山东泰安肥城市2022年物理高二第二学期期末质量检测试题含解析

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，一质量为M、带有挂钩的小球套在倾角为的细杆上，恰能沿杆匀速下滑．若下滑过程中小球所受杆的作用力大小为F，且小球所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（）A．仅增大θ(θ<90°)，小球被释放后仍能沿杆匀速下滑B．仅增大θ(θ<90°)，小球被释放后所受杆的作用力小于FC．θ不变，仅在挂钩上再挂一个物体，小球被释放后将沿杆加速下滑D．θ不变，仅在挂钩上再挂一个物体，小球被释放后所受杆的作用力仍等于F2、下列关于原子和原子核的说法正确的是()A．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子核是由质子和中子组成的B．某放射性原子核经过2次α衰变和一次β衰变，核内中子数减少3个C．β射线是原子核外电子挣脱原子核的束缚后而形成的电子流D．比结合能越大的原子核结合得越牢固3、如图是某离子速度选择器的原理示意图，在一半径为R的绝缘圆柱形筒内有磁感应强度为B的匀强磁场，方向平行于轴线．在圆柱形筒上某一直径两端开有小孔M、N，现有一束速率不同、比荷均为k的正、负离子，从M孔以α角入射，一些具有特定速度的离子未与筒壁碰撞而直接从N孔射出(不考虑离子间的作用力和重力)．则从N孔射出的离子()A．是正离子，速率为B．是正离子，速率为C．是负离子，速率为D．是负离子，速率为4、如图，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈，当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是（）A．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向左B．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向左C．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向右D．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向右5、关于速度、速度改变量和加速度，下列说法正确的是A．物体运动的速度改变量很大，其加速度也一定很大B．物体速度改变的方向为东，其加速度方向也一定为东C．物体的速度为零时，其加速度也一定也为零D．物体速度变化很快时，其加速度可能很小6、汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图15图，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为10A,电动机启动时电流表读数为58A,若电源电动势为12.5V，内阻为0.05Ω,电流表内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了A．35.8W B．43.2W C．48.2W D．76.8W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、如图甲为电动汽车无线充电原理示意图，M为受电线圈，N为送电线圈。图乙为受电线圈M内部的示意图，线圈匝数为n、电阻为r、横截面积为S，a、b两端连接车载变流装置，磁场平行于线圈轴线向上穿过线圈.下列说法正确是（）A．当线圈N接入恒定电流时，不能为电动汽车充电B．当线圈N接入正弦式交变电流时，线圈M两端产生恒定电压C．当线圈M中的磁感应强度增加时，a端电势比b端高D．充电时，△t时间内线圈M中磁感应强度大小增加△B，则M两端电压恒为nsΔB8、远距离输电的简化电路如图所示，发电厂的输出电压是％两条输电线输电的等效总电阻为r，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1，在输电线与用户间连有一理想降压变压器，其原副线圈匝数比为，流入用户端的电流是下列下列关系式正确的是A．B．C．输电线路上损失的电功率为D．理想变压器的输入功率为9、如图所示的输电线路中，升压变压器T1和降压变压器T2均为理想变压器，电压表V1、V2分别接在T1和T2副线圈两端。已知T2原、副线圈匝数比为k，输电线的总电阻为r，T1原线圈接在电压有效值恒定的交流电源上，电压表和电流表均为理想电表。由于用户的负载变化，电流表A2的示数增加ΔI，则A．电流表A1的示数增大B．电压表V2的示数减小C．电压表V1的示数增大D．输电线上损失的功率增加10、如图所示，正方体真空盒置于水平面上，它的ABCD面与EFGH面为金属板，其他面为绝缘材料。ABCD面带负电，EFGH面带正电，从小孔P沿水平方向以相同速率射入三个带负电的小球a、b、c，最后分别落在1、2、3三点，则下列说法正确的是A．三个小球在真空盒中都做类平抛运动B．三个小球在空中运动时间相同C．c球落在平板上时速度最大D．c球所带电荷量最少三、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）利用图1装置做“验证机械能守恒定律”实验。(1)为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的_____。A．动能变化量与势能变化量B．速度变化量和势能变化量C．速度变化量和高度变化量(2)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图2所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T．设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量△Ep=_____，动能变化量△Ek=_____。12．（12分）如图甲所示，某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器的挂钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系．(1)该同学将实验器材如图甲所示连接后，沙桶的质量_____远小于小车及传感器总质量（填“需要”、“不需要”）．(2)先接通电源，再释放小车，获得一条纸带如图乙，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点，O为开始时打的第一个点，则OD间的距离为___cm.(3)图丙是根据实验数据绘出的s-t2图线（s为各计数点至起点O的距离），由此图可计算出图线的斜率为k，则可算出加速度为____．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．（10分）图1是交流发电机模型示意图．在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一矩形线圈abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的对称轴OO′转动，由线圈引出的导线ae和df分别与两个跟线圈一起绕OO′转动的金属圆环相连接，金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R形成闭合电路．图2是线圈的主视图，导线ab和cd分别用它们的横截面来表示．已知ab长度为L1，bc长度为L2，线圈以恒定角速度ω逆时针转动（只考虑单匝线圈）．（1）线圈平面处于中性面位置时开始计时，试推导t时刻整个线圈中的感应电动势e1的表达式；（2）若线圈电阻为r，求线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热．(其它电阻均不计)14．（16分）如图所示，一棱镜的截面为直角三角形ABC，A＝30°，斜边AB＝8cm，棱镜材料的折射率，在此截面所在的平面内，一条光线以60°的入射角从AC边的中点M射入棱镜，求出射点到B点的距离(不考虑光线沿原路返回的情况)。15．（12分）电视机中显像管（抽成真空玻璃管）的成像原理主要是靠电子枪产生高速电子束，并在变化的磁场作用下发生偏转，打在荧光屏不同位置上发出荧光而形成像。显像管的原理示意图（俯视图）如图1所示，在电子枪右侧的偏转线圈可以产生使电子束沿纸面发生偏转的磁场（磁场方向与纸面垂直），该磁场分布的区域截面为圆形，如图2所示。由于电子的速度极大，同一电子穿过磁场过程中可认为磁场没有变化，是稳定的匀强磁场。已知电子质量为m，带电荷量为-e，电子枪加速电压为U，偏转磁场区域的半径为R，其圆心为O点。当没有磁场时，电子束通过O点，打在荧光屏正中的M点，O点到荧光屏中心的距离OM=L。若电子被加速前的初速度和所受的重力、电子间的相互作用力以及地磁场对电子束的影响均可忽略不计，不考虑相对论效应及磁场变化所激发的电场对电子束的作用。（1）求电子束经偏转磁场后打到荧光屏上P点时的速率；（2）下图a、b为偏转磁场的磁感应强度B随时间t变化的两种图像，图c为屏幕示意图，请画出两种情况下屏幕上分别出现的图样。注：在该磁场作用下，电子只在水平方向有偏转，落点在屏幕中央水平轴上；（3）若使电子发生水平方向偏转的磁场磁感应强度大小为B，屏幕水平宽度为d，设d=2L。为使电子打在屏幕内，求B的大小范围。

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、B【解析】AB、当球形物体沿细杆匀速下滑时，由力的平衡条件可知细杆的弹力：，且，解得，球被释放后所受杆的作用力，仅增大θ(θ<90°)，则有球形物体的重力沿杆的分力大于杆对球形物体的摩擦力，小球被释放后沿杆加速下滑，小球被释放后所受杆的作用力变小，故A错误，B正确；D、当挂上一质量为m的物体时，以两物体整体为研究对象，沿杆向下的重力分力为：，细杆所受的压力大小为：，细杆所受的压力变大，由牛顿第三定律可知，D错误；C、球形物体所受的摩擦力即沿杆向上的力，大小为：，摩擦力增大，分析可知F1=F2，因此球形物体仍沿细杆匀速下滑，故C错误；故选B．2、D【解析】卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子的核式结构，故A错误；根据衰变实质，可知原子核经过2次α衰变，中子少了4个，一次β衰变后，中子变为质子，中子又少1个，中子共少了5个，故B错误；β射线是原子核内的中子转化为质子同时释放一个电子，故C错误；比结合能越大的，平均拆开一个核子需要的能量更多，原子核越稳定，故D正确．3、B【解析】

离子从M进入磁场，从N点离开磁场，离子刚进入磁场时受到的洛伦兹力方向斜向右下方，由左手定则可知，离子带正电；离子从小孔M射入磁场，与MN方向的夹角为α，则离子从小孔N离开磁场时速度与MN的夹角也为α，过入射速度和出射速度方向作垂线，得到轨迹的圆心O′，画出轨迹如图，由几何知识得到轨迹所对应轨迹半径：r=洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：又：解得：，故B正确，ACD错误．4、D【解析】试题分析：试题分析：条形磁铁从线圈正上方由左向右运动的过程中，线圈中的磁通量先增大后减小，根据楞次定律的第二种描述：“来拒去留：可知，线圈先有向下和向右的趋势，后有向上和向右的趋势；故线圈受到的支持力先大于重力后小于重力；同时运动趋势向右．故选D考点：楞次定律点评：线圈有运动趋势是因发生了电磁感应而产生了感应电流，从而受到了安培力的作用而产生的；不过由楞次定律的描述可以直接判出，并且能更快捷5、B【解析】

A、根据可知加速度a由速度的变化量△v和速度发生改变所需要的时间△t共同决定，虽然△v大，但△t更大时，a可以很小，故A错误。B、加速度的方向与物体的速度变化量的方向相同，选项B正确；C、当物体的速度为0时，若物体所受的合外力不为0，其加速度不为0，若合力为0，则加速度为0，如火箭刚点火时，速度为零而加速度不为零，故C错误。D、根据可知物体速度变化很快时，其加速度一定很大，选项D错误；故选B。【点睛】把握加速度的定义式中各个物理量的含义以及各个物理量之间的关系是解决此类问题的关键，是正确理解加速度的定义的基础。6、B【解析】

电动机未启动时，U灯＝E－I1r＝（12.5－10×0.05）V＝12V，车灯功率P灯＝U灯I1＝120W；电动机启动时，U灯′＝E－I2r＝（12.5－58×0.05）V＝9.6V，设车灯阻值不变，由P＝，可得P′＝（）2×P灯＝（）2×120W＝76.8W，电功率的减少量ΔP＝P－P′＝（120－76.8）W＝43.2W，选项B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、AC【解析】

A.当线圈N接入恒定电流时，穿过线圈M的磁通量不变，不产生感应电动势，不能为电动汽车充电;故A正确.B.当线圈N接入正弦式交变电流时，穿过线圈M的磁通量按正弦规律变化，由法拉第电磁感应定律可知，线圈M两端产生变化的电压;故B错误.C.穿过线圈M的磁感应强度均匀增加，根据楞次定律，如果线圈闭合，感应电流的磁通量向下，故感应电流方向从b向a，则a端为正极，b端为负极，a点电势比b点高;故C正确.D.根据法拉第电磁感应定律，有：E=nΔφΔt=nsΔBΔt，设受电线圈外接电路的电阻为R，由闭合电路的欧姆定律得M两端的电压为U=8、BD【解析】

A.由于输电线与用户间连有一理想变压器，匝数与电流成反比，所以，故A错误；B.输电线上损失的电压为U-U1=I1r，故B正确；C.等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，所以输电线是损耗的功率是：P=I12r．故C错误；D.理想变压器的输入功率为U1I1=UI1-I12r．故D正确；9、AB【解析】

A.T2原、副线圈匝数比为k，所以，所以电流表A1的示数增大，A正确。B.因为电流表A1的示数增大，所以输电线上损失电压增加，变压器T2原线圈电压减小，根据变压器原理得电压表V2的示数减小，B正确。C.因为T1原线圈接在电压有效值恒定的交流电源上，所以电压表V1的示数不变，C错误。D.因为输电线上电流增大，根据功率方程可知，输电线损失功率增加量一定不是，D错误。10、BC【解析】

A．ABCD面带负电，EFGH面带正电，则正方体内电场方向水平向左，带负电的小球所受电场力水平向右，带负电的小球以水平向右的速度进入正方体内，小球水平方向做匀加速直线运动，竖直方向只受重力且无初速，则小球竖直方向做自由落体运动，小球在真空盒中做的不是类平抛运动，故A项不符合题意；B．小球竖直方向做自由落体运动，下落的高度相同，三个小球在空中运动时间相同，故B项符合题意；C．设小球落在平板上时，水平方向速度为vxx=小球c水平方向位移最大，则小球c落在平板上时水平速度最大，三小球竖直方向运动情况相同，三小球落在平板上时竖直速度相同，据速度的合成知，c球落在平板上时速度最大，故C项符合题意；D．据运动学公式和牛顿第二定律可得：qE由于三小球的质量关系未知，所以三球所带电荷量关系不确定，故D项不符合题意。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、A；mghB；m(h【解析】

(1)物体做自由落体运动，如果重力势能的减少量等于动能的增加量，则可以证明物体的机械能守恒。(2)根据重力势能的计算公式可以求出物体重力势能的减少量，根据匀变速直线运动的推论求出物体在B点时的速度，然后应用动能的计算公式求出动能的增加量。【详解】(1)验证机械能守恒定律原理是看减少的重力势能和增加的动能是否相等，所以需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量，故A正确。(2)从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量△Ep=mghB；B点的速度：vB=AC2T【点睛】解决本题的关键掌握实验的原理，会通过原理确定器材，以及掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度的大小，关键是匀变速直线运动推论的运用。12、不需要1.202k【解析】

（1）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．

（2）由图示刻度尺确定其分度值，读出其示数．

（3）应用匀变速直线运动的位移公式与图示图象求出加速度．【详解】（1）该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小，不是将砝码和砝码盘的重力作为小车的拉力，故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量．

（2）有图示刻度尺可知，其分度值为1mm，OD间的距离为：2.20-1.00=1.20cm．

（3）小车做初速度为零的匀加速直线运动，位移：s=at2，则s-t2图象的斜率：k=a，由图示图象可知：，则加速度：a=2k=2×0.465=0.93m/s2；【点睛】本题考查了实验注意事项、刻度尺读数、求加速度；对刻度尺读数时要先确定刻度尺的分度值，然后再读数，读数时视线要与刻度线垂直；应用