阿坝市重点中学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考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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，无限长导线，均通以恒定电流I，直线部分和坐标轴接近重合，弯曲部分是以坐标原点O为圆心的相同半径的一段圆弧，己知直线部分在原点O处不形成磁场，在第一象限圆弧电流在原点产生的磁感应强度为B，现在原点O处放一小段与x轴重合的长为L的通电导线P（可以视为电流元），导线P的电流大小为I，电流方向沿x轴正方向，则通电导线P受到的安培力的大小和方向是A．2BIL，方向与y轴正方向相同B．2BIL，方向与y轴负方向相同C．4BIL，方向与y轴正方向相同D．4BIL，方向与y轴负方向相同2、下列关于光电效应的说法正确的是()A．只要入射光的强度足够大，就一定能发生光电效应B．入射光的频率高于极限频率时，光的强度越大，光电流越大C．入射光的频率高于极限频率时，入射的频率越大，光电流越大D．入射光的频率高于极限频率时，光的强度越大，产生的光电子的最大初动能越大3、下列表述中最符合实际情况的是（）A．某高中同学做一次引体向上的上升过程中克服重力做功约为25JB．将一个鸡蛋从胸前举过头顶，克服重力做功约为10JC．篮球从2m高处自由下落到地面的过程中，重力做功的功率约为20WD．某高中同学步行上楼时克服重力做功的功率约为10kW4、如图甲所示，一对间距为l=20cm的平行光滑导轨放在水平面上，导轨的左端接R=1Ω的电阻，导轨上垂直放置一导体杆，整个装置处在磁感应强度大小为B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下．杆在沿导轨方向的拉力F作用下做初速为零的匀加速运动．测得力F与时间t的关系如图乙所示．杆及两导轨的电阻均可忽略不计，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，则杆的加速度大小和质量分别为()A．20m/s20.5kg B．20m/s20.1kg C．10m/s20.5kg D．10m/s20.1kg5、甲、乙两物体沿同一直线运动,如图为他们运动的s-t图,则()A．甲、乙在t2时刻相遇B．甲、乙在t1时刻相距s0C．甲的速率小于乙的速率D．甲做减速运动，乙做加速运动6、关于通电直导线所受的安培力F、磁感应强度B和电流I三者方向之间的关系，下列说法中正确的是A．F与B、I的三者必定均相互垂直B．F必定垂直于B、I，但B不一定垂直于IC．B必定垂直于F、I，但F不一定垂直于ID．I必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B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、下列说法正确的是A．比结合能小的原子核结合成比结合能大的原子核时一定释放核能B．碘131的半衰期约为8天，32个碘131经过40天后只剩下1个C．根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子带走能量后，氢原子的电势能，核外电子的动能均减小D．93237Np经过一系列衰变后变成83209Bi，此过程一共发生了7次α衰变和8、关于晶体和非晶体，下列说法正确的是A．金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体B．晶体的分子（或原子、离子）排列是有规则的C．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点D．单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的9、处于基态的一群氢原子受某种单色光的照射时，只发射波长为λl、λ2、λ3的三种单色光，且λ3＞λ2＞λ1，则照射光的波长为()A．λ1 B．λ2+λ3 C． D．10、如图，带有活塞的气缸中封闭一定质量的理想气体，将一个半导体NTC热敏电阻R置于气缸中，热敏电阻与气缸外的电源E和电流表A组成闭合回路，气缸和活塞具有良好的绝热（与外界无热交换）性能，若发现电流表的读数增大，以下判断正确的是（不考虑电阻散热）（）A．气体一定对外做功B．气体体积一定增大C．气体内能一定增大D．气体压强一定增大三、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）在“测定玻璃的折射率”实验中①下列给出的实验器材中，本实验需要用到的有________②实验中，下列做法正确的是__________(填选项前的字母)A．入射角不宜太小B．为了测量的准确性，必须选用平行玻璃砖来测量C．在白纸上放好玻璃破后，可以用铅笔贴着光学面画出界面D．为了减小实验误差，应该改变入射角的大小，多做几次，然后将几次测量的不同入射角、折射角求平均值，代入公式计算折射率③实验中，已画好玻璃砖边界ab，cd后，放置玻璃砖时不小心向下稍平移了一点，如图所示。其他振作正确，则测得玻璃的折射率将_____(选填“变大”、“不变”或“变小“”)12．（12分）小车、带滑轮的轨道、打点计时器、砝码或重物及细线是实验室里我们常用的一套力学实验装置，可完成下列实验：（1）在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学组装了如图所示的装置.关于平衡摩擦力的操作过程，下列说法中正确的是__________．A．摩擦力平衡以后，在小车放再放砝码就不需要在平衡摩擦力了B．应将重物通过细线与小车相连C．应将纸带穿过打点计时器并与小车相连D．如果小车在长木板上能保持静止，就表面已经平衡了摩擦力（2）下面有4条用电磁打点计时器（所用的交流电频率为）打出的纸带1、2、3、4，其中有两条分别是做“探究小车速度随时间变化的规律”、“验证机械能守恒定律”实验得到的，某同学在每条纸带上取了点迹清晰连续的4个点，用刻度尺分别测出相邻两个点间距离如表，则：纸带11.141.361.5821.621.701.9932.102.492.8843.563.563.56纸带1通过点时的速度为__________（保留3位有效数字）；纸带__________（填“1”、“2”、“3”或“4”）是“探究小车速度随时间变化的规律”实验得到的．纸带__________（填“1”、“2”、“3”或“4”）是“验证机械能守恒定律”实验得到的．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）如图所示为一种小型交流发电机的原理图，n匝矩形线圈处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，ab边、cd边分别连在两个滑环K、L上，导体做的两个电刷分别压在滑环上．线圈ab边的边长为L1，bc边的边长为L2，线圈总电阻为r．线圈以恒定的角速度ω绕与磁场方向垂直的固定对称轴OO′匀速转动．用导线将电刷与电阻R连接起来形成回路．回路中其他电阻不计．(1)请你说明发电机线圈平面转至何位置时感应电动势具有最大值，并推导此最大值的表达式．(2)求线圈转动一周的过程中，整个电路产生的焦耳热．14．（16分）有一内表面光滑的质量为M＝1kg的金属盒静止在水平地面上，其与水平面间的动摩擦因数μ＝0.05，金属盒内前后壁距离为L＝10m，如图所示，在盒内正中央处有一质量m＝3kg可视为质点的静止小球，现在给盒一个向右的瞬时初速度v0＝6m/s，已知球与盒发生的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短．g取10m/s2，求金属盒与小球发生第二次碰撞前金属盒前进的总位移？15．（12分）某透明物体的横截面如图所示，其中ABC为直角三角形，AB为直角边，长度为2L，，ADC为一圆弧，其圆心在AC边的中点，此透明物体的折射率为n=2.1．若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入透明物体，试由光路图画出光线从ADC圆弧射出的区域，并求此区域的圆弧长度s．（不考虑经ADC圆弧反射后的光线）

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】由题意可知，图中第一象限圆弧电流在原点产生的磁感应强度为B，由安培定则可知磁场方向垂直纸面向里；根据安培定则可知，第二和第三象限内圆弧电流在O点产生的磁场的方向都是向里的，第四象限内圆弧电流在O点产生的磁场的方向是向外的，所以四段圆弧在O点产生的磁场的合场强为2B，方向向里；电流元的方向向右，由左手定则可知，电流元受到的安培力的方向向上，与y轴的正方向相同，大小：F=2BIL；故A正确，BCD错误

故选A．点睛：考查通电导线周围磁场的分布和安培力，掌握矢量合成法则，注意叠加原则，理解右手螺旋定则是解题的关键．2、B【解析】能否发生光电效应与入射光的强度大小无关，只与入射光的频率有关，选项A错误；入射光的频率高于极限频率时，能发生光电效应，光的强度越大，光电流越大，选项B正确；入射光的频率高于极限频率时，入射的频率越大，光电子最大初动能越大，但是光电流不一定越大，选项CD错误；故选B.3、C【解析】

A．高中的同学体重约50kg，在一次引体向上的过程中向上的位移约0.5m，则克服重力做的功：，故A错误；B．一个鸡蛋的质量约为50g=0.05kg，将一个鸡蛋从胸前举过头顶，位移约0.5m，克服重力做功约为：W=mgh=0.05×10×0.5J=0.25J，故B错误；C．篮球的质量约0.6kg，篮球从2m高处自由下落到地面的过程中，重力做的功：，篮球下落的时间：，功率约为：，，接近20W，故C正确；D．高中的同学体重约50kg，一楼层的高度约为3m，则高中同学步行上楼时，上楼一层需要克服重力做功：，每秒钟向上的高度约为0.3m（两个台阶），则上一层楼大约需要10s，则功率：，故D错误。4、D【解析】导体杆在轨道上做初速度为零的匀加速直线运动，用v表示瞬时速度，t表示时间，则杆切割磁感线产生的感应电动势为：，闭合回路中的感应电流为，由安培力公式和牛顿第二定律得：，由以上三式得，在乙图线上取两点，，，代入联立方程得：，，选项D正确．故选D.点睛：对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，重点是分析安培力作用下导体棒的平衡问题，根据平衡条件列出方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解．5、C【解析】

A.s−t图线的交点为两物体相遇的点，故t2时刻二者没相遇，A错误；B.乙在t1时刻位移为0，甲在t1时刻位移小于s0，故甲、乙在t1时刻相距的距离小于s0，B错误；C.图线的斜率表示速度，可知甲的速率小于乙的速率，C正确；D.甲乙均做匀速直线运动，D错误；6、B【解析】试题分析：根据左手定则拇指，四指以及磁场方向的关系判断根据左手定则可知安培力的方向一定垂直于磁场和电流方向，但是磁场方向不一定和电流方向垂直，B正确．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】A、比结合能小的原子核结合成或分解成比结合能大的原子核时有质量亏损，释放核能，故A正确；B、半衰期是大量放射性元素的原子衰变过程中的统计规律，对个别的粒子没有意义，故B错误；C、根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，电子从高轨道跃迁到低轨道，电子与原子核之间的距离变小，由库仑力提供向心力可得，核外电子的运动速度增大，核外电子的动能增大，故C错误；D、设93237Np经过一系列衰变后变成83209Bi，需要经过x次α衰变和y次β衰变，根据质量数和电荷数守恒则有：93=2x-y+83，4x=237-209，所以解得：故选AD。8、BC【解析】试题分析：金刚石、食盐、水晶为晶体，玻璃是非晶体，A错误；晶体分子的排列是有规则的，且有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，BC正确，多晶体和非晶体一样具有各向同性．D错误，故选BC考点：考查晶体和非晶体点评：本题难度较小，晶体分为单晶体和多晶体：其中单晶体具有各向异性，多晶体和非晶体一样具有各向同性9、AD【解析】

能放出三种光，说明此时氢原子处在第3能级，从第三能级跃迁到基态时放出光子能量为或者能使处于基态氢原子跃迁的光子能量和第三能级与基态之间能级差相等，所以，或者解得：A.λ1与分析相符，故A项与题意相符；B.λ2+λ3与分析不相符，故B项与题意不相符；C.与分析不相符，故C项与题意不相符；D.与分析相符，故D项与题意相符．10、ABC【解析】气体用活塞封闭，故气体的压强不变．电流表示数增大，则由闭合电路欧姆定律可知，电路中电阻R减小；根据半导体热敏电阻的性质可知，气缸内温度升高，内能变大；由气体状态方程PV/T=C可得，气体体积一定增大，气体对外界做功，故ABC正确，故D错误；故选ABC．点睛：本题综合了热学与电学相关知识，要求掌握闭合电路欧姆定律及气体的内能只与温度有关，温度越高，则气体的内能越大．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、BD；AD；不变【解析】

①在“测定玻璃的折射率”实验中，要用到大头针，利用光的折射原理，找出入射光线和出射光线，再用刻度尺在白纸上画出光路图，故BD正确；②A项：入射角尽量大些，折射角也会大些，角度的相对误差会减小；故A正确；B项：作插针法测定折射率时，玻璃砖上下表面不一定要平行，故B错误；C项：为了防止弄脏玻璃砖，不能铅笔贴着光学面画出界面，故C错误；D项：改变入射角的大小，多做几次，然后将几次测量的不同入射角、折射角求平均值，可减小入射角和折射角的测量误差，故D正确。③如图所示，红线表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图，而黑线是作图时所采用的光路图，通过比较发现，入射角和折射角没有变化，则由折射定律得知，该同学测得的折射率将不变。【点睛12、AC；0.625；纸带1；纸带3；【解析】（1）A．平衡摩擦力后，假设木板倾角为θ，则有mgsinθ=μmgcosθ，m约掉了，故不需要重新平衡摩擦力，故A正确；B．平衡摩擦力的原理是小车所受重力的分力等于木板对小车的摩擦力，所以平衡摩擦力时不应将重物与小车相连，故B错误；C．平衡摩擦力包括纸带受到的阻力，所以应将纸带穿过打点计时器并与小车相连，故C正确；D．如果小车在长木板上能匀速运动，，就表明已经平衡了摩擦力，故D错误．故选：AC（2）通过B点时的速度等于AC间的平均速度，vB=m/s=0.625m/s；根据△s=aT2，对于纸带1，△s=BC-AB=CD-BC=0.22cm=a1×0.022，a1=5.5m/s2；对于纸带2，BC-AB=0.08cm，CD-BC=0.29cm，不是匀变速运动；对于纸带3，△s=BC-AB=CD-BC=0.39cm=a1×0.022，a1=9.8m/s2；对于纸带4，做的是匀速运动．所以，纸带1是“探究小车速度随时间变化的规律”实验得到的；纸带3是“验证机械能守恒定律”实验得到的．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)；(2)【解析】

(1)当线圈平面转至与磁场方向平行位置(图示位置)时，线圈中的感应电动势最大，设此时、边的线速度大小为则单匝线圈时边产生的感应电动势为：边产生的感应电动势为：线圈产生的总感应电动势为：由于：则有：(2)线圈中感应电流的最大值：感应电流的有效值：转动周期：线圈转动一周回路产生的焦耳热：14、4m【解析】

金属盒在水平地面滑行时，由牛顿第二定律求出加速度，由运动学公式求出金属盒与