安徽省亳州市2021-2022学年高二物理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、水平面上，一白球与一静止的灰球碰撞，两球质量相等．碰撞过程的频闪照片如图所示，据此可推断，碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的A．30% B．50% C．70% D．90%2、高空坠物极易对行人造成伤害．若一个50g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的撞击时间约为2ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为（）A．10N B．102N C．103N D．104N3、矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示.若规定顺时针方向为感应电流I的正方向，下列各图中正确的是()A． B．C． D．4、关于物理学家及其相应贡献，以下叙述符合物理史实的是A．牛顿发现了万有引力定律并通过实验测出了万有引力常量B．安培提出场的概念，并用画电场线、磁感线的方法描述电场和磁场C．法拉第发现了电磁感应现象，并总结出磁场产生电流的条件D．汤姆逊通过对α粒子散射实验的分析与研究，提出了原子的核式结构模型5、如图所示，在M、N处固定着两个等量异种点电荷，在它们的连线上有A、B两点，已知MA=AB=BN，下列说法正确的是（）A．A，B两点电势相等B．A，B两点场强相同C．将一正电荷从A点移到B点，电场力做负功D．负电荷在A点的电势能大于在B点的电势能6、1912年,英国物理学家威尔逊发明了观察带电粒子运动径迹的云室,结构如图所示,在圆筒容器中加入少量酒精,使云室内充满酒精饱和蒸汽,迅速向下拉动活塞,下说法正确的是（）A．室内气体温度降低,酒精饱和蒸汽压降低B．室内气体温度升高,酒精饱和蒸汽压降低C．室内气体温度降低,酒精饱和蒸汽压升高D．室内气体温度升高,酒精饱和蒸汽压升高二、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、在光滑水平面上沿同一直线运动的A、B两物体，如图表示发生相互作用（假设相互作用力是恒定的）前后的v－t图线，由图线可以判断A．A、B作用前后总动量守恒B．A、B作用前后总动量不守恒C．A、B的质量比为3：2D．A、B作用前后无机械能损失8、如右图所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路当一条形磁铁N极朝下从高处下落接近回路时A．P、Q将互相靠拢 B．产生的电流方向从Q到PC．磁铁的加速度仍为g D．磁铁的加速度小于g9、在光滑绝缘的水平面上，一绝缘轻绳拉着一个带电小球，绕轴O在匀强磁场中做逆时针方向的水平匀速圆周运动，磁场方向竖直向下，俯视如图所示。若小球运动到A点时，绳子突然断开，关于小球在绳子断开后的可能运动情况，下列说法正确的是（）A．若带正电，小球做顺时针方向的匀速圆周运动B．若带负电，小球做顺时针方向的匀速圆周运动C．若带正电，小球做逆时针方向的匀速圆周运动，半径变小D．若带正电，小球做逆时针方向的匀速圆周运动，半径增大10、如图所示，为氢原子能级图，现有大量氢原子从n=4的能级发生跃迁，并发射光子照射一个钠光管，其逸出功为2.29ev，以下说法正确的是（）A．氢原子可能发出6种不同频率的光B．能够让钠光电管发生光电效应现象的有4种光子C．光电管发出的光电子与原子核发生β衰变时飞出的电子都是来源于原子核内部D．钠光电管发出的光电子轰击处于基态的氢原子只能使氢原子跃迁到n=2的能级三、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）某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验中，先测得摆线长为L，摆球直径为d，然后用秒表记录了单摆全振动n次所用的时间为t．则：（1）他测得的重力加速度g=_____．（用测量量表示）（2）某同学在利用单摆测定重力加速度的实验中，若测得的g值偏大，可能的原因是_____A．摆球质量过大B．单摆振动时振幅较小C．测量摆长时，只考虑了线长忽略了小球的半径D．测量周期时，把n个全振动误认为（n﹣1）个全振动，使周期偏大E．测量周期时，把n个全振动误认为（n+1）个全振动，使周期偏小（3）为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T，从而得出一组对应的l和T的数值，再以l为横坐标、T2为纵坐标将所得数据连成直线，并求得该直线的斜率K．则重力加速度g=_____．（用K表示）（4）实验中游标尺和秒表的读数如图，分别是_____mm、_____s．12．（12分）将《验证动量守恒定律实验》的实验装置进行如图所示的改装，实验操作步骤如下：①先调整斜槽轨道，使末端的切线水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板整直立于槽口处，使小球从斜槽轨道上某固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹．②将木板向右平移适当的距离，再使小球从原固定点由静止释放，撞在木板上并在白纸上留下痕迹．③把半径相同的小球静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球仍从原固定点由静止释放，与小球碰后，两球撞在木板上并在白纸上留下痕迹和．回答下列问题：（1）本实验必须满足入射小球的质量____________（选填“大于”、“小于”或“等于”）被碰小球b的质量．2）为了判断动量是否守恒，除需要测量小球下落的竖直高度、、以外，还需要测量的物理量有______________（填选项前字母）．A．固定释放点到斜槽末端的竖直高度B．小球、的质量、C．木板向右平移的距离（3）若所测物理量满足表达式________________时，则说明球和球碰撞中动量守恒．（用以上所测物理量的字母表示）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，在平面直角坐标系xoy的一、二象限内，分别存在以虚线OM为边界的匀强电场和匀强磁场。匀强电场方向沿y轴负方向，匀强磁场方向垂直于xoy平面向里，虚线OM与x轴负方向成45°角。一质量为m、电荷量为+q的带电粒子从坐标原点O处以速度v0沿x轴正方向运动，粒子每次到x轴将反弹，每次反弹水平分速度不变、竖直分速度大小均减为反弹前的倍、方向相反。电场强度大小为，磁感应强度大小为，求：（不计粒子重力，题中各物理量单位均为国际单位，计算结果可用分式表示）（1）带电粒子第一次离开磁场的位置坐标；（2）带电粒子从开始运动到最后一次离开磁场所需时间；14．（16分）如图所示,开口处有卡口、内截面积为S的圆柱形气缸开口向上竖直放置在水平面上,缸内总体积为V0,大气压强为P0,一厚度不计、质量为m的活塞（m=0.2P0S/g)封住一定量的理想气体,温度为T0时缸内气体体积为0.8V0,先在活塞上缓慢放上质量为2m的砂子,然后将缸内气体温度升高到2T0,求:（1）初始时缸内气体的压强;（2）最后缸内气体的压强;（3）在图中画出气体状态变化的P-V图象.15．（12分）如图所示，一长为200m的列车沿平直的轨道以80m/s的速度匀速行驶，当车头行驶到进站口O点时，列车接到停车指令，立即匀减速停车，因OA段铁轨不能停车，整个列车只能停在AB段内，已知OA=1200m，OB=2000m，求：（1）列车减速运动的加速度大小a的取值范围。（2）列车减速运动的最长时间。

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、A【解析】

由题图可以判断，碰撞前白球、碰撞后白球与灰球均做匀速直线运动，碰后两球速度大小相等，设为v，碰前白球的速度约为碰后速度的1．7倍，即1．7v，碰前系统的动能Ek1=m·（1．7v）2，碰后系统的动能Ek2=2×mv2，碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能为≈31%，选项A正确．2、C【解析】试题分析：本题是一道估算题，所以大致要知道一层楼的高度约为3m，可以利用动能定理或者机械能守恒求落地时的速度，并利用动量定理求力的大小．设鸡蛋落地瞬间的速度为v，每层楼的高度大约是3m，由动能定理可知：，解得：落地时受到自身的重力和地面的支持力，规定向上为正，由动量定理可知：，解得：，根据牛顿第三定律可知鸡蛋对地面产生的冲击力约为103N，故C正确故选C点睛：利用动能定理求出落地时的速度，然后借助于动量定理求出地面的接触力3、D【解析】试题分析：由图可知，0-1s内，线圈中磁通量的变化率相同，故0-1s内电流的方向相同，由楞次定律可知，电路中电流方向为逆时针，即电流为负方向；同理可知，1-2s内电路中的电流为顺时针，2-3s内，电路中的电流为顺时针，3-4s内，电路中的电流为逆时针，由可知，电路中电流大小恒定不变．故选D考点：法拉第电磁感应定律；楞次定律【名师点睛】本题要求学生能正确理解B-t图的含义，注意图线的斜率等于磁感应强度的变化率，斜率的符号能反映感应电流的方向，知道这些才能准确的利用楞次定律进行判定．4、C【解析】

牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了万有引力常量，选项A错误；法拉第提出场的概念，并用画电场线、磁感线的方法描述电场和磁场，选项B错误；法拉第发现了电磁感应现象，并总结出磁场产生电流的条件，选项C正确；卢瑟福通过对α粒子散射实验的分析与研究，提出了原子的核式结构模型，选项D错误.5、B【解析】

沿着电场线电势逐渐降低，电场强度可以用电场线形象描述；电场力做正功，电势能减小．【详解】A项：MN间电场线从M到N，沿着电场线电势逐渐降低，故A点电势高与B点电势，故A错误；B项：电场中A、B两点的电场线疏密程度相同，方向相同，故A、B两点的电场强度相同，故B正确；C项：将一正电荷从A点移到B点，电场力向右，做正功，电势能减小，故C错误；D项：将一个负电荷从A移到B，电场力向左，做负功，故电势能增加，故D错误．故选B．【点睛】本题关键明确等量异号电荷的电场线分别情况，然后根据沿着电场线电势逐渐降低，以及电场力做功等于电势能的减小量进行判断．6、A【解析】迅速向下拉动活塞，酒精蒸汽绝热膨胀，对外做功，温度降低，酒精饱和蒸汽压降低，酒精蒸汽达到过饱和状态，故A正确，BCD错误．故选：A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、ACD【解析】（1）由A、B两物体组成的系统，在竖直方向受力平衡，在水平方向不受外力，故该系统动量守恒，两物体作用前后，总动量保持不变，A正确，B错误；（2）根据动量守恒定律，在A、B相互作用前后，满足，其中=6m/s，=1m/s，=2m/s，=7m/s，代入数据得：，C正确；(3)根据图象可知,在A、B作用前后，，故系统机械能守恒，D正确．故本题选ACD8、AD【解析】

当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，分析导体的运动情况；【详解】A、当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，可知，P、Q将互相靠拢，回路的面积减小一点，使穿过回路的磁场减小一点，起到阻碍原磁通量增加的作用，故A正确，B错误；

C、由于磁铁受到向上的安培力作用，所以合力小于重力，磁铁的加速度一定小于g，故C错误，D正确．【点睛】本题直接用楞次定律判断电磁感应现象中导体的运动方向，抓住导体总是反抗原磁通量的变化是关键．9、BD【解析】

ACD.若小球带正电，则小球所受的洛伦兹力指向圆心，开始时，拉力可能为零，绳断后，仍然洛伦兹力提供向心力，逆时针做圆周运动，半径不变．若开始靠洛伦兹力和拉力的合力提供向心力，绳断后，拉力减小为零，小球靠洛伦兹力提供向心力，速度的大小不变，半径变大，故AC不符合题意，D符合题意；B.如果小球带负电，则小球所受的洛伦兹力方向背离圆心，绳子断后，小球做顺时针的匀速圆周运动，故B符合题意。10、ABD【解析】

根据数学组合公式Cn【详解】A、根据C42=6知，这些氢原子可能辐射出6种不同频率的光子，故A正确；

B、氢原子由n=4跃迁到n=2能级，辐射的光子能量为3.4eV-0.85eV=2.55eV，大于逸出功，能发生光电效应；而由n=4跃迁到n=3能级，辐射的光子能量为1.51eV-0.85eV=0.66eV，及n=3跃迁到n=2能级，辐射的光子能量为3.4eV-1.51eV=1.89eV，都小于逸出功，不能发生光电效应，因此让钠光电管发生光电效应现象的有n=4跃迁到n=2、n=4跃迁到n=1、n=3跃迁到n=1、n=2跃迁到n=1，共4种光子，故B正确；

C、光电管发出的光电子是来自核外，而原子核发生β衰变时飞出的电子是来源于原子核内部的中子衰变成质子而放出的，故C错误；

E、氢原子从n=4的能级向n=1发生跃迁，发射光子能量最大，当照射钠光管放出能量为E=13.6eV-0.85eV-2.29eV=10.46eV，而氢原子从n=1的能级跃n=2的能级，需要吸收能量为E'=13.6eV-3.4eV=10.2eV，因10.46eV＞10.2eV；氢原子从n=1的能级跃n=3的能级，需要吸收能量为E'=13.6eV-1.51eV=12.09eV，而12.09eV＞10.46eV，【点睛】解决本题的关键知道光电效应的条件，以及知道能级间跃迁时辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差，并掌握光电效应方程的内容，注意光的强度影响光电流，而光的频率影响光电子的最大初动能。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、（1）；（2）E；（3）；（4）18.95mm，99.8s．【解析】

（1）由实验摆长和运动时间得到周期，再通过单摆周期公式联立解得重力加速度；

（2）根据重力加速度表达式判断各影响因素，进而得到g增大的可能原因；

（3）通过（1）中的重力加速度表达式，将k代入其中即可求解；

（4）按照游标卡尺和秒表的读数法，先读主尺和秒表小圈的分针数，然后再加上分尺和大圈秒针数即可．【详解】（1）该实验单摆摆长l＝L+，周期T＝；故由单摆运动周期T＝2π可得；

（2）由（1）可知，g与摆球质量、单摆振动时振幅无关，且若测得的g值偏大，则l偏大或T偏小；那么，测量摆长时，只考虑了线长忽略了小球的半径，则l偏小，g偏小；故可能原因为E；

（3）以l为横坐标、T2为纵坐标将所得数据连成直线，并求得该直线的斜率K，那么，所以，；

（4）游标卡尺的读数为18mm+19×0.05mm=18.95mm，秒表的读数为1.5×60s+9.8s=99.8s；12、大于B【解析】（1）入射小球a的质量不可以小于被碰小球b的质量，否则A球碰后会反弹回去；（2）小球a由静止释放后撞在B点，小球a和b发生碰撞后，a的速度减小，平抛运动的水平位移不变，可知运动的时间增大，则下降的高度变大，应该落在C点．根据得，，则小球a不与小球b碰撞，平抛运动的初速度，同理可得，小球a与b碰撞后，b的速度，a的速度，验证动量守恒的表达式为mav2=mav3+mbv1，即所以除需要测量小球下落的竖直高度、、以外，还需要测量的物理量有小球、的质量、，故选B；（3）由上分析可知，若所测物理量满足表达式时，则说明球和球碰撞中动量守恒．四、计算题：