湖南省怀化三中2021-2022学年物理高二第二学期期末质量跟踪监视试题含解析

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，质量为m的质点与三根相同的轻弹簧相连，静止时相邻两弹簧间的夹角均为120°，已知弹簧a，b对质点的作用力均为F，弹簧a，b，c均压缩，则弹簧c对质点作用力的大小为（）A．0 B．F+mg C．F-mg D．F2、如图所示的远距离输电电路，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，升压变压器原、副线圈的电压、电流和功率分别为U1、U2、I1、I2、P1、P2，降压变压器原、副线圈的电压、电流和功率分别为U3、U4、I3、IA．UB．IC．PD．输电线上损耗的功率为U3、如图所示，一细束白光通过玻璃三棱镜折射后在光屏上形成彩色光带，a、c是光带的两端，下列说法正确的是A．a处为红色B．b处为白色C．c处为红色D．c处为蓝色4、一平行电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上，若将云母介质移出，则电容器（）A．极板上的电荷量变大，极板间的电场强度变大B．极板上的电荷量变小，极板间的电场强度变大C．极板上的电荷量变大，极板间的电场强度不变D．极板上的电荷量变小，极板间的电场强度不变5、下列说法中不符合物理史实的是（）A．汤姆孙提出了原子的“西瓜模型”B．粒子的散射实验表明原子核具有复杂结构C．玻尔第一次将量子观念引入原子领域，成功地解释了氢原子光谱的实验规律D．密立根通过著名的“油滴实验”精确测定了电子电荷6、下列现象中不能说明分子无规则运动的是（）A．香水瓶打开盖，香味充满房间B．汽车驶过后扬起灰尘C．糖放入水中，一会儿整杯水变甜了D．衣箱里卫生球不断变小，衣服充满卫生球味二、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、下列说法正确的是A．机械能全部变成内能是不可能的B．根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体C．从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的D．第二类永动机不可能制造成功的原因是因为能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化成另一种形式E.在任何自然过程中，一个孤立系统的熵值不会减小，因此热力学第二定律又称为熵增加原理8、把放射源轴、针或镭放入用铅做的容器中，射线只能从容器的小孔射出，成为细细的一束。在射线经过的空间施加磁场，发现射线分裂成如图所示的a、b、c三束。下列说法正确的是（）A．三种射线中，b的穿透能力最强B．三种射线中，c的电离作用最强C．容器内温度越高，放射性强度越大D．将磁场换为水平向左的匀强电场，射线也大致沿图示方向偏转9、一瓶矿泉水喝了一半之后，把瓶盖拧紧，久瓶内水面上方形成了水的饱和汽，设矿泉水瓶是刚性的，形变可忽略，则（）A．只有升高温度，才会有水分子继续从水面飞出B．就算升高温度，也不会有水分子继续从水面飞出C．若温度降低，则水面上方气体的密度减小D．若温度降低，则水面上方气体的压强不变10、如图所示，在水平面上放置一倾角为θ的光滑斜面，斜面上用劲度系数为k的轻弹簧连接一质量为m的小木块，轻弹簧连在斜面顶端，开始系统处于平衡状态．现使斜面从静止开始缓慢向左加速，加速度从零开始缓慢增大到某一值，然后保持此值恒定，木块最终稳定在某一位置(弹簧处在弹性限度内)．斜面从静止开始向左加速到加速度达到最大值的过程中，下列说法正确的是A．木块的重力势能一直减小B．木块的机械能一直增加C．木块的加速度大小可能为D．弹簧的弹性势能一直增加三、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）某同学用半圆形玻璃砖测定玻璃的折射率如图甲中实线所示。在固定好的白纸上作出直角坐标系xOy，实验时将半圆形玻璃砖M放在白纸上，使其底边与Ox轴重合，且圆心恰好位于O点，实验正确操作后，移去玻璃砖，作连线，用圆规以O点为圆心画一个圆（如图中虚线所示），此圆与AO线交点为B，与连线的交点为C,测出B点到x、y轴的距离分别为，C点到x、y轴的距离分别为。（1）根据测出的B、C两点到两坐标轴的距离，可知此玻璃折射率测量值的表达式n=______；（2）若实验中该同学在y<0的区域内，从任何角度都无法透过玻璃砖看到的像，其原因最可能是_____________________________________________________。（3）该同学又用平行玻璃砖做实验如图乙所示。他在纸上正确画出玻璃砖的两个界面和后，不小心碰了玻璃砖使它向方向平移了少许，如图所示。则他测出的折射率将_____（填“偏大”“偏小”或“不变”）。12．（12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_______（选填选项前的字母）。A．长度为1m左右的细线B．长度为30cm左右的细线C．直径为1.5cm左右的塑料球D．直径为1.5cm左右的小钢球（2）在实验中，有人提出以下几点建议，其中合理的是________（选填选项前的字母）。A．测摆线长时，应让小球静止在平衡位置，测量悬点到小球顶点的距离B．单摆偏离平衡位置的角度不能太大，摆角θ＜5°C．在摆球经过最低点时启动秒表计时D．用秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期（3）某次实验时，测得摆线长为l，小球的直径为d，单摆完成n次全振动所用的时间为t，则重力加速度g=________（用已知物理量表示表示）。（4）下表是甲同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理。组次123摆线长l/mm793.0893.0993.0小球直径d/mm14.014.014.050次全振动时间t/s90.095.5100.5振动周期T/s1.801.91重力加速度g/()9.749.73请计算出第3组实验中的T=________s，g=________m/s2。（5）乙同学用多组实验数据做出周期的平方（T2）与摆长（L）关系的图像，如图所示，图像是一条过原点的直线，斜率为k。由此可知重力加速度g=________。（6）丙同学在家里测重力加速度。他用细线和小铁锁制成一个单摆，如图甲所示。由于他无法确定铁锁的重心位置，所以他只测得摆线的长度l。然后将铁锁拉离平衡位置一个小角度由静止释放，测出振动周期T。多次改变摆线的长度，重复上面操作，得到多组l、T的数据，作出T2－l图像如图乙所示，图像是一条不过原点的直线。他借鉴乙同学的思路，结合直线的斜率求得重力加速度。丙同学得到的重力加速度是否正确？并说明理由________.（可忽略空气阻力对该实验的影响）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）有一交流发电机，内阻不计，产生的电动势随时间变化的规律如图所示。将阻值为R=5Ω的电阻接到发电机上。求：(1)写出感应电动势的瞬时值表达式；(2)已知发电机线圈面积S=10cm2，总匝数n=20匝，求匀强磁场的磁感应强度大小B；(3)电阻消耗的电功率P。14．（16分）如图甲所示，粗糙水平轨道与半径为R的竖直光滑、绝缘的半圆轨道在B点平滑连接，过半圆轨道圆心0的水平界面MN的下方分布有水平向右的匀强电场E，质量为m的带正电小滑块从水平轨道上A点由静止释放，运动中由于摩擦起电滑块电量会增加，过B点后电量保持不变，小滑块在AB段加速度随位移变化图像如图乙．已知A、B间距离为4R，滑块与轨道间动摩擦因数为μ=0.5，重力加速度为g，不计空气阻力，求(1)小滑块释放后运动至B点过程中电荷量的变化量(2)滑块对半圆轨道的最大压力大小(3)小滑块再次进入电场时，电场大小保持不变、方向变为向左，求小滑块再次到达水平轨道时的速度大小以及距B的距离15．（12分）一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为V1，开始时内部封闭气体的压强为P1．经过太阳曝晒，气体温度由T1=311K升至T1=361K．(i)求此时气体的压强．(ii)保持T1=361K不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到P1．求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值．判断：最终剩余在容器中的那部分气体，在抽气过程中是吸热还是放热．

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、B【解析】

对小球受力分析可知，ab弹簧的弹力的合力竖直向下，大小为F，由平衡条件得：FC=mg+F，故B正确，ACD错误。2、C【解析】

A．因为变压器分别是升压变压器和降压变压器，所以U1<U2，U3>U4，故A错误；B．因为变压器分别是升压变压器和降压变压器，原副线圈的电压与电流成反比，所以I1>I2，I3<I4，故B错误；C．根据输入功率等于输出功率知：P1=P2，P3=P4，而P2=P3+I22R，所以P2>P3，故D．输电线上损耗的功率P损=I22R=(故选C3、C【解析】

由光路图可知，c处光的偏折程度最小，则玻璃对c处光的折射率最小，即c处光的频率最小，a处光的频率最大，所以c处为红光，由于玻璃对各种光的折射率不同，所以白光经过玻璃三棱镜折射后各种光分开，所以b处不可能为白光A.a处为红色与分析不相符，故A项与题意不相符；B.b处为白色与分析不相符，故B项与题意不相符；C.c处为红色与分析相符，故C项与题意相符；D.c处为蓝色与分析不相符，故D项与题意不相符。4、D【解析】试题分析：电容器接在恒压直流电源上，则电容器两端的电势差不变，将云母介质移出后，介电常数减小，根据电容的决定式知，介电常数减小，电容减小，由于电压不变，根据可知，电荷量Q减小，由于电容器的电压不变，板间的距离d不变，根据可知，极板间的电场强度不变，所以ABC错误，D正确．考点：电容器的动态分析【名师点睛】本题是电容器的动态分析问题，关键抓住不变量，当电容器与电源始终相连，则电势差不变；当电容器与电源断开，则电荷量不变．要掌握、、三个公式．5、B【解析】汤姆孙提出了原子的“西瓜模型”，A正确；α粒子散射实验表明，原子具有核式结构，卢瑟福的原子核式结构学说能很好地解释α粒子的散射实验事实，B错误；玻尔的原子理论第一次将量子观念引入原子领域，成功地解释了氢原子光谱特征，C正确；密立根著名的“油滴实验”精确测定了电子的电荷量，D正确．6、B【解析】试题分析：屋里喷了香水后充满香味说明含有香味的分子是不断运动的．A可以；烟尘不属于微观粒子，不能说明微粒的运动情况．B不可以；糖放入水中，一会儿整杯水变甜了说明药分子是不断运动的，C可以；用樟脑保存衣物，衣柜内充满樟脑味说明樟脑中的分子是不断运动的．D可以，故选B考点：微粒观点及模型图的应用．点评：微观粒子的特征：质量和体积都很小；微粒与微粒之间有间隙；都是不断运动的，能够闻到气味是分子运动的结果．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、CE【解析】

A.根据热力学第二定律可知，机械能可以全部转化为内能，而在不引起其他变化的情况下，内能无法全部转化为机械能，A错误。B.根据热力学第二定律可知，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，B错误。C.在引起其他变化的情况下，从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的，C正确。D.第二类永动机不可能制造成功的原因是违反了热力学第二定律，D错误。E.在任何自然过程中，一个孤立系统的熵值不会减小，因此热力学第二定律又称为熵增加原理，E正确。8、AD【解析】

A.带电粒子在磁场中运动，根据左手定则，a带正电为α粒子，b不带电为γ射线，c带负电为β粒子。γ射线（b）电离能力最弱，但穿透能力最强。故A符合题意；B.α粒子（a）电离能力最强，但穿透能力最弱，故B不符合题意；C.原子核衰变和温度无关，所以放射性强度也和温度无关。故C不符合题意；D.将磁场换为水平向左的匀强电场，α粒子向左偏，γ射线不偏转，β粒子向右偏，所以射线也大致沿图示方向偏转，故D符合题意。9、AC【解析】

AB．开始时，在密闭容器中的液体不断的蒸发，液面上的蒸气也不断地凝结，当这两个同时存在的过程达到动态平衡时，宏观的蒸发也停止了，此时处于饱和汽状态；温度升高时，分子平均动能增大，单位时间内逸出液面的分子数增多，于是原来的动态平衡状态被破坏，空间气态分子密度逐渐增大，压强变大，导致单位时间内返回的分子数增多，从而达到新的条件下的动态平衡。故A正确，B错误。CD．同理，当温度降低时，分子平均动能减小，单位时间内逸出液面的分子数减少，于是原来的动态平衡状态被破坏，空间气态分子密度逐渐减小，压强减小，导致单位时间内返回的分子数减小，从而达到新的条件下的动态平衡。故C正确，D错误。故选AC。10、BCD【解析】

B．由于弹簧的弹力和斜面的支持力的合力对木块始终做正功，木块的机械能一定增加，故B正确；C．设弹簧的原长为，对木块受力分析，开始木块静止在斜面上，则有开始时弹簧长度向左加速后，在木块离开斜面前，根据牛顿第二定律当时，加速度故C正确；D．加速度增大过程，弹簧长度可见随着加速度增大，弹簧变长，重力势能一直减小；当木块恰好要离开斜面时，弹簧长度当木块离开斜面稳定时，设弹簧与水平方向的夹角为，有随着a增大，减小，弹簧长度所以故D正确；A．因为由于不知末状态木块是否离开斜面，木块的重力势能可能一直减小，也可能先减小后增大，故A错误。故选BCD。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、确定的光在介面上入射角太大发生了全反射不变【解析】

用插针法测定玻璃砖折射率的实验原理是折射率的定义式，此公式的适用条件是光从真空射入真空折射。根据数学知识求出入射角与折射角的正弦值，再根据折射率的定义式求解折射率；学在的区域内，从任何角度都无法透过玻璃砖看到、像，其原因可能是：确定的光在介面上入射角太大，发生了全反射；作出光路图，分析入射角与折射角的误差，来确定折射率的误差；对于实验误差，要紧扣实验原理，用作图法，确定出入射角与折射角的误差，即可分析折射率的误差；【详解】解：(1)设光线在x轴上的入射角为i，折射角为r，玻璃砖的半径为R，根据数学知识得：，，则此玻璃折射率测量值的表达式为：；(2)若实验中该同学在的区域内，从任何角度都无法透过玻璃砖看到、像，其原因可能是：确定的光在介面上入射角太大，发生了全反射；(3)如图所示，红线表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图，而黑线是作图时所采用的光路图，通过比较发现，入射角和折射角没有变化，由折射率的定义式得知，测得的折射率将不变；12、ADABC2.019.77正确【解析】

第一空.AB.为减小实验误差，摆线长度应适当长些，因此A正确B错误；CD.为减小空气阻力对实验的影响，摆球质量应大而体积较小，C错误D正确；第二空.A.测摆线长时，应让小球静止在平衡位置，测量悬点到小球顶点的距离，A正确。B.单摆在摆角很小的情况下才做简谐运动，则单摆偏离平衡位置的角度不能太大，一般不超过，B正确。CD.当摆球经过最低点（平衡位置）开始计时误差较小，以及用秒表测量大约30次全振动所需的时间，再求出周期，单单测一次全振动所需的时间表示周期误差较大．C正确D错误。第三空.摆长为，单摆周期，根据单摆周期公式，联立解得：。第四空.通过以上分析可知，，所以。第五空.，代入解得：。第六空.根据得：，所以斜率为k，则重力加速度。第七空.设据线下端至铁锁重心位置的长度为a，则铁锁振动周期，得，图像斜率，得，所以计算正确。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