湖南省古丈县第一中学2022年物理高二下期末学业水平测试试题含解析

2021-2022高二下物理期末模拟试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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，两端开口的U型管中装有水银，在右管中用水银封闭着一段空气，要使两侧水银面高度差h曾大，应该()A．从左管滴入水银B．让气体升温C．从右管滴入水银D．增大大气压强2、在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m1的木块,木块和车厢通过一根轻质弹簧相连接,弹簧的劲度系数为k.在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m2的小球.某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为θ,在这段时间内木块与车厢保持相对静止，如图所示.不计木块与车厢底部的摩擦力,则在这段时间内弹簧的形变为()A．伸长量为 B．压缩量为C．伸长量为 D．压缩量为3、在两个足够长的固定的相同斜面体上(其斜面光滑)，分别有如图所示的两套装置，斜面体B的上表面水平且光滑，长方体D的上表面与斜面平行且光滑，p是固定在B、D上的小柱，完全相同的两只弹簧一端固定在p上，另一端分别连在A和C上，在A与B、C与D分别保持相对静止状态沿斜面自由下滑的过程中，下列说法正确的是()A．两弹簧都处于拉伸状态B．两弹簧都处于压缩状态C．弹簧L1处于压缩状态，弹簧L2处于原长D．弹簧L1处于拉伸状态，弹簧L2处于压缩状态4、如图所示，两木块A、B用轻质弹簧连在一起，置于光滑的水平面上。一颗子弹水平射入木块A，并留在其中。在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是()A．动量守恒、机械能守恒B．动量守恒、机械能不守恒C．动量不守恒、机械能守恒D．动量、机械能都不守恒5、两个相向运动的小球，在光滑水平面上碰撞后变成静止状态，则碰撞前这两个小球的（）A．质量一定相等B．动能一定相等C．动量一定相同D．以上说法都不正确6、三根长直导线垂直于纸面放置，通以大小相同、方向如图所示的电流，且ab=ad=ac，导线c在a点的磁感应强度大小为B，则a点处的合磁感应强度大小为A．B B．B C．B D．2B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，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°8、关于气体热现象的微观解释，下列说法中正确的是()A．密闭在容器中的气体，在某一时刻向各个方向运动的气体分子数目一定相等B．大量气体分子的速率有的大有的小，但是按“中间多，两头少”的规律分布C．气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度这两个因素有关D．当某一容器自由下落时，容器中气体的压强将变为零9、如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源内阻不计连接，下极板接地，一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于静止状态。现将平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离，下列说法正确的是A．带电油滴将沿竖直方向向下运动B．P点的电势升高C．带电油滴在P点时的电势能增大D．电容器的电容增大，极板带电量增加10、如图所示，水平轻弹簧K的一端固定在竖直墙P上，在光滑水平面上有一质量为M的光滑弧形槽，底部与水平面平滑连接，M处于静止状态，一个质量为m(m<M)的小球从槽高h处开始自由下滑，则A．在以后的运动过程中，小球和槽的水平方向动量始终守恒B．在下滑过程中槽对小球的作用力始终不做功C．在下滑过程中，小球和槽构成的系统在水平方向上动量守恒D．被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，但小球不能回到槽高h处三、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）用压敏电阻可制成压力传感器,它受到的压力越大,输出的电压就越大,用它可以对汽车称重．经实测,某压力传感器输出电压与力的关系如下表:压力/01.22.43.64.86.0输出电压/01.02.03.04.05.0将该压力传感器水平放置,并和电阻箱(最大电阻)及部分其它器材组成了图(a)所示的电路,闭合开关,当线圈中的电流时,电磁继电器的衔铁被吸合．已知继电器线圈的电阻为,继电器控制电路的电压由传感器的输出电压提供．(假设不受继电器电路影响)(1)根据表格中数据,请在图乙(b)给定的坐标系中描绘出压力传感器的输出电压随压力变化的图象________；(2)当压力增加到一定程度时,电铃报警,说明汽车超载,则图甲中电铃应接在__________(选填“”或“”)两端；(3)为使车重时启动报警系统,则电阻箱的电阻应调节到____________．(4)通过调整电阻箱R′的阻值,可以调整报警车重,能使该装置报的最小车重为_____________．12．（12分）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，使用的小灯泡标有“2.5V，0.75W”，其他可供选择的器材有：A．电流表A1（量程0.6A，内阻约1Ω）B．电流表A2（量程3A，内阻约0.2Ω）C．电压表V1（量程3V，内阻约3kΩ）D．电压表V2（量程15V，内阻约15kΩ）E．滑动变阻器R1（0～1KΩ，0.5A）F．滑动变阻器R2（0～10Ω，2A）G．电源E（6V）H．开关S及导线若干（1）实验中电流表应选用_______，电压表应选用_______，滑动变阻器应选用_______．（请填写器材前面的字母代码）（2）请用笔画线代替导线，将如图所示的实物图电路图正确连接起来______．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，质量M=2.0kg的长木板静止在光滑水平面上，一质量m=1.0kg的物块以υ0=6.0m/s的初速度滑上木板，它们之间有摩擦，且木板足够长｡求：(1)物块相对木板静止时，它们的共同速度；(2)物块在木板上相对滑动的过程中产生的热量｡14．（16分）如图所示，圆管构成的半圆形轨道竖直固定在水平底面上，轨道半径R，MN为直径且与水平面垂直，直径略小于圆管内径的小球A以某速度冲进轨道，到达半圆轨道最高点M时与静止于该处的质量为与A相同的小球B发生碰撞，碰后两球粘在一起飞出轨道，落地点距N为2R．重力加速度为，忽略圆管内径，空气阻力及各处摩擦均不计，求（1）粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间;（2）小球A冲进轨道时速度v的大小．15．（12分）如图所示，U形导线框MNQP水平放置在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中，磁感线方向与导线框所在的平面垂直，导线MN和PQ足够长，导轨间距L=0.5m，横跨在导线框上的导体棒ab的质量m=0.01Kg，电阻r=0.1Ω，接在NQ间的电阻R=0.4Ω，电压表为理想电表，其余电阻不计．若导体棒在F=0.2N水平外力作用下由静止开始向左运动，不计导体棒与导线框间的摩擦．求：（1）金属棒运动的最大速度vm多大？此时电压表的示数U是多少？（2）金属棒的速度V=Vm/4时，金属棒的加速度a为多少？（3）若在金属棒运动达到最大速度的过程中棒前进了5m，则这个过程整个电路所产生的热量Q是多少？

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】以右侧管中封闭气体做为研究对象，封闭气体的压强P=P0+h=P0+h右，要使两侧水银面高度差h增大，封闭气体的压强P=P0+h变大；A、从左侧管口滴入水银，h右不变，封闭气体压强P=P0+h右不变，两侧水银面高度差h不变，故A错误；B、使气体升温，h右不变，封闭气体压强P=P0+h右不变，两侧水银面高度差h不变，故B错误；C、从右侧管口滴入水银，h右变大，封闭气体压强P=P0+h右变大，由P=P0+h可知，两侧水银高度差h增大，故C正确；D、增大大气压强，封闭气体的压强P=P0+h=P0+h右，h=h右，不变，故D错误；故选C。【点睛】封闭气体的压强等于大气压与左侧水银柱h产生的压强之和，使两侧水银面高度差变大，则封闭气体压强变大，分析各选项能否使封闭气体压强变大是正确解题的关键．2、A【解析】

对小球受力分析，如图所示：由几何关系F合=m2gtanθ，由牛顿第二定律，车向左加速或向右减速.对小物体受力分析，受重力、支持力和弹簧弹力，合力等于弹簧弹力，根据牛顿第二定律F弹=m1gtanθ，物体受向左的弹力，结合胡克定律可知；故选A．【点睛】仅仅对物体受力分析，有时无法求出合力，本题中还必须要结合物体的运动情况进行受力分析，才能得到明确的结论．3、C【解析】A与B保持相对静止，则二者向下的加速度是相等的，设它们的总质量为M，则：Ma=Mgsinα；所以：a=gsinα；同理，若以C、D为研究对象，则它们共同的加速度大小也是gsinα．以A为研究对象，A受到重力、斜面体B竖直向上的支持力时，合力的方向在竖直方向上，水平方向的加速度：ax=acosα=g•sinαcosα；该加速度由水平方向弹簧的弹力提供，所以弹簧L1处于压缩状态；以B为研究对象，则B受到重力、斜面的支持力作用时，合力的大小：F合=mgsinθ，所以B受到的重力、斜面的支持力作用提供的加速度为：a=gsinα，即B不能受到弹簧的弹力，弹簧L2处于原长状态．故选项C正确，ABD错误．故选C．4、B【解析】

根据系统动量守恒的条件:系统不受外力或所受合外力为零判断动量是否守恒。根据是否是只有弹簧的弹力做功判断机械能是否守恒。【详解】子弹击中木块A及弹簧被压缩的整个过程，系统在水平方向不受外力作用，系统动量守恒，但是子弹击中木块A过程，有摩擦力做功，部分机械能转化为内能，所以机械能不守恒，B正确，ACD错误。故选B。5、D【解析】两球在光滑的水平面上相向运动，系统所受合外力为零，系统的总动量守恒．两球发生正碰后，两球均静止，碰撞后系统的总动量为零，由动量守恒定律可知，碰撞前系统的总动量也为零，则两球碰撞前动量等大反向，动量不同，两球的质量、动能不一定相等，故D正确，A、B、C错误；故选D。【点睛】解决本题的关键知道两物体在碰撞前后瞬间动量守恒，通过动量守恒定律判断出碰撞前动量的大小关系．6、C【解析】

导线c在a点的磁感应强度方向向下，大小为B；导线b在a点的磁感应强度方向向左，大小为B；导线d在a点的磁感应强度方向向左，大小为B；a点处的合磁感应强度大小为，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、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．8、BC【解析】A、虽然分子的运动杂乱无章，在某一时刻，向着任何一个方向运动的分子都有在一个正方体容器里，任一时刻与容器各侧面碰撞的气体分子数目基本相同，不能说一定相同；故A错误；B、大量气体分子的速率有大有小，但是按“中间多，两头少”的规律分布；故B正确；C、气体压强P=nVRT，其大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度这两个因素有关大；故C正确；D、当某一容器自由下落时，虽然处于失重状态，但分子热运动不会停止，所以分子仍然不断撞击容器壁产生压力，故压强不为零。故【点睛】气体压强产生的原因：分子热运动不断撞击容器壁产生压力．压力与分子热运动速度以及撞击频率有关．9、BD【解析】

A.将上极板竖直向下移动时，d减小，电容器的电压U不变，由E=U/d分析得知，板间场强增大，则油滴所受电场力增大，油滴将沿竖直向上运动。故A错误。BC.P点到下极板的距离不变，而E增大，由U=Ed知，P点与下极板间电势差增大，P点的电势大于零，则P点的电势升高，由于油滴带负电，则带电油滴的电势能将减少。故B正确，C错误。D.因d减小，由C=εS4πkd，知电容C增大，U不变，由Q=CU分析可知电容器所带电量增加。故10、CD【解析】当小球与弹簧接触后，小球与槽组成的系统在水平方向所受合外力不为零，系统在水平方向动量不守恒，故A错误；下滑过程中两物体都有水平方向的位移，而槽对小球的作用力是垂直于槽面的，故力和位移夹角不垂直，故槽对小球的作用力要对球做功，故B错误；球在槽上下滑过程系统水平方向不受力，系统水平方向动量守恒，球与槽分离时两者动量大小相等，由于m＜M，则小球的速度大小大于槽的速度大小，小球被弹簧反弹后的速度大小等于球与槽分离时的速度大小，小球被反弹后向左运动，由于球的速度大于槽的速度，球将追上槽并沿槽上滑，在整个过程中只有重力与弹力做功系统机械能守恒，由于球与槽组成的系统总动量水平向左，球滑上槽的最高点时系统的速度相等且水平向左，系统总动能不为零，由机械能守恒定律可知，，即小球上升的最大高度h′小于h，小球不能回到槽高h处，故D正确；故选CD．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、C、D100【解析】

（1）[1]横坐标表示压力，纵坐标表示输出电压，对应表中数据，绘制图象如下：（2）[2]当压力增大到一定程度时，压力传感器输出电压达到一定数值，线圈中电流大于或等于20mA时，电磁继电器的衔铁被吸合，C、D间的电路就会被接通，因此电铃应接在C、D之间；（3）[3]从图中可知当时，而使得电磁继电器的衔铁被吸合的最小电流为20mA，故电路总电阻，所以电阻箱接入电路的阻值；（4）[4]因为使电磁继电器衔铁闭合的最小电流，继电器线圈的电阻，所以要使该装置报警，压力传感器输出的电压最小值为，由图象可知，输出电压为0.5V时，对应的压力为．【点睛】此题需注意两点：（1）压力传感器的本质是可变电源，线圈和电阻箱串联，通过的电流相等；（2）电路中达到电磁继电器闭合的电流时，电磁铁才把衔铁吸下，发出超重报警信号，重点是电磁继电器的工作原理．12、A；C；F；【解析】（1）灯泡额定电压为2.5V，则电压表选C；灯泡正常发光时的电流：，电流表选A；为保证安全且方便实验操作，滑动变阻器应选F．（2）