河北正定弘文中学2022年物理高二下期末综合测试试题含解析

2021-2022高二下物理期末模拟试卷注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、下面的四个图显示了磁场对通电直导线的作用力，其中正确的是()A．B．C．D．2、乒乓球发球机是一个很好的辅助练习者练球的工具．如甲图所示，是乒乓球发球机的实物图，乙图是简化示意图．设乒乓球桌面ABCD的AB边长为L1，BC边长为L2，球网JK位于桌面的正中间，网高为h；发球机简化为EF，其中E点固定在AB边的中点，F点为乒乓球发射点，EF始终保持竖直，高度为H（可调）．乒乓球看成质点，每次均从F点水平发射，发射方向可以在水平面内任意调整，不计空气阻力和周围环境对乒乓球运动的影响，若球擦网而过时不计球和网之间的相互作用，不考虑乒乓球的旋转，则下列说法正确的是（）A．要让乒乓球能越过球网，最小发射速率一定为B．若乒乓球的发射速率超过，则乒乓球一定会落在边界CD之外C．只要H大于h，就一定能设置合适的发球速率，使球落在JKCD区域D．调整H和h的高度，若球以垂直于AB边的方向发射能够擦网而过后直接落到CD边上，则适当调整发射方向后，只要是落在CD边界上的球一定是擦网而过的3、如图所示，水平直轨道离地面高度为5m，轨道上的A、B两点相距2m，在B点用细线悬挂一小球，离地面高度为h．一辆小车沿轨道以4m/s速度匀速运动，经过A点时车上有一物体不慎掉出车外，运动至B点时又轧断了细线使小球自由落下，最后物体与小球同时落地．不计空气阻力，取重力加速度大小为g=10m/s2，可求得h等于A．1.25m B．2.25mC．3.75m D．4.75m4、某研究小组成员设计了一个如图所示的电路，已知定值电阻R．与R并联的是一个理想交流电压表，D是理想二极管（它的导电特点是正向电阻为零，反向电阻为无穷大）。在A、B间加一交流电压，瞬时值的表达式为u＝202sin100πtV，则交流电压表示数为（）A．10VB．20VC．15VD．14.14V5、下列说法正确的是()A．某种放射性元素的半衰期为T,则这种元素的12个原子核在经过2T时间后，这些原子核一定还有3个没有发生衰变B．根据爱因斯坦的光电效应方程EK=hv一W，若频率分别为和(<)的光均能使某种金属发生光电效应，则频率为的光照射该金属时产生的光电子的初动能一定比频率为的光照射该金属时产生的光电子的初动能更大C．氢原子由高能级向低能级跃迁时，从n=4能级跃迁到n=2能级所放出的光子恰能使某种金属发生光电效应，则处在n=4能级的一大群氢原子跃迁时所放出的光子中有4种光子能使该金属发生光电效应D．放射性元素发生衰变时，放射性元素的原子放出核外电子，形成高速电子流射线。6、两个中间有孔的质量为M的小球A、B用一轻弹簧相连，套在一水平光滑横杆上，两个小球下面分别连一轻弹簧，两轻弹簧下端同系在一质量为m的小球C上，如图所示．已知三根轻弹簧的劲度系数都为k，三根轻弹簧刚好构成一等边三角形，则下列说法中正确的是()A．水平横杆对质量为M的小球的支持力为2Mg+mgB．连接质量为m的小球的轻弹簧的弹力为C．连接质量为m的小球的轻弹簧的伸长量为D．套在水平横杆上的轻弹簧的形变量为二、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、如图甲所示为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图乙为这列波上P点的振动图象，则下列说法正确的是A．该横波向右传播，波速为0.4m/sB．t=2s时，Q点的振动方向为y轴负方向C．从t=2s到t=4s内，P质点沿x轴向右平移2.0mD．从t=2s到t=4s内，Q质点通过的路程为10cm8、某高处落下一个鸡蛋，分别落到棉絮上和水泥地上，下列结论正确的是（）A．落到棉絮上的鸡蛋不易破碎，是因为它的动量变化小B．落到水泥地上的鸡蛋易碎，是因为它受到的冲量大C．落到棉絮上的鸡蛋不易破碎，是因为它的动量变化率小D．落到水泥地上的鸡蛋易碎，是因为它的动量变化快9、一列波沿x轴方向以的速度传播的简谐横波，时刻的波形如图所示，P、Q两质点的横坐标分别为、。已知时质点Q的运动方向沿y轴正方向，则下列说法正确的是（）A．波的传播方向沿x轴负方向B．质点P振动的周期为C．内质点Q的路程为D．时刻起质点P比质点Q先回到平衡位置E.质点P的振动方程为10、如图为一列简谐横波在t=0时的波形图，波源位于坐标原点，已知当t=0.5s时x=4cm处的质点第一次位于波谷，下列说法正确的是（）A．此波的波速为5cm/sB．此波的频率为1.5HzC．波源在t=0时运动速度沿y轴正方向D．t=0时波源振动已经历0.6sE.x=10cm的质点在t=1.5s时处于波峰三、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“测玻璃的折射率”实验中：（1）为了取得较好的实验效果，下列操作正确的是．A．必须选用上下表面平行的玻璃砖；B．选择的入射角应尽量小些；C．大头针应垂直地插在纸面上；D．大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些.（2）甲同学在量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，OA为半径画圆，交OO’延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线分别交于B点和D点，如图所示，若他测得AB=7cm，CD=4cm，则可求出玻璃的折射率n=．（3）乙同学使用同一个玻璃砖完成实验，却发现测出的折射率明显大于理论值，反复检查实验操作过程后认为是用铅笔描出玻璃砖上下表面时候出现了操作失误，由此可以判断该同学作出的两界面间距玻璃砖的实际宽度．（选填“大于”、“小于”）12．（12分）某同学利用如图所示的装置做“验证动量守恒定律的实验”，已知两球的质量分别为m1、m2(且m1＞m2)，关于实验下列说法正确的()A．如果M是m2的落点，则该同学实验过程中必有错误B．斜槽轨道必须很光滑C．实验需要验证的是m1·＝m2·OM＋m1·D．实验需要秒表、天平、圆规等器材四、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）某透明物体的横截面如图所示，其中ΔABC为等腰直角三角形，直角边AB长为2L，ADC为一半圆圆弧，其圆心在AC边的中点，此透明物体的折射率n=2，一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入透明物体.求：(1)该光从透明物体射向空气发生全反射的临界角C；(2)光线从ADC区域射出的圆弧长度s(不考虑经ADC圆弧反射后的光线).14．（16分）如图所示，半圆形表示一半径为R的半圆柱玻璃体的横截面，直角坐标系xOy以圆心O为坐标原点。现有一束平行光沿x轴正方向射入半圆柱玻璃体，其中从A点入射的光线通过玻璃体后，恰好通过x轴上的P点，已知A点的坐标为（0，），P点的坐标为（，0）①求该玻璃体的折射率；②若垂直于y轴某个范围内的入射光都能从玻璃柱圆弧面射出，求这些光线在y轴上入射点的范围.15．（12分）波源由平衡位置起振，经第一次回到平衡位置，介质中形成的简谐波如图甲所示，波恰好传播到点。已知这段时间内波源通过的路程为，两质点平衡位置间的距离为，求：(1)波源振动的振幅和周期；(2)所形成简谐波的波长和波速；(3)以波传播到点作为计时零点，请在图乙上画出点一个周期的振动图像（以向上为位移的正方向）。

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】

考查了左手定则的应用．根据左手定则的内容，直接判断即可，比较简单．【详解】A．磁场向上，电流向里，根据左手定则可得，安培力的方向水平向右，所以A错误；B．磁场向左，电流向外，根据左手定则可得，安培力的方向向下，所以B错误；C．磁场向里，电流向左，根据左手定则可得，安培力的方向向下，所以C正确；D．磁场向外，电流向外，它们的方向相同，不受安培力的作用，所以D错误．【点睛】要注意与右手定则的区别，注意磁场方向、电流方向以及安培力的方向之间的关系．2、D【解析】

A．要让乒乓球能越过球网，则在乒乓球到达网前下落的高度：，水平方向的位移：，最小发射速率一定为：，故A错误；B．从抛出点到角C、D时水平位移最大，故最大水平位移为：；当发射的速度等于时，则，可知发射的速度等于时，如果发球机的高度满足，则：即乒乓球有可能落在界内，故B错误；C．设置好H后，存在乒乓球刚好过网和球刚好不出界的临界条件，由A分析可知，乒乓球刚好过网的速度为：由C分析可知，球刚好不出界的速度为：如果，即时，球要不会被球网挡住，要不就会超出边界．故C错误；D．结合高度求出平抛运动的时间，可以发现调整H和h的高度，若球以垂直于AB边的方向发射能够擦网而过后直接落到CD边上，球发射到球网的时间和从球球网到CD边的时间相等设为T，则H的高度满足：适当调整发射方向后，只要是落在CD边界上的球，通过球网的位置仍然是水平方向的位移的中点，即仍然是T时刻通过球网，故只要是落在CD边界上的球一定是擦网而过的，故D正确．3、A【解析】经过A点，将球自由卸下后，A球做平抛运动，则有：H=gt12解得：t1＝＝1s，小车从A点运动到B点的时间t2＝＝0.5s，因为两球同时落地，则细线被轧断后B处小球做自由落体运动的时间为t3=t1-t2=1-0.5=0.5s，则h=gt2＝×10×0.52＝1.25m故选A．点睛：本题主要考查了平抛运动和自由落体运动基本公式的直接应用，关键抓住同时落地求出B处小球做自由落体运动的时间，难度不大，属于基础题．4、D【解析】

交流电压表示数为有效值，注意二极管的单向导电性，使得半个周期内R通路，另半个周期内R断路，从而利用热效应即可求解；【详解】二极管具有单向导电性，使得半个周期内R通路，另半个周期内R断路。在正半周内，交流电的有效值为20V，故一个周期内的电阻发热为Q=U2R×T=202R【点睛】考查交流电的有效值求解，注意正弦交流电表的示数为有效值以及有效值与最大值的关系，同时注意二极管的单向导电性。5、C【解析】

原子核有半数发生衰变所需的时间就是该放射性元素的半衰期，是大量原子核衰变的统计结果，对少量的放射性元素的原子核，无法确定，故A错误；根据爱因斯坦的光电效应方程Ek=hγ-W，若频率分别为γ1和γ2（γ1<γ2）的光均能使某种金属发生光电效应，则频率为γ1的光照射该金属时产生的光电子的最大初动能一定比频率为γ2的光照射该金属时产生的光电子的最大初动能更小，故B错误；氢原子由高能级向低能级跃迁时，从n=4能级跃迁到n=2能级所放出的光子恰能使某种金属发生光电效应，从n=4能级跃迁到n=3能级所放出的光子不能使某种金属发生光电效应，从n=3能级跃迁到n=2能级所放出的光子不能使某种金属发生光电效应，其余跃迁时所放出的光子都能使某种金属发生光电效应，即则处在n=4能级的一大群氢原子跃迁时所放出的光子中有4种光子能使该金属发生光电效应．故C正确；β射线的本质是原子核内部一个中子变成一个质子和电子产生的，故D错误。所以C正确，ABD错误。6、C【解析】

A．选择整体为研究的对象，它们在竖直方向只受到重力与杆的支持力，由二力平衡可知，杆的支持力与整体的重力大小相等，即N=2Mg+mg所以水平横杆对质量为M的小球的支持力为Mg+mg．故A错误；B．对三个小球分别进行受力分析如图：则由对称性可知，左右弹簧对C的拉力大小相等，与合力的方向之间的夹角是30°，所以：2F1cos30°=mg得：F1=mg．故B错误；C．由胡克定律得：F1=kx1连接质量为m小球的轻弹簧的伸长量：故C正确；D．对A进行受力分析如图，则水平方向受到水平弹簧向左的弹力与F1的水平分力的作用，由受力平衡得：F2=F1•cos60°=mg同理，对B进行受力分析得：F2′=F1•cos60°=mg所以弹簧的弹力是mg；套在水平光滑横杆上的轻弹簧的形变量：故D错误．故选C．【点睛】本题关键是对小球受力分析后，通过整体法和隔离法正确选择研究对象，根据平衡条件求得弹力，然后根据胡克定律并几何关系列式求解即可．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、AD【解析】

A、在t=2s时，P点正通过平衡位置向下振动，根据走坡法可知波向右传播，由甲图知波长为λ=1.6m，由乙图知周期T=4.0s，则波速为v=B、质点Q与质点P相差半个波长，故振动方向相反，由乙图可知在t=2s时质点P沿y轴负方向运动，则质点Q沿y轴正方向运动，BC、质点不会随波向前运动，只在平衡位置上下振动，C错误；D、由甲图可知振幅A=5cm，从t=2s到t=4s内，Q质点通过的路程为s=2A8、CD【解析】

AB.鸡蛋分别落到棉絮上和水泥地上，在与棉絮和水泥地接触的过程中，鸡蛋的速度都由v变化为零，可知动量变化量相同，根据动量定理知，合力的冲量相等，故AB项与题意不相符；C.落到棉絮上的鸡蛋不易破碎，根据Ft=ΔP落到棉絮上的作用时间长，动量的变化率小，则合力小，导致对鸡蛋的作用力较小，不容易破碎，故C项与题意相符；D.落到水泥地上，作用时间较短，动量的变化率大，动量变化快，导致对鸡蛋的作用力大，所以易碎，故D项与题意相符。9、ABD【解析】

A．t=0时刻质点Q的运动方向沿y轴的正方向，可知该列波沿x轴负方向传播，故A项正确；B．由图可知，波的周期质点P振动的周期也为，故B项正确；C．由于，t=0时质点Q不在平衡位置或最大位移处，所以内质点Q的路程故C项错误；D．t=0时刻质点P的运动方向沿y轴的负方向，t=0时刻质点Q的运动方向沿y轴的正方向，t=0时刻两质点的位移均为正，所以t=0时刻起质点P比质点Q先回到平衡位置，故D项正确；E．质点的振幅为1cm，t=0时刻质点P的运动方向沿y轴的负方向且t=0时刻质点P的相对平衡位置的位移所以质点P的初相位为，又所以质点P的振动方程为故E错误。10、ADE【解析】

A．由图可得，t=0时平衡位置为1.5cm质点处于波谷，t=0.5s时，x=4cm处的质点第一次位于波谷，则有故A正确；B．根据那么频率故B错误；C．由波的传播方向沿着x轴正方向，依据上下波法，则波源在t=0时，运动速度沿y轴负方向，故C错误；D．由图可知，正好是波长的一个半，而周期为0.4s，因此此时波源振动已经历0.6s，故D正确；E．当t=0时，x=2.5cm质点处于波峰，而波峰传播x=10cm的质点的时间为故E正确。故选ADE。【点睛】此题是机械波的传播问题，考查波长、波速及周期的关系，掌握由波的传播方向来确定质点的振动方向的方法：上下波法、同侧法等。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、（1）C、D（2）（或1.75）（3）小于【解析】试题分析：（1）A、作插针法测定折射率时，玻璃砖上下表面不一定要平行，故A错误；为了减小测量的相对误差，选择的入射角应尽量大些，效果会更好，故B错误；为了准确确定入射光线和折射光线，大头针应垂直地插在纸面上，故C正确；大头针P1和P2及P3和P4之间的距离适当大些时，相同的距离误差，引起的角度误差会减小，角度的测量误差会小些，故D正确．（2）图中作为入射光线，是折射光线，设光线在玻璃砖上表面的入射角为i，折射角为r，则由几何知识得到：，又AO=OC，则折射率．（3）如果两界面间距偏大，则折射角比真实的折射角偏大，因此测得的折射率偏小，故应两界面间距小于玻璃砖的实际宽度考点：“测玻璃的折射率”实验12、A【解析】

入射球要比靶球质量大，因此质量为m1的为入射小球，其碰前落地点为P，碰后落地点为M，故A正确；在同一组的实验中要保证入射球和靶球每次平抛的速度都相同，故每