云南省曲靖市西南名校联盟2021-2022学年高二物理第二学期期末综合测试试题含解析

2021-2022高二下物理期末模拟试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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，A、B两颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其中A卫星离地面的高度等于地球半径，B卫星为近地卫星．已知地球的半径为R，万有引力常量为G，下列说法不正确的是A．卫星内的物体均处于完全失重状态B．若A卫星的运行速度大小为v，则B卫星的运行速度大小为2vC．A卫星的发射速度大于B卫星的发射速度D．若已知B卫星的运行周期T，可算出地球的平均密度2、根据氢原子的能级图，现让一束单色光照射到一群处于基态(量子数n=1)的氢原子上，受激的氢原子能自发地发出6种不同频率的光，则照射氢原子的单色光的光子能量为A．13.6eV B．4eV C．12.75eV D．12.09eV3、如图所示为从静止开始做直线运动的物体的加速度—时间图象，关于物体的运动下列说法正确的是()A．物体在t＝6s时，速度为0B．物体在t＝6s时，速度为18m/sC．物体运动前6s的平均速度为9m/sD．物体运动前6s的位移为18m4、某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2两端的电压与电流的关系如图所示．用此电源和电阻R1、R2组成电路，R1、R2可以同时接入电路，也可以单独接入电路．下列说法正确的是（）A．将R1、R2串联后接到电源两端时，电源的效率为80％B．将R1、R2并联后接到电源两端时，电源的效率为80％C．为使电源输出功率最大，可将R1单独接到电源两端D．为使电源输出功率最大，可将R2单独接到电源两端5、某质点在0~3s内运动的v-t图象如图所示，关于质点的运动，下列说法中正确的是()A．质点在第1s内的平均速度等于第2s内的平均速度B．t=3s时，质点的位移最大C．质点在第2s内的加速度与第3s内的加速度大小相等，方向相反D．质点在第2s内的位移与第3s内的位移大小相等，方向相反6、关于液晶,下列说法中正确的是()A．液晶的分子排列与固态相同B．液晶的分子排列与液态相同C．液晶的物理性质很容易在外界的影响下发生改变D．所有物质都具有液晶态二、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、如图所示是研究自感通电实验的电路图，A1、A2是两个规格相同的小灯泡，闭合电键调节电阻R，使两个灯泡的亮度相同，调节可变电阻R1，使它们都正常发光，然后断开电键S．重新闭合电键S，则（）A．闭合开关瞬间，A2立刻变亮，A1逐渐变亮B．稳定后，L和R两端电势差一定相同C．断开开关瞬间，A1慢慢熄灭，A2立即熄灭D．断开开关瞬间，通过A2灯的电流方向自左到右8、如图所示，竖直放置的两平行金属板，长为L，板间距离为d，接在电压为U的直流电源上，在两板间加一磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为m，电荷量为q的带正电油滴，从距金属板上端高为h处由静止开始自由下落，并经两板上端连线的中点P进入板间。油滴在P点所受的电场力与洛伦兹力大小恰好相等，且最后恰好从金属板的下边缘离开。空气阻力不计，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A．油滴刚进入两板间时的加速度大小为gB．油滴开始下落的高度h＝C．油滴从左侧金属板的下边缘离开D．油滴离开时的速度大小为9、关于光电效应的产生以及现象，下列描述正确的是()A．逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大B．对某金属来说，入射光波长必须大于一极限值，才能产生光电效应C．产生光电效应时从金属表面逸出的所有光电子的动能都相同D．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，一定是入射光的光子能量太小10、法拉第圆盘发电机的示意图如图所示．铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触．圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中．圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是（）A．若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定B．若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动C．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化D．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍三、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）(1)在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上A点，另一端系两个细绳套．实验中用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套，互成角度地施加拉力，使橡皮条伸长，结点到达纸面上某一位置O，如图甲所示．下面是接下来的实验步骤，请将横线上的内容补充完整：用铅笔描下结点位置，记为O；记录两个弹簧测力计的示数和和每条细绳套的方向；只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点仍拉到位置O，记录测力计的示数F和细绳套的方向；按照力的图示要求，作出拉力、、F；根据力的平行四边形定则作出和的合力；通过比较F和______的大小和方向，即可得出结论．(2)为什么两次拉橡皮条都要将结点拉到同一位置O？______．(3)在图乙所示的正方形方格纸上按作图法的要求作出和的合力，若选定相邻两个小方格边长的长度表示大小为1N的力，则合力为_____N．12．（12分）某同学利用图（a）的装置测量轻弹簧的劲度系数。图中，光滑的细杆和直尺水平固定在铁架台上，一轻弹簧穿在细杆上，其左端固定，右端与细绳连接；细绳跨过光滑定滑轮，其下端可以悬挂砝码（实验中，每个砝码的质量均为）。弹簧右端连有一竖直指针，其位置可在直尺上读出。实验步骤如下：①在绳下端挂上一个硅码，调整滑轮，使弹簧与滑轮间的细线水平且弹簧与细杆没有接触；②系统静止后，记录砝码的个数及指针的位置；③逐次增加砝码个数，并重复步骤②（保持弹簧在弹性限度内）：④用n表示砝码的个数，l表示相应的指针位置，将获得的数据记录在表格内。回答下列问题：（1）根据下表的实验数据在图（b）中补齐数据点并做出图像__________。l1234510.4810.9611.4511.9512.40（2）弹簧的劲度系数k可用砝码质量m、重力加速度大小g及图线的斜率表示，表达式为________。若g取，则本实验中________（结果保留3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）一竖直放置、缸壁光滑且导热的柱形气缸内盛有一定量的氮气，被活塞分割成Ⅰ、Ⅱ两部分；达到平衡时，这两部分气体的体积相等，上部气体的压强为，如图（a）所示。若将气缸缓慢倒置，再次达到平衡时，上下两部分气体体积之比为3∶1，如图（b）所示。设外界温度不变。已知活塞面积为S，重力加速度大小为g，求活塞的质量。14．（16分）如图所示，从热金属丝射出的电子，经电场加速后，以的速度水平射人偏转电场．已知电子质量为，电荷量为，两水平正对极板长度为，相距为，极板间的电压为，求电子射出偏转电场时竖直偏移的距离和偏转的角度的正切值．15．（12分）如图所示，固定的、电阻不计的平行金属导轨与水平面成θ=53°角，导轨间距为L＝1m，上端接有电阻R＝3Ω，整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁场强度为B＝1T．质量m＝0.2kg、电阻r＝2Ω的金属杆垂直放置于导轨上，某时刻开始由静止释放金属杆，经过2s杆刚好匀速下滑．已知杆与金属导轨的动摩擦因数为μ=0.5，且下滑过程中杆与导轨始终垂直并保持良好接触．g＝10m/s2，sin53°=0.8，求：(1)杆匀速下滑时的速度大小；(2)前2s内通过电阻R的电荷量；(3)前2s内电阻R上产生的焦耳热．

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】因万有引力充当了卫星做圆周运动的向心力，则卫星内的物体均处于完全失重状态，选项A正确；根据可知，若A卫星的运行速度大小为，则B卫星的运行速度大小为，选项B错误；因A的运转半径大于B，则A卫星的发射速度大于B卫星的发射速度，选项C正确；根据可得，则地球的密度，则若已知B卫星的运行周期T，可算出地球的平均密度，选项D正确；此题选择错误的选项，故选B.点睛：该题为天体运动的典型题型，由万有引力提供向心力，再根据向心力的基本公式求解表达式即可；注意结论性的问题的记忆，例如已知近地卫星的周期可求解地球的密度.2、C【解析】

据题意有6=得n=4即能发出6种频率光的一定是n=4能级，则照射氢原子的单色光的光子能量为：-0.85A．13.6eV，与计算结果不符，故A项不符合题意；B．4eV，与计算结果不符，故B项不符合题意；C．12.75eV，与计算结果相符，故C项符合题意；D．12.09eV，与计算结果不符，故D项不符合题意。3、B【解析】物体在t=6s时，速度为，选项B正确，A错误；因物体做变加速运动，无法求解前6s的位移和平均速度，故选B.4、C【解析】

A.根据题图可知，电源的电动势为E=3V，内阻Ω，根据知，两定值电阻的阻值分别为R1=0.5Ω，R2=1Ω．将R1、R2串联后接到电源两端时，电源的效率为，故A错误；B.外电阻越大，电源的效率越高，因为R1、R2并联后的电阻小于将它们串联后的电阻，可知，将R1、R2并联后接到电源两端时，电源的效率小于75%，故B错误；CD．当外电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大，据此可知将R1单独接到电源两端时，电源输出功率最大，故C正确，D错误．5、D【解析】

由于v-t图线的“面积”表示位移，由图线可知，质点在第1s内的位移大于第2s内的位移，故在第1s内的平均速度大于第2s内的平均速度，故选项A错误；由图线可知t＝3s时质点的位移大小等于0-2s时间图像与坐标轴围城的“面积”减去2-3s内图线与坐标轴围城的“面积”，故此时质点的位移最小；选项B错误；直线的斜率等于加速度，故质点在第2s内的加速度与第3s内的加速度大小相等，方向相同，选项C错误；质点在第2s内的位移为正，第3s内的位移为负，“面积”大小相等，故质点在第2s内的位移与第3s内的位移大小相等，方向相反，选项D正确；故选D.6、C【解析】

AB.液晶可以流动，所以和固态分子排列不相同，但液晶不可以像液体一样任意流动，所以和液态分子排列不相同，故AB错误；C.液晶具有各向异性，其物理性质很容易在外界的影响（电场、压力、光照、温度）下发生改变；故C正确；D.不是所有物质都具有液晶态，只有少数化学物质在特点状态下具有液晶态，故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、ABD【解析】

AB.闭合开关瞬间，有线圈L的支路相当于断路，A2立刻变亮，A1逐渐变亮，稳定后，两个灯泡的亮度相同，说明它们两端的电压相同，线圈L和滑变器R两端电势差一定相同，故AB正确；CD.断开开关瞬间，线圈L发生自感现象，阻碍电流的减小，此时L与两灯组成回路中电流不能迅速变小，亮灯同时逐渐熄灭，通过A2灯的电流方向自左到右，故C错误，D正确。故选ABD．【点睛】闭合开关的瞬间，L相当于断路，稳定后自感作用消失，结合欧姆定律分析电压大小，断开开关瞬间，L相当于电源与两灯组成回路．8、ABD【解析】

A.带正电油滴刚到达P点时受重力、电场力和洛伦兹力的作用，电场力和洛伦兹力等大反向，因此油滴在P点的合力大小等于重力，由牛顿第二定律可知油滴在P点的加速度大小为g，故A正确；B.由于油滴在P点水平方向的合力为零，由力的平衡条件，有q＝qBv对油滴从释放到P点的过程中，由机械能守恒定律，有mgh＝mv2整理后得h＝，故B正确；C.油滴进入平行金属板间后，做加速运动，则电场力小于洛伦兹力，由左手定则可知，油滴所受的洛伦兹力向右，则最终油滴从右侧金属板的下边缘离开，故C错误；D.油滴从释放到从右侧金属板的下边缘离开的过程，由动能定理，有mg（h＋L）－q＝mv′2油滴离开金属板下边缘时的速度大小v′＝故D正确。故选ABD。9、AD【解析】

A．根据光电效应方程：Ekm=hγ-W0可知，发生光电效应时，光电子的最大初动能随入射光频率增大而增大，故A正确。B．发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，即入射光的波长小于金属的极限波长，故B错误。C．发生光电效应时，由于电子逸出金属克服束缚力做功不同，则电子逸出金属时的初动能不同，故C错误。D．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为光的频率小于金属的极限频率，由可知入射光的光子能量太小导致不能发生光电效应，故D正确。10、AB【解析】

A.由电磁感应定律得，，故ω一定时，电流大小恒定，选项A正确；B.由右手定则知圆盘中心为等效电源正极，圆盘边缘为负极，电流经外电路从a经过R流到b，选项B正确；C.圆盘转动方向不变时，等效电源正负极不变，电流方向不变，选项C错误；D.电流在R上的热功率角速度加倍时功率变成原来的4倍，选项D错误。故选AB。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、两次拉橡皮筋到同一点O，从而是橡皮筋产生的形变大小和方向都相同，即合力和分力的作用效果是相同的．2.5【解析】(1)通过比较有平行四边形合成的合力与用一个弹簧测力计把橡皮条的结点仍拉到位置O时弹簧测力计的示数F作比较；(2)本实验应用等效替代的方法，即两次拉橡皮筋到同一点O，从而是橡皮筋产生的形变大小和方向都相同，即合力和分力的作用效果是相同的；(3)根据平行四边形画出合力来，然后根据题目给的“每格的边长代表1N”来算出合力的大小则．12、（1）图见解析；（2）；109N/m【解析】

（1）做出图像如图；（2）由胡克定律：，即，则，解得；由图形可知，