2021-2022學年西藏省重點中學物理高二第二學期期末學業(yè)水平測試試題含解析

2021-2022高二下物理期末模擬試卷注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、交流發(fā)電機正常工作時的電動勢變化規(guī)律為，如果將此發(fā)電機的轉(zhuǎn)速提高一倍，線圈的匝數(shù)同時增加一倍，其它條件不變，則電動勢的變化規(guī)律為（）A． B．C． D．2、如圖所示，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點，O為半圓弧的圓心，在O點存在的垂直紙面向里運動的勻速電子束.∠MOP=60°，在M、N處各有一條長直導線垂直穿過紙面，導線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖所示，這時O點的電子受到的洛倫茲力大小為F1.若將M處長直導線移至P處，則O點的電子受到的洛倫茲力大小為F2.那么F2與F1之比為（）A．3:1 B．3:2 C．1:13、如圖甲所示，在光滑水平面上用恒力F拉質(zhì)量為m、邊長為a的單匝均勻正方形銅線框，從位置1以速度v0進入豎直向下的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，并開始計時，磁場的寬度為b，且b>3a，在3t0時刻，線框到達2位置速度又為v0并開始離開勻強磁場．此過程中v-t圖像圖乙所示，則A．t0時刻，線框的速度為vB．t=0時，線框上MN兩端的電勢差為Bav0C．線框剛完全離開磁場的位置3瞬間的速度可能比2t0時刻的速度大D．線框從位置1進入磁場到完全離開磁場的位置3過程中，線框中產(chǎn)生的電熱為2Fb4、下面是列出的一些核反應(yīng)方程：,，；以下選項中正確的是A．X是質(zhì)子，Y是中子，Z是正電子 B．X是正電子，Y是質(zhì)子，Z是中子C．X是中子，Y是正電子，Z是質(zhì)子 D．X是正電子，Y是中子，Z是質(zhì)子5、如圖所示，足夠長的豎直絕緣管內(nèi)壁粗糙程度處處相同，處在方向彼此垂直的勻強電場和勻強磁場中，電場強度和磁感應(yīng)強度的大小分別為E和B，一個質(zhì)量為m，電荷量為+q的小球從靜止開始沿管下滑，下列關(guān)于小球所受彈力N、運動速度v、運動加速度a、運動位移x，運動時間t之間的關(guān)系圖像中正確的是（）A．B．C．D．6、在同一位置以相同的速率把三個小球分別沿水平、斜向上、斜向下方向拋出，不計空氣阻力，則落在同一水平地面時的速度大小()A．一樣大 B．水平拋的最大C．斜向上拋的最大 D．斜向下拋的最大二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、2018年3月1日起正式實施國家環(huán)境保護新標準，新標準高度重視對進口廢物放射性污染控制，放射性元素钚()發(fā)生衰變時，會產(chǎn)生和-種未知粒子，并放出射線，其核反應(yīng)方程為，下列說法正確的是（）A．X中含有124個中子82個質(zhì)子B．上述核反應(yīng)為β衰變，的穿透能力比γ射線強C．半衰期表示放射性元素衰變快慢，它和外界的溫度、壓強有關(guān)D．由于衰變時釋放巨大能量，根據(jù)，衰變過程總質(zhì)量減小8、如圖所示,間距為、電阻不計的足夠長平行光滑導軌豎直放置,其上端接有一阻值為的電阻,一質(zhì)量為、長度為、電阻也為的導體棒垂直導軌放置且與導軌接觸良好,整個裝置處于垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度大小為的勻強磁場中.現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放,金屬棒下落過程中始終水平,經(jīng)一定時間后金屬棒速度達到最大速度,此過程中通過電阻的電荷量為,重力加速度為,下列說法正確的是（）A．此過程中金屬棒做加速度減小的加速運動B．此過程中金屬棒下落的距離為C．此過程中金屬棒克服安培力做的功為D．當金屬棒速度為時,金屬棒的加速度大小為9、下列說法正確的是()A．太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核裂變反應(yīng)B．用加熱、加壓或改變其化學狀態(tài)的方法都不能改變原子核衰變的半衰期C．一個氫原子從量子數(shù)n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時最多可產(chǎn)生2種不同頻率的譜線D．鈾核92238U衰變?yōu)殂U核82208Pb的過程中,要經(jīng)過8次α10、如圖所示，在PQ、QR區(qū)域中存在著磁感應(yīng)強度大小相等、方向相反的勻強磁場，磁場方向均垂直于紙面，一正方形導線框abcd位于紙面內(nèi)，ab邊與磁場的邊界P重合導線框與磁場區(qū)域的尺寸如圖所示從時刻開始，線框勻速橫穿兩個磁場區(qū)域，以為線框中的電流i的正方向，向左為導線框所受安培力的正方向，以下和關(guān)系示意圖中正確的是A． B．C． D．三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學利用打點計時器和氣墊導軌做驗證動量守恒定律的實驗。氣墊導軌裝置如圖a所示，所用的氣墊導軌裝置由導軌、滑塊、彈射架等組成。在空腔導軌的兩個工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔，向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣，空氣會從小孔中噴出，使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導軌上，這樣就大大減小了因滑塊和導軌之間的摩擦而引起的誤差。(1)下面是實驗的主要步驟：①安裝好氣墊導軌，調(diào)節(jié)氣墊導軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導軌水平；②向氣墊導軌通入壓縮空氣；③把打點計時器固定在緊靠氣墊導軌左端彈射架的外側(cè)，將紙帶穿過打點計時器與彈射架并固定在滑塊1的左端，調(diào)節(jié)打點計時器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動時，紙帶始終在水平方向；④使滑塊1擠壓導軌左端彈射架上的彈性環(huán)；⑤把附有橡皮泥的滑塊2放在氣墊導軌的中間；⑥先___________，然后___________，讓滑塊帶動紙帶一起運動；⑦取下紙帶，重復(fù)步驟④⑤⑥，選出理想的紙帶如圖b所示；⑧測得滑塊1的質(zhì)量為310g，滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量為205g，電源頻率f=50Hz。完善實驗步驟⑥的內(nèi)容。(2)計算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動量為___________kg·m/s(保留三位有效數(shù)字)。12．（12分）“研究共點力的合成”的實驗情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細繩的結(jié)點，OB和OC為細繩，圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖示．（1）圖乙中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是______．（2）本實驗采用的科學方法是____．A．理想實驗法B．等效替代法C．控制變量法D．建立物理模型法（3）實驗中可減小誤差的措施有____．A．兩個分力F1、F2的大小要越大越好B．兩個分力F1、F2間夾角應(yīng)越大越好C．拉橡皮筋時，彈簧秤、橡皮條、細繩應(yīng)貼近木板且與木板平面平行D．AO間距離要適當，將橡皮筋拉至結(jié)點O時，拉力要適當大些四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，一個半徑為r的半圓形線圈，以直徑ab為軸勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為n，ab的左側(cè)有垂直于紙面向里(與ab垂直)的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B.M和N是兩個集流環(huán)，負載電阻為R，線圈、電流表和連接導線的電阻不計，求：（1）感應(yīng)電動勢的最大值；（2）從圖示位置起轉(zhuǎn)過周的時間內(nèi)負載電阻R上產(chǎn)生的熱量；（3）從圖示位置起轉(zhuǎn)過周的時間內(nèi)通過負載電阻R的電荷量；（4）電流表的示數(shù)．14．（16分）一圓柱形汽缸，質(zhì)量為M，總長度L為30cm，內(nèi)有一活塞，質(zhì)量為m，截面積為S，活塞與汽缸壁間摩擦可忽略。但不漏氣（不計氣缸壁與活塞厚度）。當外界大氣壓強為。溫度為時，如果用繩子系住活塞將汽缸懸掛起來，如圖所示。汽缸內(nèi)氣體柱的高為25cm。求：(1)此時氣缸內(nèi)氣體的壓強；(2)當溫度升高到多少攝氏度時，活塞與汽缸將分離？15．（12分）一長木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物塊，在木板右方有一墻壁，木板右端與墻壁的距離為4.5m，如圖（a）所示。t=0時刻開始，小物塊與木板一起以共同速度向右運動，直至t=1s時木板與墻壁碰撞（碰撞時間極短）。碰撞前后木板速度大小不變，方向相反；運動過程中小物塊始終未離開木板。已知碰撞后1s時間內(nèi)小物塊的v-t圖線如圖（b）所示。木板的質(zhì)量是小物塊質(zhì)量的15倍，重力加速度大小g取10m/s2。求（1）木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ1及小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ2；（2）木板的最小長度；

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】

發(fā)電機的轉(zhuǎn)速提高一倍，根據(jù)可知角速度變?yōu)樵瓉淼膬杀?，交流發(fā)電機工作時的最大電動勢表達式發(fā)電機的轉(zhuǎn)速提高一倍，線圈的匝數(shù)同時增加一倍，交流發(fā)電機工作時的最大電動勢變?yōu)樵瓉淼?倍。故ACD錯誤，B正確。故選B。2、B【解析】

依題意，設(shè)每根導線在O點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度為B1/2，方向豎直向下，則電子在О點受到的洛倫茲力為F1=B1ev；當M處長直導線移至P點時，O點合磁感應(yīng)強度大小為B2=2×12B1×cos30°=32B1A.3:1，與結(jié)論不相符，選項AB.3:2，與結(jié)論相符，選項BC.1:1，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D.1:2，與結(jié)論不相符，選項D錯誤。3、D【解析】

A.根據(jù)圖象可知在t0～3t0時間內(nèi)，線框做勻加速直線運動，合力等于F，則在t0B.t=0時，線框右側(cè)邊MN的兩端電壓為外電壓,總的感應(yīng)電動勢為E=Bav0，外電壓U=3C.因為t=0時刻和t=3t0時刻線框的速度相等，進入磁場和穿出磁場的過程中受力情況相同，故線框完全離開磁場時的速度與t0時刻的速度相等，所以線框剛完全離開磁場的位置3瞬間的速度比2t0D.因為t=0時刻和t=3t0時刻線框的速度相等，進入磁場和穿出磁場的過程中受力情況相同，故線框完全離開磁場時的速度與t0時刻的速度相等，進入磁場克服安培力做的功和離開磁場克服安培力做的功一樣多，線框在位置1和位置3時的速度相等，根據(jù)動能定理，外力做的功等于克服安培力做的功，即有Fb=Q，所以線框穿過磁場的整個過程中，產(chǎn)生的電熱為2Fb4、D【解析】

核反應(yīng)方程是遵循質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒，由此規(guī)律可得，X質(zhì)量數(shù)是0，電荷數(shù)是+1，X是正電子，Y質(zhì)量數(shù)是1，電荷數(shù)是0，Y是中子，Z質(zhì)量數(shù)是1，電荷數(shù)是+1，Z是質(zhì)子，故D正確，ABC錯誤。5、A【解析】

小球向下運動的過程中，在水平方向上受向右的電場力qE和水平向左的洛倫茲力和管壁的彈力N的作用，水平方向上合力始終為零，則有：①，在豎直方向上受重力和摩擦力f作用，其中摩擦力為：②，在運動過程中加速度為：③，由式可知，N-v圖象時一條直線，且N隨v的增大而減小，A正確；由①②③可知，小球向下運動的過程中，速度的變化不是均勻的，所以加速度的變化也不是均勻的，B錯誤；由②可知，在速度增大的過程中，摩擦力是先減小后增大的（在達到最大速度之前），結(jié)合③式可知加速度先增大后減小，C圖體現(xiàn)的是加速度先減小后增大，C錯誤；在速度增到最大之前，速度是一直增大，而圖D體現(xiàn)的是速度先減小后增大，所以選項D錯誤．【點睛】本題關(guān)鍵明確小球的運動情況，先做加速度增加的加速運動，然后做加速度減小的加速運動，當加速度減為零時，速度最大．同時要注意在不同的圖象中斜率所表示的不同含義．6、A【解析】解：由于不計空氣的阻力，所以三個球的機械能守恒，由于它們的初速度的大小相同，又是從同一個位置拋出的，最后又都落在了地面上，所以它們的初末的位置高度差相同，初動能也相同，由機械能守恒可知，末動能也相同，所以末速度的大小相同．故選A．【點評】本題是機械能守恒的直接應(yīng)用，比較簡單，也可以直接用動能定理求解．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AD【解析】

A．根據(jù)質(zhì)量數(shù)電荷數(shù)守恒知，X中的質(zhì)量數(shù)為206，電荷數(shù)為82，則中子數(shù)為206-82=124，質(zhì)子數(shù)為82，則故A正確；B．該核反應(yīng)放出α粒子，是α衰變，的穿透能力比γ射線弱，故B錯誤；C．半衰期的大小反映衰變的快慢，與所處的物理環(huán)境和化學狀態(tài)無關(guān)，故C錯誤；D．由于衰變時釋放巨大能量，根據(jù)ΔE=mc2，衰變過程總質(zhì)量減小，故D正確。故選AD?！军c睛】解決本題的關(guān)鍵知道核反應(yīng)過程中電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，知道影響半衰期的因素，并能理解質(zhì)能方程的意義。8、AD【解析】

下降過程中，金屬棒受到豎直向下的重力，豎直向上的安培力作用，故，而，速度增大，故安培力增大，所以加速度減小，故金屬棒做加速度減小的加速運動，A正確；過程中通過金屬棒的電荷量為，故下落的距離為，根由于金屬棒的電阻和定值電阻R的電阻相等，故兩者產(chǎn)生的熱量相等，根據(jù)能量守恒定律可得，，解得，BC錯誤；當金屬棒速度為時，安培力大小為，故，而，故，D正確．9、BCD【解析】A、太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核聚變反應(yīng)，故A錯誤；B、半衰期由原子核本身決定，與外界因素無關(guān)，故B正確；C、一個氫原子從量子數(shù)n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時最多可產(chǎn)生2條不同頻率的譜線，分別是從2到1和從3到2，故C正確；D、由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒知鈾核（92238U)衰變?yōu)殂U核(82206Pb)的過程中，238=206+8×4，要經(jīng)過8次故選BCD。【點睛】太陽內(nèi)部是核聚變反應(yīng)，由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒判斷衰變次數(shù)，半衰期由原子核本身決定。10、AC【解析】

下面是線框切割磁感線的四個階段示意圖．在第一階段，只有ab切割向外的磁感線，由右手定則知電動勢為正，大小為．在第二階段，ab切割向里的磁感線，電動勢為逆時針方向，同時cd切割向外的磁感線，電動勢為逆時針方向，等效電動勢為，且電動勢為負，電流與電動勢變化情況相同A正確B錯誤.在第三階段，cd切割向里的磁感線，感應(yīng)電動勢為順時針方向，其電動勢為正，大小為．根據(jù)可得A正確B錯誤；根據(jù)左手定則可知，安培力的方向不變，但大小，因此在1s到2s內(nèi)，電流加倍，磁場也加倍，所以是原來的4倍，C正確D錯誤．三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、接通打點計時器的電源放開滑塊10.620【解析】

打點計時器在使用的時候，應(yīng)先接通電源，后釋放滑塊；根據(jù)紙帶計算得出滑塊相互作用之前的速度，所以兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動量為0.620kg·m/s12、F′BCD【解析】

（1）[1]．F1與F2合力的實驗值是指通過實驗得到值，即用一個彈簧拉繩套時測得的力的大小和方向，而理論值（實際值）是指通過平行四邊形得出的值，故F′是力F1與F2合力的實驗值，其方向一定沿AO方向．（2）[2]．實驗中兩次要求效果相同，故實驗采用了等效替代的方法，故ACD錯誤，B正確．（3）[3]．A．為減小實驗的誤差，兩個分力F1、F2的大小要盡量大些，但不是越大越好．故A錯誤；B．F1、F2方向間夾角大并不能減小誤差，實驗不需要F1、F2方向間的夾角非常大．故B錯誤；C．為保證拉力的方向為在紙面上畫出的方向，彈簧秤一定要與木板平行．故C正確；D．AO間距離要適當，將橡皮筋拉至結(jié)點O時，拉力要適當大些，有利于減小實驗誤差，故D正確；四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1）π2Bnr2（2）（3）（4）【解析】

(1)線圈繞軸勻速轉(zhuǎn)動時，在電路中產(chǎn)生如圖所示的交變電流．此交變電動勢的最大值為Em＝BSω＝B··2πn＝π2Bnr2.(2)在線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過周的時間內(nèi)，電動勢的有效值為：E＝電阻R上產(chǎn)生的熱量：Q＝(3)在線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過周的時間內(nèi)，電動勢的平均值為：E＝通過R的電荷量：q＝I·Δt＝(4)設(shè)此交變電動勢在一個周期內(nèi)的有效值為E′，由有效值的定義得：解得：E′＝故電流表的示數(shù)為：I＝.14、(1)；(2)63℃【解析】

(1)以氣缸為研究對象，受力分析，受到重力、外界大氣壓力，氣缸內(nèi)氣體的壓力。根據(jù)平衡條件得p0S=pS+Mg(1)溫度升高，氣缸內(nèi)氣體的壓強不變，體積增大，根據(jù)氣體等壓變化方程得解得t=63℃15、（