河南省登封市外国语高级中学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．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、空气压缩机的储气罐中储有1.0atm的空气6.0L，现再充入1.0atm的空气9.0L．设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，则充气后储气罐中气体压强为A．2.5atm B．2.0atm C．1.5atm D．1.0atm2、两只阻值相等的电阻分别通以正弦交流电与方形交流电，它们电流的最大值相等，如图所示，则两只电阻的热功率之比是：A．1:1 B．1: C．1:2 D．1:43、红宝石激光器发射的激光是不连续的一道一道的闪光，每一道闪光称为一个光脉冲，现有一红宝石激光器，发射功率为P，所发射的每个光脉冲持续的时间为，波长为，则每个光脉冲中含有的光子数是（）A． B． C． D．4、下列叙述符合历史事实的是（）A．麦克斯韦通过实验发现，电磁波在真空中的传播速度等于光速B．玻尔通过对氢原子光谱的研究，建立了原子的核式结构模型C．贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核具有复杂结构D．查德威克用粒子轰击氮原子核，打出一种新的粒子叫中子5、如图，一理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，原线圈与一可变电阻串联后，接在一正弦交流电源上；副线圈电路中固定电阻的阻值为，当负载电阻的阻值为10时，理想交流电流表的示数为I．现将负载电阻的阻值变为20，调节使理想交流电流表的示数仍为I，此时理想交流电压表的示数为200V．则原来变压器原线圈两端电压的有效值为A．1100V B．2100V C．220V D．210V6、如图所示，在光滑水平地面上放着两个物体，其间用一根不能伸长的细绳相连，开始时B静止，A具有4kg⋅m/s的动量（以向右为正），刚开始绳松弛。在绳拉紧(可能拉断)的过程中，A、B动量的变化量可能为（）A．△PAB．△PAC．△PAD．△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、一列车的长度与桥梁长度相同.列车以接近光速通过桥梁,地面的观察者和列车内的观察者看到车头刚通过这座桥时,则A．地面的观察者看到车尾已上桥 B．地面的观察者看到车尾未上桥C．列车内的观察者看到车尾已上桥 D．列车内的观察者看到车尾未上桥8、一定质量气体，在体积不变的情况下，温度升高，压强增大的原因是()A．温度升高后，气体分子的平均速率变大B．温度升高后，气体分子的平均动能变大C．温度升高后，分子撞击器壁的平均作用力增大D．温度升高后，单位体积内的分子数增多，撞击到单位面积器壁上的分子数增多了9、如图所示，A、B两物体从同一点开始运动，从A、B两物体的位移图象可知下述说法中正确的是()A．A、B两物体同时自同一位置向同一方向运动B．A、B两物体自同一位置向同一方向运动，B比A晚出发2sC．A、B两物体速度大小均为10m/sD．A、B两物体在A出发后4s时距原点40m处相遇10、如图所示，不计电阻的光滑U形金属框水平放置，光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上，H、P的间距很小。质量为0.2kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间，与金属框接触良好并围成边长为Im的正方形，其有效电阻为0.1Ω。此时在整个空间加方向与水平面成300角且与金属杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律是B=(0.4-0.2t)T，图示磁场方向为正方向。框、挡板和杆不计形变。则A．t=1s时，金属杆中感应电流方向从D到CB．t=3s时，金属杆中感应电流方向从C到DC．t=1s时，金属杆对挡板P的压力大小为0.2ND．t=3s时，金属杆对挡板P压力大小为0.1N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）某同学用如图所示的实验装置来探究“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M．弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和各拉线的方向。（1）本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为_____N。（2）下列不必要的实验要求是_____。（请填写选项前对应的字母）A．应测量重物M所受的重力B．弹簧测力计应在使用前校零C．拉线方向应与木板平面平行D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置（3）在弹簧的弹性限度内，保持B的拉力方向不变，大小缓慢增大，则A的示数_____A．增大B．减小C．不变D．无法判断12．（12分）某小组的同学拟探究小灯泡L的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：小灯泡L，规格“4.0V，0.7A”；电流表A1，量程3A，内阻约为0.1Ω；电流表A2，量程0.6A，内阻R2＝0.2Ω；电压表V，量程3V，内阻RV＝9kΩ；标准电阻R1，阻值1Ω；标准电阻R2，阻值3kΩ；滑动变阻器R，阻值范围0～10Ω；学生电源E，电动势6V，内阻不计；开关S及导线若干。（1）甲同学设计了如图1所示的电路来进行测量，当通过L的电流为0.46A时，电压表的示数如图2所示，此时L的电阻为______Ω。（2）乙同学又设计了如图3所示的电路来进行测量，电压表指针指在最大刻度时，加在L上的电压值是______V。（3）小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线，需要重新设计电路。请你在乙同学的基础上利用所提供器材，在图4所示的虚线框内补画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号。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）一个静止的氮核俘获了一个速度为2.3×107m/s的中子生成一个复核A，A又衰变成B、C两个新核，设B、C的速度方向与中子方向相同，B的质量是中子的11倍，速度是106m/s，B、C在同一磁场中做圆周运动的半径之比RB：RC=11：30，求：（1）C核的速度大小；（2）根据计算判断C核是什么？（3）写出核反应方程．14．（16分）卢瑟福发现质子之后，他猜测：原子核内可能还存在一种不带电的粒子。为寻找这种不带电的粒子，他的学生查德威克用α粒子轰击一系列元素进行实验，从而证实了中子的存在。为了测定中子的质量mn，查德威克用初速度相同的中子分别与静止的氢核与静止的氮核发生弹性正碰。实验中他测得碰撞后氢核的速率为3.3×107m/s，氮核的速率为4.7×106m/s。已知氮核质量与氢核质量的关系是，将中子与氢核、氮核的碰撞视为完全弹性碰撞，不考虑相对论效应。请你根据以上数据计算中子质量mn与氢核质量mH的比值（结果保留两位有效数字）。15．（12分）花样滑冰赛场上，男女运动员一起以速度v0=2m/s沿直线匀速滑行，不计冰面的摩擦，某时刻男运动员将女运动员以v1=6m/s的速度向前推出，已知男运动员的质量为M=60kg，女运动员的质量为m=40kg，求：（1）将女运动员推出后，男运动员的速度；（2）在此过程中，男运动员推力的冲量大小；

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、A【解析】

将充气之前的两部分气体合起来作为初状态，压强都是1.0atm初状态：p1＝末状态：p2=根据玻意耳定律得：p代入数据解得p2=2.5atm，故A2、C【解析】

正弦交流电的有效值是最大值的，则热功率为：，而方波形交流电的热功率为，可得：.A.1:1与计算结果不相符；故A项错误.B.1:与计算结果不相符；故B项错误.C.1:2与计算结果相符；故C项正确.D.1:4与计算结果不相符；故D项错误.3、D【解析】试题分析：每个光脉冲的能量，每个光子的能量，则每个光脉冲中含有的光子数，故选D．考点：能量子．【名师点睛】光脉冲的能量是所有光子能量的总和；光脉冲的长度即光在一个脉冲时间内传播的距离．4、C【解析】

A.麦克斯韦通过理论研究发现，电磁波在真空中的传播速度等于光速，故A不符合题意。B.卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，建立了原子的核式结构模型，故B不符合题意。C.贝克勒尔发现了天然放射性现象，说明原子核具有复杂结构，故C符合题意。D.查德威克用粒子轰击铍原子核，打出一种新的粒子叫中子，故D不符合题意。5、A【解析】

将负载电阻R2的电阻变为20R0时，R2两端电压是R0两端电压的20倍，电压表测R2两端的电压，所以因为变化前后变压器的输入电流不变，所以变化前后副线圈中的电流也不变，变化前后R0两端电压相等．变化前负载电阻R2的电阻为10R0，则变化前R2两端的电压变化前副线圈两端电压理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，据，可得原来变压器原线圈两端电压的有效值．故A项正确，BCD错误．故选A.点睛：在解决理想变压器问题时，需要掌握两个公式，电压规律公式和电流规律公式，还需要知道原线圈的输入功率取决于副线圈消耗的功率，理想变压器不改变交流电的频率．6、C【解析】在绳子拉紧的一瞬间系统动量守恒，并且A的动量减小B的动量增大，系统的机械能有损失，选项A中系统机械能没有损失，A错；B错；C对；系统动量不可能增大，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】

根据相对论，地面上的观察者看到的高速运动的火车比静止时更短，地面观察者看到车头刚通过这座桥时，车尾已上桥，选项A正确，B错误．列车内观察者看火车是静止的，火车长度不变，桥高速运动，桥变短了，所以列车内观察者乙看到车头刚通过这座桥时，车尾在桥外未上桥，选项C错误，D正确．8、ABC【解析】温度升高,分子的平均动能增大,根据动量定理,知分子撞击器壁的平均作用力增大.体积不变,知分子的密集程度不变,即单位体积内的分子数不变.故A、B、C正确.D错误综上所述本题答案是：ABC.点睛：影响气体压强的微观因素:一个是气体分子的平均动能,一个是分子的密集程度.温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子的平均动能越大9、AB【解析】

通过图像可知A先运动，B在A运动了2s后开始运动，两者发生的位移都是正方向并且在增大，所以朝着同一方向运动，故A错误，B正确；位移图象x-t图像的斜率可表示速度的大小，所以两条直线的斜率不同，所以速度不同，C错误；位移图象两只线相交，说明位移相同，所以A、B两物体在A出发后4s在距原点20m处相遇，D正确．10、BD【解析】

根据楞次定律，并由时刻来确定磁场的变化，从而判定感应电流的方向；根据法拉第电磁感应定律，结合闭合电路欧姆定律、安培力表达式、力的合成与分解，即可求解.【详解】A．当时，由磁感应强度随时间变化规律可知：磁感应强度在减弱，由楞次定律得，金属杆中的感应电流方向从C到D，故A错误；B．当时，由磁感应强度随时间变化规律可知：磁感应强度在反向增大，由楞次定律得，金属杆中的感应电流方向从C到D，故B正确；C．当时，由法拉第电磁感应定律得：感应电动势：，由欧姆定律得：，则：安培力大小：,由左手定则可知，安培力垂直于磁场的方向斜向上，将安培力分解，可得金属杆对挡板P的压力大小为：，故C错误；D．同理，当时，感应电动势仍为0.1V，安培力大小仍为0.2N，方向垂直于磁感线向下，所以金属杆对挡板P的压力大小仍为：，故D正确。【点睛】本题主要考查法拉第电磁感应定律的综合应用，属于中等题型。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、3.6ABCA【解析】

第一空.本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为3.6N；第二空.B.弹簧测力计应在使用前校零，故B正确；C.为减小实验误差，拉线方向应与木板平面平行，故C正确；AD.本实验是根据三力平衡的推论：若三个共点的力的合力为零，则其中任意两个力的合力与第三个力等大反向，来进行探究的，OA、OB两绳的拉力的合与重物的重力应该等大反同，用平行四作出两绳的拉力的合力，若合力与重物的重力在误差允许的范围内等大反向即可得，所以应测量重物M所受的重力，O点的位置在不同次实验中可以变化，故A正确，D错误。故选：ABC。第三空.由题意可知，A、B拉力的合力不变，作出图如图所示：则可知当保持B的拉力方向不变，大小缓慢增大，A的拉力大小会增大，即A的示数变大。A.“增大”与上述结论相符，故A正确；B.“减小”与上述结论不符，故B错误；C.“不变”与上述结论不符，故C错误；D.“无法判断”与上述结论不符，故D错误；12、①5（2分）②4（3分）③答图1（5分）答图2（3分）【解析】试题分析：①由图知，电压表的读数为2.30V，根据欧姆定律，L的电阻RL＝UI＝2.300.46Ω＝5Ω；②电压表与电阻R2串联，电压表两端的电压3V，根据串联电路电阻与电压