2021-2022学年浙江省杭州市杭州市第四中学物理高二下期末检测模拟试题含解析

2021-2022高二下物理期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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1所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图2中曲线a、b所示，则（）A．两次时刻线圈平面均与磁场方向平行B．曲线a、b对应的线圈转速之比为3:2C．曲线a表示的交变电动势频率为50HzD．曲线b表示的交变电动势有效值为10V2、如图所示，在半径为R的圆形区域内，有匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于圆平面（未画出）。一群比荷为qm的负离子以相同速率v0（较大），由A．离子在磁场中运动时间一定相等B．离子在磁场中的运动半径一定不相等C．由Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长D．沿PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大3、已知压敏电阻的受力面所受压力越小，其阻值越大，如图甲，将压敏电阻平放在竖直升降电梯的轿厢内，受力面朝上，在其受力面上放一质量为物体，电梯静止时电压表示数为；某段时间内电压表示数随时间变化图线如图乙，则（）A．时间内压敏电阻受力面所受压力恒定B．时间内电容器处于放电状态C．时间内电梯做匀加速运动D．之后电梯处于失重状态4、静止的实验火箭，总质量为M，当它以对地速度v0喷出质量为Δm的高温气体后，火箭的速度为()A．ΔmB．－ΔmC．ΔmD．－Δm5、如图所示，虚线表示等势面，相邻两等势面间的电势差相等，有一带电的小球在该电场中运动，不计小球所受的重力和空气阻力，实线表示该带正电的小球的运动轨迹，小球在a点的动能等于20eV，运动到b点时的动能等于2eV，若取C点为零电势点，则这个带电小球的电势能等于－6eV，它的动能等于：（）A．16eV B．14eV C．6eV D．4ev6、一个验电器原来带少量正电，如果用一根带大量负电的橡胶棒接触验电器的金属球，金属箔的张角将()A．变小B．变大C．先变小后变大D．先变大后变小二、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、某同学在学习了动力学知识后,绘出了一个沿直线运动的物体的位移x、速度v、加速度a随时间变化的图象如图所示,若该物体在t=0时刻,初速度均为零,则下列图象中表示该物体在t=6s内位移一定不为0的是()A． B．C． D．8、用相同强度、相同频率的两束紫外线分别照射两种不同金属表面，产生光电效应时，下列说法正确的是（）A．两束光的光子能量相同B．在单位时间里逸出的电子数相同C．两金属逸出的光电子最大初动能相同D．从两金属表面几乎同时逸出光电子9、一群处于激发态的氢原子向基态跃迁，发出的光以相同的入射角照射到一块平行玻璃砖A上，经玻璃砖A后又照射到一块金属板B上，如图所示，则下列说法正确的是（）A．入射光经玻璃砖A后会分成相互平行的三束光线，从跃迁到发出的光经玻璃砖A后的出射光线与入射光线间的距离最小B．在同一双缝干涉装置上，从跃迁到发出的光形成的干涉条纹最窄C．经玻璃砖A后有些光子的能量将减小，有些光在玻璃砖的下表面会发生全反射D．若从能级跃迁到能级放出的光子刚好能使金属板B发生光电效应，则从能级跃迁到基态放出的光子一定能使金属板B发生光电效应10、室外天线放大器能将室外接收到的微弱电视信号放大，使得电视机更清晰。放大器放置在室外的天线附近，为它供电的电源盒放置在室内，连接电源盒与放大器的两条电线兼有两种功能：既是天线放大器的50Hz低频电源线，同时又将几百兆赫兹高频电视信号送入室内，供电视机使用。即低频电流和高频电流共用一个通道，室内电源盒的内部电路如图所示，关于电容器C和电感线圈L的作用，下面说法中正确的是（）A．电容器C的作用是阻高频电视信号、通低频电流B．电容器C的作用是阻低频电流、通高频电视信号使之输送到电视机C．电感线圈L的作用是阻碍高频电视信号进入变压器D．电感线圈L的作用是阻低频电流、通高频电视信号三、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）利用电流表和电压表测量一节干电池的电动势和内阻。实验室电流表内阻约为0.2~0.6，电压表内阻约为1.5~5k，被测干电池内阻约为1，要求尽量减小实验误差。(1)应该选择的实验电路是图中的__________（填“甲”或“乙”）。(2)现有电流表（0~0.6A）、开关和导线若干，以及以下器材：A．电压表（0~15V）B．电压表（0~3V）C．滑动变阻器（0~10）D．滑动变阻器（0~300）实验中电压表应选用__________；滑动变阻器应选用__________。（填相应器材前的字母）(3)某位同学记录的6组数据如表所示，其中5组数据的对应点已经标在图丙的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出U-I图线。（______）序号123456电压U/V1451401.301.251.201.10电流I/A0.0600.1200.2400.2600.3600.480(4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E=__________V，内阻r=__________。(5)实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电流表的示数I及干电池的输出功率P都会发生变化。选项图中正确反映P-I关系的是__________。A．B．C．D．12．（12分）某校综合实践STEM小组，利用实验室提供如下实验器材探究干电池的电动势和内阻：A．定值电阻R0=2Ω；B．滑动变阻器R，阻值范围：0～20Ω；C．电压表V，量程有0～3V和0～15V；D．安培表A，量程有0～0.6A和0～3A；（1）实验过程中，电压表应选取的量程为_____；电流表选取的量程应为_____。（2）刚开始时该同学担心电路短路，将定值电阻按照如下左图的电路图连接到电路中。但在实际测量过程中，发现滑动变阻器在移动过程中，安培表读数有明显的变化，但伏特表的读数变化不大，只有在安培表读数最大时，伏特表指针稍稍偏转。根据上述情况推断，该电路图应该如何改进？请在下图方框中连出正确的实物电路图_____，并将实物图连线补充完整________。（3）小虎同学随意地将实验数据记录在草稿纸上，如下左图所示。请你帮他整理一下，将I和U对应数据画在如下右图的坐标纸中_________。（4）利用上述数据可求得该干电池的电动势E=___V；内阻r=____Ω．（小数点后保留一位。若要利用图线，答题纸方格图可供选用）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，ABC是固定在竖直平面内的绝缘圆弧轨道，圆弧半径为R.A点与圆心O等高，B、C点处于竖直直径的两端．PA是一段绝缘的竖直圆管，两者在A点平滑连接，整个装置处于方向水平向右的匀强电场中．一质量为m、电荷量为＋q的小球从管内与C点等高处由静止释放，一段时间后小球离开圆管进入圆弧轨道运动．已知匀强电场的电场强度E＝(g为重力加速度)，小球运动过程中的电荷量保持不变，忽略圆管和轨道的摩擦阻力．求：(1)小球到达B点时速度的大小；(2)小球到达B点时对圆弧轨道的压力；14．（16分）匝数为100匝的闭合矩形金属线圈abcd绕垂直于磁感线的固定轴OO′匀速转动，周期为0.02s线圈平面位于如图所示的匀强磁场中．线圈总电阻为2Ω，从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈中感应电流最大值，求：(1)线圈中电流瞬时值表达式；(2)线圈转动一周产生的焦耳热；(3)线圈中感应电流为1A时穿过线圈磁通量的变化率．15．（12分）如图所示，电阻不计的光滑U形导轨水平放置，导轨间距l＝0.5m，导轨一端接有R＝4.0Ω的电阻．有一质量m＝0.1kg、电阻r＝1.0Ω的金属棒ab与导轨垂直放置．整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B＝0.2T．现用F＝5N的水平恒力垂直拉动金属棒ab，使它由静止开始向右加速运动，当金属棒向右运动的距离为x＝2m时速度达到v＝10m/s．设导轨足够长．求：（1）此时金属棒ab中电流I的大小和方向；（2）此时金属棒ab两端的电压U；（3）金属棒在向右运动2m的过程中，电阻R产生的焦耳热QR．

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】A、在t=0时刻瞬时电动势为零，则磁通量最大线圈平面均与磁场方向垂直，线圈一定处在中性面上，故A错误．B、由图可知，a的周期为4×10-2s；b的周期为6×10-2s，则由转速可知，转速与周期成反比，故转速之比为3:2，故B正确．C、曲线a的交变电流的频率，故C错误．D、曲线a和b对应的线圈转速之比为3：2，曲线a表示的交变电动势最大值是15V，根据得曲线b表示的交变电动势最大值是10V，而，故D错误．故选B．【点睛】本题考查了有关交流电描述的基础知识，要根据交流电图象正确求解最大值、有效值、周期、频率、角速度等物理量．2、C【解析】

A.设粒子轨迹所对应的圆心角为θ，则粒子在磁场中运动的时间为t=θ2πT，T=2πmqBB.离子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB=mv2r，解得：r=CD.由圆的性质可知，轨迹圆与磁场圆相交，当轨迹圆的弦长最大时偏向角最大，故应该使弦长为PQ，故由Q点飞出的粒子圆心角最大，所对应的时间最长；此时粒子一定不会沿PQ射入。故C符合题意，D不符合题意；3、D【解析】

由图压敏电阻上的电压不变，由欧姆定律知，其阻值不变；当电压增大时，压敏电阻以外的其余部分分担的电压减小，由欧姆定律可知，电路中的电流值将减小，所以电路中的电阻值增大，其余的部分电阻值不变，所以压敏电阻的电阻值增大．A.在时间内压敏电阻上的电压增大，说明压敏电阻的电阻值增大，知压敏电阻的受力面所受压力减小．故A错误；B.由电路图可知，电容器两端的电压与电压表两端的电压是相等的，在时间内电压表两端的电压增大，所以电容器两端的电压增大，则电容器处于充电状态．故B错误；CD.之后电压表两端的电压大于开始时电压表两端的电压，所以压敏电阻的受力面所受压力小于开始时受到的压力，所以电梯处于失重状态，电梯可能减速上升或者加速下降．故CD错误．故选D．4、D【解析】

火箭喷气瞬间，内力远大于外力，可认为系统动量守恒，则0=Δmv0+(M-Δm)v，解得：火箭的速度v=-Δmv【点睛】动量守恒条件：①系统不受外力或受外力的矢量和为零。②相互作用的时间极短，相互作用的内力远大于外力，如碰撞或爆炸瞬间，外力可忽略不计，可以看作系统的动量守恒。③系统某一方向上不受外力或受外力的矢量和为零；或外力远小于内力，则该方向上动量守恒(分动量守恒)。④在某些实际问题中,一个系统所受外力和不为零，内力也不是远大于外力，但外力在某个方向上的投影为零，那么在该方向上可以说满足动量守恒的条件。5、B【解析】小球自a点运动到b时，电场力做负功：Wab=2eV-20eV=-18eV

①

由于相邻两等势面的电势差相等，故电势差的大小关系有：Uab=3Ubc

②

从b到c电场力做正功，根据动能定理有：Wbc=Ekc-Ekb

③

联立①②③可得Ekc=8eV．

由于只有电场力做功，电势能和动能和保持不变，故在c点：E=Ep+Ek=8eV

即电势能和动能之和为8eV，因此当电势能等于-6eV时动能为14eV，故ABD错误，C正确．

故选C．6、C【解析】

验电器原来带正电，如果用一根带大量负电的金属棒接触验电器的金属球，金属棒上的部分负电荷中和了验电器上的正电荷，验电器的金属箔片张角变小，但是还剩余一部分负电，荷验电器的金属箔片的张角还会变大．故选C．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、BCD【解析】

根据A图象可知，6s时的位移x=1-1=1．故A错误。B图中，速度时间图线与坐标轴围成的面积表示位移，则6s内位移为正。故B正确。C图中，1-1s内加速度不变，做匀加速直线运动，1-2s内加速度方向，大小不变，向正方向做匀减速直线运动，2s末速度为零。在一个周期内速度的方向不变，则6s内位移不为零。故C正确。D图中，在1-1s内，向正方向做匀加速直线运动，1-2s内加速度方向改变，大小不变，向正方向做匀减速直线运动，2s末速度为零，2-3s内向负方向做匀加速直线运动，运动的方向发生变化，4s末位移为零，6s末位移等于2s末位移，不为零。故D正确。8、ABD【解析】

根据E=hv知，两束光的频率相同，则光子能量相同，故A正确．由于两束光的强度相同，则产生光电效应，单位时间内逸出的光电子数目相同，故B正确．根据光电效应方程Ekm=hv-W0，入射光的频率相同，两种金属的逸出功不同，则逸出的光电子的最大初动能不相同，故C错误．光电效应具有瞬时性，光电子的发射几乎是瞬时的，则从两金属表面几乎同时逸出光电子，故D正确．故选ABD．【点睛】解决本题的关键掌握光电效应的规律及光电效应方程，知道发生光电效应的条件，以及知道入射光的强度影响单位时间内逸出光电子的数目．9、AD【解析】

A．一群处于激发态的氢原子向基态跃迁，发出三种不同频率的光子，光线经过平行玻璃砖折射后，出射光线与入射光线平行。从跃迁到发出的光频率最小，则折射率最小，偏折程度最小，根据几何关系知，出射光线与入射光线间的距离最小，故A正确；B．根据可知，频率最大的光，波长最短，条纹间距最窄，从跃迁到发出的光频率最小，故B错误；C．经玻璃砖A后，光子的频率不变，所以能量不变，在玻璃砖的下表面，根据光的可逆性，知不可能发生全发射，故C错误；D．从能级跃迁到能级放出的光子频率最小，该光子若能发生光电效应，则其它光子也能发生光电效应，故D正确。故选AD。10、BC【解析】

A．电容器C对高频电视信号的阻碍作用较小，但有阻碍，故A错误；B．高频电视信号是交流电，电容器有通高频、阻低频的特点，故B正确；C．电感线圈L的作用是通低频、阻高频，故能够阻碍高频电视信号进入变压器，故C正确；D．电感线圈L对50Hz低频阻碍作用较小，故D错误；故选BC。【点睛】本题关键是明确电容器和电感线圈的作用，然后再结合具体电路进行分析。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、甲BC1.50（1.49～151均可）0.83（0.81～0.85均可）C【解析】

(1)[1]．干电池内阻较小，远小于电压表内阻，选用甲电路时电源内阻的测量值相对误差小。(2)[2][3]．一节干电池的电动势为1.5V左右，故电压表应选用量程较小的B，干电池的内阻很小，为调节方便，滑动变阻器应选用总阻值较小的C。(3)[4]．U-I图线如图所示。(4)[5][6]．由U=E-Ir知U-I图线在U轴上的截距表示E、斜率的绝对值表示r，由图线可得E=1.50V，r≈0.83。(5)[7]．电压表测量路端电压，其示数随滑动变阻器的阻值增大而增大，而当内阻和外阻相等时，输出功率最大，此时输出电压为电动势的一半。外电路断开时，路端电压等于电源的电动势，此时输出功率为零，故符合条件的图像应为C。12、0～3V0～0.6A1.60.2【解析】

第一空、一节干电池电动势约为1.5V，电压表应选择0～3V量程。第二空、电路最大电流约为零点几安培，电流表应选择0～0.6A量程。第三空、电压表示数变化较小，说明电源内阻太小，为使电压表示数变化明显，应把定值电阻与电源串联组成等效电源，电压表测路端电压，电流表测电路电流，实验电路图如图所示：第四空、根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示；第五空、根据实验数据在坐标系内描出对应点，根据描出的点作出图象如图所示：第六空、由图示电源U﹣I图象可知，电源电动势为：E=1.56V≈1.6V。第七空、电源内阻为：r=∆U∆I-R0=1.56-0.480.5Ω-2Ω=0.16Ω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)(2)【解析】(1)小球从P运动到A的过程中，由动能定理得：解得：