2021-2022学年莆田市重点中学物理高二第二学期期末考试试题含解析

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、如图所示，通电导体棒静止于水平导轨上，棒的质量为m，长为L，通过的电流大小为I且垂直纸面向里，匀强磁场的磁感强度B的方向与导轨平面成θ角，则导体棒受到的A．安培力大小为BILB．安培力大小为BILsinθC．摩擦力大小为BILcosθD．支持力大小为mg－BILcosθ2、一束单色光经由空气射入玻璃，这束光的A．速度变慢，波长变短 B．速度不变，波长变短C．频率增高，波长变长 D．频率不变，波长变长3、如图，真空中a、b、c、d四点共线且等距．先在a点固定一点电荷＋Q，测得b点场强大小为E．若再将另一等量异种点电荷－Q放在d点时，则()A．b点场强大小为EB．c点场强大小为EC．b点场强方向向左D．c点电势比b点电势高4、某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x=4sinπA．质点的振幅为8cmB．质点的振动周期为2sC．在0~1s内，质点的速度逐渐增大D．在1~2s内，质点的动能逐渐增大5、如图所示，两相邻的宽均为20cm的匀强磁场区域，磁场方向分别垂直纸面向里和垂直纸面向外，一位于纸面内、边长为10cm的正方形导线框以垂直于磁场边界的恒定速度v=10cm/s通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场的时刻t=0，规定线框中电流逆时针方向为正方向．则下列绘出的表示线圈中感应电流i随时间t变化规律正确的是（）A． B． C． D．6、第二类永动机不可能制成，是因为()A．违背了能量的守恒定律 B．热量总是从高温物体传递到低温物体C．机械能不能全部转化为内能 D．内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化二、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、在坐标原点的波源产生一列沿轴正方向传播的简谐横波，波速，己知在时刻的波形如图所示，此时波刚好传播到处.下列说法中正确的是()A．这列波的振福为B．这列波的波长为C．这列波的频率为D．再经过的时间，质点到达质点现在所处的位置8、电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝上，如图所示，现使磁铁由静止开始下落，在N极接近线圈上端的过程中，下列说法正确的是A．流过R的电流方向是a到bB．电容器的下极板带正电C．磁铁下落过程中，加速度保持不变D．穿过线圈的磁通量不断增大9、如图所示为真空中某一点电荷产生的电场中、两点的电场强度方向，其中点处的电场强度大小，点处的电场强度大小，且、间的夹角大于，一带负电的试探电荷在场中由运动到，则（）A．、两点到点电荷的距离之比B．、两点到点电荷的距离之比C．、两点处的电势大小关系为D．试探电荷沿直线从移动到的过程中，电势能先减小后增大10、下列说法正确的是.（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）A．布朗运动是悬浮在液体中的颗粒分子的运动B．固体不易拉断是因为分子间有相互的引力C．25℃的铁块的分子平均动能一定比5℃的氢气的分子平均动能大D．所有的晶体均具有各向异性E.浸润液体在细管中上升时，管的内径越小，液体所能达到的高度越高三、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）用图甲所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系．（1）完成平衡摩擦力的相关内容：A．取下沙桶，把木板不带滑轮的一端垫高；B．接通打点计时器电源，轻推小车，让小车拖着纸带运动，如果打出的纸带如图乙所示，则应___________（选填“增大”、“减小”或“不改变”）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹____________为止．（2）某同学实验时得到如图丙所示的a-F图象(沙和沙桶质量远小于小车质量)，则该同学探究的是：在_____________条件下，______________成正比．（3）上题中若沙和沙桶质量过大不能远小于小车质量，则可能会出现下列哪种图象_______12．（12分）（1）某同学利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻，实验电路图如图所示．（1）该同学设计的电路图比课本中的电路图多使用了一个定值电阻A．，你认为其作用是________；（2）现有电流表（1〜1．6A）、开关和导线若干，实验桌上还有以下器材：A．旧电池一节B．滑动变阻器（11Ω，2A）C．定值电阻（阻值11Ω，额定功率11W）D．定值电阻（阻值2Ω，额定功率5W）E．电压表（3V，3111Ω）F．电压表（3V，5111Ω）为了能尽量减小实验误差，则定值电阻选____；电压表选____；（只填序号）（3）该同学某次实验时，电压表的指针位置如下图甲所示，其读数为___V；（4）该同学通过实验得到了多组电流表和电压表的读数，并把它们描在坐标轴中，如图乙所示，据此可知该电源的电动势约为_____V，内阻约为____Ω（保留小数点后两位）．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，竖直平行导轨间距l=20cm，导轨顶端接有一电键K．导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦，ab的电阻R=0.4Ω，质量m=10g，导轨的电阻不计，整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中，磁感强度B=1T．当ab棒由静止释放0.8s后，突然接通电键，不计空气阻力，设导轨足够长．求ab棒的最大速度和最终速度的大小（g取10m/s2）．14．（16分）如图所示，A气缸截面积为500cm2，A、B两个气缸中装有体积均为10L、压强均为1atm、温度均为27℃的理想气体，中间用细管连接．细管中有一绝热活塞M，细管容积不计．现给左面的活塞N施加一个推力．使其缓慢向右移动,同时给B中气体加热,使此过程中A气缸中的气体温度保持不变．活塞M保持在原位置不动．不计活塞与器壁间的摩擦，周围大气压强为1atm=105Pa．当推力时,求：①活塞N向右移动的距离是多少?②B气缸中的气体升温到多少?15．（12分）如图，ΔABC是一直角三棱镜的横截面，∠A=90∘，∠B=60∘，一细光束从BC边的D点折射后，射到AC边的E点，发生全反射后经AB边的F点射出。EG垂直于AC交BC于G，（i）求出射光相对于D点的入射光的偏角；（ii）为实现上述光路，棱镜折射率的取值应在什么范围？

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】

AB.导体棒受到的安培力大小FA=BIL，选项A正确，B错误；CD.以导体棒为研究对象，分析受力，如图。

根据平衡条件得：G+FAcosθ=FN…①

f=FAsinθ…②

由①得：FN=G+FAcosθ=mg+BILcosθ

由②得：f=BILsinθ选项CD错误。2、A【解析】

单色光由空气射入玻璃时，根据v＝知，光的速度v变慢，光从一种介质进入另一种介质时，光的频率不变，根据知光从空气射入玻璃时，波长变短，A正确，BCD错误。故选A。3、B【解析】

AC.设ab＝bc＝cd＝L，＋Q在b点产生的场强大小为E，方向水平向右，由点电荷的场强公式得：E＝k，－Q在b点产生的场强大小为：E1＝k＝E，方向水平向右，所以b点的场强大小为Eb＝E＋E＝E，方向水平向右，故AC错误；B.根据对称性可知，c点与b点的场强大小相等，为E，方向水平向右，故B正确；D.电场线方向从a指向d，而顺着电场线方向电势降低，则c点电势比b点电势低，故D错误．4、D【解析】根据简谐运动的表达式为x=Asin（ωt+φ），A为振幅，等于4cm。故A错误；简谐运动的表达式为x=Asin（ωt+φ），ω为圆频率，T＝2πω＝2ππ2＝4s，故B错误；由题目中的公式可得，当t=0时，x=0物体处于平衡位置；当t=1s时，质点运动了1/4周期，到达最大位置，该过程中质点的位移增大，速度减小。故C错误；由题目中的公式可得，当5、C【解析】

根据楞次定律判断感应电流的方向．由感应电动势公式和欧姆定律分别研究各段感应电流的大小，再选择图象．【详解】由于线圈匀速进入磁场，根据楞次定律可知，线框中感应电流为逆时针方向，产生的电动势恒定，故感应电流恒定，故D错误；完全进入磁场且没跨过两磁场分界线的时候，磁通量不变，故电路中没有感应电流，故B错误；当线圈通过磁场分界线时，两个边都切割磁感线，相当于两个电源正串，感应电流是线圈进出磁场时的两倍，电流方向为顺时针方向；当线圈完全进入右边磁场时，感应电流为零；线圈从右边磁场出离时产生逆时针方向的电流，大小应该与开始刚进入左边磁场时电流相同，故C正确，A错误；故选C．【点睛】本题分过程分别研究感应电流大小和方向，是电磁感应中常见的图象问题．关键掌握电磁感应的基本规律：E=BLv、右手定则等等，并能正确运用．6、D【解析】

根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸热并把它全部用来做功，而不引起其他变化；第二类永动机并不违反能量转化和守恒定律，不可能制成是因为违反了热力学第二定律，希望从单一热源吸取热量使之完全转换为有用的功而不产生其他影响．故ABC错误，D正确．故选D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、BC【解析】由简谐波图象可知，振幅为10cm，故A错误；由简谐波图象可知，波长为4m，故B正确；由可知，波的频率，故C正确；质点只在自己的位置上下振动动，不会沿x轴运动，故不能到达b点，故D错误．故选BC．【点睛】通过简谐波图象可以读出出波长，振幅；简谐波传播过程中，介质中各质点的起振方向与波源的起振方向相同．根据时间与周期的关系，分析再经过0.2s的时间，质点a的位置．8、BD【解析】试题分析：在N极接近线圈上端的过程中，线圈中向下的磁通量在变大，所以D项正确；根据楞次定律可以得出，感应电流方向为逆时针（俯视图），流过R的电流方向是b到a，A项错误；线圈的下部相当于电源的正极，电容器的下极板带正电，所以B项正确；磁铁下落过程中，重力不变，线圈对磁铁的作用力变化，所以合力变化，加速度变化，所以C项错误．考点：本题考查了楞次定律9、BD【解析】通过作图找出点电荷Q的位置，如图所示，根据点电荷周围的电场强度的公式得，可知，a、b两点到点电荷Q的距离之比，A错误B正确；由图可知，Q带正电，因为越靠近场源正电荷Q的点，其电势越高，所以，C错误；检验电荷q带负电，其沿直线从a移到b的过程中，先靠近后远离场源电荷，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，D正确．【点睛】解决本题的关键是掌握真空中点电荷电场强度的公式，知道点电荷电场的分布情况．根据电场线的方向来比较电势的高低．运用几何的方法找出点电荷Q的位置，由求解求出a、b两点到Q的距离之比，并比较电势的高低，从而分析电势能的变化情况．10、BCE【解析】

A.布朗运动是液体或气体中悬浮微粒的无规则运动，它是液体分子无规则运动的反映;故A错误.B.固体不易拉断是因为分子间有相互的引力;故B正确.C.温度是分子平均动能的标志，25℃的铁块的分子平均动能一定比5℃的氢气的分子平均动能大;故C正确.D.晶体分为单晶体和多晶体，单晶体具有各向异性，多晶体具有各向同性;故D错误.E.浸润液体在细管中上升时，管的内径越小，液体所能达到的高度越高;故E正确.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）减小间隔相等（2）小车质量一定小车的加速度与所受作用力（3）B【解析】

（1）探究加速度与力、质量关系实验，小车受到的合力等于砂与砂桶的重力，实验前需要平衡摩擦力；平衡摩擦力时木板倾角要适当，使小车沿斜面重力的分类等于摩擦力，斜面倾角不要过大，否则会导致过平衡摩擦力，时小车受到的合力大于砂与砂桶的重力，a-F图象在纵轴上有截距．

（2）根据图象的意义，说明a一F的关系；

（3）在小车质量远大于小桶及砝码质量的情况下，可以近似认为小车受到的合力等于小桶与砝码的重力，如果小车质量没有远大于小桶与砝码的质量，小车受到的合力明显小于小桶与砝码的重力，如果仍然认为小车受到的合力等于小桶与砝码的重力，则加速度与力不成正比，a-F图象不是直线，而是一条曲线．【详解】（1）[1][2]．探究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到的力的关系，实验前要平衡摩擦力，可以在木板下面加垫块，让木板倾斜，小车重力沿斜面的分力与摩擦力相等，它们的合力为零，达到平衡摩擦力的目的．由图乙图象可知，纸带上两点之间的距离逐渐增大，说明小车做加速运动，质量沿斜面向下的分力大于摩擦力，这是由过度平衡摩擦力造成的．所示，则应减小木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹间隔相等为止．（2）[3][4]．该实验中使用了控制变量法，使用在探究a与F的关系时，质量保持不变，即小车的重力一定；由图丙所示的a-F图象可知，小车的加速度与所受拉力成正比．（3）[5]．由于没有满足小车质量M远大于小桶及钩码质量m，当拉力较大时加速度与小桶及砝码重力不成正比，图线上部向下弯曲．故选B.【点睛】探究加速度与力、质量关系实验，关键要搞清实验的原理，尤其是一些重要的步骤，例如平衡摩擦力以及“保证小车质量M远大于小桶及钩码质量m”等问题更要弄清，比如平衡摩擦力的方法步骤，达到的程度等等．12、（1）保护作用，使电路中的电流不太大从而保护电流表和电源；（2）D；F；(3)1.11V；(4)1.45~1.55；1.91~1.11；【解析】

(1)[1]．定值电阻在电路中起保护作用，使电路中的电流不太大从而保护电流表和电源；(2)[2][3]．为了能尽量减小实验误差，则定值电阻选D；电压表选内阻较大的F，从而减小电压表的分流，减小误差；(3)[4]．电压表的量程为3V，则读数为1.11V；(4)[5][6]．画出U-I图像，如图；可得E=1.5V点睛：本题考查了实验器材选择、作图象、求电源电动势与内阻等问题，要知道实验原理，要掌握应用图象法处理实验数据的方法；电源的U-I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻．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、V=1m/s．【解析】ab棒由静止开始自由下落0.8s时速度大小为v=gt=8m/s则闭合K瞬间，导体棒中产生的感应电流大小I＝Blv/R=4Aab棒受重力mg=0.1N因为F＞mg，ab棒加速度向上，开始做减速运动，产生的感应电流和受到的安培力逐渐减小，当安培F`=mg时，开始做匀速直线运动．此时满足解得，最终速度v`=mgR/B2l2