甘肃省陇南市第五中学2021-2022学年物理高二第二学期期末考试模拟试题含解析

2021-2022高二下物理期末模拟试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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，理想变压器的原线圈接正弦交流电源，副线圈接有电阻R和小灯泡。电流表和电压表均可视为理想电表。闭合开关S，下列说法正确的是A．电流表A1的示数不变B．电流表A2的示数减小C．电压表V1的示数增大D．电压表V2的示数减小2、一个物体只在相互垂直的恒力F1、F2作用下，由静止开始运动，经过一段时间后，突然撤去F2而F1不变，则物体以后的运动情况是A．物体做直线运动 B．物体做变加速曲线运动C．物体沿F1的方向做匀加速直线运动 D．物体做匀变速曲线运动3、如图所示，甲、乙分别是a、b两束单色光用同一双缝干涉装置进行实验得到的干涉图样，下列关于a、b两束单色光的说法正确的是A．a、b光在真空中的波长满足λa>λbB．a、b光在玻璃中的折射率满足na<nbC．若该两束光分别为红光和紫光，则a为红光D．若a、b光分别从玻璃射入空气，则a光临界角较小4、如图所示，虚线右侧空间有磁感应强度为的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，直角扇形导线框的半径为，电阻为绕垂直于纸面的轴以角速度顺时针匀速转动．设线框中感应电流的方向以为正，线框处于图示位置为计时零点．下列图中能正确表示线框转动一周感应电流变化情况的是（）A． B．C． D．5、如图所示，A，B都是很轻的铝环，分别吊在绝缘细杆的两端，杆可绕中间竖直轴在水平面内转动，环A是闭合的，环B是断开的。若用磁铁分别接近这两个圆环，则下面说法正确的是:A．磁铁N极接近A环时，A环被吸引，B．磁铁N极远离A环时，A环被排斥，而后随磁铁运动C．磁铁N极接近B环时，B环被排斥，远离磁铁运动D．磁铁的任意一磁极接近A环时，A环均被排斥6、如图为氢原子能级图，氢原子中的电子从n=5能级跃迁到n=2能级可产生a光，从n=4能级跃迁到n=2能级可产生b光，a、b光照射到逸出功为2.29eV的金属钠表面均可产生光电效应，则（）A．a光的频率小于b光的频率B．a光的波长大于b光的波长C．a光照射所产生的光电子最大初动能D．b光照射所产生的光电子最大初动能二、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、一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出6种不同频率的光，将这些光分别照射到图甲电路阴极K的金属上，只能测得3条电流随电压变化的图象如图乙所示，已知氢原子的能级图如图丙所示，则下列推断正确的是A．图乙中的c光是氢原子由第2能级向基态跃迁发出的B．图乙中的b光光子能量为10.2eVC．动能为1eV的电子不能使处于第4能级的氢原子电离D．阴极金属的逸出功可能为W0=6.75eV8、下列说法正确的是A．两个物体只要温度相等，那么它们分子热运动的平均动能就相等B．在自然界能的总量是守恒的，所以不存在能源危机C．热力学第一定律也可表述为第一类永动机不可能制成D．热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”E.1kg的0℃的冰比1kg的0℃的水内能小些9、两物体从同一地点同一高度，以相同的速度向下和向上抛出，从抛出到落地的时间分别为1s和7s，则下列说法正确的是（）A．两物体运动时的加速度大小相同但方向不同B．两物体抛出时的速度为30m/sC．上抛的物体上升至最高点的时间为3sD．两物体抛出时的高度为40m10、实验室里的交流发电机可简化为如图所示的模型，正方形线圈（电阻不计）在水平匀强磁场中，绕垂直于磁感线的OO′轴匀速转动。今在发电机的输出端接一个电阻R和理想电压表，并让线圈每秒转25圈，读出电压表的示数为10V。已知R＝10Ω，线圈电阻忽略不计，下列说法正确的是（）A．线圈位于图中位置时，线圈中的瞬时电流为零B．从线圈经过中性面开始计时，线圈中电压瞬时值表达式为U＝10sin50πt(V)C．流过电阻R的电流每秒方向改变50次D．电阻R上的热功率等于10W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）某同学要测定某金属丝的电阻率，金属丝的电阻约为6Ω。(1)用螺旋测微器测出金属丝的直径d，读数如图甲所示，则直径d=______________mm。(2)为了测定金属丝的电阻，实验室提供了以下器材∶A．电压表0~3V~15V，内阻约为10kΩ或50kΩB．电流表0~0.6A~3A，内阻约为0.5Ω或0.1ΩC．滑动变阻器0~5ΩD．滑动变阻器0~5000ΩE.两节干电池F.开关及导线若干在本实验中，电压表的量程应选____V，电流表的量程应选____A；滑动变阻器应选___（填仪器前的字母），合适的电路图应为乙图中的____。

(3)调节滑动变阻器，测量多组电压、电流的值，作出U-I图像，如图丙所示，由图像求得金属丝的电阻为Rx=_________Ω（结果保留两位有效数字），若测得金属丝的长为L，金属丝的直径d，则金属丝的电阻率ρ=_________（用物理量符号表示）。

12．（12分）在“测定直流电动机的效率”实验中，用如图所示的实物图测定一个额定电压U＝6V、额定功率为3W的直流电动机的机械效率．(1)请根据实物连接图在方框中画出相应的电路图___(电动机用M表示)．(2)实验中保持电动机两端电压U恒为6V，重物每次匀速上升的高度h均为1.5m，所测物理量及测量结果如下表所示：(3)在第5次实验中，电动机的输出功率是________；可估算出电动机线圈的电阻为________Ω．(4)从前4次的实验数据可以得出：UI________(填“>”“<”或“＝”)．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，在方向竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中有两条光滑固定的平行金属导轨MN、PQ，导轨足够长，间距为L，其电阻不计，导轨平面与磁场垂直，ab、cd为两根垂直于导轨水平放置的金属棒，其接入回路中的电阻均为R，质量均为m，与金属导轨平行的水平轻质细线一端固定，另一端与cd棒的中点连接。一开始细线处于伸直状态，ab棒在平行于导轨的水平拉力F的作用下从静止开始以恒定加速度a向右做匀加速直线运动，经时间t0细线被拉断，两根金属棒运动时始终与导轨接触良好且与导轨相垂直。求：（1）细线能承受的最大拉力F0；（2）绳拉断前的过程中通过导体ab的电量q；（3）若在细线被拉断瞬间撤去拉力F，求两根金属棒之间距离增量△x的最大值及绳断后回路中产生的总焦耳热。14．（16分）如图所示,一根长、一端封闭的细玻璃管开口向上竖直放置,管内用长的水银柱封闭了一段长的空气柱.已知大气压强为,玻璃管周围环境温度为.求:I.若将玻璃管缓慢倒转至开口向下,玻璃管中气柱将变成多长?Ⅱ.接着缓慢升高管内气体温度,温度最高升高到多少摄氏度时,管内水银不能溢出.15．（12分）设教室内外大气压强保持相同且不变，室内温度由10℃升至25℃的过程中，从教室内逸出的空气与原有空气的质量之比为多少。（绝对零度近似取为273℃）

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】

AB.开关闭合后，负载减小，副线圈的电压不变，通过副线圈的电流增大，原线圈中的电流I电流表A2和电流表A2的示数都增大，故AB错误；C.由理想变压器规律可知，开关从断开到闭合，原线圈和副线圈电压都不变，所以电压表V1的示数不变，故C错误；D.副线圈的电流增大，通过R的电流增大，R两端的电压增大，副线圈电压不变，所以电压表V2的示数减小，故D正确。2、D【解析】一个物体在相互垂直的恒力F1和F2作用下，由静止开始沿两力的合力方向上做匀加速直线运动；经过一段时间后，突然将撤去F2，则物体出现了合力方向即为F1方向，大小为F1；F1方向与此时的速度不共线，所以做曲线运动，由于合力的大小与方向不变，所以做匀变速曲线运动，故D正确，A、B、C错误；故选D．3、D【解析】

A.根据双缝干涉相邻条纹间距公式可得在其它条件不变的情况下，相干光的波长越大，条纹间距越大，由题图可知光的波长小于光的波长，故选项A错误；C.由于光的波长小于光的波长，所以光的频率大于光的频率，若该两束光分别为红光和紫光，则光为红光，故选项C错误；BD.由于对于同一种介质，频率越大，折射率越大，故光在玻璃中的折射率大于光在玻璃中的折射率，由知光的临界角小于b光的临界角，故选项D正确，B错误。4、A【解析】当线框进入磁场过程中，切割的有效长度为半圆的半径不变，即电动势及电流大小不变，电流大小为，由右手定则可知，电流为逆时针，故为正值；当线框全部进入磁场，磁通量不变，无感应电流；当线框离开磁场过程中，切割的有效长度为半圆的半径不变，即电动势及电流大小不变，电流大小为，由右手定则可知，电流为顺时针，故为负值，故选A.5、D【解析】

当磁铁靠近导体圆环A时，其磁通量变大，从而圆环A产生感应电流，又因为其处于磁场中,受到的安培力作用，由楞次定律可得安培力使圆环A远离磁铁，即被推开；若磁铁远离导致圆环A时，同理可分析圆环A靠近磁铁，，即被吸引。而对于圆环B，当磁铁靠近时，虽磁通量变大，有感应电动势，但由于不闭合，所以没有感应电流，则不受安培力作用。所以对于圆环B，无论靠近还是远离，都不会有远离与吸引等现象，故D正确，ABC错。6、C【解析】

AB.根据能级跃迁知识得：∆E1=E5−E2＝−0.54−(−3.4)＝2.86eV，∆E2=E4−E2＝−0.85−(−3.4)＝2.55eV，显然a光子的能量大于b光子，即a光子的频率大，波长短，故AB错误。C.根据光电效应可知，a光照射所产生的光电子的最大初动能为：Eka=∆E1-W0=2.86-2.29=0.57eV，选项C正确；D.b光照射后的最大初动能为：Ekb=∆E2-W0=2.55-2.29=0.26eV，选项D错误。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】

第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中可能的情况为：n=4→n=1，n=4→n=3，n=4→n=2，n=3→n=2，n=3→n=1，n=2→n=1，能发出6种不同频率的光，能量值的大小关系排列从大到小为：n=4→n=1，n=3→n=1，n=2→n=1，n=4→n=2，n=3→n=2，n=4→n=3；由图乙可知，a的遏止电压最大，其次为b和c，则a为n=4→n=1，b为n=3→1，c为n=2→n=1；A.由以上的分析可知，c的遏止电压最小，在三种光中频率最小，故c光是从氢原子由第2能级向基态跃迁发出的，故A正确；B.由以上的分析可知，b为n=3→n=1辐射的光子，其能量值：（-1.51eV）-（-13.6eV）=12.09eV，故B错误；C.由图并可知，第4能级的能量值为-0.85eV，由玻尔理论可知，动能为leV的电子能使处于第4能级的氢原子电离，故C错误；D.由能级2到1辐射的光子的能量值：（-3.4eV）-（-13.6eV）=10.2eV；能量值第4大的光子的能量值：（-0.85eV）-（-3.4eV）=2.55eV，由于只能测得3条电流随电压变化的图象，即只有三种光子能发生光电效应，则该金属的逸出功大于2.55eV，小于等于10.2eV，可以等于6.75eV，故D正确．8、ACE【解析】

A．温度是平均动能的标志，所以两个物体只要温度相等，那么他们分子热运动的平均动能相等，故A正确；B．在自然界能的总量是守恒的，由于存在方向性，所以需要我们节约能源，故B错误；C．根据：△U=Q+W热力学第一定律，也可表述为第一类永动机不可能制成，故C正确；D．热力学第二定律可描述为“在外界做功下，能使热量由低温物体传递到高温物体”，故D错误；E．由于冰化成水需要吸热，所以1kg的0℃的冰比1kg的0℃的水的内能小些，故E正确。故选ACE．【点睛】考查热力学基本知识，掌握热力学第一、二定律，知识温度是平均动能的标志，理解能量转化需要方向性，强调要节约能源．9、BC【解析】

A．两物体都只受重力作用，加速度都是重力加速度，大小相同，方向一致，故A错误；B．设向下为正，根据位移时间关系，，，联立代入数据得：v0=30m/s，故B正确；C．根据v-v0=-gt，t=（v0-0）/g=3s，故C正确；D．根据，代入数据得h=35m，故D错误．故选：BC10、CD【解析】线圈平面与磁场平行时，线圈与中性面垂直时，感应电电动势为大，故线圈中的瞬时电流最大，故A错误；电压表的示数为10V，故电压的最大值为102V，角速度ω=2πn=2π×25=50πrad/s，故线圈经过中性面开始计时，线圈中电压瞬时值表达式为U=102三、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)0.730(0.729或0.731也给分)30.6CA5.0【解析】

(1)[1]．由图示螺旋测微器可知，其示数为(2)[2][3][4][5].由于电源电动势为故电压表应选择的量程为；通过电阻的最大电流约为故电流表应选择的量程为；为方便实验操作，滑动变阻器应选择C；由题意可知，电压表内阻远大于待测电阻阻值，电流表应采用外接法；为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，因此需要选择图A所示实验电路。(3)[6][7].由图示图像可知，电阻阻值为由电阻定律可知解得12、(1)(3)12.4(4)>【解析】（1）根据实物电路图作出电路图，电路图如图所示：（3）在第5次实验中，由图看出，重物处于静止状态，则电动机的输出功率为1．根据欧姆定律得：