2022届新疆乌鲁木齐市沙依巴克区乌鲁木齐四中物理高二下期末联考模拟试题含解析

2021-2022高二下物理期末模拟试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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，理想变压器的原线圈接在u=220sin100πt（V）的交流电源上，副线圈接有R=110Ω的负载电阻，原、副线圈的匝数之比为4:1。电流表、电压表均为理想电表。则A．电压表的示数为220VB．电流表的示数为0.5AC．变压器的输入功率为27.5WD．变压器输出交流电的周期为50s2、—个静止的放射性同位素的原子核衰变为,另一个静止的天然放射性元素的原子核衰变为,在同一磁场中,得到衰变后粒子的运动径迹1、2、3、4,如下图所示,则这四条径迹依次是()A．电子、、、正电子B．、电子、正电子、、C．、正电子、电子、D．正电子、、、电子3、如图所示，将盛有温度为T的同种气体的两容器用水平细管相连，管中有一小段水银将A、B两部分气体隔开，现使A、B同时升高温度，若A升高到，B升高到，已知，要使水银保持不动，则A． B． C． D．4、一定质量的0°C的水在凝结成0°C的冰的过程中,它内能的变化是()A．分子平均动能增加,分子势能减少 B．分子平均动能减少,分子势能增加C．分子平均动能不变,分子势能增加 D．分子平均动能不变,分子势能减少5、幽门螺标菌可以引发多种胃病,因此能否准确、迅速地检测病人是否受到感染,对于治疗方案的选择是个关键．幽门螺杆菌在生命过程中会产生一种酶,它使尿素分解,生成物中包括二氧化碳．如果在检测前让病人服下少量尿素,根据呼出的气体中是否含有酶分解尿素产生的二氧化碳,即可做出诊断．然而,正常新陈代谢也会产生二氧化碳．为了将二者区分,可以请病人服下用合成的尿素,具有放射性,能够自发地进行衰变,因此检测呼出的二氧化碳是否具有放射性即可准确判断．但是射线对人体有害,所以这不是很好的办法．现在医院里普遍选用的尿素是用无放射性的合成的,用质谱仪或光谱分析的方法检测呼出的二氧化碳中是否含有,就可以判断病人的胃部是否被幽门螺杆菌感染,这种方法准确、迅速,现在已经得到了广泛应用．下列说法正确的是（）A．的化学性质不同B．的原子光谱不同C．衰变后变为D．衰变后生成的新核比的质量数少6、在一斜面顶端，将质量相等的甲乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上．甲球落至斜面时的动能与乙球落至斜面时的动能之比为（）A．2：1 B．4：1 C．6：1 D．8：1二、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，半径为R的半圆形区域内分布着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，半圆的左边垂直x轴放置一粒子发射装置，在－R≤y≤R的区间内各处均沿x轴正方向同时发射出一个带正电粒子，粒子质量均为m、电荷量均为q、初速度均为v，重力忽略不计，所有粒子均能到达y轴，其中最后到达y轴的粒子比最先到达y轴的粒子晚Δt时间，则()A．粒子到达y轴的位置一定各不相同B．磁场区域半径R应满足R≤C．从x轴入射的粒子最先到达y轴D．Δt＝－，其中角度θ的弧度值满足sinθ＝8、一简谐横波沿水平方向由质元a向质元b传播，波速为4m／s，a、b两质元平衡位置间的距离为2m，t-0时刻，a在波峰，b在平衡位置且向下振动，则该横波的周期可能为A．s B．s C．s D．s9、如图，一玻璃柱体的横截面为半圆形，细的单色光束从空气射向柱体的O点（半圆的圆心），产生反射光束1和透射光束1．已知玻璃折射率为，入射角为45°（相应的折射角为14°）．现保持入射光不变，将半圆柱绕通过O点垂直于图面轴线顺时针转过15°，如图中虚线所示，则()A．光束1转过15° B．光束1转过30°C．光束1转过的角度等于9° D．光束1转过的角度等于15°10、氢原子辐射出一个光子后，根据波尔理论，下述说法中正确的是（）A．氢原子的能级减小B．氢原子的电势能增大C．核外电子绕核旋转的半径增大D．核外电子的运动加速度增大三、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）如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平末端碰撞前后的动量关系。（1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是可以通过仅测量________（填选项前的符号），间接地解决这个问题。A．小球开始释放高度hB．小球抛出点距地面的高度HC．小球做平抛运动的射程（2）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。然后把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球mA．用天平测量两个小球的质量m1、B．测量小球m1开始释放高度C．测量抛出点距地面的高度HD．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置ME.测量平抛射程OM、ON（3）经测定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图所示。碰撞前、后m1的动量分别为p1与p112．（12分）某同学想要描绘标有“2.5V，0.3A”字样的小灯泡L的伏安特性曲线，要求灯泡两端的电压由零逐渐增加到额定值，且尽量减小实验误差，可供选择的器材除小灯泡、开关、导线外，还有：A．电压表V，量程0~3V，内阻约5kΩB．电流表A1，量程0~300mA，内阻约0.25ΩC．电流表A2，量程0~100mA，内阻约5ΩD．滑动变阻器R1，最大阻值10Ω，额定电流2.0AE.滑动变阻器R2，最大阻值100Ω，额定电流1.0AF.直流电源E，电动势约3V，内阻2Ω①上述器材中，电流表应选__________，滑动变阻器应选___________（填写所选器材前的字母代号）．②请将虚线框内图1所示的实验电路图补画完整，并在图2中进行实物连线（____）．③如图3是该同学根据实验数据描绘出的伏安特性曲线．从图线可以得出小灯泡灯丝的电阻率随温度变化的特点是___________________．④在实验中，当小灯泡两端加2.5V的电压时，此时小灯泡的电阻为__________Ω（保留两位有效数字）．⑤在滑动变阻器滑动过程中，若用P、I、U、R分别表示小灯泡的功率、通过的电流、两端的电压和电阻，则下列图像可能正确的是_________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）一列简谐横波由点向点传播，振幅为，时刻质点的位移为且向上振动，质点恰在平衡位置向上振动；经，质点的位移第一次为．（1）求质点振动的周期；（2）写出质点的振动方程．14．（16分）如图甲所示，用面积为S的活塞在气缸内封闭着一定质量的空气，活塞上放一砝码，活塞和砝码的总质量为m.现对气缸缓缓加热，使气缸内的空气温度从T1升高到T2，空气柱的高度增加了ΔL，已知加热时气体吸收的热量为Q，外界大气压强为p0.求：（1）此过程中被封闭气体的内能变化了多少？（2）气缸内温度为T1时，气柱的长度为多少？（3）请在图乙的V－T图上大致作出该过程的图象(包括在图线上标出过程的方向)．15．（12分）如图所示，两条平行的光滑金属导轨所在平面与水平面的夹角为θ，间距为d．导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与导轨平面垂直．质量为m的金属棒被固定在导轨上，距底端的距离为s，导轨与外接电源相连，使金属棒通有电流．金属棒被松开后，以加速度a沿导轨匀加速下滑，金属棒中的电流始终保持恒定，重力加速度为g．求下滑到底端的过程中，金属棒：（1）末速度的大小v；（2）通过的电流大小I；（3）通过的电荷量Q．

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.由u=220sin100πt（V），可得电源的有效值为；电压表的示数等于副线圈两端的电压，根据电压与匝数成正比可得。故A错误。B.通过电阻的电流为副线圈的电流，由电流与匝数成反比可得原线圈中的电流，即电流表的示数为。故B错误。C.变压器的输入功率等于输出功率，可求输出功率为，即输出功率为。故C正确。D.由电流瞬时值的表达式u=220sin100πt（V），可得,解得周期为。故D错误。2、B【解析】试题分析：放射性元素的原子核，沿垂直于磁场方向放射出一个粒子后进入匀强磁场，在洛伦兹力的作用下都做匀速圆周运动．放射性元素放出粒子，动量守恒，由半径公式，分析α粒子和β粒子与反冲核半径关系，根据洛伦兹力分析运动轨迹是内切圆还是外切圆，判断是哪种衰变．放射性元素放出正电子时，正粒子与反冲核的速度方向相反，而电性相同，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相反，两个粒子的轨迹应为外切圆．而放射性元素放出β粒子时，β粒子与反冲核的速度方向相反，而电性相反，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相同，两个粒子的轨迹应为内切圆．放射性元素放出粒子时，两带电粒子的动量守恒．由半径公式，可得轨迹半径与动量成正比，与电量成反比，而正电子和β粒子的电量比反冲核的电量小，则正电子和β粒子的半径比反冲核的半径都大，故轨迹1、2、3、4依次是：、电子、正电子、，B正确．3、B【解析】

由图分析可知原来A、

B两气体的压强相等，即，要使水银保持不动，A、B两部分做要发生等容变化，则对任一气体有：由数学知识可得：则由上知且初态温度相等，则要使△P相等，必须满足故B正确，ACD错误；故选B．【点睛】要使水银保持不动，AB两部分气体压强的增加量应相等．气体的体积不变，根据理想气体的状态方程，找出AB两部分气体的压强的变化情况，再进行分析．4、D【解析】

温度是分子的平均动能的标志，一定质量的水凝结成同温度的冰温度不变，则分子的平均动能不变；体积变大，放出热量，内能变小，则分子势能减小．故D正确，ABC错误．5、B【解析】

A.三种同位素只是中子数有略微差异，而影响物质化学性质的主要是电子和质子，化学反应主要是电子得失，共用，成键等，质子影响着电子的活动能力，与中子无什么影响，所以化学性质无明显差异，故A错误；B.中子数不同，会影响精细能级分裂的大小，即能级有差异，会影响原子光谱，故B正确；CD.由题意可知，自发进行衰变，衰变后原子序数会增加1，故衰变后的新核为，质量数不变，故CD错误。故选B．6、B【解析】

根据平抛运动的推论tanθ=2tanα得到甲、乙两个小球落在斜面上时速度偏向角相等，根据运动的合成与分解求出末速度即可解题．【详解】设斜面倾角为α，小球落在斜面上速度方向偏向角为θ，甲球以速度v抛出，落在斜面上，如图所示：

根据平抛运动的推论可得tanθ=2tanα，所以甲乙两个小球落在斜面上时速度偏向角相等；对甲有：，对乙有：，联立可得：．由于甲乙两球质量相等．所以动能之比等于速度之比的平方，故B正确，ACD错误．【点睛】本题主要是考查了平抛运动的规律，知道平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动．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、BD【解析】

粒子射入磁场后做匀速圆周运动，其运动轨迹如图所示：y=±R的粒子直接沿直线做匀速运动到达y轴，其它粒子在磁场中发生偏转。A.由图可知，发生偏转的粒子也有可能打在y=R的位置上，所以粒子到达y轴的位置不是各不相同的，故A错误；B.以沿x轴射入的粒子为例，若，则粒子不能达到y轴就偏向上离开磁场区域，所以要求，所有粒子才能穿过磁场到达y轴，故B正确；C.从x轴入射的粒子在磁场中对应的弧长最长，所以该粒子最后到达y轴，而y=±R的粒子直接沿直线做匀速运动到达y轴，时间最短，故C错误；D.从x轴入射的粒子运动时间为：沿y=±R的粒子直接沿直线做匀速运动到达y轴，时间最短，则所以其中角度为从x轴入射的粒子运动的圆心角，根据几何关系有：则有：而，所以有：故D正确。8、AD【解析】

根据题意a、b两质元平衡位置间的距离为(n+)λ，所以λ=m，(n=0,1,2,3…).T=λ/v=s，(n=0,1,2,3…).所以n=0时，T=s；n=1时，T=s；n=2时，T=s；n=3时，T=s.故AD正确，BC错误．故选AD.【点睛】t=0时刻，a在波峰，b在平衡位置且向下振动，知a、b两质元平衡位置间的距离为（n+）λ，根据波速、波长、周期的关系公式和周期性，求出周期的表达式，n取不同值，即可求周期．9、BC【解析】

光在界面上会发生反射和折射，由反射定律可确定反射光束1转过的角度；由折射定律和几何关系可求得出折射光束1转过的角度．【详解】保持入射光不变，半圆柱顺时针转过15°时，法线转过15°，则入射角变为60°，由几何关系可知，反射光线与竖直线成75°，故反射光线偏转了30°；故A错误，B正确；由题知；偏转后，入射角为60°，设折射角为θ，则由，则θ=30°，故由几何关系可知，光束1转过的角度为

α=15°+14°-θ=9°．故C正确，D错误；故选BC．【点睛】本题考查光的反射与折射定律的应用，应注意由光路图利用几何关系求解相应的角度变化．对于反射光转过的角度，要在理解的基础上记住，经常用用到．10、AD【解析】

A．氢原子辐射出一个光子后，根据波尔理论可知，氢原子的能级减小，选项A正确；BC．氢原子辐射出一个光子后，电子绕核旋转的半径减小，原子的电势能减小，选项BC错误；D．电子绕核旋转的半径减小，可知电子与原子核间的库仑力变大，则核外电子的运动加速度增大，选项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、CADE2.9【解析】（1）验证动量守恒定律实验中，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，根据平抛运动规律，若落地高度不变，则运动时间不变，因此可以用水平射程大小来体现速度速度大小，故需要测量水平射程，故AB错误，C正确。（2）要验证动量守恒定律定律，即验证：m1v1=m1v2+m2v3，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：m1v1t=m1v2t+m2v3t，得：m1OP=m1OM+m2ON，因此实验中需要测量两小球的质量、先确定落点的位置再测量出平抛的水平距离。（3）设落地时间为t，v1=OMt，v12、BD随着温度的升高，小灯泡灯丝的电阻率增大8.3AC【解析】

①小灯泡额定电流为0.3A，故电流表选A1．根据题意，要求小灯泡两端电压从零开始变化，故滑动变阻器采用分压式接法，应选用总阻值较