山東省濰坊市臨朐縣2022年物理高二第二學(xué)期期末達標(biāo)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．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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、如圖所示，豎直面內(nèi)固定一半徑為R的光滑四分之一圓弧軌道，光滑地面上放置一長為L的長木板，L=R,長木板的上表面與圓弧軌道的最低點B等高，且二者接觸但不粘連，長木板質(zhì)量為M,—個質(zhì)量為m的鐵塊以一定初速度v0=3gl滑上長木板的左端，m=M,鐵塊恰好能滑到圓弧軌道的最高點C,A．鐵塊運動到B點時對圓弧軌道的壓力為2mgB．最終鐵塊能滑到長木板的左端C．鐵塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.1D．最終鐵塊的速度為v02、紫外線光子的動量為.一個靜止的O3吸收了一個紫外線光子后()A．仍然靜止B．沿著光子原來運動的方向運動C．沿光子運動相反方向運動D．可能向任何方向運動3、如圖所示，在“研究影響通電導(dǎo)體所受磁場力的因素”實驗中，要使導(dǎo)體棒的懸線擺角增大，以下操作可行的是（）A．增大導(dǎo)體棒中的電流B．減少磁鐵的數(shù)量C．顛倒磁鐵磁極的上下位置D．改變導(dǎo)體棒中的電流方向4、下列陳述與事實相符的是（）A．牛頓首先指出了力不是維持物體運動的原因B．開普勒根據(jù)行星運動定律提出了萬有引力定律C．庫倫發(fā)現(xiàn)了靜電荷間的相互作用規(guī)律D．安培發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)5、如圖所示，在豎直方向的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，金屬框架ABCD（框架電阻忽略不計）固定在水平面內(nèi)，AB與CD平行且足夠長，BC與CD夾角θ（θ<90°），光滑均勻?qū)w棒EF（垂直于CD）緊貼框架，在外力作用下以垂直于自身的速度v向右勻速運動，經(jīng)過C點作為計時起點，下列關(guān)于電路中電流大小I與時間t、消耗的電功率P與導(dǎo)體棒水平移動的距離x變化規(guī)律的圖象中正確的是（）A． B． C． D．6、中國宋代科學(xué)家沈括在公元1086年寫的《夢溪筆談》中最早記載了“方家(術(shù)士)以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也”．進一步研究表明，地球周圍地磁場的磁感線分布如圖所示，結(jié)合上述材料，下列說法正確的是A．在地磁場的作用下小磁針靜止時指南的磁極叫北極，指北的磁極叫南極B．對垂直射問地球表面宇宙射線中的高能帶電粒子，在南、北極所受阻擋作用最弱，赤道附近最強C．形成地磁場的原因可能是帶正電的地球自轉(zhuǎn)引起的D．由于地磁場的影響，在奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的實驗中，通電導(dǎo)線應(yīng)相對水平地面豎直放置二、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、在勻強磁場中，一個原來靜止的原子核，由于衰變放射出某種粒子，結(jié)果得到一張兩個相切圓1和2的徑跡照片(如圖所示)，已知兩個相切圓半徑分貝為r1、r2.下列說法正確的是()A．原子核可能發(fā)生的是α衰變，也可能發(fā)生的是β衰變B．徑跡2可能是衰變后新核的徑跡C．若衰變方程是，則r1：r2=1：45D．若是α衰變，則1和2的徑跡均是順時針方向8、一水平長繩上系著一個彈簧和小球組成的振動系統(tǒng)，小球自由振動時其頻率為2Hz．現(xiàn)在長繩兩端分別有一振源P、Q同時開始以相同振幅A上下振動了一段時間，某時刻兩振源在長繩上形成波形如圖，兩列波先后間隔一段時間經(jīng)過彈簧振子所在位置，觀察到小球先后出現(xiàn)了兩次振動，小球第一次振動時起振方向向上，且振動并不顯著，而小球第二次則產(chǎn)生了較強烈的振動，則（）A．由P振源產(chǎn)生的波的波速較大一些B．由Q振源產(chǎn)生的波的頻率較接近2HzC．在兩列波相遇處，質(zhì)點的最大位移為2AD．如果P、Q兩個振源持續(xù)振動，它們形成的波會在繩上發(fā)生干涉9、如圖所示，閉合矩形導(dǎo)體線框abcd從高處自由下落，在ab邊開始進入勻強磁場到cd邊剛進入磁場這段時間內(nèi)，線框的速度v隨時間t變化的圖象可能是圖中的A．B．C．D．10、如圖為遠距離輸電示意圖，發(fā)電機的輸出電壓U1和輸電線的電阻和理想變壓器匝數(shù)均不變，且n1：n2=n4：n3，當(dāng)用戶消耗的功率增大時，下列表述正確的是（）A．用戶的總電阻增大B．用戶兩端的電壓U4減小C．U1：U2=U4：U3D．用戶端增加的功率等于升壓變壓器多輸入的功率三、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）熱敏電阻包括正溫度系數(shù)電阻器（PTC）和負溫度系數(shù)電阻器(NTC).正溫度系數(shù)電阻器(PTC)在溫度升高時電阻值增大，負溫度系數(shù)電阻器(NTC)在溫度升高時電阻值減小，熱敏電阻的這種特性，常常應(yīng)用在控制電路中，某實驗小組選用下列器材探究通過熱敏電阻Rx(常溫下阻值約為)的電流隨其兩端電壓變化的特點，如圖所示.A.電流表（量程100mA，內(nèi)阻約）B.電流表A2（量程0.6A，內(nèi)阻約）C.電壓表（量程3.0V，內(nèi)阻約）D.電壓表V2（量程15.0V，內(nèi)阻約E.滑動變阻器R（最大阻值為）F.滑動變阻器（最大阻值為G.電源E(電動勢15V，內(nèi)阻忽略)H.電鍵、導(dǎo)線若干①實驗中改變滑動變阻器滑片的位置，使加在熱敏電阻兩端的電壓從零開始逐漸增大，請在所提供的器材中選擇必需的器材，應(yīng)選擇的器材為：電流表________；電壓表_________；滑動變阻器____________（只需填寫器材前面的字母即可）②請在所提供的器材中選擇必需的器材，在如圖虛線框內(nèi)畫出該小組設(shè)計的電路圖_________.③該小組測出熱敏電阻的U-I圖線如圖曲線I所示，請分析說明該熱敏電阻是______熱敏電阻（填“PTC”或“NTC”）.④該小組又通過查閱資料得出了熱敏電阻R2的U-I圖線如圖曲線Ⅱ所示.然后又將熱敏電阻分別與某電池組連成電路如圖所示.測得通過和的電流分別為0.30A和0.60A，則該電池組的電動勢為________V，內(nèi)阻為______（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）12．（12分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應(yīng)性強的優(yōu)勢在核電站中，核反應(yīng)堆釋放的核能被轉(zhuǎn)化成電能核反應(yīng)堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應(yīng)，釋放出大量的核能．核反應(yīng)方程式是反應(yīng)堆中發(fā)生的許多核反應(yīng)中的一種，n為中子，X為待求粒子，a為X的個數(shù)，則X為______，______以、、分別表示、、核的質(zhì)量，、分別表示中子、質(zhì)子的質(zhì)量，c為光在真空中傳播的速度，則上述核反應(yīng)過程中放出的核能______．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）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；14．（16分）如圖所示，某棱鏡的橫截面為等腰直角三角形ABC，其折射率為.一束單色光從AB面入射，恰好在AC面上發(fā)生全反射，求：(1)光在AB面的入射角的正弦值；(2)光在棱鏡中的傳播速度．15．（12分）能量守恒定律、動量守恒定律、電荷守恒定律等等是自然界普遍遵循的規(guī)律，在微觀粒子的相互作用過程中也同樣適用．盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子之后，他猜測：原子核內(nèi)可能還存在一種不帶電的粒子．（1）為尋找這種不帶電的粒子，他的學(xué)生查德威克用粒子轟擊一系列元素進行實驗．當(dāng)他用粒子轟擊鈹原子核時發(fā)現(xiàn)了一種未知射線，并經(jīng)過實驗確定這就是中子，從而證實了盧瑟福的猜測．請你完成此核反應(yīng)方程．（2）為了測定中子的質(zhì)量，查德威克用初速度相同的中子分別與靜止的氫核與靜止的氮核發(fā)生彈性正碰．實驗中他測得碰撞后氮核的速率與氫核的速率關(guān)系是．已知氮核質(zhì)量與氫核質(zhì)量的關(guān)系是，將中子與氫核、氮核的碰撞視為完全彈性碰撞．請你根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算中子質(zhì)量與氫核質(zhì)量的比值．（3）以鈾235為裂變?nèi)剂系摹奥凶印焙朔磻?yīng)堆中，裂變時放出的中子有的速度很大，不易被鈾235俘獲，需要使其減速．在討論如何使中子減速的問題時，有人設(shè)計了一種方案：讓快中子與靜止的粒子發(fā)生碰撞，他選擇了三種粒子：鉛核、氫核、電子．以彈性正碰為例，僅從力學(xué)角度分析，哪一種粒子使中子減速效果最好，請說出你的觀點并說明理由．

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】

C.鐵塊恰好能滑到圓弧軌道的最高點C，根據(jù)動能定理有-μmgL-mgR=0-12mv0A.運動到B點的速度mgR=12mvB2，根據(jù)牛頓第二定律有BD.鐵塊從圓弧軌道返回到底端，然后滑上長木板與圓弧軌道分離，在木板上滑動過程中，根據(jù)動量守恒有mvB=(M+m)v，根據(jù)能量守恒有μmgx=12mv2、B【解析】以紫外線光子和靜止的O3為研究對象，由于系統(tǒng)所受合外力為0，故系統(tǒng)體動量守恒即吸收前后系統(tǒng)的動量不變在靜止的O3吸收紫外線光子之前，系統(tǒng)的動量等于光子的動量，系統(tǒng)動量的方向即為光子的動量的方向，而O3吸收紫外線光子后系統(tǒng)的動量的方向即為O3運動方向，故O3沿著光子原來運動的方向運動故應(yīng)選B．點晴：由于系統(tǒng)所受合外力為0，系統(tǒng)體動量守恒即吸收前后系統(tǒng)的動量不變，即動量的大小方向都保持不變．3、A【解析】增大安培力即可使導(dǎo)體擺動的幅度增大，根據(jù)安培力的公式F=BIL可知，增大導(dǎo)體棒中的電流強度，安培力增大；故A正確．減小磁鐵的數(shù)量，在磁場中有效長度減小，安培力減小；故B錯誤，顛倒磁鐵磁極的上下位置，只會改變安培力的方向，不會改變安培力的大小，故C錯誤；改變導(dǎo)體棒中的電流方向，只會改變安培力的方向，不會改變安培力的大小，故D錯誤；故選A.4、C【解析】

A.伽利略首先指出了力不是維持物體運動的原因，故選項A錯誤；B.牛頓根據(jù)行星運動定律提出了萬有引力定律，故選項B錯誤；C.庫倫通過扭秤實驗發(fā)現(xiàn)了靜電荷間的相互作用規(guī)律--庫倫定律，故選項C正確；D.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，故選項D錯誤。5、D【解析】

設(shè)金屬棒的速度為v，則運動過程中有效切割長度為：L=vt×tanθ；設(shè)金屬棒橫截面積為S，電阻率為ρ，則回路中電阻為：。所以回路中的電流為：，為定值。故AB錯誤。設(shè)導(dǎo)體棒在到達B之前運動的距離為x，則有：電動勢為：E=BLv=Bxtanθv，電阻為：功率為：，故開始功率隨著距離增大而均勻增大，當(dāng)通過B點之后，感應(yīng)電動勢不變，回路中電阻不變，故功率不變，故D正確，C錯誤。6、B【解析】地球內(nèi)部存在磁場，地磁南極在地理北極附近；所以在地磁場的作用下小磁針靜止時指南的磁極叫南極，指北的磁極叫北極，選項A錯誤；在地球的南北極地磁的方向與幾乎地面垂直，對垂直射向地球表面宇宙射線中的高能帶電粒子，在南、北極所受阻擋作用最弱，赤道附近的磁場方向與地面平行，則高能粒子所受的磁場力最大，選項B正確；地球自轉(zhuǎn)方向自西向東，地球的南極是地磁場的北極，由安培定則判斷可能地球是帶負電的，故C錯誤；在奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的實驗中，若通電導(dǎo)線相對水平地面豎直放置，地磁場方向與導(dǎo)線電流的方向垂直，則根據(jù)安培定則可知，地磁場對實驗的影響較大，故在進行奧斯特實驗時，通電導(dǎo)線南北放置時實驗現(xiàn)象最明顯，故D錯誤；故選B.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、CD【解析】

靜止的原子核發(fā)生衰變，根據(jù)動量守恒可知，發(fā)生衰變后的粒子的運動的方向相反，在根據(jù)粒子在磁場中運動的軌跡可以判斷粒子的電荷的性質(zhì)；衰變后的粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力可得半徑公式，結(jié)合軌跡圖分析．【詳解】A．原子核衰變過程系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律可知，衰變生成的兩粒子動量方向相反，粒子速度方向相反，由左手定則知：若生成的兩粒子電性相反則在磁場中的軌跡為內(nèi)切圓，若電性相同則在磁場中的軌跡為外切圓，所以為電性相同的粒子，可能發(fā)生的是衰變，但不是衰變，故A錯誤；BC．核反應(yīng)過程系統(tǒng)動量守恒，原子核原來靜止，初動量為零，由動量守恒定律可知，原子核衰變后生成的兩核動量P大小相等、方向相反，粒子在磁場中做勻速圓周運動洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：，解得：，由于P、B都相同，則粒子電荷量q越大，其軌道半徑r越小，由于新核的電荷量大于粒子的電荷量，則新核的軌道半徑小于粒子的軌道半徑，則半徑為的圓為放出新核的運動軌跡，半徑為的圓為粒子的運動軌跡，：：：45，故B錯誤，C正確；D．若是衰變，生成的兩粒子電性相同，圖示由左手定則可知，兩粒子都沿順時針方向做圓周運動，故D正確．【點睛】知道原子核衰變過程動量守恒是本題解題的前提與關(guān)鍵，分析清楚圖示運動軌跡、應(yīng)用動量守恒定律與牛頓第二定律即可解題．8、BC【解析】

A.根據(jù)波速由介質(zhì)決定可知，兩振源產(chǎn)生的波的波速相等，故選項A錯誤；BD.P波先到達彈簧處，小球振動并不顯著，說明兩者頻率相差較大，Q波到達彈簧處，小球產(chǎn)生了較強烈的振動，即共振，故Q的振動頻率接近2Hz，可知兩列波的頻率不等，不能發(fā)生干涉現(xiàn)象，故選項B正確，D錯誤；C.根據(jù)波的疊加原理知兩列波相遇時，質(zhì)點的最大位移為2A，故選項C正確。9、ACD【解析】

A.ab邊剛進入磁場時，若所受的安培力與重力平衡，則線框做勻速運動，速度不變，電流也就恒定，故A正確；BC.ab邊剛進入磁場時，若所受的安培力小于重力，線框做加速運動，隨著速度的增大，由安培力公式公式F=得知，安培力增大，故加速度減小，則線框做加速度減小的加速運動，速度圖象的斜率逐漸減小，當(dāng)安培力增大到與重力相等時，線框做勻速運動，故B錯誤，C正確；D.ab邊剛進入磁場時，若所受的安培力大于重力，線框做減速運動，隨著速度的減小，由安培力公式公式F=得知，安培力減小，加速度減小，則線框做加速度減小的減速運動，速度圖象的斜率逐漸減小，當(dāng)安培力減小到重力相等時，線框做勻速直線運動，故D正確；10、BC【解析】

A、當(dāng)用戶的功率增大時，用電器增多，總電阻減小。故A錯誤；B、當(dāng)用電器增多時，功率增大，降壓變壓器的輸出電流增大，則輸電線上的電流增大，可知輸電線上的電壓損失增大，發(fā)電機的輸出電壓U1不變，則U2不變，可知降壓變壓器的輸入電壓減小，所以用戶得到的電壓U4減小。故B正確；C、因為原副線圈的電壓比等于匝數(shù)之比，則，．因為n1：n2=n4：n1，所以U1：U2=U4：U1．故C正確；D、用戶消耗的功率等于發(fā)電機的輸出功率減去輸電線上損失的功率。故D錯誤。故選：BC?！军c睛】當(dāng)用電器增多時，用戶消耗的功率增大，根據(jù)降壓變壓器的輸出電流的變化得出輸電線上的電流變化，從而得出電壓損失的變化，根據(jù)升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓和電壓損失之和得出用戶電壓的變化。升壓變壓器的輸出功率等于功率損失和降壓變壓器的輸入功率之和。變壓器的原副線圈的電壓之比等于匝數(shù)之比。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、BDEPTC9.21~11.4V2.11~8.11Ω【解析】

①電源電壓為15V，故電壓表選D；電流表選擇B；為方便實驗操作，滑動變阻器應(yīng)選E；②加在熱敏電阻兩端的電壓從零開始逐漸增大，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，由于熱敏電阻的阻值遠小于電壓表內(nèi)阻，所以電流表應(yīng)用外接法，電路圖如圖所示：③由圖2曲線I所示圖線可知，隨電壓增大，電流增大，電阻實際功率增大，溫度升高，電壓與電流比值增大，電阻阻值增大，即隨溫度升高，電阻阻值增大，該電阻是正溫度系數(shù)（PTC）熱敏電阻．④在閉合電路中，電源電動勢：E=U+Ir，由圖2曲線II所示可知，電流為1．3A時，電阻R1兩端電壓為8V，電流為1．21A時，電阻R2兩端電壓為2．1V，則有：E=8+1．3r，E=2+1．2r，解得：E=11．1V，r=2．27Ω；【點睛】本題考查了實驗器材的選擇、設(shè)計實驗電路、判斷電阻類型、求電源電動勢與內(nèi)阻；確定滑動變阻器與電流表接法是正確設(shè)計實驗電路的關(guān)鍵；當(dāng)實驗要求電壓從零調(diào)時，變阻器應(yīng)采用分壓式接法，變阻器的阻值越小越方便調(diào)節(jié)；當(dāng)待測電阻阻值遠小于電壓表內(nèi)阻時電流表采用外接法．12、中子3【解析】根據(jù)電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)守恒，知aX的總電荷數(shù)為0，總質(zhì)量數(shù)為3，可知X為中子，．該核反應(yīng)質(zhì)量虧損為，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程知，釋放的核能．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）0.1；0.4（2）6m【解析】

（1）對碰前過程由牛頓第二定律時進行分析，結(jié)合運動學(xué)公式可求得μ1；再對碰后過程分析同理可求得μ2。

（2）分別對木板和物塊進行分析，由牛頓第二定律求解加速度，由運動學(xué)公式求解位移，則可求得相對位移，即可求得木板的長度；【詳解】（1）規(guī)定向右為正方向。木板與墻壁相碰前，小物塊和木板一起向右做勻變速運動，設(shè)加速度為a1，小物塊和木板的質(zhì)量分別為m和M．由牛頓第二定律有：-μ1（m+M）g=（m+M）a1…①

由圖可知，木板與墻壁碰前瞬間速度v1=4m/s，由運動學(xué)公式得：

v1=v0+at1…②

s0＝