江苏省苏州大学附属中学2021-2022学年高二物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

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、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、下列物理量中属于矢量的是A．电流 B．电势差 C．磁感应强度 D．时间2、如图所示，在足够长的绝缘斜面上固定着导轨GECABDFH，电阻不计，导轨的GEFH区域存在着垂直于导轨平面向上的匀强磁场B0，在导轨的CABD区域另固定着一较小的矩形闭合金属线圈S，现将光滑的金属杆L从导轨的EF位置由静止释放，金属杆沿导轨开始下滑后的一小段时间内A．金属杆L中的电流减小，线圈S中的电流增大B．金属杆L中的电流减小，线圈S中的电流减小C．金属杆L中的电流增大，线圈S中的电流增大D．金属杆L中的电流增大，线圈S中的电流减小3、如图，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力（）A．等于零B．不为零，方向向右C．不为零，方向向左D．不为零，v0较大时方向向左，v0较小时方向向右4、如图所示，质量为M的斜劈置于光滑的水平地面上，一质量为m的滑块以初速度v0沿斜劈向上滑行，它们在相互作用的过程中，当斜劈的速度达到最大值时，对应的是下列情况中的()A．滑块在到达斜劈的最高位置时B．滑块从斜劈上开始下滑时C．滑块与斜劈速度相等时D．滑块与斜劈开始分离时5、关于原了结构和玻尔理论，下列说法中正确的是A．汤姆孙发现电子，表明原子具有核式结构B．卢瑟福通过ɑ粒子散射实验，提出原子的核式结构模型C．玻尔在研究原子结构中提出了电子云的观念D．按照玻尔理论，氧原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量减小6、下列说法错误的是（）A．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动B．空气的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果C．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点D．对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热二、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、物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展．下列说法符合事实的是()A．爱因斯坦对光电效应现象作出了解释并提出光电效应方程B．查德威克用α粒子轰击获得反冲核，发现了质子C．贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核有复杂结构D．卢瑟福通过对阴极射线的研究，提出了原子核式结构模型8、如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向．图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则A．a的飞行时间比b的长B．b和c的飞行时间相同C．a的水平速度比b的小D．b的初速度比c的大9、一定质量的理想气体，从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p­V图像如图所示．已知气体处于状态A时的温度为27℃，则下列判断正确的是()A．气体处于状态B时的温度是900KB．气体处于状态C时的温度是300KC．从状态A变化到状态C过程气体内能一直增大D．从状态A变化到状态B过程气体放热10、如图所示,表面粗糙程度相同的绝缘细杆倾斜固定放置,顶端点处固定一点电荷，一带电小圆环套在绝缘细杆上,从细杆上点处由静止释放,沿细杆下滑到点时静止.带电小圆环可视为点电荷,则（）A．点的电势可能高于点的电势B．小圆环下滑过程中,电势能减小C．小圆环所带电荷和顶端固定的电荷一定是同种电荷D．小圆环下滑过程中,机械能的损失量一定等于克服摩擦力做的功三、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）如图所示，用“碰撞试验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．①试验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通过仅测量______（单选）A.小球开始释放高度hB.小球抛出点距地面的高度HC.小球做平抛运动的射程②图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP，然后，把被碰小球m2静止于轨道的水平部分，再将入射小球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相撞，并多次重复．椐据图可得两小球质量的大小关系为m1_____m2A.用天平测量两个小球的质量m1、mB.测量小球m1开始释放高度hC.测量抛出点距地面的高度HD.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、E.测量平抛射程OM，ON③若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示______________________（用②中测量的量表示）12．（12分）某同学利用单摆测定当地的重力加速度，按如下步骤进行操作：（i）取一根符合实验要求的摆线，下端系一金属小球，上端固定在O点；（ii）测量出悬点O到小球球心的距离L记为摆长；（iii）拉动小球使细线偏离竖直方向一个较小的角度，然后静止释放小球；（iv）用秒表记录小球完成n次全振动所用的时间t．请你结合以上操作回答：①用以上所测物理量的符号表示重力加速度的测量值，其表达式为g=_________．②图（甲）中的秒表示数为一单摆完成45次全振动经历的时间，则该单摆振动周期的测量值为______s．（保留2位有效数字）③为使重力加速度的测量结果更加准确，下列做法合理的有（______）A．摆球运动过程中，必须保证悬点固定不动B．测量摆长时，应测量水平拉直后的摆线长C．摆球运动过程中，摆线与竖直方向的夹角不能太大D．测量周期时，应该从摆球运动到最高点时开始计时④在与其他同学交流实验数据处理方案后，他决定用图像法处理数据，并通过改变摆长，测得了多组摆长l和对应的周期T，并用这些数据作出T2-l图像如图（乙）所示．若图线的斜率为k，则重力加速度的测量值g=_________（用字母表示）．另一位同学利用图像法处理数据，得到的图像如图（丙）所示，这位同学通过分析发现图像不过原点的原因是：在计算摆长时未计入小球的半径，则该同学根据图像丙计算得到的加速度会______（填“偏大”、“不变”、“偏小”）．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，一边长为l的正方形线圈abcd绕对称轴OO＇在匀强磁场中转动，转速为n=120转/分，若已知边长l=20cm，匝数N=20，磁感应强度B=0.2T，线圈电阻为r=2Ω，引出线的两端分别与相互绝缘的两个半圆形铜环M和N相连．M和N又通过固定的电刷P和Q与电阻R=8Ω相连．在线圈转动过程中，求：（1）从图示位置开始计时的电动势瞬时值表达式；（2）从图所示位置转过90°过程中的平均电流；（3）电阻R的热功率．14．（16分）如图所示，竖直固定的足够长的光滑金属导轨，相距，其电阻不计，完全相同的两根金属棒垂直导轨放置，每根金属棒两端都与导轨始终良好接触.已知两棒的质量均为，电阻均为，棒放置在水平绝缘平台上，整个装置处于垂直于导轨平面向里的匀强磁场中，磁感应强度.棒在竖直向上的恒定拉力作用下由静止开始向上运动，当棒运动时达到最大速度，此时棒对绝缘平台的压力恰好为零（取）.求：（1）棒的最大速度；（2）棒由静止到最大速度过程中通过棒的电荷量；（3）棒由静止到最大速度过程中回路产生的焦耳热.15．（12分）Morpho蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒，这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉．电子显微镜下鳞片结构的示意图见题1图．一束光以入射角i从a点入射，经过折射和反射后从b点出射．设鳞片的折射率为n，厚度为d，两片之间空气层厚度为h．取光在空气中的速度为c，求光从a到b所需的时间t．

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】

电势差和时间都是标量，它们都是只有大小没有方向的，电流虽有方向，但是不满足平行四边形法则，也是标量；磁感应强度是既有大小又有方向，是矢量，所以C正确，ABD错误．故选C．2、D【解析】

通过分析可以得到，，金属杆做加速度减小的加速运动，金属杆中的电流为，且在增大；导轨中产生的感应电流在线圈区域产生逐渐增大的磁场，但是磁通量变化率是逐渐减小的，所以根据法拉第电磁感应定律可知，线圈电流逐渐减小．ABC．与分析结论不符；ABC错误．D．与分析结论相符，D正确．3、A【解析】

本题中由于小木块与斜面体间有相对滑动，但无相对加速度，可以当作两物体间相对静止，摩擦力达到最大静摩擦力的情况，然后运用整体法研究．【详解】由于物块匀速下滑，而斜劈保持静止，都处于平衡状态，将两者看做一个整体，整体在水平方向上不受摩擦力作用，故A正确，BCD错误．故选A．4、D【解析】

滑块和斜面组成的系统，在水平方向上所有合力为0，水平方向上动量守恒，根据动量守恒定律可知，当滑块的速度沿斜面向下达到最大时，斜面向右的速度最大，此时物体与斜面刚刚分离，ABC不符合题意，D符合题意。5、B【解析】

汤姆孙发现电子，卢瑟福通过粒子的散射实验提出原子具有核式结构，故A错误，B正确；玻尔在研究原子模型结构中，并没有提出了电子云的概念，故C错误；玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能增大，跃迁的过程需要吸收能量，所以原子总能量增大，故D错误；故选B．【点睛】汤姆孙发现电子，卢瑟福提出原子具有核式结构，按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量增大．6、A【解析】

布朗运动是悬浮在水中花粉的无规则运动，由于花粉是由大量花粉分子组成的，所以布朗运动反映了水分子无规则的热运动，故A符合题意；空气的小雨滴呈球形是水的表面张力，使雨滴表面有收缩的趋势的结果，故B不符合题意；液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故C不符合题意；对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，根据理想气体的状态方程可知，气体的温度一定升高，内能一定增大；气体的体积不变，没有外力做功，内能增大，则它一定从外界吸热，故D不符合题意。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、AC【解析】

爱因斯坦对光电效应现象作出了解释并提出光电效应方程，选项A正确；卢瑟福用α粒子轰击获得反冲核，发现了质子，选项B错误；贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核有复杂结构，选项C正确；卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子核式结构模型，选项D错误.8、BD【解析】

AB．b、c的高度相同，大于a的高度，根据h=gt2，得，知b、c的运动时间相同，a的飞行时间小于b的时间．故A错误,B正确；C．因为a的飞行时间短，但是水平位移大，根据x=v0t知，a的水平速度大于b的水平速度．故C错误；D．b、c的运动时间相同，b的水平位移大于c的水平位移，则b的初速度大于c的初速度．故D正确．【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移.9、AB【解析】

A、由题TA=（273+27）K=300K；A→B过程为等压变化，则有，解得：，A正确．B、B→C过程是等容变化，则有，得：；故B正确．C、从状态A变化到状态C过程，气体的温度先升高后降低，则气体的内能先增大后减小；故C错误．D、由A→B气体的温度升高，内能增大．体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律△U=W+Q知，气体吸热；故D错误．故选AB．【点睛】本题考查了气体实验定律和热力学第一定律的应用，对热力学第一定律的应用时，要注意各量的正负，明确一定质量理想气体的内能只跟温度有关．10、ABC【解析】

C．小圆环能由P点开始下滑，有沿杆向下的加速度，表明库仑力、重力沿杆分力两力的合力大于滑动摩擦力．滑到Q点时又能静止，表明在静止前有沿杆向上的加速度，库仑力、重力沿杆分力两力的合力小于滑动摩擦力．而库仑力随环远离而减小，可以判定环受到的库仑力沿杆向下为斥力，小圆环所带电荷和顶端固定的电荷一定是同种电荷，故C正确B．小圆环下滑过程中，库仑斥力做正功，电势能减小，故B正确；A．无法判断是P、Q带正电还是带负电，如带正电，沿电场线电势降低，点的电势高于点的电势，故A正确；D．小圆环下滑过程中，除重力外，摩擦力做负功，库仑力做正功，机械能的损失量等于克服摩擦力做的功和库仑力做功之和，故D错误．故选：ABC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）C（1）＞；ADE（3）m1OP=m1OM+m1ON；【解析】

（1）在做“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，所以要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平．

（1）由动量守恒定律求出需要验证的表达式，根据表达式以及实验过程分析实验中的步骤；

（3）根据（1）的分析确定需要验证的关系式．验证动量守恒定律实验中，质量可测而瞬时速度较难．因此采用了落地高度不变的情况下，水平射程来反映平抛的初速度大小，所以仅测量小球抛出的水平射程来间接测出速度．过程中小球释放高度不需要，小球抛出高度也不要求．最后可通过质量与水平射程乘积来验证动量是否守恒．根据机械能守恒确定验证是否为弹性碰撞的表达式．【详解】（1）验证动量守恒定律实验中，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，根据平抛运动规律，若落地高度不变，则运动时间不变，因此可以用水平射程大小来体现速度速度大小，故需要测量水平射程，故AB错误，C正确．故选C

（1）碰撞过程中动量、能量均守恒，因此有：m1v0=m1v1+m1v1，12mv02＝12mv12+12mv22因此有：v1＝m1-m2m1+m2v0，因此要使入射小球m1碰后不被反弹，应该满足m1＞m1．碰撞过程动量守恒，则m1v0=m1v1+m1v1，两边同时乘以时间t得：m1v0t=m1v1t+m【点睛】本题考查验证动量守恒定律实验的基本内容；实验的一个重要的技巧是入射球和靶球从同一高度作平抛运动并且落到同一水平面上，故下落的时间相同，所以在实验的过程当中把本来需要测量的速度改为测量平抛过程当中水平方向发生的位移，可见掌握了实验原理才能顺利解决此类题目．12、①②1.6s③AC④，不变【解析】(1)根据单摆的周期公式，得，而，故重力加速度.(2)秒表的小盘读数为12.5s，大盘读数为60s，则秒表的读数为72.5s，则周期为.(3)A、摆长应为绳长加小球的半径之和，则让小球连着绳自然下垂测量悬点到球心的距离，故A错误.B、实验时保证悬点固定，防止摆线松动带来摆长的变化，故B正确．C、摆线偏离平衡位置的角度不能太大，否则不能构成单摆的摆动规律，故C正确．D、测量周期应从摆球经过平衡位置时开始计时，故D错误．故选BC．(4)根据周期公式，可得，则图象的斜率，故；若计算摆长时未算半径，则，