2022年河北省衡水市武邑县武邑中学物理高二下期末质量跟踪监视试题含解析

2021-2022高二下物理期末模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、如图所示为甲、乙两个物体做同向直线运动的v­t图像，则关于两物体在0～t1时间内的运动，下列说法正确的是()A．两物体间的距离一定在不断减小B．两物体的位移差一定是不断增大C．两物体的速度差一直在增大D．两物体的加速度都是先增大后减小2、如图所示，用绳系一个物体绕过定滑轮，绳的一端在位置1、2、3时，绳的拉力分别为F1、F2、F3；绳对滑轮的压力大小分别为FN1、、，设物体始终静止，则（）A．B．C．D．3、如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，在O点存在的垂直纸面向里运动的匀速电子束.∠MOP=60°，在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的电子受到的洛伦兹力大小为F1.若将M处长直导线移至P处，则O点的电子受到的洛伦兹力大小为F2.那么F2与F1之比为（）A．3:1 B．3:2 C．1:14、如图所示，与水平面成α角、宽为L的倾斜平行金属导轨，处在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。当回路电流强度为I时，金属杆ab水平静止在光滑导轨上，金属杆ab所受安培力为F，斜面的支持力为N，则下列判断正确的是A．安培力方向垂直ab杆沿斜面向上B．安培力方向垂直ab杆水平向左C．N=D．N=BIL5、某种金属发生光电效应时逸出光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系如图所示，其中ν0为该金属的极限频率．从图中可以确定的是A．该金属的逸出功与ν有关B．Ek与入射光强度成正比C．ν<ν0时，该金属会逸出光电子D．图中直线的斜率等于普朗克常量6、如图所示，把一块不带电的锌板用导线连接在验电器上，当用某频率的紫外线照射锌板时，发现验电器指针偏转一定角度，下列说法正确的是（）A．验电器带正电，锌板带负电B．验电器带负电，锌板也带负电C．若改用红光照射锌板，验电器的指针一定也会偏转D．若改用同等强度频率更高的紫外线照射锌板，验电器的指针也会偏转二、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，在正交的匀强电场和磁场的区域内（磁场水平向内），有一离子恰能沿直线飞过此区域（不计离子重力）A．不管离子带何种电，E方向都向下B．若增大离子电量，离子将向上偏转C．若增大离子电量，离子将向下偏转D．若增大离子电量，离子不偏转继续沿直线飞过8、下列说法中正确的是（）A．吹气球很费力，因为分子间存在斥力B．某物质导热性能各向同性，该物质可能是单晶体、多晶体或非晶体C．由于水的表面张力作用，所以荷叶上的水成球形D．一定质量0°C的水变成0°C的冰，体积变大，内能增加9、如图所示，工厂里通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈等距离排列，且与传送带以相同的速度匀速运动为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带，根据穿过磁场后线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈，通过观察图形，判断下列说法正确的是A．从图中可以看出，第3个线圈是不合格线圈B．从图中可以看出，第4个线圈是不合格线圈C．若线圈闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动D．若线圈不闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动10、如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源内阻不计连接，下极板接地，一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于静止状态。现将平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离，下列说法正确的是A．带电油滴将沿竖直方向向下运动B．P点的电势升高C．带电油滴在P点时的电势能增大D．电容器的电容增大，极板带电量增加三、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）气垫导轨是常用的一种实验仪器．它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦．我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：A．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB；B．调整气垫导轨，使导轨处于水平；C．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止地放置在气垫导轨上；D．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1；E．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作．当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t1．本实验中还应测量的物理量是，利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是．12．（12分）在“验证动量守恒定律”的实验中，某学习小组利用质量相等的两滑块A和B及带竖直挡板P和Q的气垫导轨进行实验，如图所示.实验步骤如下：a．调整气垫导轨成水平状态；b．在滑块A上固定一质量为m0的砝码，在A、B间放入一个被压缩的轻小弹簧，用电动卡销置于气垫导轨上；c．用刻度尺测出滑块A左端至P板的距离L1和滑块B右端至Q板的距离L2；d．按下电钮放开卡销，同时让记录滑块A、B运动的计时器开始工作，当A、B滑块分别碰撞P、Q挡板时计时结束，记下A、B分别达到P、Q的运动时间t1、t2.回答下列问题：(1)实验中还应测量的物理量是_____________；(2)验证动量守恒定律的表达式是______________；(3)还可以测出放开卡销前被压缩弹簧的弹性势能Ep=________.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）一列简谐横波，某时刻的波形图像如图甲所示，从该时刻开始计时，波上A质点的振动图像如图乙所示，则：（1）若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉，则该波所遇到的波的频率为多少？（2）若t=0时振动刚刚传到A点，从该时刻起再经多长时间横坐标为60m的质点（未画出）第二次位于波谷？14．（16分）一辆装沙的小车沿着光滑水平面匀速运动，小车和沙的总质量m＝20kg，运动速度v0＝3m/s，求下列情况下小车的速度将分别变为多少？(ⅰ)将质量m′＝2kg的沙包以5m/s的水平速度迎面扔入小车内；(ⅱ)将一个质量m′＝2kg的沙包从5m高处自由下落并落入小车内。15．（12分）将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力，图甲中O点为单摆的悬点，现将小球(可视为质点)拉到A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，则摆球在竖直平面内的ABC之间来回摆动，其中B点为运动中最低位置．∠AOB＝∠COB＝α，α小于10°且是未知量，图乙表示由计算机得到细线对摆球的拉力大小F随时间变化的曲线，且图中t＝0时刻为摆球从A点开始运动的时刻，据力学规律和题中信息(g取10m/s2)，求：(1)单摆的周期和摆长；(2)摆球质量及摆动过程中的最大速度.

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】试题分析：在v﹣t图象中，图线与坐标轴围成的面积表示位移，从图中可知在0～t1时间内甲的位移大于乙的位移，但由于不知道甲乙两个物体的初始位置关系，所以不能判断两物体间距离如何变化，如果是甲在前，乙在后，则两物体间距离逐渐增大，若乙在前，甲在后，则两物体间距离逐渐减小，故A错误；v﹣t图象中，图线与坐标轴围成的面积表示位移，根据图象可知，两物体的位移差为两图线间的面积，随着时间的增大而增大，故B正确；根据图象从纵坐标可知，两物体的速度差先增大、后减小，故C错误；图象的斜率表示加速度，根据图象可知，两物体的加速度都是先减小后增大，故D错误．所以选B正确．考点：速度时间图像【名师点睛】直线运动的v－t图象要点如下：（1）物理意义：反映了物体做直线运动的速度随时间变化的规律；（2）斜率的意义：图线上某点切线的斜率大小表示物体加速度的大小，斜率正负表示物体加速度的方向；（3）“面积”的意义：①图线与时间轴围成的面积表示相应时间内的位移大小；②若面积在时间轴的上方，表示位移方向为正方向；若面积在时间轴的下方，表示位移方向为负方向．2、C【解析】（1）据定滑轮特点：只改变力的方向，不改变力的大小，则物体保持静止时，绳子的拉力无论方向怎么变化，始终和物体的重力相等，则三个拉力大小的关系为F1=F2=F3；（2）绳对滑轮的压力，据平行四边形法则得:设物体重力为G，则F1和G的合力FN1如图1所示，大小为2G；F3和G的合力FN3如图3所示，大小为G；F2和G的合力FN2如图2所示，大小处于前两者之间；由此可知FN1＞FN2＞FN3最终结果为F1=F2=F3FN1＞FN2＞FN3.故选C。【点睛】（1）绳的拉力：由于定滑轮两端受力是等力的，故绳的拉力大小始终等于物体的重力，与其拉力方向无关

（2）绳对滑轮的压力大小来自于绳的拉力和物体重力的合力，两个力的合力大小随两者的夹角的变化而变化；在夹角0°到180°之间，随夹角的增大，两者的合力越来越小；3、B【解析】

依题意，设每根导线在O点产生的磁感应强度为B1/2，方向竖直向下，则电子在О点受到的洛伦兹力为F1=B1ev；当M处长直导线移至P点时，O点合磁感应强度大小为B2=2×12B1×cos30°=32B1A.3:1，与结论不相符，选项AB.3:2，与结论相符，选项BC.1:1，与结论不相符，选项C错误；D.1:2，与结论不相符，选项D错误。4、C【解析】

导体棒垂直处在匀强磁场中，根据安培力公式F=BIL求解安培力的大小；根据左手定则判断安培力的方向．受力分析后根据共点力平衡条件求解支持力大小．【详解】由于ab棒与磁场垂直，所以导体棒ab受到安培力的大小为：F=BIL；导体棒中电流方向为b→a，由左手定则判断可知导体棒ab受到安培力的方向为垂直于杆方向水平向右；故AB错误；对导体棒受力分析，受重力、支持力和安培力，如图所示：

根据共点力平衡条件，有：，故C正确，D错误；故选C。【点睛】本题关键是导体棒的受力情况，会用左手定则判断安培力方向，会根据共点力平衡条件列式求解，基础问题．5、D【解析】金属的逸出功是由金属自身决定的，与入射光频率无关，其大小W=hγ，故A错误．根据爱因斯坦光电效应方程Ekm=hν-W，可知光电子的最大初动能Ekm与入射光的强度无关，但入射光越强，光电流越大，只要入射光的频率不变，则光电子的最大初动能不变．故B错误．要有光电子逸出，则光电子的最大初动能Ekm＞0，即只有入射光的频率大于金属的极限频率即ν＞ν0时才会有光电子逸出．故C错误．根据爱因斯坦光电效应方程Ekm=hν-W，可知直线的斜率等于普朗克常量h，故D正确．故选D．点睛：只要记住并理解了光电效应的特点，只要掌握了光电效应方程就能顺利解决此题，所以可以通过多看课本加强对基础知识的理解．6、D【解析】

AB.锌板在紫外线的照射下发生光电效应，射出带负电的光电子，这样锌板本身带的正电荷就会多于负电荷，所以锌板带正电；验电器通过导线和锌板连在一起，所以验电器自然也就带上了正电荷，故选项A、B错误；CD.光电效应发生的条件是照射光的频率大于金属板的极限频率，照射光的频率越高，金属板越容易发生光电效应，红光的频率低于紫外线的频率，所以改用红光照射锌板时，不一定发生光电效应，验电器的指针不一定会偏转；若改用同等强度频率更高的紫外线照射锌板，验电器的指针一定会偏转，故选项D正确，C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、AD【解析】

在复合场中对带电粒子进行正确的受力分析，在不计重力的情况下，离子在复合场中沿水平方向直线通过故有：，若粒子带正电，则受洛伦兹力向上，而电场力向下，所以电场强度的方向向下；若带负电，则受洛伦兹力向下，而电场力向上，所以电场强度的方向向下，因此A正确；由知：，离子的速度与电荷自身无关，故增大离子电量，离子不偏转继续沿直线运动，BC错误，D正确．【点睛】此为速度选择器，粒子离子在复合场中沿水平方向直线通过故有，若粒子带正电，则受洛伦兹力向上，而电场力向下，若带负电，则受洛伦兹力向下，而电场力向上，由此可正确解答结果；本题考查了速度选择器的工作原理，速度选择器是利用电场力等于洛伦兹力的原理进行工作的，故速度选择器只能选择速度而不能选择电性．8、BC【解析】

A．吹气球很费力，是由于气球内外的压强差比较大，与分子间有斥力无关，故A错误；B．多晶体和非晶体物理性质表现为各向同性，有些单晶体，导热性能也可能表现为各向同性，故B正确；C．由于水的表面张力作用，荷叶上的水表面积会尽量收缩到最小成球形，故C正确；D．一定质量0℃的水结成0℃的冰，因为温度不变，体积增大，但水要放出热量，所以内能一定减小，故D错误。故选BC.9、AC【解析】从图中可以看出，第3个线圈是不合格，若是闭合的，则在安培力作用下，会向后滑动，故A正确；从图中可以看出，第4个、5个及6个线圈均是合格的，其位置均匀，D错误；若线圈闭合，进入磁场时，线圈中出现感应电流；从楞次定律另一角度力与运动可知：靠近磁场则两者排斥、远离磁场则两者吸引，所以受到安培力向左，所以线圈相对传送带向后滑动，C正确；若线圈不闭合，进入磁场时，线圈中没有感应电流，则相对传送带位置不变，D错误．【点睛】当线圈通过磁场时，穿过线圈的磁通量发生变化，导致线圈中产生感应电动势，从而出现感应电流，则安培力促使线圈在运动由楞次定律可知：当磁通量变大时，安培力去阻碍其变大，所以安培力方向与运动方向相反；当磁通量变小时，安培力去阻碍变小，则安培力的方向仍与运动方向相反当线圈没有闭合，则线圈中虽有感应电动势，但没有感应电流，所以没有安培力作用，则其位置不变．由楞次定律另一角度力与运动可知：靠近磁场则两者排斥、远离磁场则两者吸引．10、BD【解析】

A.将上极板竖直向下移动时，d减小，电容器的电压U不变，由E=U/d分析得知，板间场强增大，则油滴所受电场力增大，油滴将沿竖直向上运动。故A错误。BC.P点到下极板的距离不变，而E增大，由U=Ed知，P点与下极板间电势差增大，P点的电势大于零，则P点的电势升高，由于油滴带负电，则带电油滴的电势能将减少。故B正确，C错误。D.因d减小，由C=εS4πkd，知电容C增大，U不变，由Q=CU分析可知电容器所带电量增加。故三、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）B的右端至D板的距离L1．（1）【解析】

因系统水平方向动量守恒即mAvA﹣mBVB＝0，由于系统不受摩擦，故滑块在水平方向做匀速直线运动故有vA，VB，即有：mAmB0，所以还要测量的物理量是：B的右端至D板的距离L1．分析可知验证动量守恒定律的表达式是：mAmB012、滑块A、B的质量M【解析】

(1)选择向左为正方向，因系统水平方向动量守恒，即，由于系统不受摩擦，故滑块在水平方向做匀速直线运动，故有，，即，以还要测量的物理量是滑块、的质量；(2)由(1)分析可知验证动量守恒定律的表达式是；(3)根据能量守恒定律被压缩弹簧的弹性势能为四、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）1.25Hz（2）2.8s【解析】

（1）发生稳定干涉的条件是频率相同，