湖南省常德市石门一中2021-2022学年物理高二第二学期期末教学质量检测试题含解析

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、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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、光导纤维的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播．以下关于光导纤维的说法正确的是（）A．内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射B．内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射C．内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生折射D．内芯的折射率与外套相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用2、如图所示，用细绳悬挂一个小球，小球在水平拉力F的作用下从平衡位置P点缓慢地沿圆弧移动到Q点，在这个过程中，绳的拉力T和水平拉力F的大小变化情况是A．T不断增大B．T不断减小C．F不断减小D．F大小不变3、如图所示，在虛线所包围的圆形区域内，有方向垂直于圆面向里的匀强磁场，从磁场边缘的点沿半径方向射入一束速率不同的质子，这些粒子在磁场里运动的过程中，下列结论中正确的是（）A．轨道半径越大的，其运动时间越长B．运动时间越短的，射出磁场的速率越小C．在磁场中偏转角越小的，运动时间越短D．所有质子在磁场里运动时间均相等4、一列横波在某一时刻的波形图如图所示，已知波向左传播，则下列叙述正确的是（）A．经过一定时间，E点将运动到C点处B．M点和P点的振动情况相同C．P点比M点先到达最低位置D．B、D两点的加速度相同5、在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连.用弧光灯照射锌板时，验电器的指针就张开一个角度，如图所示，这时（）A．锌板带正电，指针带负电B．锌板带正电，指针带正电C．锌板带负电，指针带正电D．锌板带负电，指针带负电6、建立完整的电磁场理论并预言电磁波存在的科学家是（）A．奥斯特B．法拉第C．麦克斯韦D．赫兹二、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、将两个小球A、B用质量不计的轻绳连接，置于一内壁光滑的半球壳上，如图所示，其中两球的质量分别为m1、m2，当整个装置静止时小球A刚好位于半球壳的最低点，而小球B静止在地面上．轻绳对小球A的拉力用T表示、地面对小球B的支持力用N表示，下列关系式正确的是（）A．N＝（m2－m1）g B．N＝m2gC．T＝0 D．T=（m2－m1）g8、下列说法正确的是（）A．知道水蒸气的摩尔体积和水分子的体积，可计算出阿伏伽德罗常数B．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力C．两个分子的间距从极近逐渐增大到10r0的过程中，它们之间的分子势能先减小后增大D．布朗运动是悬浮在液体中的固体分子所做的无规则运动9、原子核的比结合能曲线如图所示。根据该曲线，下列说法中正确的是A．24HeB．24HC．两个轻核发生聚变反应，产生的新核的质量一定大于两个轻核的质量和D．在核反应中，只有比结合能较小的原子核变成比结合能较大的原子核才会释放核能10、如图所示，空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为，足够长的光滑水平金属导轨，左侧间距为，右侧间距为。质量均为的金属棒M、N垂直导轨放置，开始时金属棒M、N均保持静止。现使金属棒M以的速度向右运动，两金属棒在运动过程中始终相互平行且与导轨保持良好接触，M棒总在宽轨上运动，N棒总在窄轨上运动，直到M、N达到稳定状态。，下列说法正确的是A．由M、N导体棒和导轨组成回路的磁通量先减小后不变B．由M、N两个导体棒组成的系统动量守恒C．在两棒运动的整个过程中，电路中产生的焦耳热为D．在两棒运动的整个过程中，通过M、N两个导体棒的电荷量相等，均为三、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）为了探究加速度与力、质量的关系，甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示的实验装置，小车总质量用M表示（乙图中M包括小车与传感器，丙图中M包括小车和与小车固连的滑轮），钩码总质量用m表示．（1）下图是用图甲装置中打点计时器所打的纸带的一部分,O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点,加速度大小用a表示．则OD间的距离为________cm．图是根据实验数据绘出的s­—t2图线（s为各计数点至同一起点的距离），则加速度大小a=_______m/s2（保留三位有效数字）（2）若乙、丙两位同学发现某次测量中力传感器和测力计读数相同，通过计算得到小车加速度均为a，g为当地重力加速度，则乙、丙两人实验时所用小车总质量之比为．12．（12分）某同学用如图所示的装置“验证动量守恒定律”，其操作步骤如下A．将操作台调为水平；B．用天平测出滑块A、B的质量mA、mB；C．用细线将滑块A、B连接，滑块A、B紧靠在操作台边缘，使A、B间的弹簧处于压缩状态；D．剪断细线，滑块A、B均做平抛运动，记录A、B滑块的落地点M、N；E.用刻度尺测出M、N距操作台边缘的水平距离x1、x2；F.用刻度尺测出操作台面距地面的高度h.（1）上述步骤中，多余的步骤是________.（2）如果动量守恒，须满足的关系是_____________________________(用测量量表示).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）用绳拴住木棒AB的A端，使木棒在竖直方向上静止不动．在木棒A端正下方有一点C距A端0.8m．若把绳轻轻剪断，测得A、B两端通过C点的时间差是0.2s．重力加速度g=10m/s2，求：（1）A端运动到C点的时间．（2）木棒AB的长度．14．（16分）放射性同位素C被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物体的年代，此项研究获得1960年诺贝尔化学奖。（1）宇宙射线中高能量的中子碰到空气中的氮原子后，会形成很不稳定的614C，它很容易发生衰变，放出β射线变成一个新核，其半衰期为（2）若测得一古生物遗骸中的614C含量只有活体中的15．（12分）如图甲所示，光滑导体轨道PMN和P′M′N′是两个完全一样的轨道，是由半径为r的四分之一圆弧轨道和水平轨道组成，圆弧轨道与水平轨道在M和M′点相切，两轨道并列平行放置，MN和M′N′位于同一水平面上，两轨道之间的距离为L，PP′之间有一个阻值为R的电阻，开关K是一个感应开关(开始时开关是断开的)，MNN′M′是一个矩形区域内有竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场，水平轨道MN离水平地面的高度为h，其截面图如图乙所示．金属棒a和b质量均为m、电阻均为R，在水平轨道某位置放上金属棒b，静止不动，a棒从圆弧顶端PP′处静止释放后，沿圆弧轨道下滑，若两导体棒在运动中始终不接触，当两棒的速度稳定时，两棒距离，两棒速度稳定之后，再经过一段时间，b棒离开轨道做平抛运动，在b棒离开轨道瞬间，开关K闭合．不计一切摩擦和导轨电阻，已知重力加速度为g．求：(1)两棒速度稳定时的速度是多少？(2)两棒落到地面后的距离是多少？(3)从a棒开始运动至b棒离开轨道的过程中，回路中产生的焦耳热是多少？

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】试题分析：发生全反射的条件是光由光密介质射入光疏介质，所以内芯的折射率大．且光传播在内芯与外套的界面上发生全反射．故选A．考点：全反射【名师点睛】此题考查了广岛纤维及全反射的知识；要知道光的全反射必须从光密介质进入光疏介质，同时入射角大于临界角．2、A【解析】试题分析：对物体受力分析并合成如图：因为物体始终处于平衡状态，故G′始终等于G，大小和方向均不发生变化．在物体缓慢偏离竖直位置的过程中细线与竖直方向的夹角逐渐变大，画出平行四边形如图所示，可以看出：力F逐渐变大，绳子的拉力也逐渐变大．故A正确，BCD错误．故选A．考点：物体的平衡3、C【解析】

设磁场区域半径为R，轨迹的圆心角为α．

轨迹半径r越大，而，α越小，通过磁场的时间越短．故A错误．粒子在磁场中运动的时间为t=T，而轨迹半径r=Rcot，当粒子的运动时间越短时，α越小，则知r越大，而r=，则速度v越大．故B错误．根据推论得知，带电粒子在磁场中偏转角等于轨迹的圆心角α，则在磁场中偏转越小的，轨迹的圆心角α越小，由t=T知，运动时间越短．故C正确．由上分析知道，速度越大，轨迹半径r越大，而，α越小，通过磁场的时间越短，则并非所有质子在磁场里运动时间均相等，故D错误．故选C．【点睛】本题要根据几何知识研究粒子运动的轨迹半径与磁场区域半径的关系，也可以通过作轨迹对比，得到轨迹的圆心角与运动时间、轨迹长度的关系．4、C【解析】

A、波传播质点不会随着迁移，故A错误；B、M点和P点只是目前偏离平衡位置的距离一致，他们间距不是波长的整数倍，振动情况不一样，故B错误；C、波向左传播，因此P点运动方向为y轴负方向，M点运动方向为y轴正方向，故P点比M点先到最低位置，故C正确；D、回复力始终指向平衡位置，B、D两点的加速度大小相等方向相反，故D错误；5、B【解析】锌板在弧光灯照射下，发生光电效应，有光电子逸出，锌板失去电子带正电，验电器与锌板相连，导致指针带正电．故B正确，ACD错误．故选B．6、C【解析】建立完整的电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是麦克斯韦二、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、BC【解析】

以A为研究对象，受力如图所示：A速度重力和支持力平衡，绳子拉力T=0；以B为研究对象，B受到重力和地面的支持力，由于B处于平衡状态，所以支持力等于B的重力，即：N=m2g，故BC正确，AD错误。故选BC8、BC【解析】

A．知道水蒸气的摩尔体积和水分子运动占据的空间的体积，可计算出阿伏伽德罗常数，选项A错误；B．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，分子之间的作用力表现为引力，所以液体表面存在表面张力，故B正确；C．两个分子的间距从极近逐渐增大到10r0的过程中，分子力先是斥力，后是引力，分子力先做正功，后做负功，则它们之间的分子势能先减小后增大，选项C正确；D．布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒所做的无规则运动，不是固体分子的运动，选项D错误；故选BC.9、AD【解析】

A.平均结合能越大，原子核越稳定，24He核的平均结合能比36Li大，所以B.24He核的平均结合能约为7MeV，其结合能为28MeVC.两个轻核发生聚变反应，放出能量，质量亏损，产生的新核的质量一定小于两个轻核的质量和。故C项不符合题意；D.在核反应中，只有比结合能较小的原子核变成比结合能较大的原子核才会释放核能。故D项符合题意.10、ACD【解析】

根据楞次定律或右手定则可以判断出感应电流的方向；开始金属棒M向右做减速运动、N向右做加速运动，当两金属棒产生的感应电动势相等时，回路没有感应电流，两金属棒做匀速直线运动，应用动量定理可以求出两金属棒做匀速直线运动的速度；应用能量守恒定律可以求出电路产生的焦耳热；应用动量定理可以求出通过金属棒M的电荷量【详解】A．开始金属棒M向右做减速运动、N向右做加速运动，回路的面积在减小，当回路没有感应电流时，面积不变，故由M、N导体棒和导轨组成回路的磁通量先减小后不变，故A正确；B．M棒受到的安培力始终是N棒的三倍，M、N组成的系统外力之和不为零，动量不守恒；C．M、N两金属棒产生的感应电动势大小相等时，回路感应电流为零，金属棒不受安培力，金属棒做匀速直线运动，即：BLMv1＝BLNv2时，两金属棒做匀速直线运动，由动量定理得：对M：﹣BILMt＝mv1﹣mv0，对N：BILNt＝mv2；由能量守恒定律得：mv02mv12mv22+Q，解得：Q＝0.9JD．回路中有电流时有电荷通过金属棒，导体棒做匀速运动时回路没有电流，从M开始减速到匀速运动过程，对M，由动量定理得：﹣BILMt＝mv1﹣mv0，电荷量：q＝It，则：﹣BLMq＝mv1﹣mv0，代入数据：q＝1.5C，故D正确【点睛】本题是双轨双棒问题，要注意分析两棒的运动过程，明确两棒都匀速运动时它们的感应电动势是相等的，知道动量定理是求电磁感应中电量常用的思路。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）1．33；3．933（3）1:3【解析】试题分析：（1）由图示刻度尺可知，OD间的距离为：3．33cm-1．33cm=1．33cm；小车做初速度为零的匀加速直线运动，则：s=at3，由图示图象可知：k=a，则；（3）乙、丙两位同学发现某次测量中力传感器和测力计读数相同，且通过计算得到小车加速度均为a，根据牛顿第二定律，则有：F=M乙a，3F=M丙a；因此乙、丙两人实验时所用小车总质量之比为1：3；由牛顿第二定律，对砝码研究，则有m乙g-F=m乙a，而m丙g-F=m丙3a，解得，m乙：m丙=1：3；考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系．【名师点睛】考查不同实验中，是否平衡摩擦力，是依据实验原理，并不是统统平衡的，并掌握牛顿第二定律的应用，注意力传感器的作用，及理解测力计的读数与小车的合力的关系，是解题的关键．12、FmAx1＝mBx2【解析】

烧断细线后，两球离开桌面做平抛运动，由于高度相等，则平抛的时间相等，水平位移与初速度成正比，把平抛的时间作为时间单位，小球的水平位移可替代平抛运动的初速度．将需要验证的关系速度用水平位移替代．【详解】[1][2]．取小球A的初速度方向为正方向，两小球质量和平抛初速度分别为，平抛运动的水平位移分别为，平抛运动的时间为t，需要验证的方程又代入得到故不需要用刻度尺测出操作台面距地面的高度h．所以多余的步骤是F．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、（1）0.4s（2）0.6m【解析】试题分析：木棒做自由落体运动，根据自由落体位移公式，分别研究杆下端B到达C点过程和杆上端A到达C点过程，根据位移时间