2022届福建省福州市屏东中学物理高二下期末经典模拟试题含解析

2021-2022高二下物理期末模拟试卷注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，一轻弹簧的左端固定在竖直墙壁上，右端自由伸长，一滑块以初速度v0在粗糙的水平面上向左滑行，先是压缩弹簧，后又被弹回。已知滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，则从滑块接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，选地面为零势能面，滑块的加速度a、滑块的动能Ek、系统的机械能E和因摩擦产生的热量Q与弹簧形变量x间的关系图象正确的是（）A． B．C． D．2、物理学家通过艰苦的实验来探究自然的物理规律，为人类的科学事业做出了巨大贡献，值得我们敬仰。下列描述中符合物理学史实的是A．开普勒发现了行星运动三定律，从而提出了日心说B．牛顿发现了万有引力定律但并未测定出引力常量GC．奥斯特发现了电流的磁效应并提出了判断通电导线周围磁场方向的方法D．法拉第发现了电磁感应现象并总结出了判断感应电流方向的规律3、下面是历史上的几个著名实验的装置图，其中发现电子的装置是（）A．汤姆孙的气体放电管B．利用晶体做电子束衍射实验C．粒子散射实验装置D．观察光电效应4、利用金属晶格（大小约10-10m）作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让电子通过电场加速，然后让电子束照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样．已知电子质量为m、电量为e、初速度为零，加速电压为U，普朗克常量为h，则下列说法中不正确的是()A．该实验说明电子具有波动性B．实验中电子束的德布罗意波长为C．加速电压U越大，电子的衍射现象越不明显D．若用相同动能的质子代替电子，衍射现象将更加明显5、质量为的小球竖直向下以的速度落至水平地面，再以的速度竖直向上弹回，小球与地面的接触时间为,取.则小球对地面的平均冲击力为（）A． B． C． D．6、如图所示，一均匀带电的球体半径为R，在球内有一点A，与球心距离为，球外有一点B，与球心距离为，已知球体外场强与电荷全部集中在球心处的点电荷激发的场强相同，均匀球壳内部场强处处为零，则A、B两点的场强比值为：A．3：1B．1：1C．9：8D．9：1二、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，单匝矩形线圈放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，以恒定的角速度ω绕ab边转动，磁场方向垂直于纸面向里，线圈所围面积为S，线圈导线的总电阻为R，t＝0时刻线圈平面与纸面重合．则()A．线圈中电流t时刻瞬时值表达式为i＝cosωtB．线圈中电流的有效值为I＝C．线圈中电流的有效值为I＝D．线圈消耗的电功率为P＝8、一列简谐横波在t＝0时的波形图如图所示．介质中x＝2cm处的质点P沿x轴方向做简谐运动的表达式为y＝10sin5πt(cm)．下列说法正确的是_____________A．该波的周期为4sB．该波的振幅为10cmC．该波沿x轴负方向传播D．该波的传播速度为10cm/sE.在1s的时间内，质点P经过的路程为1m9、下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是：A．图甲中牛顿环所成的干涉图样应为中央密边缘疏松的图样B．在图乙中，内窥镜利用了光的全反射原理C．图丙的14C测年技术，根据植物体内的放射性强度变化推算其死亡时间D．在丁图中，超声波测速仪利用波的衍射原理测汽车速度10、一列沿x轴传播的简谐横波，t=0时刻的波形如图中实线所示，t=0.2s时刻的波形如图中的虚线所示，则：（）A．各质点均沿x轴方向运动B．波的周期可能为sC．波的频率可能为1.25HzD．波的传播速度可能为4.5m/s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）在做“测定玻璃的折射率”的实验中，某同学在白纸上放好玻璃砖，分别画出玻璃砖与空气的两个界面aa'和bb'．在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P1，然后在另一侧透过玻璃砖观察操作，用“+”表示大头针的位置．请回答：①此后正确的操作步骤是_______．（选填选项前的字母）A．插上大头针P3，使P3挡住P1的像B．插上大头针P3，使P3挡住P1、P1的像C．插上大头针P4，使P4挡住P3的像D．插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P1的像②图中AO表示经过大头针P1和P1的光线，该光线与界面aa'交于O点，MN表示法线．请将光路图画完整，并在图中标出光线在界面aa'发生折射现象的入射角1和折射角1．③该玻璃砖的折射率可表示为n=________．（用1和1表示）12．（12分）某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验．气垫导轨装置如图(a)所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成．(1)下面是实验的主要步骤：①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；②向气垫导轨通入压缩空气；③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；把滑块2放在气垫导轨的中间；⑤先接通打点计时器的电源，再放开滑块1，让滑块1带动纸带一起运动；在中间与滑块2相撞并粘在一起运动；⑥取下纸带，重复步骤④⑤，选出理想的纸带如图(b)所示；⑦测得滑块1的质量310g，滑块2(包括橡皮泥)的质量205g．(2)已知打点计时器每隔0.02s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为________kg·m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为________kg·m/s(保留三位有效数字)．(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是______________________________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）设教室内外大气压强保持相同且不变，室内温度由10℃升至25℃的过程中，从教室内逸出的空气与原有空气的质量之比为多少。（绝对零度近似取为273℃）14．（16分）电视机显像管原理如图所示，初速度不计的电子经电势差为U的电场加速后，沿水平方向进入有边界的磁感应强度为B匀强磁场中．已知电子电量为e、质量为m．若要求电子束的偏转角为α，求：磁场有限边界的宽度L．15．（12分）离子发动机是利用电能加速工质（工作介质）形成高速射流而产生推力的航天器发动机。其原理如图所示，其原理如下：首先系统将等离子体经系统处理后，从下方以恒定速率v1向上射入有磁感应强度为B1、方向垂直纸面向里的匀强磁场的区域I内，栅电极MN和PQ间距为d。当栅电极MN、PQ间形成稳定的电场后，自动关闭区域I系统（包括进入其中的通道、匀强磁场B1）。区域Ⅱ内有垂直纸面向外，磁感应强度大小为B2，放在A处的中性粒子离子化源能够发射任意角度，但速度均为v2的正、负离子，正离子的质量为m，电荷量为q，正离子经过该磁场区域后形成宽度为D的平行粒子束，经过栅电极MN、PQ之间的电场中加速后从栅电极PQ喷出，在加速正离子的过程中探测器获得反向推力（不计各种粒子之间相互作用、正负离子、等离子体的重力，不计相对论效应）。求：（1）求在A处的正离子的速度大小v2；（2）正离子经过区域I加速后，离开PQ的速度大小v3；（3）在第（2）问中，假设航天器的总质量为M，正在以速度v沿MP方向运动，已知现在的运动方向与预定方向MN成角，如图所示。为了使飞船回到预定的飞行方向MN，飞船启用推进器进行调整。如果沿垂直于飞船速度v的方向进行推进，且推进器工作时间极短，为了使飞船回到预定的飞行方向，离子推进器喷射出的粒子数N为多少？

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】

A．设滑块受到的摩擦力为，弹簧的弹力为选取初速度的方向为正方向，则滑块的加速度为可知与的关系是不过坐标原点的直线，故A错误；B．当弹簧的压缩量为时，弹簧的弹性势能为所以滑块克服弹簧的弹力做功克服摩擦力做功对滑块由动能定理可得即有动能为的二次函数，是一条曲线，故B错误；C．滑块克服弹簧做的功转化为弹簧的弹性势能，所以系统的机械能即系统的机械能与之间的关系为斜率为负的一次函数，故C正确；D．因摩擦产生的内能为因摩擦产生的热量与弹簧形变量成正比，是过坐标原点的直线，故D错误；故选C。2、B【解析】试题分析：开普勒发现了行星运动三定律，哥白尼提出了日心说，选项A错误；牛顿发现了万有引力定律但并未测定出引力常量G，选项B正确；奥斯特发现了电流的磁效应，安培提出了判断通电导线周围磁场方向的方法，选项C错误；法拉第发现了电磁感应现象，楞次总结出了判断感应电流方向的规律，选项D错误；故选B.考点：物理学史3、A【解析】

A图是阴极射线偏转，从而确定阴极射线是电子流，该装置是发现电子的实验装置．故A正确．B图是电子束衍射的实验，说明粒子具有波动性．故B错误．C图是粒子的散射实验，得出了原子的核式结构模型．故C错误．D图是光电效应现象的实验，该装置是提出原子的核式结构的实验装置．故D错误．故选A．4、D【解析】

A、该实验观察电子的衍射图样，衍射现象说明粒子的波动性，故A正确；

B、电子束通过电场加速，由动能定理可得：，故有：，所以，实验中电子束的德布罗意波的波长为：，故B正确；

C、由B可知：加速电压U越大，波长越小，那么，衍射现象越不明显，故C错误；

D、若用相同动能的质子替代电子，质量变大，那么粒子动量变大，故德布罗意波的波长变小，故衍射现象将不明显，故D错误．【点睛】根据衍射现象得到波动性，然后由动能定理得到粒子速度，进而得到动量，从而得到波长，根据波长表达式得到电压或粒子变化下波长的变化，从而判断衍射现象变化．5、D【解析】取竖直向下方向为正方向，则小球与地面碰撞过程中动量的变化为：△p=−mv2−mv1=−0.2×(6+4)kg.m/s=−2kg⋅m/s，负号表示方向竖直向上．代入动量定理的公式，得(mg-F)t=△P，代入数据求得：F=22N故选D.点睛：取竖直向下方向为正方向，分别表示出碰地前后小球的动量，小球动量的变化量等于末动量与初动量的差；代入动量定理的公式可以直接计算出小球受到地面的平均作用力大小．6、C【解析】B点场强，根据均匀球壳内部场强处处为零，在均匀带电的球体中抠去一个半径为的球体，则A点的场强为零，根据填补法可知，，所以则A、B两点的场强比值为：9：8，故C正确。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、CD【解析】

回路中感应电动势最大值Em＝BSω，电流最大值Im＝＝，t＝0时为中性面，故瞬时值表达式i＝sinωt，故A错误；电流有效值I＝＝，故B错误，C正确；P＝I2R＝，故D正确．8、BDE【解析】A.由波形图和振动方程y=l0sin5πt(cm)都可直接读出振幅为A=10cm，选项A正确.B、由振动方程得T=2πω=2π5π=0.4s，选项B错误.C、根据振动方程知P点在t=0后向上振动，在波形图中由同侧法得波向x轴正向传播，选项C错误.D、则由波形图得λ=4m，则【点睛】本题的关键要掌握振动的一般方程y=Asinωt，知道ω和T的关系：T=2π9、BC【解析】

A．将一曲率半径相当大的平凹玻璃透镜放在一平面玻璃的上面，则在两者之间形成一个厚度随直径变化的空气薄膜．空气薄膜的等厚干涉条纹是一组明暗相间的同心环．该干涉条纹最早被牛顿发现，所以称为牛顿环；空气薄层厚度不是均匀增加，而是越向外越薄，所以干涉条纹不是疏密均匀的同心圆，越向外越密，故A错误．B．医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理，故B正确．C．通过测14C含量根据半衰期的定义：原子核有半数衰变所需要的时间推算时间，故C正确；D．声和光一样能进行反射，反射到测速仪，测速仪接收，利用回声测距的原理来工作的，故D错误．故选BC．【点睛】本题考查了光现象以及声现象的应用，应用超声波测量汽车的速度，体现了物理和人们生活的密切关系．10、BCD【解析】

若波沿x轴正方向传播，则：（n=0，1，2，3，……）解得：（n=0，1，2，3，……）（n=0，1，2，3，……）波速（n=0，1，2，3，……）若波沿x轴负方向传播，则：（n=0，1，2，3，……）解得：（n=0，1，2，3，……）（n=0，1，2，3，……）波速（n=0，1，2，3，……）A.一列沿x轴传播的简谐横波，所以各质点均沿y轴方向运动，故A错误；B.若波沿x轴正方向传播且n=0时，波的周期为s，故B正确；C.若波沿x轴负方向传播，且n=0时，波的频率为1.25Hz，故C正确；D.若波沿x轴正方向传播且n=0时，波的传播速度为4.5m/s，故D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、①BD②略③【解析】①由于P3挡住P1、P1的像，P4挡住P3和P1、P1的像，故通过P1、P1的光线折射后通过P3、P4，作出光路图，如下图所示：故选BD.(1)根据折射定律，玻璃砖的折射率为.【点睛】本题关键明确“测定玻璃的折射率”的实验的实验原理，要能够画出光路图，根据折射率定义求解介质的折射率．12、接通打点计时器的电源；放开滑块；0.620；0.618；纸带与打点计时器限位孔有摩擦；【解析】(2)放开滑块1后，滑块1做匀速运动，跟滑块2发生碰撞后跟2一起做匀速运动，根据纸带的数据得，碰撞前滑块1的动量为：，滑块2的动量为零，所以碰撞前的总动量为0.620kg•m/s.碰撞后滑块1、2速度相等，所以碰撞后总动量为：.(3)结果不完全相等是因为纸带与打点计时器限位孔有摩擦力的作用．【点睛】本实验为了验证动量守恒定律设置滑块在气垫导轨上碰撞，用打点计时器纸带的数据测量碰前和碰后的速度，计算前后的动量，多次重复，在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证．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、