甘肃天水市太京中学2021-2022学年物理高二下期末经典试题含解析

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、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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、如图所示为氢原子的能级图．用光子能量为的光照射一群处于基态的氢原子，则观测到的氢原子光谱的谱线条数是（）A．B．C．D．2、物理学家通过艰辛的实验和理论研究探究自然规律，为人类的发展做出了巨大的贡献，下列说法正确的是A．哥白尼大胆反驳地心说提出了日心说，并认为行星沿椭圆轨道运动B．奥斯特发现了电流的磁效应并提出了分子电流假说C．法拉第发现了电磁感应现象并总结出判断感应电流方向的规律D．玻尔的原子理论第一次将量子观点引入原子领域3、如下图所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2，上面木块压在上面弹簧上(但不拴接)，整个系统处于平衡状态．现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面的弹簧．在这个过程中，下面木块移动的距离为()A． B． C． D．4、下面给出的物理量中，为标量的是（）A．位移 B．电动势 C．力 D．加速度5、下列关于运动和力的叙述，正确的是()A．图甲中，蹲在体重计上的人突然站起的瞬间指针示数会大于人的重力B．图乙中，在玻璃漏斗中做匀速圆周运动的小球受到的合外力是恒力C．图丙中，在水平直跑道上减速的飞机，伞对飞机的拉力大于飞机对伞的拉力D．图丁中，滑冰运动员通过圆弧弯道处，若此时地面摩擦力突然消失，则运动员将在冰面上沿着轨迹半径方向“离心”而去6、一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上，从t＝0时刻开始，受到如图所示的水平外力作用，下列说法正确的是()A．第1s末质点的速度为2m/sB．第2s末外力做功的瞬时功率最大C．第1s内与第2s内质点动量增加量之比为1∶2D．第1s内与第2s内质点动能增加量之比为4∶5二、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，一束细光线a射到Ⅰ、Ⅱ两种介质的界面后，反射光束只有b，折射光束只有c.下列说法正确的是()A．若a是复色光，则b、c都一定是复色光B．若a是单色光，则b、c都一定是单色光C．若b是复色光，则a、c都一定是复色光D．若b是单色光，则a、c都一定是单色光8、如图甲所示，50匝矩形闭合导线框．ABCD处于磁感应强度大小B=T的水平匀强磁场中，线框电阻不计．线框匀速转动时所产生的正弦交变电压图象如图乙所示．把该交变电压加在图丙中理想变压器的P、Q两端．已知变压器的原线圈I和副线圈Ⅱ的匝数比为5:1，交变电流表为理想电表，电阻R=，其他各处电阻不计，以下说法正确的是A．t=0.1s时，电流表的示数为0B．副线圈中交变电流的频率为5HzC．线框面积为m2D．0.05s线圈位于图甲所示位置9、如图甲所示，将粗细均匀的导线做成的正方形线框abcd在磁场上方某高处由静止释放，cd边刚进入磁场时开始计时(t=0)，线圈的v一t图象如图乙所示，在3to时刻cd边刚离开磁场时速度也为v0，已知线圈的质量为m、边长为L，两条水平虚线L1、L2相距为d(d>3L)，虚线之间的匀强磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B，重力加速度为g，则A．线框进入磁场过程中电流方向为abcdaB．在t0时刻线框的速度为v0=gt0C．cd边刚进入磁场时c、d两点间的电势差为D．线框穿过磁场的过程中产生的电热为2mgd10、如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝T.单匝矩形线圈面积S＝1m2，电阻不计，绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动.线圈通过电刷与一理想变压器原线圈相接，A为交流电流表.调整副线圈的滑动触头P，当变压器原、副线圈匝数比为1∶2时，副线圈电路中标有“36V，36W”的灯泡正常发光.以下判断正确的是()A．电流表的示数为1AB．矩形线圈产生电动势的最大值为18VC．从矩形线圈转到中性面开始计时，矩形线圈电动势随时间变化的规律为e＝18sin90πtVD．若矩形线圈转速增大，为使灯泡仍能正常发光，应将P适当下移三、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）一根细长均匀、内芯为绝缘材料的金属管线样品，横截面外缘为正方形，如题图甲所示．此金属管线样品长约30cm、电阻约10Ω，已知这种金属的电阻率为ρ，因管芯绝缘材料截面形状不规则，无法直接测量其横截面积．请你设计一个测量管芯截面积S的电学实验方案，现有如下器材可选A．毫米刻度尺B．螺旋测微器C．电流表A1（量程600mA，内阻约为1.0Ω）D．电流表A2（量程3A，内阻约为0.1Ω）E．电压表V（量程3V，内阻约为6kΩ）F．滑动变阻器R1（2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）G．滑动变阻器R2（10Ω，允许通过的最大电流2A）H．蓄电池E（电动势为6V，内阻约为0.05Ω）I．开关一个，带夹子的导线若干．①上述器材中，应该选用的电流表是_____，滑动变阻器是_____；（填写选项前字母代号）②若某次用螺旋测微器测得样品截面外缘正方形边长如图乙所示，则其值为____mm；③要求尽可能测出多组数据，你认为在图的甲、乙、丙、丁中选择哪个电路图____；④若样品截面外缘正方形边长为a、样品长为L、电流表示数为I、电压表示数为U，则计算内芯截面积的表达式为S=_______12．（12分）在“验证机械能守恒定律”实验中(1)已有实验器材：交流电源、铁架台(含铁夹)、夹子、纸带、天平、刻度尺，为了完成实验,下图1中还需要的器材是__________________(填写器材下对应的字母)．(2)某同学通过实验,获得了一条比较理想的纸带,以起点为计数点,相隔一段距离后,取连续打点为计数点,如图2为部分纸带放大照片,则纸带上打第个计数点时重物的速度_______(结果保留2位有效数字)．(3)该同学用测得的数据通过同样的方法算出了计数点的速度为,并测出计数点之间的距离为．他通过比较与的大小来验证机械能守恒定律，你认为他的方案是否可行_______(选填“可行”或“不可行”)．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）在幼儿园里为了锻炼小朋友四肢的力量，进行了一项游戏活动，让小朋友用轻绳拉着汽车轮胎奔跑，如图甲所示，在一次训练中，小朋友手里拉着不可伸长的轻绳拖着质量m＝5.5kg的轮胎从静止开始沿着笔直的跑道匀加速奔跑，5s时轮胎从轻绳上脱落，此时轮胎的速度为5m/s，再经过1s轮胎停止．不计空气阻力．己知绳与地面的夹角为37°，轮胎与地面间的摩擦因数始终保持不变．（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2）求：（1）画出轮胎运动全过程的v﹣t图象．（2）绳子拉力的大小为多少？（3）轮胎在整个运动的过程中，由于摩擦而产生的热量Q是多少？14．（16分）为了测量列车运行的速度和加速度的大小，可采用如图（a）所示的装置，它是由一块安装在列车头底部的强磁体和埋设在轨道地面的一组线圈及电流测量仪组成的（测量仪未画出）．当列车经过线圈上方时，线圈中产生的电流被记录下来，就能求出列车在各位置的速度和加速度．假设磁体端部磁感强度为B=0.004T，且全部集中在端面范围内，与端面垂直，磁体宽度与线圈宽度相同，且都很小，线圈匝数n=5，长L=0.2m，电阻0.4Ω（包括引线电阻），测试记录下来的电流-位移图象如图（b）所示．试求：⑴在离O（原点）30m，130m处列车的速度v1和v2的大小；⑵假设列车是匀变速运动，求列车加速度的大小．15．（12分）用速度大小为v的中子轰击静止的锂核(Li)，发生核反应后生成氚核和α粒子，生成的氚核速度方向与中子的初速度方向相反，氚核与α粒子的速度之比为7∶8，中子的质量为m，质子的质量可近似看做m，光速为c.(1)写出核反应方程.(2)求氚核与α粒子的速度大小.(3)若核反应过程中放出的核能全部转化为α粒子和氚核的动能，求出质量亏损.

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】基态的氢原子吸收12.75eV后的能量E=−13.60+12.75eV=−0.85eV，可知氢原子跃迁到第4能级，根据=6知，可能观测到氢原子发射的不同波长的光有6种．故选：C2、D【解析】

A．哥白尼大胆反驳地心说，提出了日心说，开普勒发现行星沿椭圆轨道运行的规律；故A错误.B．奥斯特发现了电流的磁效应，安培提出了分子电流假说；故B错误.C．法拉第发现了电磁感应现象，楞次总结出了判断感应电流方向的规律；故C错误.D．玻尔的原子理论包括轨道量子化、能量量子化和能量差量子化，第一次将量子观点引入原子领域；故D正确.3、C【解析】

将起始状态的两木块作为整体受力分析，求出起始状态时下方弹簧的弹力．待上面木块离开弹簧时，对下面木块受力分析，求出终了状态时下方弹簧的弹力．根据胡克定律求出两状态下弹簧的形变量，然后据几何关系求这个过程中下面木块移动的距离．【详解】将起始状态的两木块作为整体受力分析，可得下方弹簧的弹力，则起始时，下方弹簧的压缩量．待上面木块离开弹簧时，上方弹簧弹力为零，对下面木块受力分析，可得下方弹簧的弹力，则终了时，下方弹簧的压缩量．由几何关系得这个过程中下面木块移动的距离．故C项正确，ABD三项错误．4、B【解析】

位移、力和加速度，都是即有大小又有方向，运算时遵循平行四边形定则，它们都是矢量；电动势是标量，运算不遵循平行四边形定则，遵循代数加减法则，故B正确，A、C、D错误；故选B。5、A【解析】

A．图甲中，蹲在体重计上的人突然站起的瞬间处于超重状态，所以体重计的示数大于人的重力，故A正确；B．图乙中，在玻璃漏斗中做匀速圆周运动的小球受到的合外力提供向心力，所以合外力的大小恒定，方向时刻变化，故B错误；C．图丙中，在水平直跑道上减速的飞机，伞对飞机的拉力与飞机对伞的拉力为作用力与反作用力，所以两力大小相等，方向相反，故C错误；D．图丁中，滑冰运动员通过圆弧弯道处，若此时地面摩擦力突然消失，则运动员将沿圆弧切线作直线运动，故D错误。故选A.6、D【解析】A、由动量定理：，求出1s末、2s末速度分别为：、，A错误；

B、第1s末的外力的功率，第2s末外力做功的瞬时功率：，B错误；C、第1s内与第2s内质点动量增加量之比为：，C错误；D、第1秒内与第2秒内动能增加量分别为：，，则：，动能增加量的比值为4：5，D正确；故选D．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、BD【解析】

A.光射到两种介质界面上，一定有反射，但不一定有折射；不同频率的光入射角相同时，折射角一定不同。若a是复色光，b一定是复色光，而折射光线只有c，c一定是单色光，而且只有这种频率的光发生了折射，其余频率的光都发生了全反射。故A错误；B.若a是单色光，b、c一定是单色光，故B正确；C.若b是复色光，说明a是复色光，但c只能是单色光。故C错误；D.若b是单色光，说明a一定是单色光，因此c也一定是单色光。故D正确。故选：BD.8、BC【解析】

原线圈中电压的有效值，根据，解得U2=2V，故副线圈中的电流，电流表的电流为I1，则，解得I1=0.4A，故A错误；交流电的周期T=0.2s，故交流电的频率f=＝5Hz，故B正确；根据Em=nBSω可知，故C正确；0.05s时线圈产生的感应电动势最大，线圈平面与中性面垂直，故D错误；故选BC.【点睛】解决本题的关键掌握交流电电动势峰值的表达式，以及知道峰值与有效值的关系，知道原副线圈电压、电流与匝数比的关系.9、CD【解析】

根据楞次定律可得，线框进入磁场过程中电流方向为adcba，故A错误；由图可知cd边进入磁场后先做加速度减小的减速运动，再做匀加速运动．故B错误；cd边刚进入磁场时产生的感应电动势为，所以c、d两点间的电势差为，故C正确；线框从进入磁场到cd边刚到达磁场下边界过程中，根据能量守恒定律可得产生的焦耳热为Q1=mgd，穿出和穿入磁场的过程中产生的焦耳热相等，则线框穿过磁场的过程中产生的电热为Q=2Q1=2mgd，故D正确．10、BC【解析】

A．小灯泡正常发光，故变压器的输出电流为根据变流比公式解得I1=2A故A错误；B．小灯泡正常发光，故变压器的输出电压为36V，根据变压比公式解得U1=18V故矩形线圈产生电动势的有效值为18V，故B正确；C．矩形线圈产生电动势的最大值为18V，根据公式Em=NBSω代入数据解得故从矩形线圈转到中性面开始计时，矩形线圈电动势随时间的变化规律e=Emsinωt=V故C正确；D．若矩形线圈转速增大，根据公式Em=NBSω感应电动势的最大值增加，故有效值也增加；为使灯泡仍能正常发光，应该减小变压比，故应将P适当上移，故D错误。故选BC．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、CG0.730甲a2【解析】

①③由题意可知，电源电动势为6V，电压表采用0～3V，而由于待测电阻约为10Ω，则电路中电流最大为I=URx=310A=0.3A，故不能选用最大量程为3A②由图乙所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为0.5mm，可动刻度所示为23.0×0.01mm=0.230mm，螺旋测微器的示数为0.5mm④根据欧姆定律，有R=UI，根据电阻定律，有R=ρLS012、AE2.0~2.1不可行【解析】

（1）[1]．实验中需要图1中的电火花打点计时器；还需要重锤，则需要E．故选AE．（2）[2]．相邻的计数点间的时间间隔T=0.02s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，得：m/s≈2.0m/s（3）[3]．为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，而不是动能的增加量，故他的做法是的不可行；【点睛】（1）根据实验的原理确定需要测量的物理量，从而确定所需的测量器材；（2）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上3点时小车的瞬时速度大小；（