河北省張家口市2021-2022學(xué)年物理高二第二學(xué)期期末統(tǒng)考模擬試題含解析

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。考試結(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、下列說法中正確的是（）A．由同種元素構(gòu)成的固體，可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體B．在熔化過程中，晶體吸收熱量，但溫度保持不變，內(nèi)能也保持不變，因食鹽熔化過程中，溫度保持不變，說明食鹽是晶體C．阿伏伽德羅常數(shù)為NA，水的摩爾質(zhì)量為M，則質(zhì)量為m的水所含分子數(shù)為D．飽和汽壓與溫度和體積有關(guān)，且隨著溫度的升高而增大2、據(jù)《科技日報》2018年7月17日報道，上海中車公司生產(chǎn)的全球最大馬力無人遙控潛水器近日在上海下線．該潛水器主要用于深海搜尋和打撈等．若在某次作業(yè)中，自重5×103kg的潛水器的將4×103kg的重物從3000m深的海底勻速提升到海面，已知提升過程中潛水器的機械功率恒為180kW，水對潛水器及重物的浮力與阻力大小相等，則提升的時間約為（）A．0.5×103s B．1.0×103sC．1.5×103s D．2.0×103s3、如圖所示，兩端開口、內(nèi)徑均勻的玻璃彎管豎直固定，兩段水銀柱將空氣柱B封閉在玻璃管左側(cè)的豎直部分，A側(cè)水銀有一部分在水平管中。若保持溫度不變，向右管緩緩注入少量水銀，穩(wěn)定后A．右側(cè)水銀面高度差h1增大B．空氣柱B的長度不變C．空氣柱B的壓強增大D．左側(cè)水銀面高度差h2減小4、如圖所示，小明在演示慣性現(xiàn)象時，將一杯水放在桌邊，杯下壓一張紙條．若緩慢拉動紙條，發(fā)現(xiàn)杯子會出現(xiàn)滑落；當他快速拉動紙條時，發(fā)現(xiàn)杯子并沒有滑落．對于這個實驗，下列說法正確的是（）A．緩慢拉動紙條時，摩擦力對杯子的沖量較小B．快速拉動紙條時，摩擦力對杯子的沖量較大C．為使杯子不滑落，杯子與紙條的動摩擦因數(shù)盡量大一些D．為使杯子不滑落，杯子與桌面的動摩擦因數(shù)盡量大一些5、關(guān)于通電直導(dǎo)線在勻強磁場中所受的安培力，下列說法正確的是（）A．安培力的方向可以不垂直于直導(dǎo)線B．安培力的方向總是垂直于磁場的方向C．安培力的大小與通電直導(dǎo)線和磁場方向的夾角無關(guān)D．將直導(dǎo)線從中點折成直角，安培力的大小一定變?yōu)樵瓉淼囊话?、2016年8月16日凌晨，被命名為“墨子號”的中國首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星開啟星際之旅，這是我國在世界上首次實現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信，構(gòu)建天地一體化的量子保密通信與科學(xué)實驗體系．如圖所示，“墨子號”衛(wèi)星的工作高度約為500km，在軌道上繞地球做勻速圓周運動，經(jīng)過時間t(t小于其運動周期)，運動的弧長為s，與地球中心連線掃過的角度為θ弧度，引力常量為G，則下列關(guān)于“墨子號”的說法正確的是()A．線速度大于第一宇宙速度B．質(zhì)量為C．環(huán)繞周期為D．向心加速度小于地球同步衛(wèi)星的向心加速度二、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．彈簧被壓縮時所具有的最大彈性勢能為mghB．彈簧被壓縮時所具有的最大彈性勢能為C．B能達到的最大高度為D．B能達到的最大高度為8、磁流體發(fā)電是一項新興技術(shù)，它可以把氣體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能，右圖是它的示意圖．平行金屬板A、B之間有一個很強的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量正、負帶電粒子）垂直于B的方向噴入磁場，每個離子的速度為v，電荷量大小為q，A、B兩板間距為d，穩(wěn)定時下列說法中正確的是（）A．圖中A板是電源的正極B．圖中B板是電源的正極C．電源的電動勢為BvdD．電源的電動勢為Bvq9、振動周期為T，振幅為A，位于x=0點的被波源從平衡位置沿y軸正向開始做簡諧運動，該波源產(chǎn)生的一維簡諧橫波沿x軸正向傳播，波速為v，傳播過程中無能量損失，一段時間后，該振動傳播至某質(zhì)點P，關(guān)于質(zhì)點P振動的說法正確的是（）A．振幅一定為AB．周期一定為TC．速度的最大值一定為vD．開始振動的方向沿y軸向上或向下取決于他離波源的距離E.若P點與波源距離s=vT，則質(zhì)點P的位移與波源的相同10、如圖甲所示，為一列簡諧橫波在t＝0時刻的波形圖，P、Q為介質(zhì)中的兩個質(zhì)點，圖乙為質(zhì)點P的振動圖象，則（）A．t＝0.3s時，質(zhì)點Q離開平衡位置的位移比質(zhì)點P的位移大B．t＝0.5s時，質(zhì)點Q的速度大于質(zhì)點P的速度C．t＝0.5s時，質(zhì)點Q的加速度小于質(zhì)點P的加速度D．0～0.5s內(nèi)，質(zhì)點Q運動的路程為0.5m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）利用單分子油膜法估測分子直徑實驗體現(xiàn)了構(gòu)建分子模型的物理思想，也體現(xiàn)了通過對宏觀量的測量來實現(xiàn)對微觀量的間接測量方法.某同學(xué)在做用單分子油膜法估測分子大小的實驗時，油酸酒精溶液的濃度為每1000mL溶液中有純油酸，用注射器測得1mL上述溶液有50滴，把一滴該溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，測得油酸膜的近似輪廓如圖所示，圖中正方形小方格的邊長為1cm，求：（計算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）（1）油酸膜的面積是___________；（2）根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測出油酸分子的直徑是___________．12．（12分）如圖所示，在“用油膜法估測分子的大小”實驗中，下列操作正確的是（）A．在量筒中僅滴一滴油酸酒精溶液，測出其體積B．適量的痱子粉灑在水面后，用玻璃棒輕輕地攪勻C．先在水面上撒適量的痱子粉，后再滴入一滴油酸酒精溶液D．計算油膜面積時，舍去不足半格的方格，半格或超過半格計為一格四、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）圖為類似于洛倫茲力演示儀的結(jié)構(gòu)簡圖，勵磁線圈通入電流I，可以產(chǎn)生方向垂直于線圈平面的勻強磁場，其磁感應(yīng)強度B＝kI(k＝0.01T/A)，勻強磁場內(nèi)部有半徑R＝0.2m的球形玻璃泡，在玻璃泡底部有一個可以升降的粒子槍，可發(fā)射比荷qm＝108C/kg的帶正電的粒子束.粒子加速前速度視為零，經(jīng)過電壓U(U可調(diào)節(jié)，且加速間距很小)加速后，沿水平方向從玻璃泡圓心的正下方垂直磁場方向射入，粒子束距離玻璃泡底部邊緣的高度h(1)當加速電壓U＝200V、勵磁線圈電流強度I＝1A(方向如圖)時，求帶電粒子在磁場中運動的軌道半徑r；(2)若仍保持勵磁線圈中電流強度I＝1A(方向如圖)，為了防止粒子打到玻璃泡上，加速電壓U應(yīng)滿足什么條件；(3)調(diào)節(jié)加速電壓U，保持勵磁線圈中電流強度I＝1A，方向與圖中電流方向相反.忽略粒子束寬度，粒子恰好垂直打到玻璃泡的邊緣上，并以原速率反彈(碰撞時間不計)，且剛好回到發(fā)射點，則當高度h為多大時，粒子回到發(fā)射點的時間間隔最短，并求出這個最短時間.14．（16分）相距L＝1.2m的足夠長金屬導(dǎo)軌豎直放置，質(zhì)量m1＝1kg的金屬棒ab和質(zhì)量m2＝0.54kg的金屬棒cd均通過棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導(dǎo)軌上，如圖（a）所示，虛線上方勻強磁場方向垂直紙面向外，虛線下方勻強磁場方向豎直向上，兩處磁場的磁感應(yīng)強度大小相同．a(chǎn)b棒光滑，cd棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)μ＝0.75，兩棒總電阻為1.8Ω，導(dǎo)軌電阻不計．a(chǎn)b棒在方向豎直向上、大小按圖（b）所示規(guī)律變化的外力F作用下，由靜止開始（t=0）沿導(dǎo)軌勻加速運動，同時cd棒也由靜止釋放．（1）請說出在兩棒的運動過程中ab棒中的電流方向和cd棒所受的磁場力方向；（2）求ab棒加速度的大小和磁感應(yīng)強度B的大??；（3）試問cd棒從運動開始起經(jīng)過多長時間它的速度達到最大？（取重力加速度g=10m/s2，不計空氣阻力）15．（12分）一輕彈簧的一端固定在傾角為θ的固定光滑斜面的底部，另一端和質(zhì)量為m的小物塊a相連，如圖所示．質(zhì)量為的小物塊b緊靠a靜止在斜面上，此時彈簧的壓縮量為x1，從t=1時開始，對b施加沿斜面向上的外力，使b始終做勻加速直線運動．經(jīng)過一段時間后，物塊a、b分離；再經(jīng)過同樣長的時間，b距其出發(fā)點的距離恰好也為x1．彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度大小為g．求：(1)彈簧的勁度系數(shù)；(2)物塊b加速度的大??；(3)在物塊a、b分離前，外力大小隨時間變化的關(guān)系式．

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、A【解析】A項：由同種元素構(gòu)成的固體，可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體，例如石墨和金剛石，故A正確；B項：在熔化過程中，晶體要吸收熱量，雖然溫度保持不變，但是內(nèi)能要增加，故B錯誤；C項：質(zhì)量為m的水所含分子數(shù)為，故C錯誤；D項：飽和汽壓與溫度有關(guān)，飽和汽壓隨溫度的升高而增大，與體積、質(zhì)量無關(guān)，故D錯誤．2、C【解析】

由題可知，重物勻速運動，其速度為：運動的時間為：故應(yīng)選C．3、D【解析】

ACD.向右管注入少量水銀，左側(cè)的壓強就增大，左側(cè)的水銀就會向左移動，從而左側(cè)的水銀A向上運動，這時左側(cè)水銀的高度差h2就會減小，氣體的壓強減小，而空氣柱B的壓強為PB=P0+ρgh1=故AC錯誤，D正確；B.溫度保持不變，氣體的壓強減小，根據(jù)玻意耳定律，氣體的體積就會增大，長度變大，故B錯誤。4、D【解析】

在抽動紙條時，杯子受到的摩擦力相等，但由于抽拉的時間不動使杯子受到的沖量不同；根據(jù)牛頓第二定律分析加速度大小、位移大小【詳解】AB、紙帶對杯子的摩擦力一定，緩慢拉動紙條時，抽出的過程中時間長，則摩擦力對杯子的沖量較大；快速拉動紙條時，抽出的過程中時間短，則摩擦力對杯子的沖量較小，故AB錯誤；CD、為使杯子不滑落，杯子與桌面的動摩擦因數(shù)盡量大一些，這樣杯子在桌面上運動的加速度大，位移短，故C錯誤、D正確．故選D．【點睛】本題主要是考查動量定理，利用動量定理解答問題時，要注意分析運動過程中物體的受力情況，知道合外力的沖量才等于動量的變化．5、B【解析】

試題分析：本題考查了產(chǎn)生條件、大小與方向，當電流方向與磁場平行時不受安培力，根據(jù)左手定則可知安培力的方向與磁場垂直．引用公式F=BIL時，注意要求磁場與電流垂直，若不垂直應(yīng)當將導(dǎo)線沿磁場與垂直于磁場分解，因此垂直時安培力最大，最大為F=BIL．解：A、B、根據(jù)左手定則可知，安培力方向與磁場和電流組成的平面垂直，即與電流和磁場方向都垂直，故A錯誤，B正確；C、磁場與電流不垂直時，安培力的大小為F=BILsinθ，則安培力的大小與通電導(dǎo)線和磁場方向的夾角有關(guān)，故C錯誤；D、當電流方向與磁場的方向平行，所受安培力為0，將直導(dǎo)線從中折成直角，讓其中的一半與磁場的方向平行，安培力的大小將變?yōu)樵瓉淼囊话?；將直?dǎo)線在垂直于磁場的方向的平面內(nèi)從中折成直角，安培力的大小一定變?yōu)樵瓉淼?，故D錯誤．故選B．【點評】解決本題的關(guān)鍵是知道當導(dǎo)線的方向與磁場的方向平行，所受安培力為0，最?。攲?dǎo)線的方向與磁場方向垂直時，安培力最大，為F=BIL．6、C【解析】

第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球做圓周運動的最大環(huán)繞速度，可知“墨子號”的線速度一定小于第一宇宙速度，故A錯誤；“墨子號”衛(wèi)星是環(huán)繞天體，根據(jù)萬有引力提供向心力無法求出“墨子號”的質(zhì)量，故B錯誤；衛(wèi)星的角速度，則周期，故C正確；根據(jù)，可得，“墨子號”衛(wèi)星的軌道半徑小于同步衛(wèi)星的軌道半徑，則“墨子號”衛(wèi)星的向心加速度大于同步衛(wèi)星的向心加速度，故D錯誤．所以C正確，ABD錯誤．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、BD【解析】

A.設(shè)碰前瞬間B物體的速度為有：，解得：，根據(jù)動量守恒：，所以，從碰完到壓縮彈簧最短，根據(jù)機械能守恒有：，A錯誤B正確CD.剛要分開時兩物體具有相同的速度，設(shè)為，從壓縮最短到分開，根據(jù)機械能守恒有：，解得：，之后B物體開始沖上斜面，根據(jù)機械能守恒，有：，解得：，C錯誤D正確8、BC【解析】試題分析：等離子體進入磁場后，根據(jù)左手定則，知正離子向下偏，負離子向上偏．所以B板帶正電，A板帶負電．最終離子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡，有：．電動勢E=U=Bvd．故B、C正確，A、D錯誤．考點：磁流體發(fā)電機．9、ABE【解析】

ABD．在波傳播過程中，各振動質(zhì)點的振動周期、振幅、起振方向都和波源質(zhì)點相同，故AB正確，D錯誤；C．質(zhì)點的振動速度大小跟波速無關(guān)，故C錯誤；E．根據(jù)s=vT可知s等于一個波長，即P點與波源質(zhì)點相位相同，振動情況總相同，位移總相同，故E正確。故選ABE．【點評】本題考查了波動和振動的區(qū)別和聯(lián)系，質(zhì)點振動的速度是呈周期性變化的．10、BC【解析】

A.如圖乙，0.3s時，yp＝-0.1m，質(zhì)點Q不在最大位移處，則yp＞yQ，故A錯誤.BC.0.5s時，yp＝0.1m，質(zhì)點Q不在最大位移處，則vP＜vQ，aP＞aQ，故B，C均正確.D.由質(zhì)點P的振動圖象可知，簡諧橫波沿x軸負方向傳播，0～0.4s內(nèi)質(zhì)點Q運動的路程為0.4m，0.4s～0.5s內(nèi)，質(zhì)點Q回到起始位置并向下運動，運動的路程大于0.1m，則0～0.5s內(nèi)，質(zhì)點Q運動的路程大于0.5m，故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、【解析】

油膜法估測分子大小的實驗中，讓一定體積的純油酸滴在水面上形成單分子油膜，估算出油膜面積，從而求出分子直徑，掌握估算油膜面積的方法：所圍成的方格中，面積超過一半按一半算，小于一半的舍去；用油膜法估測分子直徑實驗原理是：讓一定體積的純油酸滴在水面上形成單分子油膜，估算出油膜面積，從而求出分子直徑；【詳解】(1)由于每格邊長為1cm，則每一格就是1cm2，估算油膜面積以超過半格以一格計算，小于半格就舍去的原則，估算出40格，則油酸薄膜面積為：；(2)1滴酒精油酸溶液中含油酸的體積：；由于分子是單分子緊密排列的，因此分子直徑為：12、CD【解析】A.一滴油酸酒精溶液的體積太小，為減小誤差，測N滴油酸酒精溶液的體積，再計算出一滴油酸酒精溶液的體積，故A錯誤；BC.先在水面上撒適量的痱子粉，后再滴入一滴油酸酒精溶液，這樣有利于油膜的展開，故B錯誤，C正確；D.在計算油膜面積時，不足半格的方格舍去，半格或大于半格的方格算一格，故D正確．故選CD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)0.2m；(2)U≤162V；(3)0.146m，π×10－6s；【解析】(1)粒子被加速過程：qU=1磁場中勻速圓周運動：qv解得r=1代入數(shù)據(jù)：r=0.2m（2）欲使得粒子達不到玻璃泡上，離子束上、下邊界的粒子運動軌跡如圖所示，即當上邊界粒子運動軌跡恰與玻璃泡相切，由幾何關(guān)系，粒子運動軌跡半徑r1又由（1）可得：U=qU≤162V（3）要使粒子回到發(fā)射點的時間最短，運動軌跡如圖所示，此時運動軌跡所對的圓心角之和最小為θmin周期T=2πm最短時間為t由幾何關(guān)系得粒子在磁場中運動軌跡半徑r2=314、(1)ab棒中的電流方向向右（a→b），cd棒所受的磁場力方向垂直于紙面向里．(2)，B＝1.5T(3)4s【解析】

（1）根據(jù)右手定則可知，ab