江西省南昌市三校聯(lián)考2021-2022學(xué)年物理高二下期末統(tǒng)考試題含解析

2021-2022高二下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號(hào)等須加黑、加粗．一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、一束綠光照射某金屬發(fā)生了光電效應(yīng)，下列說法中正確的是A．若增加綠光的照射強(qiáng)度，則逸出的光電子最大初動(dòng)能增大B．若改用紫光照射，則逸出光電子的最大初動(dòng)能增大C．若改用紫光照射，則單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目一定增加D．若改用紅光照射，則一定沒有光電子逸出2、如圖，一質(zhì)量為M的光滑大圓環(huán)，用一細(xì)輕桿固定在豎直平面內(nèi)；套在大圓環(huán)上的質(zhì)量為m的小環(huán)（可視為質(zhì)點(diǎn)），從大圓環(huán)的最高處由靜止滑下，重力加速度為g．當(dāng)小圓環(huán)滑到大圓環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)，大圓環(huán)對(duì)輕桿拉力的大小為（）A．Mg-5mg B．Mg+mg C．Mg+5mg D．Mg+10mg3、某發(fā)電站的輸出功率為104kW,輸出電壓為4kV,通過理想變壓器升壓后向80km遠(yuǎn)處的用戶供電.已知輸電線的電阻率為ρ＝2.4×10－8Ω·m,導(dǎo)線橫截面積為1.5×10－4m2，輸電線路損失的功率為輸出功率的4%.則以下說法正確的是：（）A．升壓變壓器的輸出的電壓為40kV B．輸電線路上的電壓損失為3.2kVC．輸電線的電阻為12.8Ω D．理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為1:104、如圖所示，在光滑水平面上停放質(zhì)量為m裝有弧形槽的小車．現(xiàn)有一質(zhì)量也為m的小球以v0的水平速度沿切線水平的槽口向小車滑去，不計(jì)一切摩擦，則A．在相互作用的過程中，小車和小球組成的系統(tǒng)總動(dòng)量守恒B．小球離車后，可能做豎直上拋運(yùn)動(dòng)C．小球離車后，可能做自由落體運(yùn)動(dòng)D．小球離車后，小車的速度有可能大于v05、酒精測(cè)試儀用于機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)藛T是否飲酒及其他嚴(yán)禁酒后作業(yè)人員的現(xiàn)場檢測(cè)，它利用的是一種二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器．這種酒精氣體傳感器的電阻的倒數(shù)與酒精氣體的濃度成正比，在如圖所示的電路中，電壓表示數(shù)U與酒精氣體濃度c之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的是()A．U越大，表示c越大，c與U成正比B．U越大，表示c越大，但是c與U不成正比C．U越大，表示c越小，c與U成反比D．U越大，表示c越小，但是c與U不成反比6、如圖所示是一彈簧振子在水平面做簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像，那么振動(dòng)系統(tǒng)在()A．t3和t5具有相同的動(dòng)能和動(dòng)量B．t3和t4具有相同的動(dòng)能和不同的動(dòng)量C．t2和t5時(shí)刻振子所受的回復(fù)力大小之比為2:1D．t1和t4時(shí)刻具有相同的加速度和速度二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)開始,經(jīng)歷過程①、②、③、④,到達(dá)狀態(tài)對(duì)此氣體:下列說法錯(cuò)誤的是（）A．過程②中氣體對(duì)外界做正功B．狀態(tài)的內(nèi)能相筜C．過程④中氣體從外界吸收了熱量D．狀態(tài)的壓強(qiáng)比狀態(tài)的壓強(qiáng)小8、如圖，兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為θ，兩導(dǎo)軌間距為L，上端接有阻值為R的電阻。一根質(zhì)量為m的均勻直導(dǎo)體棒ab放在兩導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直。整套裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻可忽略。讓導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒接觸良好，不計(jì)它們之間的摩擦。重力加速度為g.下列說法正確的是A．導(dǎo)體棒開始下滑時(shí)的加速度為gsinθB．導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受到安培力為mgcosθC．導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為mgRD．導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度為mgR9、如圖所示，輕質(zhì)彈簧的一端固定在墻上，另一端與質(zhì)量為m的物體A相連，A放在光滑水平面上，有一質(zhì)量與A相同的物體B，從高h(yuǎn)處由靜止開始沿光滑曲面滑下，與A相碰后一起將彈簧壓縮，彈簧復(fù)原過程中某時(shí)刻B與A分開且沿原曲面上升．下列說法正確的是（）A．彈簧被壓縮時(shí)所具有的最大彈性勢(shì)能為mghB．彈簧被壓縮時(shí)所具有的最大彈性勢(shì)能為C．B能達(dá)到的最大高度為D．B能達(dá)到的最大高度為10、如圖所示，豎直放置的∩形光滑導(dǎo)軌寬為L，矩形勻強(qiáng)磁場Ⅰ、Ⅱ的高和間距均為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．質(zhì)量為m的水平金屬桿由靜止釋放，進(jìn)入磁場Ⅰ和Ⅱ時(shí)的速度相等．金屬桿在導(dǎo)軌間的電阻為R，與導(dǎo)軌接觸良好，其余電阻不計(jì)，重力加速度為g．金屬桿（）A．剛進(jìn)入磁場Ⅰ時(shí)加速度方向豎直向下B．穿過磁場Ⅰ的時(shí)間大于在兩磁場之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間C．穿過兩磁場產(chǎn)生的總熱量為4mgdD．釋放時(shí)距磁場Ⅰ上邊界的高度h可能小于m三、實(shí)驗(yàn)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）利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定勻加速直線運(yùn)動(dòng)小車的加速度，已知交流電頻率為50Hz，如題圖給出了該次實(shí)驗(yàn)中從0點(diǎn)開始每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶，其中0、1、2、3、4、5、6都為記數(shù)點(diǎn)。測(cè)得：s1＝1.40cm，s2＝1.90cm，s3＝2.38cm，s4＝2.88cm，s5＝3.39cm，s6由于計(jì)數(shù)點(diǎn)6模糊不清，因此無法測(cè)量。（1）在計(jì)時(shí)器打出點(diǎn)1、2時(shí)，小車的速度分別為：v1＝________m/s，v2＝________m/s；（2）利用紙帶數(shù)據(jù)可以求出小車的加速度a＝______m/s2（保留兩位小數(shù)）；（3）利用求得的加速度大小估算5、6兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離s6約為________cm（保留兩位小數(shù)）；（4）若交流電實(shí)際頻率比50Hz偏大，則該同學(xué)計(jì)算出的加速度大小與實(shí)際值相比________（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。12．（12分）學(xué)校實(shí)驗(yàn)室有一長約為1m的均勻金屬管樣品（電阻約為），橫截面如圖甲所示，某物理興趣小組想測(cè)量金屬管中空部分的截面積以及該金屬管的電阻．（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬管的外徑，示數(shù)如圖乙所示，可得金屬管的外徑為________mm．（2）同學(xué)們采用圖丙所示電路測(cè)量該金屬管的電阻，實(shí)驗(yàn)室所能提供的器材如下：A．電流表（量程0-0.6A，內(nèi)阻約為）B．電流表（量程0-3A，內(nèi)阻約為）C．電壓表（量程0-3V，內(nèi)阻約為）D．滑動(dòng)變阻器（最大阻值，額定電流0.1A）E.滑動(dòng)變阻器（最大阻值，額定電流3A）F．蓄電池（電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻不計(jì)）G．開關(guān)一個(gè)，帶夾子的導(dǎo)線若干為了精確測(cè)量，電流表應(yīng)選用______________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用____________．（填寫所選器材前的字母）（3）根據(jù)你所選的儀器和方法，將實(shí)物圖丙連線．（4）若金屬管樣品材料的電阻率為，通過多次測(cè)量得出金屬管的電阻為R，金屬管的外徑為d，金屬管的長度為L，則計(jì)算金屬管中空部分截面積的表達(dá)式為S=____________．四、計(jì)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）一原長=20cm的輕彈簧的一端固定在傾角θ=30°的固定光滑斜面的底部，另一端壓有一質(zhì)量m=1kg的物塊(視為質(zhì)點(diǎn)），如圖所示．用力沿斜面向下推物塊，使彈藏的壓縮量=10cm，然后由靜止釋放物塊．已知彈簧的勁度系數(shù)k=250N/m，彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈性勢(shì)能Ep與彈簧的壓縮量x的關(guān)系為，重力加速度g=10m/s2.求：(1)從開始釋放物塊到物塊的速度最大的過程中物塊的位移；(2)物塊上升到最高處時(shí)與水平地面的距離．14．（16分）如圖所示，一個(gè)截面是三角形的物體P平放在水平地面上，它的兩個(gè)斜面與水平的夾角分別為α、β，且α<β，P的頂端裝有一定滑輪，一輕質(zhì)細(xì)繩跨過定滑輪后連接A、B二個(gè)質(zhì)量相等的滑塊，連接后細(xì)繩與各自的斜面平行，所有接觸面都不計(jì)摩擦，重力加速度大小為g.(1)若P固定不動(dòng)，求A、B的加速度大?。?2)若P向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度多大時(shí)能使A、B與斜面不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)．15．（12分）如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy的第一象限中有一邊界直線OP，OP與x軸的夾角為30°，在OP上方與y軸間區(qū)域存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，在OP下方與x軸之間存在水平向右的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度為E，—帶正電的粒子從靜止開始經(jīng)U的加速電場加速后，沿平行于x軸的方向射入磁場，一段時(shí)間后該粒子在OP邊界上某點(diǎn)以垂直于x軸的方向進(jìn)入電場，最后由x軸上的M點(diǎn)（圖中未畫出）射出第一象限。已知粒子進(jìn)入磁場的入射點(diǎn)與離開磁場的岀射點(diǎn)之間的距離為d，不計(jì)重力，電場與磁場互不影響，求：（1）帶電粒子的比荷；（2）M點(diǎn)的坐標(biāo)。

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】

A：一束綠光照射某金屬發(fā)生了光電效應(yīng)，增加綠光的照射強(qiáng)度，光子的頻率不變，逸出的光電子最大初動(dòng)能不變．故A項(xiàng)錯(cuò)誤．B：一束綠光照射某金屬發(fā)生了光電效應(yīng)，改用紫光照射，光子的頻率增大，逸出的光電子最大初動(dòng)能增大．故B項(xiàng)正確．C：一束綠光照射某金屬發(fā)生了光電效應(yīng)，改用紫光照射，光強(qiáng)不一定增加，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目不一定增加．故C項(xiàng)錯(cuò)誤．D：一束綠光照射某金屬發(fā)生了光電效應(yīng)，改用紅光照射，光子的頻率減?。挥锌赡馨l(fā)生光電效應(yīng)，有光電子逸出．故D項(xiàng)錯(cuò)誤．2、C【解析】試題分析：小圓環(huán)到達(dá)大圓環(huán)低端時(shí)滿足：，對(duì)小圓環(huán)在最低點(diǎn)，有牛頓定律可得：；對(duì)大圓環(huán)，由平衡可知：，解得，選項(xiàng)C正確．考點(diǎn)：牛頓定律及物體的平衡．3、B【解析】輸電線路的電阻為；輸電線上損失的功率為△P=4%P=4%×104KW=400KW；由△P=I2R得．由P=UI得;輸電線上損失電壓為△U=IR=125×25.6V=3.2kV；變壓器原副線圈匝數(shù)比為，故選B．4、C【解析】

小球沿弧形槽上升過程處于超重狀態(tài)，小球沿弧形槽下滑過程處于失重狀態(tài)，小球與小車組成的系統(tǒng)所受合外力不為零，系統(tǒng)總動(dòng)量不守恒，故A錯(cuò)誤；設(shè)小球離開小車時(shí)，小球的速度為，小車的速度為，整個(gè)過程中水平方向動(dòng)量守恒：，由機(jī)械能守恒得：，聯(lián)立解得：，即小球與小車分離后二者交換速度；所以小球與小車分離后做自由落體運(yùn)動(dòng)，故BD錯(cuò)誤，C正確。故選C．5、B【解析】由閉合電路歐姆定律可得：電壓表示數(shù)；酒精氣體傳感器的電阻的倒數(shù)與酒精氣體的濃度成正比，即；整理得．則U越大，表示c越大，但是c與U不成正比．故B項(xiàng)正確，ACD三項(xiàng)錯(cuò)誤．6、C【解析】

A.t3和t5振子位置關(guān)于平衡位置對(duì)稱，速度大小相同，根據(jù)圖像可知，運(yùn)動(dòng)方向不同，所以動(dòng)能相同，但動(dòng)量大小相同，方向不同，故A錯(cuò)誤；B.t3和t4振子位置關(guān)于平衡位置對(duì)稱，且速度方向相同，均為y軸負(fù)向，所以動(dòng)能和動(dòng)量均相同，故B錯(cuò)誤；C.根據(jù)回復(fù)力方程F=-kx可知，回復(fù)力與位移大小成正比，t2和t5時(shí)刻位移比2：1，所以回復(fù)力大小之比2：1，故C正確；D.t1和t4振子位置關(guān)于平衡位置對(duì)稱，回復(fù)力始終指向平衡位置，所以兩位置加速度方向相反，通過圖像也可得出運(yùn)動(dòng)方向相反，所以加速度與速度均不同，故D錯(cuò)誤。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、CD【解析】

過程②中，分子體積增大，故氣體對(duì)外界做正功，故A正確；狀態(tài)c、d的溫度相等，根據(jù)一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只跟溫度有關(guān)，可知，狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等，故B正確；過程④中氣體作等容變化，氣體不做功，溫度降低，氣體的內(nèi)能減少，根據(jù)熱力學(xué)第一定律知?dú)怏w向外界放出了熱量，故C錯(cuò)誤；連接bO和dO，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知，狀態(tài)d的值大于狀態(tài)b的值，根據(jù)氣態(tài)方程知狀態(tài)d的壓強(qiáng)比狀態(tài)b的壓強(qiáng)小，故D正確．故選CD.【點(diǎn)睛】過程①中氣體作等容變化，根據(jù)體積變化判斷氣體對(duì)外界做功情況；過程④中氣體作等容變化，根據(jù)溫度的變化分析氣體內(nèi)能的變化，由熱力學(xué)第一定律分析吸放熱情況；一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只跟溫度有關(guān)．根據(jù)氣態(tài)方程分析狀態(tài)d與b的壓強(qiáng)關(guān)系．8、AD【解析】

A.導(dǎo)體棒開始下滑時(shí)，感應(yīng)電流為零，不受安培力，此時(shí)加速度為重力的分力產(chǎn)生的，為gsinθ；故A正確.B.導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)平衡條件有：mgsinθ=Fcosθ，可得導(dǎo)體棒所受的安培力大小為：F=mgtanθ；故B錯(cuò)誤.CD.當(dāng)ab以速度v下滑時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E=BLvcosθ①ab桿中的電流為：I=ERab桿受到的安培力：F=BIL③勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度為零，mgtanθ=F④由①②③④知：E=mgRtanθBL，v=mgRsin9、BD【解析】

A.設(shè)碰前瞬間B物體的速度為有：，解得：，根據(jù)動(dòng)量守恒：，所以，從碰完到壓縮彈簧最短，根據(jù)機(jī)械能守恒有：，A錯(cuò)誤B正確CD.剛要分開時(shí)兩物體具有相同的速度，設(shè)為，從壓縮最短到分開，根據(jù)機(jī)械能守恒有：，解得：，之后B物體開始沖上斜面，根據(jù)機(jī)械能守恒，有：，解得：，C錯(cuò)誤D正確10、BC【解析】本題考查電磁感應(yīng)的應(yīng)用，意在考查考生綜合分析問題的能力。由于金屬棒進(jìn)入兩個(gè)磁場的速度相等，而穿出磁場后金屬桿做加速度為g的加速運(yùn)動(dòng)，所以金屬感進(jìn)入磁場時(shí)應(yīng)做減速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；對(duì)金屬桿受力分析，根據(jù)B2L2vR-mg=ma可知，金屬桿做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，其進(jìn)出磁場的v-t圖象如圖所示，由于0~t1和t1~t2圖線與t軸包圍的面積相等（都為d），所以t1>（t2-t1），選項(xiàng)B正確；從進(jìn)入Ⅰ磁場到進(jìn)入Ⅱ磁場之前過程中，根據(jù)能量守恒，金屬棒減小的機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱，所以Q1=mg．2d，所以穿過兩個(gè)磁場過程中產(chǎn)生的熱量為4mgd，選項(xiàng)C正確；若金屬桿進(jìn)入磁場做勻速運(yùn)動(dòng)，則B2L2vR點(diǎn)睛：本題以金屬桿在兩個(gè)間隔磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等為背景，考查電磁感應(yīng)的應(yīng)用，解題的突破點(diǎn)是金屬棒進(jìn)入磁場Ⅰ和Ⅱ時(shí)的速度相等，而金屬棒在兩磁場間運(yùn)動(dòng)時(shí)只受重力是勻加速運(yùn)動(dòng)，所以金屬棒進(jìn)入磁場時(shí)必做減速運(yùn)動(dòng)。三、實(shí)驗(yàn)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、0.165m/s0.214m/s0.48m/s2—0.51m/s2均可3.87cm—3.90cm均可偏小【解析】

（1）由題意可知，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T=0.1s，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打計(jì)數(shù)點(diǎn)1時(shí)，小車的速度；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打計(jì)數(shù)點(diǎn)2時(shí)，小車的速度；（2）利用前四段位移并使用逐差法計(jì)算如下：，答案在0.48m/s2—0.51m/s2均可；（3）勻變速直線運(yùn)動(dòng)，相鄰相等時(shí)間的位移差，是一個(gè)定值。通過計(jì)算得，則：，計(jì)算結(jié)果在3.87cm—3.90cm均可；（4）若交流電實(shí)際頻率比50Hz偏大，則相鄰計(jì)時(shí)點(diǎn)間的時(shí)間間隔小于0.02s，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔就小于0.1s；但我們?cè)谟?jì)算時(shí)，仍然帶入了T=0.1s，這就使得計(jì)算出的加速度值比實(shí)際值偏小。12、(1)2.620(2)AE(3)(4)【解析】

(1)螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為2.5mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為：0.01×12.0mm=0.120mm，所以最終讀數(shù)為：2.5mm+0.120mm=2.620mm；(2)①本實(shí)驗(yàn)需要用伏安法測(cè)量電阻，由于電阻通電電流大會(huì)升溫，影響電阻率，故要小電流，故電流表選擇較小量程，即選A；滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，電阻較小時(shí)便于實(shí)驗(yàn)操作，故選E；(3)由于電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測(cè)電阻，應(yīng)采用電流表外接法，分壓電路，電路連接如圖：（4）根據(jù)R=ρ，則S=，則中空部分的截面積S′=.【點(diǎn)睛】螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀；根據(jù)電路中電流的大小確定電流表的量程，從測(cè)量誤差的角度選擇滑動(dòng)變阻器；根據(jù)電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測(cè)電阻，應(yīng)采用電流表外接法，分壓電路；根據(jù)電阻定律求出導(dǎo)體電阻的橫截面積，用大圓的面積減去電阻的橫截面積，即為中空部分