2021-2022学年山西大学附中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、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、在研究甲、乙两种金属光电效应现象的实验中，光电子的最大初动能Ek与入射光频率v的关系如图所示，则A．两条图线与横轴的夹角α和β一定不相等B．若增大入射光频率v，则所需的遏止电压Uc随之增大C．若某一频率的光可以使甲金属发生光电效应，则一定也能使乙金属发生光电效应D．若增加入射光的强度，不改变入射光频率v，则光电子的最大初动能将增大2、如图所示，直线a与四分之一圆弧b分别表示两质点A、B从同一地点同时出发，沿同一方向做直线运动的v-t图像，当B的速度变为0时，A恰好追上B，则当A、B速度相同时，B的加速度大小为A．m/s2 B．m/s2 C．2m/s2 D．πm/s23、氢原子从能级n向基态跃迁比从能级n+1向基态跃迁少发出5种不同频率的光子，则（）A．n=3B．n=4C．n=5D．n=64、如图所示，理想变压器原线圈与120V的交流电源相连，副线圈并联两个灯泡A和B，灯泡A、C的额定功率皆为30W，正常发光时电阻皆为30Ω，已知三灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为1.0A，则下列说法中正确的是A．原副线圈匝数为3：1B．原副线圈匝数为4：1C．正常发光时B灯电阻为30ΩD．流过灯泡B的电流为1A5、如图所示，A、B、C三球的质量均为m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连；A、B间由一轻质细线连接；B、C间由一轻杆相连。倾角为θ的光滑斜面固定在地面上，弹簧、细线与轻杆均平行于斜面，初始系统处于静止状态。则细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是（）A．A球的加速度沿斜面向上，大小为3gsinθB．C球的受力情况未变，加速度为零C．B、C两球的加速度均沿斜面向下，大小均为gsinθD．B、C之间杆的弹力大小为mgsinθ6、一物块在水平地面上，以一定的初速度沿水平面滑动，直至速度为零，物块与水平面的动摩擦因数恒定，则关于物块运动的位移（）、位移与时间比值（）、速度（）、加速度（）随时间t变化的图像正确的是（设初速度的方向为正方向）A． B． C． D．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、月球的表面长期受到宇宙射线的照射，使得“月壤”中的23He含量十分丰富．科学家认为，23HeA．23B．23C．23D．238、如图所示，光滑的水平地面上有两块质量均为m的木块A、B，A、B之间用轻绳水平连接，现在A上沿细绳所在直线施加一水平恒力F，A、B一起做匀加速运动，将质量为2m的木块C放在某一木块上面，再施加水平恒力F作用在A上，系统仍加速运动，且始终没有相对滑动，下列说法正确的是（）A．C放在A上比放在B上运动时的加速度大B．若C放在A上，绳上拉力减小C．若C放在B上，绳上拉力为D．若C放在B上，B、C间摩擦力为9、一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0s时刻的波形图如图所示．已知波速为0.4m/s，且波刚传的c点．下列选项正确的是（）A．波源的振动周期为0.2sB．t=0s时，质点c点沿y轴正方向运动C．在t=0s时，质点a的加速度比质点b的加速度小D．质点a比质点b先回到平衡位置E.t=0.1s时，质点c将运动到x=12cm处10、M、N是某电场中一条电场线上的两点，若在M点释放一个初速度为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿电场线由M点运动到N点，其电势能随位移变化的关系如图所示，则以下判断正确的是A．电子在N点的动能大于在M点的动能B．电场可能是匀强电场C．电子运动的加速度越来越小D．电子运动的轨迹可能是曲线三、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）在利用图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系的实验中．（1）下列做法正确的是________（填字母代号）．A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行B．在长木板带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块，使小车在不受牵引力时能匀速下滑C．实验时，先放开小车再接通打点计时器的电源D．增减小车上的砝码改变质量后，不需要重新调节木板倾斜度（2）为使砝码盘及盘内砝码受到的总重力近似等于小车运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码盘及盘内砝码的总质量________小车和小车上砝码的总质量．（选填“远大于”“远小于”或“近似等于”）（3）图2是实验中得到的一条纸带，纸带上已量出某些点间的距离．已知打点计时器的工作频率为，则小车的加速度________．（结果保留两位有效数字）（4）甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图1所示的装置放在水平桌面上，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度与拉力的关系，分别得到图3中甲、乙两条直线．设甲、乙用的小车及车上砝码的质量分别为，甲、乙用的小车及车上法码受到的阻力与重力之比分别为，则________，________．（选填“大于”“小于”或“等于”）12．（12分）在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图1所示，用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为5Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．（1）从图中读出金属丝的直径为__mm．（2）实验中某同学的实物接线如图2所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误．错误1：________________错误2：____________（3）若测得金属丝的直径用d表示，电阻用R表示，则该金属材料的电阻率ρ=__．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）(14分)如图所示，木板与水平地面间的夹角θ可以随意改变，当θ=30°时，可视为质点的一小木块恰好能沿着木板匀速下滑。若让该小木块从木板的底端以大小恒定的初速率v0=10m/s的速度沿木板向上运动，随着θ的改变，小物块沿木板滑行的距离x将发生变化，重力加速度g=10m/s2。(结果可用根号表示)（1）求小物块与木板间的动摩擦因数；（2）当θ角满足什么条件时，小物块沿木板滑行的距离最小，并求出此最小值。14．（16分）如图所示，在竖直平面内有一质量为2m的光滑“∏”形线框EFCD，EF长为L、电阻为r；FC＝ED＝2L，电阻不计．FC、ED的上半部分(长为L)处于匀强磁场Ⅰ区域中，且FC、ED的中点与其下边界重合．质量为m、电阻为3r的金属棒用最大拉力为2mg的绝缘细线悬挂着，其两端与C、D两端点接触良好，处在磁感应强度为B的匀强磁场Ⅱ区域中，并可在FC、ED上无摩擦滑动．现将“∏”形线框由静止释放，当EF到达磁场Ⅰ区域的下边界时速度为v，细线刚好断裂，Ⅱ区域内磁场消失．重力加速度为g.求：(1)整个过程中，克服安培力做的功；(2)EF刚要出磁场Ⅰ时产生的感应电动势；(3)线框的EF边追上金属棒CD时，金属棒CD的动能．15．（12分）直流电动机的工作原理可以简化为如图所示的情景，在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L，电阻不计。轨道端点MP间接有直流电源，电源内阻不计；电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好，以速度v0（v0平行于MN）向右做匀速运动，通过滑轮匀速提升重物，电路中的电流为I。求：(1)物体重力；(2)从宏观角度看导体棒由于运动切割磁感线，产生动生电动势，该电动势总是削弱电源的电动势，我们把这个电动势称为反电动势；①试证明：电流克服反电动势做功的功率等于该“电动机”提升重物所增加的机械功率；②求出该“电动机”提升重物的机械效率。

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】根据光电效应方程，可知图线的斜率表示普朗克常量，故两条图线与横轴的夹角α和β一定相等，故A错误；根据和，得，故增大入射光频率v，则所需的遏止电压随之增大，故B正确；根据光电效应方程，当时，，即甲的逸出功小于乙的逸出功，故当某一频率的光可以使甲金属发生光电效应，但此光不一定能使乙金属发生光电效应，故C错误；光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射强度无关，故D错误，故选B.2、A【解析】

设A的加速度为a。两质点A、B从同一地点出发，A追上B时两者的位移相等，即xa=xb。根据v-t图象的“面积”表示位移，得at2=×π×22，由题知t=2s，解得a=m/s2。所以当AB速度相等时曲线b与直线a的斜率乘积等于1，则B的加速度大小为m/s2，故选A。3、C【解析】根据数学组合公式，有Cn2=nn-12，Cn+12=n+1n+1-124、A【解析】根据题意，闭合开关S，三个灯泡均能正常发光，设通过灯泡C的电流为I，C两端的电压为U，则：U=I1RC=1.0×30=30V；所以变压器的输入电压：U1=U0-U=120-30=90V；灯泡A的额定功率为30W，A两端的电压：；所以原副线圈的匝数比：．故A正确，B错误；副线圈上的总电流：，所以流过B的电流：．故D错误；由欧姆定律可得，正常发光时B灯电阻为：．故C错误；故选A．点睛：此题解题的突破口在原副线圈的电流关系，特别注意电源总电压与加在副线圈两端电压的关系，难度适中．5、C【解析】

A、初始系统处于静止状态，把看成整体，对其受力分析，受重力、斜面的支持力、细线的拉力，对重力沿斜面和垂直斜面进行正交分解，根据共点力平衡条件得；对进行受力分析，受重力、斜面的支持力、弹簧的拉力和细线的拉力，对重力沿斜面和垂直斜面进行正交分解，根据共点力平衡条件得，细线被烧断的瞬间，绳在断后弹力会突变为零，弹簧的弹力不变，根据牛顿第二定律得球的加速度沿斜面向上，大小为，故选项A错误；BC、细线被烧断的瞬间，把看成整体，根据牛顿第二定律得球的加速度，两球的加速度均沿斜面向下，故选项B错误，C正确；D、对进行受力分析，受重力、杆的弹力和斜面的支持力，根据牛顿第二定律得，解得，所以、之间杆的弹力大小为0，故选项D错误。6、B【解析】

A.x-t图象的斜率表示速度，斜率增大，物块的速度在增大，而物体做减速运动，故A错误；B.根据x=v0t-at2，变形可得：故图象为直线，选项B正确；C.物块运动的方向一直为正方向，因此速度为正，物块做匀减速直线运动，v=v0-at，故v-t图线为直线，且初速度的方向为正方向，故C错误；D.由于物块与水平面间的动摩擦因数恒定，因此加速度恒定，且加速度方向与运动方向相反，即加速度为负值，选项D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、BC【解析】

AB.23He是氦元素的一种同位素，质量数是3，电荷数是2，原子核内有两个质子一个中子，故AC.发生核聚变放出能量就会有质量亏损，故C正确；D.原子核内的核子是靠核力紧密结合在一起的，而不是靠万有引力紧密结合在一起的，故D错误．故选：BC8、BD【解析】

A.设原来的加速度为a0，根据牛顿第二定律可得F＝2ma0，因无相对滑动，所以，无论C放到哪块上，根据牛顿第二定律都有：F＝4ma，，都将减小，且C放在A上和放在B上运动时的加速度相同，故A错误。B.若C放在A木块上面，以B为研究对象，设绳子拉力T，则T＝ma，绳子拉力减小，故B正确；C.若C放在B上，以BC为研究对象，根据牛顿第二定律可得T＝3ma＝F，故C错误；D.若C放在B上面，以C为研究对象，根据牛顿第二定律可得B、C间摩擦力为f＝2ma＝F，故D正确。9、ABC【解析】从图中可知波长，故振动周期，A正确；根据走坡法可知质点c正通过平衡位置向上振动，B正确；根据回复力公式可知在t=0时刻质点a的为质点b的位移小，即质点a的回复力小于质点b的回复力，所以质点a的加速度小于质点b的加速度，C正确；t=0时刻质点a正向下振动，即要回到平衡位置所需要的时间大于十分之一周期，而质点b回到平衡位置所需时间等于四分之一周期，故质点b比质点a先回到平衡位置，D错误；波上的质点只在平衡位置上下振动不随波迁移，E错误10、AC【解析】

A．电子从M运动到N过程中，只受电场力，电势能减小，电场力做正功，则动能增加，因此N点的动能大于M点的动能，故A正确；B．电子通过相同位移时，电势能的减小量越来越小，说明电场力做功越来越小，由W=Fs可知，电子所受的电场力越来越小，场强减小，不可能是匀强电场，故B错误；C．由于电势能-位移图线的斜率表示电场力的大小，根据图象可知，电子受到的电场力越来越小，故该电场不是匀强电场，电子做加速度逐渐减小的加速运动，故C正确；D．带电粒子初速度为零且沿电场线运动，其轨迹一定为直线，故D错误．故选AC．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、AD远小于0.88小于大于【解析】

(1)A、使牵引木块的细绳与长木板保持平行可以保证拉力稳定，否则对小车的拉力只是绳子拉力的分力，故A正确；B.应该在打点计时器的一段垫上薄木块，故B错误；C.实验时，先接通打点计时器，然后再放开小车，故C错误；D.平衡摩擦力后重力沿斜面向下的分力等于摩擦力，与小车质量无关，以后改变小车质量不需要重新调节，故D正确．故选AD；(2)为使砝码盘及盘内砝码受到的总重力近似等于小车运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码盘及盘内砝码的总质量远小于小车和小车上砝码的总质量；(3)根据△x=aT2，可知a=m/s2=0.88m/s2(4)当没有平衡摩擦力时有：F−f=ma,故a=F−μg，即图线斜率为，纵轴截距的大小为μg，观察图线可知m甲小于m乙，μ甲大于μ乙，μ即为题中说的k；12、（1）0.680（2）电流表采用内接法导线接在滑动变阻器滑片上（3）【解析】

（1）由图示螺旋测微器可知，其示数为：0.5mm+18.0×0.01mm=0.680mm；

（2）金属丝的电阻大约为5Ω，电流表内阻很小约为零点几欧姆，电压表内阻很大，约为几千甚至几万欧姆，电压表内阻远大于金属丝电阻，电流表应采用外接法，由图示电路图可知，电流表采用内接法，这是错误的，另外，导线接在滑动变阻器滑片上也是错误的．

（3）由电阻定律可知：，电阻率：；【点睛】本题