温州乐成寄宿中学2022-2023学年高二物理第二学期期末达标检测试题含解析

2022-2023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，M为半圆形导线框，圆心为OM；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON；两导线框在同一竖直面（纸面）内；两圆弧半径相等；过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里．现使线框M、N在t=0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过OM和ON的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则A．两导线框中均会产生正弦交流电B．M导线框中感应电流的周期等于N导线框中周期的二倍C．两导线框产生的感应电动势的最大值相等D．两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等2、关于物理定律的适用条件与应用，下列说法正确的是（）A．伽利略通过实验直接证明了自由落体的物体做匀变速直线运动B．牛顿将万有引力定律发表在《自然哲学的数学原理》中，并测得了引力常量C．法拉第不仅提出了场的概念，而且用电场线和磁感线形象地描述电场和磁场D．麦克斯韦建立了经典的电磁场理论，预言并首先捕捉到了电磁波3、一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈．通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈，在a、b间输入电压为U1的交变电流时，c、d间的输出电压为U2，在将滑动触头从M点顺时针转到N点的过程中()A．U2>U1，U2降低B．U2>U1，U2升高C．U2<U1，U2降低D．U2<U1，U2升高4、（题文）a、b、c三个物体在同一条直线上运动，它们的位移—时间图像如图所示，图像c是一条抛物线，坐标原点是抛物线的顶点，下列说法中正确的是（）A．a、b两物体都做匀速直线运动，两个物体的速度相同B．a、b两物体都做匀变速直线运动，两个物体的加速度大小相等，方向相反C．物体c一定做变速曲线运动D．在0～5s内，当t＝5s时，a、b两个物体相距最远5、如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，系统处于静止状态，现用一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动，以x表示P离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是A．B．C．D．6、关于液晶和液体表面张力,下列说法中正确的是（）A．液晶是液体和晶体的混合物B．液晶既具有流动性,又具有光学性质各向异性C．水黾能够停在水面上,是由于它受到水的浮力大于其重力的缘故D．小草上的露珠呈球形,是由于液体表面张力使其表面积具有扩张到最大趋势的缘故二、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，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下．当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部），下列判断正确的是（）A．磁铁与线圈相互排斥B．磁铁与线圈相互吸引C．通过R的感应电流方向为从a到bD．通过R的感应电流方向为从b到a8、如图所示，物块放在光滑水平面上，在一个与水平方向成θ角的恒力F作用下，物块沿光滑水平面运动了一段时间t，在这段时间t内A．物块受到的力F的冲量为FtB．物块受到的力F的冲量为FtcosθC．物块的动量变化量为FtD．物块的动量变化量为Ftcosθ9、如右图所示，上端封闭的玻璃管插在水银槽中，管内封闭着一段空气柱，管内外水银面的高度差为，若使玻璃管绕其最下端的水平轴偏离竖直方向一定角度，则管内外水银面的高度差h和管内气体长度l将（）A．h增大B．h减小C．增大D．减小10、在匀强磁场中矩形金属框绕与磁感线垂直的转轴与速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则A．t=0.01s时线框中破通量的变化率为零B．t=0.01s时线框平面与磁场平行C．线框产生的交变电动势有效值为311VD．线框产生的交变电动势频率为50Hz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）某实验小组用图甲所示的装置“探究加速度与合外力的关系”，图中小车质量为M，砂桶和砂的总质量为m．实验中通过改变m来改变小车所受的合外力大小，小车的加速度a可由打点计时器和纸带测出，绳的拉力F可由弹簧测力计测出．现保持小车质量M不变，逐渐增大砂桶和砂的总质量m，进行多次实验，得到多组a、F值.(1)为了减小实验误差，下列做法正确的是______A．先释放小车，后接通打点计时器的电源B．该实验不需要平衡小车所受的摩擦力C．该实验砂桶和砂的总质量不需要远小于小车的质量D．滑轮摩擦要足够小，绳的质量要足够轻(2)某同学根据实验数据画出了图乙所示的一条过坐标原点的倾斜直线，其中纵轴为小车的加速度大小a，横轴应________（填选项前的字母）．A．B．C．D．mg(3)当砂桶和砂的总质量较大导致a较大时，图线将____________（填选项前的字母）．A．偏向纵轴B．保持原方向不变C．偏向横轴(4)图丙为上述实验中打下的一条纸带，A、B、C、D、E为选出的五个计数点，每相邻两点间还有四个计时点未画出，测得，打点计时器的频率为f，则小车的加速度表达式为_______（用f、表示）．12．（12分）为了测定电源电动势E、内电阻r和定值电阻Ro的阻值，某同学利用DIS(数字化信息系统)设计了如图甲所示的电路．闭合电键S1，调节滑动变阻器的滑动触头P向某方向移动时，用电压传感器1、电压传感器2和电流传感器测得数据，井根据测量数据计算机分别描绘了如图乙所示的M、N两条U-I直线，请回答下列问题(1)图乙中的M、N两条图线，根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的是___________，根据电压传感器2和电流传感器的数据面得的是___________(填图线M或图线N)(2)图乙中两直线交点表示电路的工作状态是___________.A．滑动变阻器的滑动头P滑到了最右端B．滑动变阻器的滑动头P滑到了最左端C．定值电阻Ro上消耗的功率为2.5WD．电源的输出功率最大(3)根据图乙可以求得定值电阻Ro=______Ω，电源电动势E=______V，内电阻r=______Ω.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）如图所示电路中，R1=6Ω，R2=12Ω，R3=3Ω，C=30μF，当开关S断开，电路稳定时，电源总功率为4W，当开关S闭合，电路稳定时，电源总功率为8W，求：(1)电源的电动势E和内电阻r；(2)在S断开和闭合时，电容器所带的电荷量各是多少？14．（16分）如图所示，在磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中竖直放置两平行导轨，磁场方向与导轨所在平面垂直．导轨上端跨接一阻值为R的电阻（导轨电阻不计）．两金属棒a和b的电阻均为R，质量分别为ma=1×10－1Kg和mb=1×10－1Kg，它们与导轨相连，并可沿导轨无摩擦滑动．闭合开关S，先固定b，用一恒力F向上拉a，稳定后a以v1=10m/s的速度匀速运动，此时再释放b，b恰好能保持静止，设导轨足够长，取g=10m/s1．（1）求拉力F的大小；（1）若将金属棒a固定，让金属棒b自由下滑（开关仍闭合），求b滑行的最大速度v1；（3）若断开开关，将金属棒a和b都固定，使磁感应强度从B随时间均匀增加，经0.1s后磁感应强度增到1B时，a棒受到的安培力正好等于a棒的重力，求两金属棒间的距离h．15．（12分）如图所示，在与水平方向成53°的斜向上拉力F作用下，质量为0.4kg的小物块从静止开始沿水平地面做匀加速直线运动，经1s运动的距离为6m，随即撤掉F，小物块运动一段距离后停止．已知物块与地面之间的动摩擦因数μ=0.5，sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s1．求：（1）物块运动的最大速度；（1）F的大小．

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、C【解析】

A．半径切割磁感线产生的感应电动势：E＝B𝜔L2，因为线框匀速转动，感应电动势恒定，线框中电流大小恒定，故A错误；B．M、N两线框匀速转动，M线框第一个T电流方向逆时针，第二个T电流顺时针方向；N线框转动一圈，只有T的时间有感应电流，第一个T电流逆时针，第二个T电流为1．第三个T电流顺时针方向，第四个T没有电流，依次循环．画出M、N线框中电流随时间变化的关系图线如图所示，所以两线框中感应电流的周期相等，故B错误；C．两线框均有一条半径在切割磁感线产生感应电动势，感应电动势的大小为B𝜔L2，故C正确；D．根据电流的热效应，对M线框整个一周中均有电流；而N线圈只有半个周期时间有电流，且两线圈中产生的电动势都相等，可知两导线框中感应电流的有效值不相等，选项D错误；故选C.点睛：本题考查了法拉第电磁感应定律E＝BLv＝B𝜔L2在转动切割类型中的应用，掌握楞次定律，会判断感应电流的方向．理解有效值的定义，掌握好有效值的定义就可以计算非正弦交变电流的有效值．2、C【解析】

A.伽利略并没有用物体的自由落体实验直接证实了自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，而是运用小球在光滑斜面上的运动合理外推得到的，故选项A错误；B.牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测量出了引力常量，故选项B错误；C.法拉第不仅提出了场的概念，而且用电场线和磁感线形象地描述电场和磁场，故选项C正确；D.麦克斯韦建立了经典的电磁场理论，预言了电磁波的存在，是赫兹首先捕捉到了电磁波，故选项D错误；3、C【解析】试题分析：由题图知自耦变压器原线圈的匝数大于副线圈的匝数，根据变压器的变压规律可知，U2<U1；在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中，副线圈的匝数减少，所以U2降低，故A、B、D错误；C正确．考查变压器【方法技巧】主要是对自耦变压器的理解，分清原副线圈及在转动的过程中线圈的匝数怎么变、理想变压器的规律．4、D【解析】试题分析：位移图象中倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，图象的斜率大小等于速度大小，斜率的正负表示速度方向．分析在0～5s内a、b两物体之间距离的变化．图象c是一条抛物线表示匀加速直线运动．位移图象中倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，则知a、b两物体都做匀速直线运动．由图看出斜率看出，a、b两图线的斜率大小相等、正负相反，说明两物体的速度大小相等、方向相反，速度不同，AB错误；对于匀加速直线运动位移公式x=v0t+12at2，可见，x-t图象是抛物线，所以物体c一定做匀加速直线运动，C错误；t=0时刻a、b从同一位置出发开始运动，a物体沿正方向运动，5、A【解析】

设物块P的质量为m，加速度为a，静止时弹簧的压缩量为x0，弹簧的劲度系数为k，由力的平衡条件得，mg=kx0，以向上为正方向，木块的位移为x时弹簧对P的弹力：F1=k（x0-x），对物块P，由牛顿第二定律得，F+F1-mg=ma，由以上式子联立可得，F=kx+ma．可见F与x是线性关系，且F随着x的增大而增大，当x=0时，kx+ma＞0，故A正确，B、C、D错误．故选A．【点睛】解答本题的关键是要根据牛顿第二定律和胡克定律得到F与x的解析式，再选择图象，这是常用的思路，要注意物块P的位移与弹簧形变量并不相等．6、B【解析】

A．液晶是介于液态与结晶态之间的一种物质状态，A错误；B．液晶像液体一样可以流动，又具有某些晶体结构特征的一类物质．所以液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，B正确；C．水黾能够停在水面上，是由于它受到水面的表面张力的作用，没有受到浮力，C错误；D．小草上的露珠呈球形，是由于液体表面张力使其表面积具有缩小到最小的趋势的缘故，D错误．故选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、AC【解析】由“来拒去留”可知，磁铁靠近线圈，则磁铁与线圈相互排斥，故A正确，B错误；由题目中图可知，当磁铁竖直向下运动时，穿过线圈的磁场方向向下增大，由楞次定律可知感应电流的磁场应向上，则由右手螺旋定则可知电流方向从a经过R到b．故C正确，D错误、故选AC．点睛：在判断电磁感应中磁极间的相互作用时可以直接利用楞次定律的第二种表示：“来拒去留”直接判断，不必再由安培定则判断线圈中的磁场，再由磁极间的相互作用判断力的方向．8、AD【解析】

AB.拉力的冲量为Ft，故A正确，B错误；

CD.动量的变化量为合力的冲量I=Ftcosθ，故C错误，D正确。9、BD【解析】试题分析：大气压强等于液体压强和空气压强之和，当玻璃管绕其最下端的水平轴偏离竖直方向一定角度，上面如果是真空则h不变，h指的是竖直高度，由于上端由空气压强，所以h只能减小，同时l也减小，故选BD考点：考查大气压强点评：难度较小，主要是要理解大气压强能托起76mmHg是指竖直高度为76mm10、AD【解析】

AB．由图像可知t=0.01s时，感应电动势为零，通过线框平面的磁通量最大，但磁通量的变化率为零，线框平面与中性面重合，故A对B错；CD．感应电动势的最大值Em=311V，所以交变电动势有效值感应电动势的变化周期T=0.02s，所以交变电动势的频率=50Hz所以C错误，D正确．故选择AD．【点睛】由图乙可知特殊时刻的电动势，根据电动势的特点，可判处于各个时刻的磁通量；由图可得周期，由周期可得角速度，依据角速度可得转速；由图象还可知电动势的峰值和周期，根据有效值和峰值的关系便可求电动势的有效值三、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、CCB【解析】(1)实验时，先接通打点计时器的电源，后释放小车，为了减小实验误差，实验需要平衡小车所受的摩擦力，实验砂桶和砂的总质量需要远小于小车的质量，滑轮摩擦要足够小，绳的质量要足够轻；故C正确，ABD错误；(2)对小车分析，应有F=ma，解得：，由于图线经过坐标原点，所以横轴应为F，故C正确;(3)由于图象的斜率为，所以增大沙和沙桶质量，k不变，仍保持原方向不变，故B正确；(4)根据匀变速直线运动的推论公式可得：，，，所以有12、NMBD2.51.51.25【解析】

（1）[1][2]．从电路连接可以看出，电流表A的读数增大时，电压传感器1的读数减小，电压传感器2的读数增大．故图线N是电压传感器1和电流传感器的数据绘制的图象，图线M是电压传感器2和电流传感器的数据绘制的图象（2）[3]．图象中两直线的交点表示电压传感器1的读数与电压传感器2的读数相等，即滑动变阻器的阻值为0，故滑动变阻器的滑动触头P滑到了最左端，故A错误，B正确；图象可以得出电阻R0的阻值大于电源的内阻，滑动变阻器的阻值减小，电源的输出功率增大，两直线的交点对应滑动变阻器的阻值为0，即电源的输出功率最大，故D正确；、定值电阻R0消耗功率为：P=U2I=1.0×0.4W=0.4W，故C错误；所以选择BD．（3）[4][5][6]．从图象a的斜率可以得出定值电阻R0的阻值为：；从甲同学的图象可以得出图象在U轴上的截距为1.50V，即电源的电动势为：E=1.50V，图象斜率的绝对值为：即电源的内阻为：r=1.25Ω．【点睛】（1）从电路连接结合电流表和电压表的读数变化判断描绘的图线的含义．（2）由图可知，图象由纵坐标的交点为电动势；由图象与横坐标的交点利用闭合电路欧姆定律可求得内电阻．（3）