【解析】

（1）[1]为了电路安全，开关闭合前，滑动变阻器R的滑动端应置于电阻最大处，也就是a端。[2][3][4]S2接d端时是测知的定值电阻Rx的电路，其U-I图像是一个过原点的倾斜直线，斜率是电阻Rx，所以RS2接c端时是一个测电源电动势和内阻的电路，由闭合电路欧姆定律得：U=E-I(所以其U-I图中与纵轴的截距是电势电动势，如图所示，可知电源电动势E=6.0V斜率的大小k=(r+内阻r=k-Rx=0.40Ω[6]两图线交点的纵、横坐标是滑动变阻器和定值电阻两端电压和通过电流，所以两图线交点的纵、横坐标之积可以表示滑动变阻器R消耗的电功率和值电阻Rx消耗的电功率，故BC正确；纵坐标不是路端电压，也不是内电压，所以两图线交点的纵、横坐标之积不能表示电源的输出功率和电源内阻消耗的电功率，故AD错误。12、②④②【解析】

（1）在本实验中应选择直径相同的小球，为了让M球碰后反弹，要用质量小的小球去碰撞质量大的小球；由给出的小球可知，只能选用②④两球，且应用②球去碰撞④小球；（2、3）小球与轨道间的摩擦可忽略，小球运动过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：，，，以A球的初速度方向为正方向，如果两球碰撞过程动量守恒，由动量守恒定律得：，联立四式解得，可知，探究碰撞中的不变量，需要测出两球的质量与碰撞后两球上升的最高位置所对应的夹，故需要测量的量为：①③④，不需要测量的为②，故选②．四、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)5m/s；(2)0.25J，25m