2021-2022学年陕西韩城象山中学物理高二第二学期期末考试模拟试题含解析

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、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、如图所示为一种延时继电器的示意图，铁芯上有两个线圈M和N，线圈M通过开关S1与电源相连接，线圈N与开关S2构成回路。当衔铁被铁芯吸引时，衔铁与触头接触；当铁芯不吸引衔铁时，衔铁在弹簧的作用下与触头断开。断开开关时，弹簧不能立即将衔铁拉起，从而达到延时作用。下列操作可以达到延时作用的是A．S1闭合、S2断开的情况下，断开S1B．S1断开、S2闭合的情况下，断开S2C．S1、S2均闭合的情况下，只断开S1D．S1、S2均闭合的情况下，只断开S22、如图，A、B两球（可视为质点）质量均为m，固定在轻弹簧的两端，分别用细绳悬于O点，其中球A处在光滑竖直墙面和光滑水平地面的交界处．已知两球均处于静止状态，OA沿竖直方向，OAB恰好构成一个正三角形，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A．球A对竖直墙壁的压力大小为1mgB．弹簧对球A的弹力大于对球B的弹力C．绳OB的拉力大小等于mgD．球A对地面的压力不可能为零3、如图所示，a、b、c、O位于同一直线上，ab＝bc.在O点固定一点电荷Q，已知b点电势低于c点电势.一电子仅在电场力作用下先从c点运动到b点，再从b点运动到a点，经历两个运动过程.下列说法正确的是（）A．点电荷Q带负电B．两个运动过程，电场力做的功相等C．两个运动过程，电子运动的加速度相等D．整个运动过程，电子的动能不断减小4、在物理学史上，奥斯特首先发现电流周围存在磁场．随后，物理学家提出“磁生电”的闪光思想．很多科学家为证实这种思想进行了十多年的艰苦研究，首先成功发现“磁生电”的物理学家是（）A．法拉第B．爱因斯坦C．牛顿D．霍金5、如图所示，A、B两个楔形物体叠放在一起，B靠在竖直墙壁上，在水平作用力F的作用下，A、B保持静止，则增大F的过程中(A、B仍保持静止)，下列说法正确的是A．墙对B的摩擦力一定增大B．A对B的正压力一定增大C．B对A的摩擦力一定增大D．A对B的作用力一定不变6、如图①②所示，在匀强磁场中，有两个通电线圈处于如图所示的位置，则A．从上往下俯视，①中的线圈顺时针转动B．从上往下俯视，①中的线圈逆时针转动C．从上往下俯视，②中的线圈顺时针转动D．从上往下俯视，②中的线圈逆时针转动二、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，一轻弹簧直立于水平面上，弹簧处于原长时上端在O点，将一质量为M的物块甲轻放在弹簧上端，物块下降到A点时速度最大，下降到最低点B时加速度大小为g，O、B间距为h.换用另一质量m的物块乙，从距O点高为h的C点静止释放，也刚好将弹簧压缩到B点，不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度大小为g，则A．弹簧的最大弹性势能为MghB．乙的最大速度为C．乙在B点的加速度大小为2gD．乙运动到O点下方处速度最大8、如图所示，用一轻绳将光滑小球系于竖直墙壁上的O点，现用一细杆压在轻绳上紧贴墙壁从O点缓慢下移，下列说法正确的是()A．轻绳对小球的拉力逐渐减小B．轻绳对小球的拉力逐渐增大C．小球对墙壁的压力逐渐减小D．小球对墙壁的压力逐渐增大9、已知能使某金属产生光电效应的极限频率为,则有()A．当用频率为的单色光照射该金属时，一定能产生光电子B．当照射光的频率大于时，若增大，则逸出功增大C．当用频率为的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为D．当照射光的频率大于时，若增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍10、如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为时的波形图，虚线为时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5s。关于该简谐波，下列说法可能正确的是（）A．波长为2mB．波速为C．频率为D．时，处的质点处于波峰E.时，处的质点经过平衡位置三、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）某实验小组利用如图1所示的实验装置验证动量守恒定律．实验的主要步骤如下：（1）用游标卡尺测量小球A、B的直径d，其示数均如图2所示，则直径d＝________mm，用天平测得球A、B的质量分别为m1、m2.（2）用两条细线分别将球A、B悬挂于同一水平高度，且自然下垂时两球恰好相切，球心位于同一水平线上．（3）将球A向左拉起使其悬线与竖直方向的夹角为α时由静止释放，与球B碰撞后，测得球A向左摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为θ1，球B向右摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为θ2.（4）若两球碰撞前后的动量守恒，则其表达式为__________________；若碰撞是弹性碰撞，则还应满足的表达式为________________________．(用测量的物理量表示)12．（12分）某同学利用下图研究电磁感应现象中感应电流方向，实验中所用器材的示意图。试回答下列问题：（1）请按实验要求在实物上连线_______。（2）在实验出现的电磁感应现象中，A、B两个线圈哪个相当于电源？_____（选填“A”或“B”）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）在一水平面上，放置相互平行的直导轨MN、PQ，其间距L＝0.2m，R1、R2是连在导轨两端的电阻，R1＝0.6Ω，R2＝1.2Ω，虚线左侧3m内(含3m处)的导轨粗糙，其余部分光滑并足够长．ab是跨接在导轨上质量为m＝0.1kg，长度为L′＝0.3m的粗细均匀的导体棒，导体棒的总电阻r＝0.3Ω，开始时导体棒处于虚线位置，导轨所在空间存在磁感应强度大小为B＝0.5T，方向竖直向下的匀强磁场，如图甲所示．从零时刻开始，通过微型电动机对导体棒施加一个牵引力F，方向水平向左，使其从静止开始沿导轨做加速运动，此过程中棒始终与导轨垂直且接触良好，其运动的速度－时间图象如图乙所示．已知2s末牵引力F的功率是0.9W．除R1、R2及导体棒的总电阻以外，其余部分的电阻均不计，重力加速度g＝10m/s2.(1)求导体棒与粗糙导轨间的动摩擦因数及2s内流过R1的电荷量；(2)试写出0～2s内牵引力F随时间变化的表达式；14．（16分）如图所示，在平面直角坐标系xOy的平面内，有一个半径为R，圆心O1坐标为（0，﹣3R）的圆形区域，该区域内存在着磁感应强度为B1、方向垂直坐标平面向里的匀强磁场；有一对平行电极板垂直于x轴且关于y轴对称放置，极板AB、CD的长度和两板间距均为2R，极板的两个端点B和D位于x轴上，AB板带正电，CD板带负电．在第一和第二象限内（包括x轴和正y轴上）有垂直于坐标平面向里的磁感应强度为B2（未定知）的匀强磁场．另有一块长为R厚度不计的收集板EF位于x轴上2R～3R的区间上．现有一坐标在（R，﹣3R）的电子源能在坐标平面内向圆形区域磁场内连续不断发射速率均为、方向与y轴正方向夹角为θ（θ可在0～180°内变化）的电子．已知电子的电荷量大小为e，质量为m，不计电子重力作用，不计电子之间的相互作用力，两极板之间的电场看成匀强电场且忽略极板的边缘效应．电子若打在AB极板上则即刻被导走且不改变原电场分布；若电子能经过第一、二象限的磁场后打在收集板上也即刻被吸收（不考虑收集板的存在对电子运动的影响）；若电子没有打在收集板上则不考虑后续的运动．求：（1）若从θ=60°发射的电子能够经过原点O，则两极板间电压为多大？（2）要使第（1）问中的电子能被收集板吸收，则B2应为多大？（3）若B2=B1，两极板间的电压为第（1）问中的电压，要使收集板的右端点F被电子击中，则收集板绕左端点E逆时针旋转的角度至少多大？（答案可用反三角函数表示，例如，则θ可表示为）（4）若B2=B1，两极板间的电压大小可以从0开始调节（两极板极性不变），则从哪些角度发射的电子可击中收集板的右端点F．15．（12分）如图甲所示，U形气缸固定在水平地面上，用面积S=10cm2的活塞(该活塞重力不计)封闭着一定质量的气体，已知气缸不漏气，活塞移动过程无摩擦．外界大气压强为p0=1.0×105Pa，初始时活塞紧压小挡板.现缓慢升高缸内气体的温度.①请在乙图中作出能反映气缸内气体的压强p随热力学温度T变化的图像；②当温度缓慢升高到t1=27℃时，活塞与小挡板间恰好无作用力.现在活塞上加一质量为m=4kg的砝码，要使加砝码后的活塞与小挡板间恰好无作用力，则温度至少要升高到多少摄氏度?g取10N/kg.

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】

A.S1闭合、S2断开的情况下，M线圈有电流通过，会产生磁性，衔铁被铁芯吸引，衔铁与触头接触；断开S1，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈N两端一定产生感应电动势，但没有感应电流，则没有延时释放的作用，故选项A错误；B.S1断开、S2闭合的情况下，M线圈没有电流通过，不会产生磁性，铁芯不吸引衔铁时，衔铁在弹簧的作用下与触头断开，故选项B错误；CD.S1、S2均闭合的情况下，M线圈有电流通过，会产生磁性，衔铁被铁芯吸引，衔铁与触头接触；只断开S1，导致穿过线圈M的磁通量减小变慢，根据楞次定律可知，产生有延时释放的作用；只断开S2，M线圈有电流通过，衔铁仍然被铁芯吸引，衔铁与触头接触，故选项C正确，D错误。2、C【解析】

先对B球受力分析，受重力、支持力和拉力，根据平衡条件得到支持力和拉力；再对A球受力分析，受重力、弹簧的压力，墙壁的支持力、细线的拉力、地面的支持力，根据平衡条件列式分析．【详解】A项：对B球受力分析，受重力、支持力和拉力，如图；对球B所受各力进行正交分解，在水平方向：．对球A受力分析，受重力、弹簧的压力，墙壁的向右的支持力、细线的拉力、地面的支持力，（其中地面的支持力和细线的拉力可能只有一个），球A对竖直墙壁的压力与F水平大小相等，故A错误；B项：弹簧静止，合力为零，故两个球对弹簧的弹力等大、反向、共线，故弹簧对球A的弹力与弹簧对球B的弹力等大，故B错误；C项：由于球B所受三个力夹角均为120度，故弹簧的支持力和绳子OB的拉力都等于重力，故C正确；D项：根据平衡条件，绳OA对球A的拉力和地面的支持力的合力大小等于弹簧推力的竖直分力和重力之和，故有：N+T=mg+Fsin30°故T≤1.5mg，0≤N≤1.5mg．可知地面对A的支持力可能等于0，根据牛顿第三定律，球A对地面的压力可能为零．故D错误；故应选C．【点睛】该题考查共点力作用下物体的平衡，解答本题关键是先后对两个小球受力分析，然后根据平衡条件列式分析求解．3、D【解析】A项：根据沿电场线方向电势越来越低，且b点电势低于c点电势可知，点电荷Q带正电，故A错误；B项：根据W=qU可知，由于ab=bc且ab两点间平均场强小于bc两点间平均场强，所以ab两点间的电势差小于bc两点间的电势差，所以两个过程中，电场力做功不相等，故B错误；C项：由公式可知，离点电荷越远场强越小，电场力越小，加速度越小，故C错误；D项：电子仅在电场力作用下运动，电场力做负功，电势能增大，动能减小，故D正确．4、A【解析】年丹麦物理学家奥斯发现了电流的磁效应，即电生磁的现象，英国科学法拉第坚信电与磁是紧密联系的，经过十多年的艰苦研究，于年发现了电磁感应现象即磁生电的现象，故A正确，BCD错误；故选A。5、B【解析】

A．先对AB整体受力分析，由平衡条件知，竖直方向：f=GA+GB，因此当水平力F增大，墙壁对B的摩擦力仍不变，故A错误；B．因AB间存在静摩擦力，则有：A受四个力，B受五个力，仍能处于平衡；设斜面B的倾角为θ，则，因此当F增大过程中，A对B的正压力增大，即A对B的作用增大，故B正确；C．若开始时，B对A的静摩擦力向上，则当F增大时，B对A的静摩擦力减小；若开始时，B对A的静摩擦力向下，则当F增大时，B对A的静摩擦力增大，故C错误；D．B对A的作用力是N与f的合力，其大小与F和G的合力等大反向，则当F增大时，B对A的作用力增大；由牛顿第三定律可知，A对B的作用力一定增大，故D错误。故选B。6、D【解析】试题分析：根据图①所示，由左手定则可知，线圈各边所示安培力都在线圈所在平面内，线圈不会绕OO′轴转动，故A错误，B错误；根据图②所示，由左手定则可知，线圈左、右两边所受安培力分别垂直与纸面向外和向里，线圈会绕OO′轴转动，从上往下俯视，②中的线圈逆时针转动．故C错误，D正确．故选D．考点：电磁感应；左手定则【名师点睛】本题考查了判断线圈是否会绕轴转动，应用左手定则判断出线圈所受安培力方向即可正确解题．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．对于物块甲的过程，根据能量守恒可知，弹簧压缩到B点时的弹性势能等于甲的重力势能的变化即Mgh，物块乙也刚好将弹簧压缩到B点，所以弹簧最大弹性势能为Mgh，故A正确；B．当乙下落到O点时，根据动能定理解得此时开始压缩弹簧，但弹簧弹力为零，所以物体将继续加速直到弹力等于重力时速度达到最大，所以乙的最大速度大于，故B错误；C．根据能量守恒有则在B点对M根据牛顿第二定律有对m根据牛顿第二定律有联立以上各式可得a=3g故C错误；D．设弹簧劲度系数为k，在最低点有kh=2Mg=4mg即可得乙运动到O点下方处速度最大，故D正确。故选AD。8、BD【解析】

对小球受力分析，结合共点力平衡分析拉力和墙壁对小球弹力的变化，即可分析出小球对墙壁的压力如何变化；【详解】小球受到重力、拉力和墙壁对小球的弹力处于平衡，设拉力与竖直方向的夹角为，如图所示：根据共点力平衡有：拉力，墙壁对小球的弹力，因为在增大，逐渐减小，则拉力T逐渐增大；逐渐增大，则墙壁对小球的弹力N逐渐增大，可知小球对墙壁的压力逐渐增大，故BD正确，AC错误．【点睛】本题关键是能够灵活地选择研究对象进行受力分析，根据平衡条件列方程求解．9、AC【解析】只要照射光的频率大于该金属的极限频率，则可产生光电效应现象，故A正确；金属的逸出功与照射光的频率无关，只和金属本身的性质有关，B错误；根据可知光电子的最大初动能和照射光的频率不成正比，不频率增大一倍，最大初动能不一定增加一倍，当频率为时，恰好发生光电效应，即，当频率变为2倍时，，C正确D错误10、BCE【解析】

A．由图像可知，波长为：故A错误；BC．由题意知：解得周期因为该简谐波的周期大于0.5s，即解得：即当n=0时：频率：波速为：故BC正确；D．t=0时x=1m处的质点位于波峰，经t=1s，即经过1.5个周期，该质点位于波谷，故D错误；E．t=0时x=2m处的质点位于平衡位置正向上运动，经t=2s，即经过3个周期，质点仍然位于平衡位置正向上运动，故E正确。故选BCE。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、22.0【解析】

（1）直径d＝2.2cm+0.1×0=2.20cm=22.0mm（2）设悬线长度为L，则A球到达最低点时的速度：；碰后A球的速度：；碰后B球的速度：；若两球碰撞前后的动量守恒，则其表达式为m1v=m2v2-m1v1，即；即化简后可得碰撞是弹性碰撞，则还应满足的表达式为，即：，即：m1cosα＝m1cosθ1－m2(1－cosθ2)点睛：此题关键是要搞清实验的原理，注意碰撞前后的速度方向；知道弹性碰撞所满足的能量关系即可列式.12、（1）如解析图所示；（2）B。【解析】

第一空．探究电磁感应现象的实验电路如图所示。第二空．在产生感应电流的回路中，螺线管B产生感应电动势，相当于电源。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)μ＝0.1，q1＝0.33C(2)F＝0.025t＋0.25(N)【解析】

(1)由速度图象可以看出导体棒做匀加速直线运动，加速度a＝1.5m/s2水平方向上导体棒受牵引力F、安培力和摩擦力，根据牛顿第二定律又R1、R2并联电阻为R＝＝0.4Ω根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律得I＝＝0.25t(A)t＝2s时，I＝0.5A因为2s末牵引力F的功率是0.9W，根据P＝F′v可得F′＝0.3N代入并联立解得μ＝0.1根据法拉第电磁感应定律E＝，q＝Δt，则q＝＝＝0.5C所以流过R1的电荷量为q1＝＝0.33C(2)由(1)可知在0～2s内即F＝0.025t＋0.25(N)14、（1）；（2）；（3）；（4）θ≤120°发射的电子可击中收集板的右端点F【解析】

根据洛伦兹力做向心力求得在圆形磁场区域的轨道半径，即可由几何关系求得进入电场的位置和速度方向；再根据匀变速运动规律求得加速度，即可得到电压；根据电子做匀速圆周运动，由几何关系求得轨道半径范围，即可根据洛伦兹力做向心力求得磁感应强度范围；分析电子运动得到旋转角度最小时对应的情况，然后根据几何关系求解；由几何关系求得不同位置进入y≥0区域的电子的轨道半径，然后根据洛伦兹力做向心力得到速度范围，即可根据电子的竖直分速度不变得到范围，从而得到角度范围．【详解】（1）电子在圆心磁场区域中做匀速圆周运动，速度洛伦兹力做向心力，故有：解得轨道半径：根据几何关系可得：电子离开圆心磁场时的速度方向竖直向上，那么，电子运动到O点的轨迹如