2022届河北衡水高二物理第二学期期末教学质量检测试题含解析

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、物体b在力F作用下将物体a压向光滑的竖直墙壁，a始终处于静止状态．如图所示，当F逐渐增大时下列说法中正确的是()A．a受的摩擦力有两个B．a与b间的摩擦力大小随F的增大而增大C．a受的摩擦力大小不随F的增大而变化D．b相对a的运动趋势方向竖直向下2、下列说法中正确的是A．牛顿首先提出理想实验，证实自由落体运动是匀变速直线运动B．牛顿发现万有引力定律，认为物体之间普遍存在万有引力C．牛顿利用扭秤最先测出了引力常量D．为了纪念牛顿，将力的国际单位命名为牛顿，并将其作为基本单位3、如图所示，一带电荷量Q＝0.1C的正点电荷固定在F点，另一带电荷量q＝0.01C的负点电荷仅在库仑力的作用下围绕Q做椭圆运动，F点为椭圆的一个焦点，已知长轴AC＝0.1m，短轴BD＝0.08m，则下列说法正确的是A．q在A点的电势能大于在B点的电势能B．q在A、C两点受到的库仑力大小之比为16：1C．在点电荷Q的电场中，B、D两点的电场强度相同D．在点电荷Q的电场中，D点的电势大于O点的电势4、如图所示，轻质弹簧的两端在受到两等大拉力F=2N的作用下，伸长了2cm(在弹性限度内)。下列说法正确的是()A．弹簧的弹力为2NB．弹簧的弹力为4NC．该弹簧的劲度系数为50N/mD．该弹簧的劲度系数为25N/m5、如图所示，一束光从介质a斜射向介质b，在两种介质的分界面上发生了全反射，下列判断正确的是A．a是光疏介质，b是光密介质B．光的入射角必须大于或等于临界角C．光在介质a中的速度大于在介质b中的速度D．该光束一定是单色光6、下列说法中正确的是：（）A．弹簧振子的运动是简谐运动 B．简谐运动就是指弹簧振子的运动C．简谐运动是匀变速运动 D．单摆简谐运动的回复力是重力和拉力的合力二、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、如图所示是研究自感通电实验的电路图，A1、A2是两个规格相同的小灯泡，闭合电键调节电阻R，使两个灯泡的亮度相同，调节可变电阻R1，使它们都正常发光，然后断开电键S．重新闭合电键S，则（）A．闭合开关瞬间，A2立刻变亮，A1逐渐变亮B．稳定后，L和R两端电势差一定相同C．断开开关瞬间，A1慢慢熄灭，A2立即熄灭D．断开开关瞬间，通过A2灯的电流方向自左到右8、分别用波长为和的光照射同一种金属,产生的光电子最大速度之比为2∶1,普朗克常量和真空中光速分别用和表示,那么下列说法正确的有()A．该种金属的逸出功为B．该种金属的逸出功为C．波长超过的光都不能使该金属发生光电效应D．波长超过的光都不能使该金属发生光电效应9、如图所示为卢瑟福的粒子散射实验的经典再现，用放射性元素发岀的粒子轰击金箔，用显微镜观测在环形荧光屏上所产生的亮点，关于该实验，下列说法正确的是（）A．在荧光屏上形成的亮点是由粒子在金箔上打出的电子产生的B．卢瑟福设计该实验是为了验证汤姆生原子模型的正确性，进一步探究原子的结构与组成，试图有新的发现与突破C．整个装置封闭在玻璃罩内，且抽成真空，是为了避免粒子与气体分子碰撞而偏离了原来运动方向D．之所以设计成环形荧光屏，是因为卢瑟福在实验前认为粒子可能能穿过金箔，也可能穿不过，而反弹回来10、如图甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶5，原线圈两端的电压如图乙所示．氖泡在两端电压达到100V时开始发光．下列说法中正确的是()A．图乙中电压的有效值为10VB．开关断开后，电压表的示数变大C．开关断开后，变压器的输出功率不变D．开关接通后，氖泡的发光频率为50Hz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“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中，下列说法正确的是_______A．制作单摆时,应选用密度较大的实心金属小球B．记录摆长时,将摆线长与小球直径相加C．小球摆角应较小,近似满足简谐运动条件D．测出一次摆长和对应的周期,可以得出周期与摆长的关系12．（12分）如图所示，某同学在“测定玻璃的折射率”实验中，在白纸上放好玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针P3和P4。图中aa'和bb'分别是玻璃砖与空气的两个界面，O为直线AO与aa′的交点。(1)下列步骤必要的有__________。A．插上大头针P3，使P3仅挡住P2的像B．插上大头针P3，使P3挡住P1的像和P2的像C．插上大头针P4，使P4仅挡住P3D．插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像(2)请你帮他完成光路图____。(3)写出计算玻璃砖折射率的表达式n=_________（所需物理量请在图中标出）。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，固定在水平地面上的足够长光滑平行金属导轨MN、PQ处于竖直向下的匀强磁场中，两根质量均为m的相同金属棒ab、cd垂直放置在导轨上。ab棒以初速度v0沿导轨向右运动，静止的cd棒也运动起来，且两棒始终未能相碰。忽略金属棒中感应电流产生的磁场。求cd棒最终获得的动能Ek14．（16分）一列简谐横波在介质中沿x轴传播，且波长不小于3.6m，A和B是介质中平衡位置分别位于=2m和=8m处的两个质点．某时刻质点A位于波峰时，质点B处于平衡位置，经过t=0.2s时，质点A第一次回到平衡位置，此时质点B恰好在波谷，求：(1)如果波沿x轴正方向传播，则波的速度多大?(2)如果波沿x轴负方向传播，则波的速度多大?15．（12分）如图甲，两条光滑平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为θ，导轨电阻忽略不计。虚线ab、cd均与导轨垂直，在ab与cd之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场。将两根相同的导体棒PQ、MN，先后自导轨上同一位置由静止释放，两者始终与导轨垂直且接触良好。已知PQ进入磁场开始计时，到MN离开磁场区域为止，流过PQ的电流随时间变化的图像如图乙所示。已知数据有轨道倾角θ=30°，磁感应强度为B=2T，图像中电流值I0=1A，两导体棒电阻均为R=2Ω，轨道宽度为d=0.5m，重力加速度取g=10m/s2。（1）分析在t2时刻，PQ棒是否在磁场ab和cd之间？直接给出结论即可。（2）求在t2时刻，导体棒MN的速度v，以及导体棒的质量m。（3）若流过PQ的电流随时间变化的图像如图丙所示，已知到的时间间隔为=0.2s，此过程通过导体的电荷量q=1C，求这段时间内的最大加速度a为多大？

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】与a接触的面有两个，墙与a接触面，但墙壁光滑，不存在摩擦力，a与b接触面，存在摩擦力，所以a受到的摩擦力只有一个，方向竖直向上，由于a处于静止，所以a受到的重力和摩擦力是一对平衡，故a与b间的摩擦力大小等于重力与F无关，故AB错误C正确；如果b与a接触面光滑，则a相对b向下滑动，所以b相对a有向上运动的趋势，D错误；【点睛】判断摩擦力存在与否的两个条件，一是接触面是否光滑和有弹力，二是两者是否具有相对运动或者相对运动趋势，在判断摩擦力大小变化时，需要注意是静摩擦力还是滑动摩擦力，静摩擦力可以根据共点力平衡条件分析，与接触面间的压力无关2、B【解析】

（1）伽利略猜想做自由落体的物体，其下落的位移和时间的二次方成正比，并设计理想斜面实验，假设在理想条件下，让小球从斜面上滚下，不断地让斜面倾角变大，直到推理到竖直情形，通过推理和假设，利用理想斜面实验，证实了自由落体运动是匀变速直线运动，如图所示（2）牛顿发现了万有引力定律，认为自然界中任何两个物体之间都存在万有引力作用，B正确；（3）卡文迪许利用扭秤实验最先测出了万有引力常量，C错误；（4）为了纪念牛顿，将力的国际单位命名为牛顿，但单位牛顿为导出单位，非基本单位，D错误。故本题选B。3、B【解析】正点电荷周围越靠近电荷电势越高，越远离电荷电势越低，所以,,又因为是负电荷，所以A点的电势能小于B点的电势能，所以A、D错误．根据椭圆的知识计算出，,所以.根据库仑定律知q在A、C两点受到的库仑力大小之比为16：1，所以B正确．.在点电荷Q的电场中，B、D两点的电场强度大小相同，但是方向不同，所以B、D两点的电场强度不相同，所以D错误．故选择B．【点睛】由正点电荷周围的电场分布以及距离远近可得出电势的高低，和场强的大小．电势是标量，场强是矢量，需注意方向．再结合运动电荷的正负和电势的高低判断电势能的大小．4、A【解析】

AB.轻质弹簧的两端均在2N的拉力作用，合力为零，弹簧的弹力为：F弹=2N，A正确，B错误。CD.根据胡克定律得，弹簧的劲度系数为：，CD错误。5、B【解析】

A.光从介质a射向介质b，要在a、b介质的分界面上发生全反射，则a是光密介质，b是光疏介质．故A错误；B.光的入射角等于临界角时，折射角等于90°，要发生全反射，光的入射角必须大于等于临界角，故B正确；C．由上分析得知，a的折射率大于b的折射率，由v=c/n得知，光在介质a中的速度小于在介质b中的速度．故C错误．D.该光束可能是复色光，各色光的入射角都大于等于临界角，都发生了全反射，故D错误．故选B.【点睛】产生全反射的条件是：一是光从光密介质射入光疏介质；二是入射角大于或等于临界角．根据这个条件进行选择．6、A【解析】

A、弹簧振子的运动是种周期性的往返运动，属于简谐运动；故A正确.B、简谐运动并不只是弹簧振子的运动；单摆的运动也可以看作是简谐运动；故B错误.C、简谐运动的加速度随物体位置的变化而变化，不是匀变速运动；故C错误.D、单摆做简谐运动的回复力由重力沿摆球运动轨迹切向的分力提供，故D错误.故选A.【点睛】本题考查简谐运动的性质，要注意明确简谐运动中的受力、位移及速度均随时间做周期性变化．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、ABD【解析】

AB.闭合开关瞬间，有线圈L的支路相当于断路，A2立刻变亮，A1逐渐变亮，稳定后，两个灯泡的亮度相同，说明它们两端的电压相同，线圈L和滑变器R两端电势差一定相同，故AB正确；CD.断开开关瞬间，线圈L发生自感现象，阻碍电流的减小，此时L与两灯组成回路中电流不能迅速变小，亮灯同时逐渐熄灭，通过A2灯的电流方向自左到右，故C错误，D正确。故选ABD．【点睛】闭合开关的瞬间，L相当于断路，稳定后自感作用消失，结合欧姆定律分析电压大小，断开开关瞬间，L相当于电源与两灯组成回路．8、AD【解析】

根据爱因斯坦光电效应方程，mv02＝hγ−W0，结合γ＝，并依据发生光电效应现象的条件，即可求解．【详解】由题意可知，由爱因斯坦光电效应方程，mv02＝hγ−W0，与γ＝，可列出两个方程，即为mv02＝h−W0；mv0′2＝h−W0；由于v0=2v0′，解得：，故A正确，B错误；根据发生光电效应现象的条件，，即λ0≤3λ，即可发生光电效应现象，故C错误，D正确，故选AD。9、BD【解析】

A．在荧光屏上形成的亮点是由粒子打在荧光屏上产生的。故A错误；B．汤姆孙提出了枣糕式原子模型，卢瑟福为了验证汤姆孙原子模型的正确性，进一步探究原子的结构与组成，设计了该实验，故B正确；C．整个装置封闭在玻璃罩内，且抽成真空，是因为α粒子的电离能力较强，在空气中运动的距离短，防止α粒子与空气分子碰撞阻碍其运动，故C错误；D．卢瑟福在实验前认为α粒子可能穿过金箔，也可能穿不过而反弹回来，所以将荧光屏设计成环形，故D正确。故选BD。10、AD【解析】

A项：由电流的热效应可知：，解得：，故A正确；B项：由于输入电压决定了输入电压，与负载无关，故电压表示数不变，故B错误；C项：开关断开后，总电阻增大，则根据可知，输出功率减小，故C错误；D项：根据线圈匝数之比等于电压之比可知，副线圈最大值为，氖泡电压超过100V时才能发光，由图可知，一个周期内发光的次数一次，故其发光频率与交流电的频率相同，故发光频率为50Hz，故D正确．【点睛】本题主要考查变压器的知识，要能对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器变压原理、功率等问题彻底理解．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、AC【解析】

A．在制作单摆时，摆球直径要尽量远远小于摆线长，摆球质量的选择应远远大于摆线质量，这样才能接近单摆的理想条件，A正确；B．摆长为悬点到球心的距离，即摆长等于摆线长加小球半径，B错误；C．要保证单摆做简谐运动，摆角要小于5º，C正确；D．实验中为减小误差，测周期时一般需要测出单摆完成n次全振动需要的时间t，然后求出周期，故D错误．故选AC．12、BD【解析】

(1)该同学接下来要完成的必要步骤有：确定大头针的位置的方法是插上大头针；使能挡住、的像；确定大头针的位置的方法是大头针能挡住和、的像，故该同学接下来要完成的必要步骤有BD。(2)完成光路图为：(3)光线与法线之间的夹角为，光线与法线之间的夹角为，根据折射定律得玻璃砖的折射率的表达式为四、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、【解析】

以两根金属棒为研究系统，所受的合外力为零，最后以共同的速度向前运动根据动量守恒定律：棒最终获得的动能：14、(1)10m/s(2)