湖南省长沙麓山国际实验学校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注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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，当开关接a时，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，b是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想交流电表，定值电阻R=10Ω，其余电阻均不计．从某时刻开始在原线圈c、d两端加上如图乙所示的交变电压，则下列说法正确的是A．当单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为31.1VB．当单刀双掷开关与b连接且t=0.01s时，电流表示数为4AC．当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈输出交流电的频率增大D．当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈输入功率变大2、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．8：13、如图为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动．磁场的磁感应强度B=1.0×10-2T，线圈的边长ab=20cm、bc=10cm，匝数n=400，线圈总电阻r=2.0Ω，线圈的两端经集流环和电刷与电阻R=18Ω连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电表，线圈的转速n0=50r/s．在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，则下列说法正确的是（）A．交流发电机产生电动势随时间的变化关系是e=25cos50t(V)B．交流电压表的示数为17.8VC．从t=0时刻开始转过30°的过程中，通过电阻的电量为2.0×10-3CD．电阻R上的热功率为3.24W4、已知两极板间距为d，极板面积为S的平行板电容器电容C=εS4kπd，其中ε是常量。将电容器两极板的电荷量减半，间距变为原来的4A．电压加倍，电场强度减半B．电压加倍，电场强度加倍C．电压减半，电场强度减半D．电压加倍，电场强度不变5、下列说法正确的是A．液体表面张力的方向与液面相切B．单晶体和多晶体的物理性质都是各向异性，非晶体都是各向同性C．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，水蒸发越快D．第二类永动机既违背能量守恒定律，又违背热力学第二定律6、如图所示，平行板电容器充电后断开电源，带正电的极板接地，板间有一带电小球用绝缘细线悬挂着，小球静止时与竖直方向的夹角为θ，若将带负电的极板向右平移稍许，则（）A．两极板间的电场强度变小B．带负电的极板的电势降低C．夹角θ将变小D．细线对小球的拉力变大二、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、冰壶比赛场地如图，运动员在投掷线MN处放手让冰壶滑出，为了使冰壶滑行的更远，运动员可用毛刷擦冰壶滑行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小到原来的一半，一次比赛中，甲队要将乙队停在营垒（半径为1.83m）中心O的冰壶A（可看作质点）击出营垒区，甲队将冰壶B（与A质量相同）以某一初速度掷出后，若不擦冰，冰壶B与A发生正碰（无机械能损失）后，A将停在距O点1m处，冰壶B掷出后，通过下列擦冰方式能将A击出营垒区的是A．在冰壶B滑行5m后，在其滑行前方擦冰1.7mB．在冰壶B与A正碰后，立即紧贴A在其滑行前方擦冰1.7mC．先在冰壶B前方擦冰1m，正碰后，再从距O点1m处开始在A前方擦冰0.7mD．先在冰壶B前方擦冰0.8m．正碰后，再从距O点1m处开始在A前方擦冰0.9m8、变压器的铁芯是利用硅钢片叠压而成的，而不是采用以整块硅钢，这是因为（）A．增大涡流，提高变压器的效率B．减小涡流，提高变压器的效率C．增大铁芯中的电阻，以产生更多的热量D．增大铁芯中的电阻，以减小发热量9、在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献．关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是A．伽利略发现了行星运动的规律B．卡文迪许通过实验测出了引力常量C．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因D．笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献10、有一种大型娱乐器械可以让人体验超重和失重，其环形座舱套在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由下落．落到一定位置时，制动系统启动，座舱做减速运动，到地面时刚好停下．下列说法中正确的是（）A．座舱自由下落的过程中人处于失重状态B．座舱自由下落的过程中人处于超重状态C．座舱减速下落的过程中人处于失重状态D．座舱减速下落的过程中人处于超重状态三、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）为了测定一节旧干电池的电动势和内阻（内阻偏大），配备的器材有：A．电流表A（量程为0.6A）B．电压表V（量程为1V，内阻为1.2kΩ）C．滑动变阻器R1（0-10Ω，1A）D．电阻箱R2（0-9999.9Ω）某实验小组设计了如图所示的电路．（1）实验中将量程为1V电压表量程扩大为2V，电阻箱R2的取值应为____kΩ．（2）利用上述实验电路进行实验，测出多组改装后的电压表读数UV与对应的电流表读数IA，利用UV–IA的图象如图所示．由图象可知，电源的电动势E=________V，内阻r=________Ω．12．（12分）某实验小组用如图所示的实验装置完成“探究楞次定律”的实验，实验记录如下表磁铁放置情况磁铁运动情况电表指针偏转情况N极朝下插入线圈向左偏转S极朝下①向左偏转N极朝下从线圈中抽出②③插入线圈向右偏转该同学实验记录中有三处忘记记录了，请你补充完整：①________；②_______；③________．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）在真空中,原来静止的原子核在进行衰变时,放出粒子的动能为．假设衰变后产生的新核用字母表示,衰变时产生的能量全部以动能形式释放出来,真空中的光速为,原子核的质量之比等于质量数之比.(1)写出衰变的核反应方程;(2)求衰变过程中总的质量亏损.14．（16分）如图所示，上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置，截面积为40cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在汽缸内．在汽缸内距缸底60cm处设有a、b两限制装置，使活塞只能向上滑动．开始时活塞搁在a、b上，缸内气体的压强为p0(p0＝1.0×105Pa为大气压强)，温度为300K.现缓慢加热汽缸内气体，当温度为330K时，活塞恰好离开a、b；当温度为360K时，活塞上升了4cm.g取10m/s2求：①活塞的质量；②物体A的体积．15．（12分）如图所示为内径均勻的U形管，其内部盛有水银，右端封闭空气柱长12cm，左端被一重力不计的轻质活塞封闭一段长10cm的空气柱．当环境温度t1=27℃时，两侧水银面的高度差为2cm．当环境温度变为t2时，两侧水银面的高度相等．已知大气压强p0=75cmHg，求：①温度t2的数值；②左端活塞移动的距离．

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、D【解析】

由图象可知，电压的最大值为311V，交流电的周期为2×10-2s，所以交流电的频率为.A.交流电的有效值为220V，根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压为22V;所以A错误.B.当单刀双掷开关与b连接时，副线圈电压为44V，所以副线圈电流为4.4A，电流表示数为电流的有效值，不随时间的变化而变化，所以电流表的示数为4.4A;故B错误.C.变压器不会改变电流的频率，所以副线圈输出电压的频率为50Hz;所以C错误.D.当单刀双掷开关由a拨向b时，原线圈的匝数变小，所以副线圈的输出的电压要变大，电阻R上消耗的功率变大，原线圈的输入功率也要变大;所以D正确.2、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．3、C【解析】

线圈的转速n0=50r/s，线圈转动的角速度ω=2π线圈面积S=ab×bc=20×10-2交流发电机产生电动势的最大值EmA．在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，交流发电机产生电动势随时间的变化关系是e=EA错误；B．交流发电机产生电动势的有效值E=E交流电压表的示数U=EB错误；C．从t=0时刻开始转过30°的过程中，此过程中线圈磁通量的变化ΔΦ通过电阻的电量q=IC正确；D．电阻R上的热功率PRD错误。故选C。【点睛】有效值是根据电流热效应来规定的，让一个交流电流和一个直流电流分别通过阻值相同的电阻，如果在相同时间内产生的热量相等，那么就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值．计算电功率使用有效值，交流电表的读数是有效值．4、A【解析】

由题意可知两板上的带电量减半，变为原来的4倍，根据电容器电容C=εS4kπd可知C减小为原来的14；由公式U=QC可知电压变为原来的2倍，则电场强度E=Ud变为原来12，即电场强度减半，故选项5、A【解析】

液体表面张力有使液面的面积收缩到最小的趋势，其方向与液面相切，选项A正确；单晶体的物理性质是各向异性，多晶体和非晶体都是各向同性，选项B错误；空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和汽压，水蒸发越慢，选项C错误；第二类永动机不违背能量守恒定律，但是违背热力学第二定律，选项D错误；故选A.6、B【解析】

ACD.根据电容器电容的定义式、决定式和电场强度公式：，可得．由可知，在断电后，极板电荷量Q保持不变的情况下，改变极板间距离d时，不会影响电场强度，故电场强度不变，同时小球的平衡状态不变，细绳和竖直方向夹角不变，绳子拉力不变，ACD错误；B.根据可知，d增加，板间电势差U增加，设负极板的电势为，而正极板因接地，电势为0，故，则，故随着增加，变小，故B正确。故选B。【点睛】根据电容器充电后与电源断开之后，电荷量不变，可推知板间电场强度不变，进而可以知道小球的受力情况不变；增加极板间得距离，板间电势差增大，由于正极板电势不变，故负极板电势降低．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、ABC【解析】

A．碰撞前后动量守恒，由于两壶质量相等，碰后交换速度．由于A壶碰撞后经1m的位移停下，则碰撞后A壶的速度而碰撞前B壶的速度同样也为，对B壶根据动能定理，得．要将A壶击出垒区，则A壶碰撞后的最小即B壶碰撞前的最小速度．若让B壶滑行5m后擦冰1.7m，则B壶碰撞前的速度为：，所以能将A壶击出垒区，故选项A符合题意；B．碰撞后，由能量守恒有：，在A壶前擦冰1.7m后，则A碰撞后的运动距离xA=1.85m＞R，所以能运动到营垒区外，故选项B符合题意C．对B壶，由能量守恒有：，碰撞后交换速度，对A壶：，联立解得：x=0.15m此时A碰撞后运动的距离为：1m+0.7m+0.15m=1.85m＞1.83m所以A壶已经到营垒外，故选项C符合题意D.对B壶，由能量守恒有：，碰后交换速度，对A壶：，联立解得：x=0.8m，A壶运动的距离为1m+0.8m＜1.83m，所以不能到营垒外，故选项D不符合题意8、BD【解析】不是采用一整块硅钢的原因是涡电流小了,在变压器上消耗的电流就小了,输出的功率就高了，所以增大铁芯中的电阻，以减小发热量，BD对；9、BD【解析】试题分析：行星运动定律由开普勒、牛顿等人发现，选项A错误．库仑测量出静电力常数，选项B错误．伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因，选项C错误．笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献，选项D正确．考点：本题考查了物理学史．10、AD【解析】座舱自由下落过程加速度竖直向下，故处于失重状态，A正确，B错误．座舱减速下落的过程中加速度竖直向上，故处于超重状态，C错误，D正确．故选AD．点睛：判断一个物体处于超重和失重的条件是：若加速度向上则超重，若加速度向下则失重．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、1.21.602.75【解析】（1）要使量程扩大1倍，则应串联一个与电压表内阻相等的电阻，故应使与之串联的电阻箱的阻值为；②在U-I的图象中纵轴截距表示电动势的大小，由图可知，电源的电动势为1.6V；图线斜率的绝对值表示内阻的大小，即.12、从线圈中抽出向右偏转S极朝下【解析】从图中可以看出当N极朝下插入线圈时，穿过线圈的向下的磁通量增加，根据楞次定律，此时感应出向上的磁场，并导致电流表向左偏转，①当S极朝下并从线圈中抽出时，则穿过线圈向上的磁通量减小，根据楞次定律，则应该感应出向上的磁场，所以这时候电流表也左偏，②当N极向下并从线圈中抽出时，穿过线圈向下的磁通量减小，根据楞次定律应感应出像下的磁场，与题给条件相反，所以电流表应该右偏；③当S极朝下并插入线