湖北省宜昌市长阳县一中2021-2022学年高二物理第二学期期末检测模拟试题含解析

2021-2022高二下物理期末模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、如图所示，三个小球A、B、C的质量均为m，A与B、C间通过铰链用轻杆连接，杆长为L，B、C置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长．现A由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角α由60°变为120°，A、B、C在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g．则此下降过程中（）A．A、B、C系统机械能不守恒B．A、B、C系统动量守恒C．A、B、C系统，水平方向动量守恒D．在A的动能达到最大前A、B、C系统一直处于超重状态2、下列说法正确的是A．运动电荷在磁场中所受的磁场力方向一定与磁场的方向垂直B．电荷在电场中的受力方向一定与电场的方向相同C．感应电流的磁场方向总与引起感应电流的磁场方向相反D．若物体在运动过程中受到的合力为0，则机械能一定守恒3、如题图所示为一理想变压器和负载电阻R，下列哪种做法可增加变压器原线圈的输入功率（）A．只减少副线圈匝数B．只增加原线圈匝数C．只增大R的阻值D．只减小R的阻值4、如图所示为氢原子能级图，已知可见光的能量范围为1.62eV～3.11eV，下列说法正确的是A．氢原子从高能级跃迁到第二能级，辐射的光子均为可见光B．处于基态的氢原子可吸收能量较强的可见光跃迁到高能级C．处于第四能级的大量氢原子，向基态跃迁时只能释放出3种不同频率的光子D．处于第三能级的氢原子可以吸收可见光的能量被电离5、有三个力F1、F2、F3作用于一点，F1=F2=F3=10N，且相互成120°角，若只将F1减小为5N，方向不变，则此时合力大小是（）A．25NB．15NC．5ND．06、下列关于动量及其变化说法正确的是（）A．两物体的动量相等，动能也一定相等B．物体动能发生变化，动量也一定发生变化C．动量变化的方向一定与初末动量的方向都不同D．动量变化的大小，不可能等于初末状态动量大小之和．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，一束光斜射向水面，入水后分成a、b两束，下列说法正确的是()A．a光比b光更容易发生衍射现象B．a光的频率大于b光的频率C．在水中a光的速度比b光的速度小D．当a，b两种光从水射向空气时，a光的临界角大于b光的临界角8、如图为一列沿x轴正方向传播的简谐横波的部分波形图,若该波波速v=40m/s,在t=0时刻波刚好传播到x=13m处,下列关于波在t=0.45s时的运动情况分析,其中正确的是（ ）A．该波x=9m处的质点的位移为-5cmB．该波x=11m处的质点的位移为5cmC．该波x=7m处的质点速度方向沿y轴负向D．该波刚好传播到x=31m处9、如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，为定值电阻且>r，为光敏电阻，当光照强度减小时阻值增大，L为小灯泡，C为电容器，电表均为理想电表.闭合开关S后，若增大照射光强度，则下列说法正确的是（）A．电压表的示数减小B．电源的输出功率增大C．电容器上的电荷量增加D．两表示数变化量的比值不变10、图中虚线为匀强电场中与由场强度方向垂直的等间距平行直线．两粒子M、N质量相等，所带电荷量的绝对值也相等．现将M、N从虚线上的0点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示．点a、b、c为实线与虚线的交点．己知0点电势高于c点电势．若不计粒子的重力及两粒子间的相互作用，则A．电场强度的方向竖直向上B．N粒子在a点的加速度与M粒子在c点的加速度大小相等C．N粒子在从O点运动至a点的过程中静电力做正功D．M粒子在从O点运动至C点的过程中，其电势能增加三、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）“用油膜法估测分子的大小”的实验的方法及步骤如下：①向体积V油=1mL的油酸中加酒精，直至总量达到V总=500mL；②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n=100滴时，测得其体积恰好是V0=1mL；③先往边长为30cm～40cm的浅盘里倒入2cm深的水，然后将什么均匀地撒在水面上；

④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；

⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长l=20mm．

根据以上信息，回答下列问题：

（1）步骤③中应填写：_____________；

（2）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V′是______________；

（3）油酸薄膜的面积S为___________（结果保留两位有效数字）

（4）油酸分子直径d是____________m．（结果保留两位有效数字）12．（12分）(1)在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上A点，另一端系两个细绳套．实验中用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套，互成角度地施加拉力，使橡皮条伸长，结点到达纸面上某一位置O，如图甲所示．下面是接下来的实验步骤，请将横线上的内容补充完整：用铅笔描下结点位置，记为O；记录两个弹簧测力计的示数和和每条细绳套的方向；只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点仍拉到位置O，记录测力计的示数F和细绳套的方向；按照力的图示要求，作出拉力、、F；根据力的平行四边形定则作出和的合力；通过比较F和______的大小和方向，即可得出结论．(2)为什么两次拉橡皮条都要将结点拉到同一位置O？______．(3)在图乙所示的正方形方格纸上按作图法的要求作出和的合力，若选定相邻两个小方格边长的长度表示大小为1N的力，则合力为_____N．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）如图所示是测定光电效应产生的光电子比荷的简要实验原理图，M、N两块平行板相距为d，其中N板受紫外线照射后，将在N板的上侧空间发射沿不同方向、不同初动能的光电子，有些落到M板形成光电流，从而引起电流计G的指针偏转，若调节R0逐渐增大极板间电压，可以发现电流逐渐减小，当电压表示数为u时，电流恰好为零．切断开关S，在MN间加垂直于纸面的匀强磁场，逐渐增大磁感强度，也能使电流减小，当磁感强度为B时，电流恰为零．试求光电子的比荷e/m.14．（16分）如图，两根间距为L=0.5m的平行光滑金属导轨问接有电动势E=3V，内阻r=1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ=30°，金属杆ab垂直导轨放置，质量m=0.2kg，金属杆与导轨电阻均不计，导轨与金属杆接触良好，整个装置处于磁感应强度为B=2T的匀强磁场中，当磁场方向垂直导轨平面向上时，金属杆ab刚好处于静止状态.己知重力加速度大小g取10m/s².(1)求ab棒所受安培力大小和方向；(2)求滑动变阻器接入电路中的阻值大小；(3)若去掉电源，两导轨上端用无电阻导线连接，保持滑动变阻器触头位置不变，将金属杆由静止释放，求滑动变阻器消耗的最大电功率．15．（12分）如图所示，一质量为M的平板车B放在光滑水平面上，在其右端放一质量为m的小木块A，M=5m，A、B间粗糙，现给A和B以大小相等、方向相反的初速度v0,使A开始向左运动，B开始向右运动，最后A不会滑离B，求：A、B最后的速度大小和方向？

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】（1）A由静止释放后，ABC和弹簧组成的系统内，仅涉及重力势能、弹性势能和动能的相互转化，故系统机械能守恒，A选项错误；（2）ABC三个物体的系统，在A由静止下落运动的过程中，属于变速运动，受到外力外力的矢量和不为零，故系统动量不守恒；但在水平方向不受外力，故水平方向系统动量守恒，B错误C正确；（3）在A的动能达到最大前，其加速度竖直向下，系统受到地面的支持力小于它们的总重力，故系统一直处于失重状态，D错误；【点睛】（1）根据系统内只有弹性势能、重力势能和动能转化的情况，可以确定系统机械能守恒；（2）当系统不受外力，或受到外力的矢量和为零，系统动量守恒；或者系统在你某一方向不受外力，某一方向动量守恒；（2）系统具有向下的加速度，属于失重想象．2、A【解析】

A．根据“左手定则”可知，运动电荷在磁场中所受的磁场力方向一定与磁场的方向垂直，故A正确；B．如果为负电荷，则受的电场力方向与电场方向相反，故B错误；C．根据“楞次定律”可知，感应电流的磁场方向总是阻碍引起感应电流磁场的磁通量的变化，当磁通量增大，感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反，反之则相同，故C错误；D．如匀速上升的物体，合外力为零，但动能不变，重力势能增大，所以机械能增大，故D错误．故选A。3、D【解析】

A、由可知，，只减小副线圈匝数，则减小，，减小。因，故输入功率减小，A错误；B、由可知，只增加原线圈匝数，则减小，，减小。因，故输入功率减小，B错误；C、不变，不变，只增大R的阻值，由可知，减小，因，故输入功率减小，C错误；D、不变，不变，只减小R的阻值，由可知，增加，因，故输入功率增加，D正确；4、D【解析】

A.氢原子从无穷远处向n=2能级跃迁时发出的光子能量为3.4eV，则从高能级跃迁到第二能级时，辐射的光子的能量的大于3.11eV，不是均为可见光，选项A错误；B.处于基态的氢原子至少要吸收10.2eV的光子才能跃迁到高能级，则处于基态的氢原子不能吸收能量较强的3.11eV的可见光跃迁到高能级，选项B错误；C.处于第四能级的大量氢原子，向基态跃迁时只能释放出C42=6D.处于第三能级的氢原子的只要至少吸收1.51eV的光子就能电离，则处于第三能级的氢原子可以吸收可见光的能量被电离，选项D正确.5、C【解析】根据平行四边形定则知，F2、F3的合力与Fl等值方向，则合力为零．若只将F1减小为5N，方向不变，则此时合力大小是5N．故选C.6、B【解析】由公式可知动量相等质量相同的情况下动能才相等，A错；动量变化的方向可能与初末动量的方向都相同，例如匀加速直线运动，C错；同理D错；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.由题图看出，a光的偏折程度小于b光的偏折程度，则a光的折射率小于b光的折射率，a光的频率小，由c=λf知，波长大，因此a光比b光更容易发生衍射现象，故A正确。B.a光的折射率小于b光的折射率，则a光的频率小于b光的频率，故B错误。C.由公式n=c/v得v=c/n，则在同样介质中a光传播的速度比b光的大。故C错误。D.因为a光的折射率小，由公sinC=1/n知，a光的临界角大，故D正确。8、AD【解析】

A.由图可知,波长为8m,波速为v=40m/s,由T=λ/v=8/40s=0.2s,则t=0.45s时,波向前传播了214波形，所以x=9m处的质点，此时处于波谷，则质点的位移为−5cm，故B.由图可知,波长为8m,波速为v=40m/s,由T=λ/v=8/40s=0.2s,则t=0.45s时,波向前传播了214波形，所以x=11m处的质点处于平衡位置沿y轴负方向运动，则的位移0，故BC.由图可知,波长为8m,波速为v=40m/s,由T=λ/v=8/40s=0.2s,则t=0.45s时,波向前传播了214波形，所以x=7m处的质点处于平衡位置沿yD.由图可知,波长为8m,波速为v=40m/s,由T=λ/v=8/40s=0.2s,因在t=0时刻刚好传播到x=13m处,则t=0.45s时,波向前传播了214波形，所以波向前传播的距离为18m，因此该波刚好传播到x=31m处，故故选：AD9、BD【解析】增大光照则R2减小，所以电路的总电流增大，电压表测定值电阻R1两端的电压，故读数变大，A错误；因为R1>r，电源输出功率，则当R外=r时，输出功率最大，当R外>r时，随外电路的电阻减小，输出功率增大，则B正确；由于内电压、R1两端的电压均增大，则电容器电压减小，带电量减小，C错误；由于U=IR1，所以，故比值不变，D正确；故选BD.点睛：此题考查电路的动态分析问题，要注意正确分析电路，再根据程序法按“局部-整体-局部”的思路进行分析解答．10、BC【解析】

A．等势线在水平方向，O点电势高于c点，根据电场线与等势线垂直，而且由高电势指向低电势，可知电场方向竖直向下，故A错误．B．由图示可知：该电场为匀强电场，又因为两粒子质量相同，电荷量的绝对值也相同，所以加速度也相同，故B正确；C．N从O点运动至a点的过程中电场力与速度的夹角为锐角，电场力做正功．故C正确．D．M粒子在从O点运动至C点的过程中，电场力做正功，其电势能减少，所以D错误．故选择BC.【点睛】根据粒子的轨迹可判断粒子的电场力方向，O点电势高于c点，根据电场线与等势线垂直，而且由高电势指向低电势，可判断出电场方向，从而确定出粒子的电性．由动能定理可知，N在a点的速度与M在c点的速度大小相等，但方向不同．N从O点运动至a点的过程中电场力做正功．O、b间电势差为零，由动能定理可知电场力做功为零．三、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、痱子粉或细石膏粉【解析】

（1）[1]．为了显示水分子油膜的形状，需要在水面上撒痱子粉．

（2）[2]．1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为：（3）[3]．根据大于半个方格的算一个，小于半个方格的舍去，油膜形状占据的方格数大约为115个，故面积为：S＝115×20cm×20cm＝4.6×104mm2（4）[4]．油酸分子的直径为：点睛：本题考查了油膜法测分子直径是实验步骤、求分子的直径；要熟悉实验步骤与实验注意事项，求分子直径时，求油的体积是易错点，一定要注意所求的体积是纯油的体积．解题结果还要保留有效数字12、两次拉橡皮筋到同一点O，从而是橡皮筋产生的形变大小和方向都相同，即合力和分力的作用效果是相同的．2.5【解析】(1)通过比较有平行四边形合成的合力与用一个弹簧测力计把橡皮条的结点仍拉到位置O时弹簧测力计的示数F作比较；(2)本实验应用等效替代的方法，即两次拉橡皮筋到同一点O，从而是橡皮筋产生的形变大小和方向都相同，即合力和分力的作用效果是相同的；(3)根据平行四边形画