山東泰安肥城市2022年物理高二第二學期期末質(zhì)量檢測試題含解析

2021-2022高二下物理期末模擬試卷考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．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，一質(zhì)量為M、帶有掛鉤的小球套在傾角為的細桿上，恰能沿桿勻速下滑．若下滑過程中小球所受桿的作用力大小為F，且小球所受最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則下列說法正確的是（）A．僅增大θ(θ<90°)，小球被釋放后仍能沿桿勻速下滑B．僅增大θ(θ<90°)，小球被釋放后所受桿的作用力小于FC．θ不變，僅在掛鉤上再掛一個物體，小球被釋放后將沿桿加速下滑D．θ不變，僅在掛鉤上再掛一個物體，小球被釋放后所受桿的作用力仍等于F2、下列關(guān)于原子和原子核的說法正確的是()A．盧瑟福通過對α粒子散射實驗結(jié)果的分析，提出了原子核是由質(zhì)子和中子組成的B．某放射性原子核經(jīng)過2次α衰變和一次β衰變，核內(nèi)中子數(shù)減少3個C．β射線是原子核外電子掙脫原子核的束縛后而形成的電子流D．比結(jié)合能越大的原子核結(jié)合得越牢固3、如圖是某離子速度選擇器的原理示意圖，在一半徑為R的絕緣圓柱形筒內(nèi)有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，方向平行于軸線．在圓柱形筒上某一直徑兩端開有小孔M、N，現(xiàn)有一束速率不同、比荷均為k的正、負離子，從M孔以α角入射，一些具有特定速度的離子未與筒壁碰撞而直接從N孔射出(不考慮離子間的作用力和重力)．則從N孔射出的離子()A．是正離子，速率為B．是正離子，速率為C．是負離子，速率為D．是負離子，速率為4、如圖，粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈，當一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高快速經(jīng)過時，若線圈始終不動，則關(guān)于線圈受到的支持力FN及在水平方向運動趨勢的正確判斷是（）A．FN先小于mg后大于mg，運動趨勢向左B．FN先大于mg后小于mg，運動趨勢向左C．FN先小于mg后大于mg，運動趨勢向右D．FN先大于mg后小于mg，運動趨勢向右5、關(guān)于速度、速度改變量和加速度，下列說法正確的是A．物體運動的速度改變量很大，其加速度也一定很大B．物體速度改變的方向為東，其加速度方向也一定為東C．物體的速度為零時，其加速度也一定也為零D．物體速度變化很快時，其加速度可能很小6、汽車電動機啟動時車燈會瞬時變暗，如圖15圖，在打開車燈的情況下，電動機未啟動時電流表讀數(shù)為10A,電動機啟動時電流表讀數(shù)為58A,若電源電動勢為12.5V，內(nèi)阻為0.05Ω,電流表內(nèi)阻不計，則因電動機啟動，車燈的電功率降低了A．35.8W B．43.2W C．48.2W D．76.8W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、如圖甲為電動汽車無線充電原理示意圖，M為受電線圈，N為送電線圈。圖乙為受電線圈M內(nèi)部的示意圖，線圈匝數(shù)為n、電阻為r、橫截面積為S，a、b兩端連接車載變流裝置，磁場平行于線圈軸線向上穿過線圈.下列說法正確是（）A．當線圈N接入恒定電流時，不能為電動汽車充電B．當線圈N接入正弦式交變電流時，線圈M兩端產(chǎn)生恒定電壓C．當線圈M中的磁感應(yīng)強度增加時，a端電勢比b端高D．充電時，△t時間內(nèi)線圈M中磁感應(yīng)強度大小增加△B，則M兩端電壓恒為nsΔB8、遠距離輸電的簡化電路如圖所示，發(fā)電廠的輸出電壓是％兩條輸電線輸電的等效總電阻為r，輸電線路中的電流是I1，其末端間的電壓為U1，在輸電線與用戶間連有一理想降壓變壓器，其原副線圈匝數(shù)比為，流入用戶端的電流是下列下列關(guān)系式正確的是A．B．C．輸電線路上損失的電功率為D．理想變壓器的輸入功率為9、如圖所示的輸電線路中，升壓變壓器T1和降壓變壓器T2均為理想變壓器，電壓表V1、V2分別接在T1和T2副線圈兩端。已知T2原、副線圈匝數(shù)比為k，輸電線的總電阻為r，T1原線圈接在電壓有效值恒定的交流電源上，電壓表和電流表均為理想電表。由于用戶的負載變化，電流表A2的示數(shù)增加ΔI，則A．電流表A1的示數(shù)增大B．電壓表V2的示數(shù)減小C．電壓表V1的示數(shù)增大D．輸電線上損失的功率增加10、如圖所示，正方體真空盒置于水平面上，它的ABCD面與EFGH面為金屬板，其他面為絕緣材料。ABCD面帶負電，EFGH面帶正電，從小孔P沿水平方向以相同速率射入三個帶負電的小球a、b、c，最后分別落在1、2、3三點，則下列說法正確的是A．三個小球在真空盒中都做類平拋運動B．三個小球在空中運動時間相同C．c球落在平板上時速度最大D．c球所帶電荷量最少三、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）利用圖1裝置做“驗證機械能守恒定律”實驗。(1)為驗證機械能是否守恒，需要比較重物下落過程中任意兩點間的_____。A．動能變化量與勢能變化量B．速度變化量和勢能變化量C．速度變化量和高度變化量(2)實驗中，先接通電源，再釋放重物，得到圖2所示的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為hA、hB、hC。已知當?shù)刂亓铀俣葹間，打點計時器打點的周期為T．設(shè)重物的質(zhì)量為m。從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量△Ep=_____，動能變化量△Ek=_____。12．（12分）如圖甲所示，某同學將力傳感器固定在小車上，然后把繩的一端固定在傳感器的掛鉤上，用來測量繩對小車的拉力，探究在小車及傳感器總質(zhì)量不變時加速度跟它們所受拉力的關(guān)系．(1)該同學將實驗器材如圖甲所示連接后，沙桶的質(zhì)量_____遠小于小車及傳感器總質(zhì)量（填“需要”、“不需要”）．(2)先接通電源，再釋放小車，獲得一條紙帶如圖乙，O、A、B、C、D和E為紙帶上六個計數(shù)點，O為開始時打的第一個點，則OD間的距離為___cm.(3)圖丙是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出的s-t2圖線（s為各計數(shù)點至起點O的距離），由此圖可計算出圖線的斜率為k，則可算出加速度為____．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）圖1是交流發(fā)電機模型示意圖．在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，有一矩形線圈abcd可繞線圈平面內(nèi)垂直于磁感線的對稱軸OO′轉(zhuǎn)動，由線圈引出的導線ae和df分別與兩個跟線圈一起繞OO′轉(zhuǎn)動的金屬圓環(huán)相連接，金屬圓環(huán)又分別與兩個固定的電刷保持滑動接觸，這樣矩形線圈在轉(zhuǎn)動中就可以保持和外電路電阻R形成閉合電路．圖2是線圈的主視圖，導線ab和cd分別用它們的橫截面來表示．已知ab長度為L1，bc長度為L2，線圈以恒定角速度ω逆時針轉(zhuǎn)動（只考慮單匝線圈）．（1）線圈平面處于中性面位置時開始計時，試推導t時刻整個線圈中的感應(yīng)電動勢e1的表達式；（2）若線圈電阻為r，求線圈每轉(zhuǎn)動一周電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱．(其它電阻均不計)14．（16分）如圖所示，一棱鏡的截面為直角三角形ABC，A＝30°，斜邊AB＝8cm，棱鏡材料的折射率，在此截面所在的平面內(nèi)，一條光線以60°的入射角從AC邊的中點M射入棱鏡，求出射點到B點的距離(不考慮光線沿原路返回的情況)。15．（12分）電視機中顯像管（抽成真空玻璃管）的成像原理主要是靠電子槍產(chǎn)生高速電子束，并在變化的磁場作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，打在熒光屏不同位置上發(fā)出熒光而形成像。顯像管的原理示意圖（俯視圖）如圖1所示，在電子槍右側(cè)的偏轉(zhuǎn)線圈可以產(chǎn)生使電子束沿紙面發(fā)生偏轉(zhuǎn)的磁場（磁場方向與紙面垂直），該磁場分布的區(qū)域截面為圓形，如圖2所示。由于電子的速度極大，同一電子穿過磁場過程中可認為磁場沒有變化，是穩(wěn)定的勻強磁場。已知電子質(zhì)量為m，帶電荷量為-e，電子槍加速電壓為U，偏轉(zhuǎn)磁場區(qū)域的半徑為R，其圓心為O點。當沒有磁場時，電子束通過O點，打在熒光屏正中的M點，O點到熒光屏中心的距離OM=L。若電子被加速前的初速度和所受的重力、電子間的相互作用力以及地磁場對電子束的影響均可忽略不計，不考慮相對論效應(yīng)及磁場變化所激發(fā)的電場對電子束的作用。（1）求電子束經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場后打到熒光屏上P點時的速率；（2）下圖a、b為偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的兩種圖像，圖c為屏幕示意圖，請畫出兩種情況下屏幕上分別出現(xiàn)的圖樣。注：在該磁場作用下，電子只在水平方向有偏轉(zhuǎn)，落點在屏幕中央水平軸上；（3）若使電子發(fā)生水平方向偏轉(zhuǎn)的磁場磁感應(yīng)強度大小為B，屏幕水平寬度為d，設(shè)d=2L。為使電子打在屏幕內(nèi)，求B的大小范圍。

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】AB、當球形物體沿細桿勻速下滑時，由力的平衡條件可知細桿的彈力：，且，解得，球被釋放后所受桿的作用力，僅增大θ(θ<90°)，則有球形物體的重力沿桿的分力大于桿對球形物體的摩擦力，小球被釋放后沿桿加速下滑，小球被釋放后所受桿的作用力變小，故A錯誤，B正確；D、當掛上一質(zhì)量為m的物體時，以兩物體整體為研究對象，沿桿向下的重力分力為：，細桿所受的壓力大小為：，細桿所受的壓力變大，由牛頓第三定律可知，D錯誤；C、球形物體所受的摩擦力即沿桿向上的力，大小為：，摩擦力增大，分析可知F1=F2，因此球形物體仍沿細桿勻速下滑，故C錯誤；故選B．2、D【解析】盧瑟福的α粒子散射實驗揭示了原子的核式結(jié)構(gòu)，故A錯誤；根據(jù)衰變實質(zhì)，可知原子核經(jīng)過2次α衰變，中子少了4個，一次β衰變后，中子變?yōu)橘|(zhì)子，中子又少1個，中子共少了5個，故B錯誤；β射線是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子同時釋放一個電子，故C錯誤；比結(jié)合能越大的，平均拆開一個核子需要的能量更多，原子核越穩(wěn)定，故D正確．3、B【解析】

離子從M進入磁場，從N點離開磁場，離子剛進入磁場時受到的洛倫茲力方向斜向右下方，由左手定則可知，離子帶正電；離子從小孔M射入磁場，與MN方向的夾角為α，則離子從小孔N離開磁場時速度與MN的夾角也為α，過入射速度和出射速度方向作垂線，得到軌跡的圓心O′，畫出軌跡如圖，由幾何知識得到軌跡所對應(yīng)軌跡半徑：r=洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：又：解得：，故B正確，ACD錯誤．4、D【解析】試題分析：試題分析：條形磁鐵從線圈正上方由左向右運動的過程中，線圈中的磁通量先增大后減小，根據(jù)楞次定律的第二種描述：“來拒去留：可知，線圈先有向下和向右的趨勢，后有向上和向右的趨勢；故線圈受到的支持力先大于重力后小于重力；同時運動趨勢向右．故選D考點：楞次定律點評：線圈有運動趨勢是因發(fā)生了電磁感應(yīng)而產(chǎn)生了感應(yīng)電流，從而受到了安培力的作用而產(chǎn)生的；不過由楞次定律的描述可以直接判出，并且能更快捷5、B【解析】

A、根據(jù)可知加速度a由速度的變化量△v和速度發(fā)生改變所需要的時間△t共同決定，雖然△v大，但△t更大時，a可以很小，故A錯誤。B、加速度的方向與物體的速度變化量的方向相同，選項B正確；C、當物體的速度為0時，若物體所受的合外力不為0，其加速度不為0，若合力為0，則加速度為0，如火箭剛點火時，速度為零而加速度不為零，故C錯誤。D、根據(jù)可知物體速度變化很快時，其加速度一定很大，選項D錯誤；故選B?！军c睛】把握加速度的定義式中各個物理量的含義以及各個物理量之間的關(guān)系是解決此類問題的關(guān)鍵，是正確理解加速度的定義的基礎(chǔ)。6、B【解析】

電動機未啟動時，U燈＝E－I1r＝（12.5－10×0.05）V＝12V，車燈功率P燈＝U燈I1＝120W；電動機啟動時，U燈′＝E－I2r＝（12.5－58×0.05）V＝9.6V，設(shè)車燈阻值不變，由P＝，可得P′＝（）2×P燈＝（）2×120W＝76.8W，電功率的減少量ΔP＝P－P′＝（120－76.8）W＝43.2W，選項B正確．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、AC【解析】

A.當線圈N接入恒定電流時，穿過線圈M的磁通量不變，不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，不能為電動汽車充電;故A正確.B.當線圈N接入正弦式交變電流時，穿過線圈M的磁通量按正弦規(guī)律變化，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，線圈M兩端產(chǎn)生變化的電壓;故B錯誤.C.穿過線圈M的磁感應(yīng)強度均勻增加，根據(jù)楞次定律，如果線圈閉合，感應(yīng)電流的磁通量向下，故感應(yīng)電流方向從b向a，則a端為正極，b端為負極，a點電勢比b點高;故C正確.D.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，有：E=nΔφΔt=nsΔBΔt，設(shè)受電線圈外接電路的電阻為R，由閉合電路的歐姆定律得M兩端的電壓為U=8、BD【解析】

A.由于輸電線與用戶間連有一理想變壓器，匝數(shù)與電流成反比，所以，故A錯誤；B.輸電線上損失的電壓為U-U1=I1r，故B正確；C.等效總電阻是r的兩條輸電線輸電，輸電線路中的電流是I1，所以輸電線是損耗的功率是：P=I12r．故C錯誤；D.理想變壓器的輸入功率為U1I1=UI1-I12r．故D正確；9、AB【解析】

A.T2原、副線圈匝數(shù)比為k，所以，所以電流表A1的示數(shù)增大，A正確。B.因為電流表A1的示數(shù)增大，所以輸電線上損失電壓增加，變壓器T2原線圈電壓減小，根據(jù)變壓器原理得電壓表V2的示數(shù)減小，B正確。C.因為T1原線圈接在電壓有效值恒定的交流電源上，所以電壓表V1的示數(shù)不變，C錯誤。D.因為輸電線上電流增大，根據(jù)功率方程可知，輸電線損失功率增加量一定不是，D錯誤。10、BC【解析】

A．ABCD面帶負電，EFGH面帶正電，則正方體內(nèi)電場方向水平向左，帶負電的小球所受電場力水平向右，帶負電的小球以水平向右的速度進入正方體內(nèi)，小球水平方向做勻加速直線運動，豎直方向只受重力且無初速，則小球豎直方向做自由落體運動，小球在真空盒中做的不是類平拋運動，故A項不符合題意；B．小球豎直方向做自由落體運動，下落的高度相同，三個小球在空中運動時間相同，故B項符合題意；C．設(shè)小球落在平板上時，水平方向速度為vxx=小球c水平方向位移最大，則小球c落在平板上時水平速度最大，三小球豎直方向運動情況相同，三小球落在平板上時豎直速度相同，據(jù)速度的合成知，c球落在平板上時速度最大，故C項符合題意；D．據(jù)運動學公式和牛頓第二定律可得：qE由于三小球的質(zhì)量關(guān)系未知，所以三球所帶電荷量關(guān)系不確定，故D項不符合題意。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、A；mghB；m(h【解析】

(1)物體做自由落體運動，如果重力勢能的減少量等于動能的增加量，則可以證明物體的機械能守恒。(2)根據(jù)重力勢能的計算公式可以求出物體重力勢能的減少量，根據(jù)勻變速直線運動的推論求出物體在B點時的速度，然后應(yīng)用動能的計算公式求出動能的增加量?！驹斀狻?1)驗證機械能守恒定律原理是看減少的重力勢能和增加的動能是否相等，所以需要比較重物下落過程中任意兩點間的動能變化量與勢能變化量，故A正確。(2)從打O點到打B點的過程中，重物的重力勢能變化量△Ep=mghB；B點的速度：vB=AC2T【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握實驗的原理，會通過原理確定器材，以及掌握紙帶的處理方法，會通過紙帶求解瞬時速度的大小，關(guān)鍵是勻變速直線運動推論的運用。12、不需要1.202k【解析】

（1）該實驗中由于已經(jīng)用傳感器測出繩子拉力大小，故不需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量．

（2）由圖示刻度尺確定其分度值，讀出其示數(shù)．

（3）應(yīng)用勻變速直線運動的位移公式與圖示圖象求出加速度．【詳解】（1）該實驗中由于已經(jīng)用傳感器測出繩子拉力大小，不是將砝碼和砝碼盤的重力作為小車的拉力，故不需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量．

（2）有圖示刻度尺可知，其分度值為1mm，OD間的距離為：2.20-1.00=1.20cm．

（3）小車做初速度為零的勻加速直線運動，位移：s=at2，則s-t2圖象的斜率：k=a，由圖示圖象可知：，則加速度：a=2k=2×0.465=0.93m/s2；【點睛】本題考查了實驗注意事項、刻度尺讀數(shù)、求加速度；對刻度尺讀數(shù)時要先確定刻度尺的分度值，然后再讀數(shù)，讀數(shù)時視線要與刻度線垂直；應(yīng)用