河北省石家莊第二中學(xué)2022年物理高二下期末考試模擬試題含解析

2021-2022高二下物理期末模擬試卷注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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，圓形區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面的勻強磁場，P為磁場邊界上的一點．有無數(shù)帶有同樣電荷、具有同樣質(zhì)量的粒子在紙面內(nèi)沿各個方向以同樣的速率通過P點進(jìn)入磁場．這些粒子射出邊界的位置均處于邊界的某一段弧上，這段圓弧的弧長是圓周長的1/1．將磁感應(yīng)強度的大小從原來的變?yōu)椋Y(jié)果相應(yīng)的弧長變?yōu)樵瓉淼囊话?，則：等于A．2 B． C． D．12、一質(zhì)量為1kg的質(zhì)點靜止于光滑水平面上，從t＝0時刻開始，受到如圖所示的水平外力作用，下列說法正確的是()A．第1s末質(zhì)點的速度為2m/sB．第2s末外力做功的瞬時功率最大C．第1s內(nèi)與第2s內(nèi)質(zhì)點動量增加量之比為1∶2D．第1s內(nèi)與第2s內(nèi)質(zhì)點動能增加量之比為4∶53、如圖兩根長度不同的細(xì)線下面分別懸掛兩個小球A和B，細(xì)線上端固定在同一點，若兩個小球繞豎直軸做勻速圓周運動時恰好在同一高度的水平面內(nèi)，則下列說法中正確的是（）A．線速度 B．角速度C．加速度 D．周期4、如圖所示為一交變電流的電流隨時間變化的圖像，此交變電流的有效值是A．1.5A B．A C．2A D．A5、如圖所示，理想變壓器原線圈接到電壓有效值不變的正弦交流電源上，副線圈連接相同的燈泡L1、L2，交流電壓表V1、V2和電流表A1、A2均為理想電表，導(dǎo)線電阻不計．當(dāng)開關(guān)S閉合后()A．A1示數(shù)變大，A1與A2示數(shù)的比值變大B．A1示數(shù)變小，A1與A2示數(shù)的比值不變C．V2示數(shù)變小，V1與V2示數(shù)的比值變大D．V2示數(shù)不變，V1與V2示數(shù)的比值不變6、質(zhì)點做直線運動的速度﹣時間圖象如圖所示，該質(zhì)點（）A．第1s內(nèi)和第3s內(nèi)質(zhì)點的速度不斷增大，加速度不斷減小B．前1s內(nèi)和前3s內(nèi)質(zhì)點運動的路程相同C．物體在1s，3s時質(zhì)點的運動方向發(fā)生變化D．第2秒末和第4秒末質(zhì)點的位置相同二、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，甲、乙兩物體在同一條直線上運動，折線是物體甲運動的圖象，直線是物體乙運動的圖象，則下列說法正確的是（）A．0～8s內(nèi)甲、乙兩物體是同向運動B．在2s～6s秒時間內(nèi)甲處于靜止C．乙做勻減速直線運動D．0～8s內(nèi)甲的平均速度比乙大8、如圖所示，波源S形成的簡諧橫波在均勻介質(zhì)中向左、右傳播，P、Q兩質(zhì)點位于波源S的兩側(cè)，且P、Q和S的平衡位置在一條直線上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之間的距離分別為14.6m、13.4m．已知波源振動的頻率為20Hz，波速為16m/s，當(dāng)P、Q開始振動后，下列判斷正確的是A．P、Q兩質(zhì)點運動的方向始終相同B．P、Q兩質(zhì)點運動的方向始終相反C．當(dāng)S恰好通過平衡位置向上運動時，Q在波峰D．當(dāng)S恰好通過平衡位置時，P、Q兩點也正好通過平衡位置9、下列所給的作直線運動物體的位移—時間圖象或速度—時間圖象中，能反映物體從某點開始運動又重新回到初始位置的圖象是A．B．C．D．10、在如圖所示的四種典型電場的情況中，電場中a、b兩點的電場強度相同的是（）A．圖甲中平行板電容器帶電時，極板間除邊緣附近外的任意兩點a、bB．圖乙中兩個等量異號點電荷的連線上，與連線中點O等距的兩點a、bC．圖丙中離點電荷等距的任意兩點a、bD．圖丁中兩個等量同號點電荷的連線的中垂線上，與連線中點O等距的任意兩點a、b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(xué)設(shè)計了如圖甲所示的裝置來探究“加速度與合力的關(guān)系”．帶滑輪的長木板水平放置，滑塊右端與穿過打點計時器的紙帶相連，左端通過拉力傳感器連接細(xì)線與砂桶．將滑塊由靜止釋放，直接由拉力傳感器讀出細(xì)線的拉力F，根據(jù)打出的紙帶求出加速度a．改變砂桶內(nèi)細(xì)砂質(zhì)量，得到若干組a-F數(shù)據(jù)．進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，得出“加速度與合力的關(guān)系”．請回答下列實驗的相關(guān)問題．(1)實驗中力傳感器的示數(shù)F_________(選填“大于”“小于”或“等于”)細(xì)砂和砂桶受到的總重力．(2)圖乙是某次實驗的一條紙帶的一部分，測得各計數(shù)點到0點的距離分別為OA=2.00cm，OB=5.49cm，OC=10.49cm，OD=17.00cm，OE=25.01cm，OF=34.52m，每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點未面出，所用交流電源頻率為50Hz．滑塊的加速度a=___m/s2.(結(jié)果保留兩位小數(shù))(3)根據(jù)記錄數(shù)據(jù)該同學(xué)作出a-F圖象如明丙所示，由圖象可知滑塊A的質(zhì)量為_____kg；受到的摩擦力大小為___________N．12．（12分）圖甲是“用伏安法測量金屬絲電阻率ρ”的實驗電路圖．(1)用螺旋測微器測得金屬絲直徑d如圖乙所示，可讀出d=________m.(2)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)P的位置，讀出MP的長度為x時電壓表和電流表的示數(shù)，算出對應(yīng)的電阻R，利用多組數(shù)據(jù)繪出如圖所示的R–x圖象，可得該圖線的斜率k=________Ω/m．(3)利用圖線的斜率k、金屬絲的直徑d，得到金屬絲電阻率ρ的表達(dá)式為________．(4)圖中的a導(dǎo)線從電流表的“0.6A”接線柱改接于電流表的“–”接線柱上，可以測量電源的電動勢和內(nèi)阻．閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)P的位置，讀出多組電壓表和電流表的示數(shù)，把實驗得到的數(shù)據(jù)繪成如圖所示的U–I圖象，得出電源的電動勢E=________V；若R0=2.0Ω，則電源的內(nèi)阻r=______Ω．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，在坐標(biāo)系xOy的第一象限內(nèi)虛線OC的上方存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B0，第四象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強度大小未知、方向垂直紙面向里的勻強磁場，第三象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強電場，在x軸負(fù)半軸上有一接收屏GD，GD＝2OD＝2d．現(xiàn)有一帶電粒子（不計重力）從y軸上的A點，以初速度v0水平向右垂直射入勻強磁場，恰好垂直O(jiān)C射出，并從x軸上的P點（未畫出）進(jìn)入第四象限內(nèi)的勻強磁場，粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后又垂直y軸進(jìn)入勻強電場并被接收屏接收，已知OC與x軸的夾角為37°，OA＝，sin37°=0.6，cos37°=0.1．求：（1）粒子的帶電性質(zhì)及比荷；（2）第四象限內(nèi)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大??；（3）第三象限內(nèi)勻強電場的電場強度E的大小范圍．14．（16分）如圖所示,在xoy坐標(biāo)系中,y>0的范圍內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強電場,在y<0的范圍內(nèi)存在著垂直紙面的勻強磁場(方向未畫出)．現(xiàn)有一質(zhì)量為m,電荷量大小為-q(重力不計)的帶電粒子,以初速度v0(v0沿x軸正方向)從y軸上的a點出發(fā),運動一段時間后,恰好從x軸上的d點第一次進(jìn)入磁場,然后從O點第—次離開磁場．已知oa=L,od=2L,求（1）電場強度;（2）磁感應(yīng)強度的大小和方向．15．（12分）交流發(fā)電機的原理是矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸OO'勻速轉(zhuǎn)動.一個小型發(fā)電機的線圈共220匝,線圈面積S=0.1m2,線圈轉(zhuǎn)動的頻率為100Hz,線圈內(nèi)阻不計,磁場的磁感應(yīng)強度B=2πT，為了用此發(fā)電機發(fā)出的交流電帶動兩個標(biāo)有“220V11kW”的電動機正常工作,需在發(fā)電機的輸出端a、(1)發(fā)電機的輸出電壓;(2)變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比;(3)與變壓器原線圈串聯(lián)的交流電流表的示數(shù)．

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】

畫出導(dǎo)電粒子的運動軌跡，找出臨界條件好角度關(guān)系，利用圓周運動由洛侖茲力充當(dāng)向心力，分別表示出圓周運動的半徑，進(jìn)行比較即可．【詳解】磁感應(yīng)強度為B1時，從P點射入的粒子與磁場邊界的最遠(yuǎn)交點為M，最遠(yuǎn)的點是軌跡上直徑與磁場邊界圓的交點，∠POM=120°，如圖所示：所以粒子做圓周運動的半徑R為：sin60°=，得：磁感應(yīng)強度為B2時，從P點射入的粒子與磁場邊界的最遠(yuǎn)交點為N，最遠(yuǎn)的點是軌跡上直徑與磁場邊界圓的交點，∠PON=60°，如圖所示：所以粒子做圓周運動的半徑R′為：sin10°=，得：由帶電粒子做圓周運動的半徑：得：聯(lián)立解得：．故選B．【點睛】帶電粒子在電磁場中的運動一般有直線運動、圓周運動和一般的曲線運動；直線運動一般由動力學(xué)公式求解，圓周運動由洛侖茲力充當(dāng)向心力，一般的曲線運動一般由動能定理求解．2、D【解析】A、由動量定理：，求出1s末、2s末速度分別為：、，A錯誤；

B、第1s末的外力的功率，第2s末外力做功的瞬時功率：，B錯誤；C、第1s內(nèi)與第2s內(nèi)質(zhì)點動量增加量之比為：，C錯誤；D、第1秒內(nèi)與第2秒內(nèi)動能增加量分別為：，，則：，動能增加量的比值為4：5，D正確；故選D．3、D【解析】

小球做圓周運動的向心力F向=mgtanθ，根據(jù)mgtanθ＝m?htanθ?ω2得，角速度，線速度，可知角速度相同，線速度A的小于B的，故AB錯誤；根據(jù)mgtanθ=ma，解得a=gtanθ，故B的向心加速度大于A的，故C錯誤；由于角速度相同，故周期T=2π/ω，故周期相同，故D正確；故選D．4、B【解析】

根據(jù)有效值的定義知，代入數(shù)據(jù)可得，解得，故選項B正確，A、C、D錯誤。5、D【解析】

變壓器初級電壓由發(fā)電機決定，故V1不變；根據(jù)可知V2示數(shù)不變，且V1與V2示數(shù)的比值不變；當(dāng)開關(guān)S閉合后，次級電阻減小，故次級電流I2變大，即A2示數(shù)變大；根據(jù)可知I1變大，A1與A2示數(shù)的比值不變；故選D.6、A【解析】

根據(jù)速度圖象能直接讀出速度的變化，根據(jù)速度圖象的斜率分析加速度的變化．根據(jù)圖象與時間軸圍成的面積等于物體在該段時間內(nèi)通過的位移，分析位移，從而確定出路程關(guān)系．速度的正負(fù)表示速度的方向．根據(jù)位移關(guān)系分析質(zhì)點位置關(guān)系．【詳解】A項：第1s內(nèi)質(zhì)點的速度不斷增大，根據(jù)速度圖象的斜率表示加速度，知加速度不斷減?。?s內(nèi)質(zhì)點的速度沿負(fù)方向不斷增大，加速度不斷減小，故A正確．B項：只要質(zhì)點在運動，其運動的路程就在增大，所以前1s內(nèi)的路程小于前3s內(nèi)的路程，故B錯誤．C項：根據(jù)速度的正負(fù)表示質(zhì)點的運動方向，知物體在1s，3s時質(zhì)點的運動方向均沒有發(fā)生變化，故C錯誤．D項：根據(jù)圖象與時間軸圍成的面積大小等于位移，知0﹣2s內(nèi)的位移大于0，0﹣4s內(nèi)的位移為0，所以第2秒末和第4秒末質(zhì)點的位置不同，故D錯誤．故選A．【點睛】本題的關(guān)鍵要理解速度圖象的物理意義，知道圖象的斜率表示加速度，面積表示位移，要注意位移的正負(fù)．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】根據(jù)位移-時間圖象的斜率等于物體運動的速度，可知，0～8s內(nèi)兩物體的運動方向相反，故A錯誤．位移-時間圖象的斜率等于物體運動的速度，由甲圖象可知：2s～6s秒時間內(nèi)甲的速度為零，處于靜止，故B正確．乙做勻速直線運動，故C錯誤．0～8s內(nèi)甲的位移為60m，乙的位移為40m，而時間相等，則甲的平均速度大于乙的平均速度，故D正確．故選BD.點睛：位移圖象的特點：①位移圖象的斜率等于物體的速度；②位移圖象的縱坐標(biāo)表示物體在某時刻的位置．這是我們解題的關(guān)鍵．8、BC【解析】

波源振動的頻率為20Hz，波速為16m/s，由波長公式有：λ=0.8mA、B項：P、Q兩質(zhì)點距離波源的距離之差為：△x=14.6m-13.4m=1.2m，為半個波長的奇數(shù)倍，所以P、Q兩質(zhì)點振動步調(diào)相反，P、Q兩質(zhì)點運動的方向始終相反，故A錯誤，B正確；C項：可知，當(dāng)S恰好通過平衡位置向上運動時，Q在波峰，故C正確；D項：，所以當(dāng)S恰好通過平衡位置時，P、Q兩點一個在波峰，一個在波谷，故D錯誤．9、ACD【解析】分析：s-t圖象中的縱坐標(biāo)表示物體的位置，v-t圖象中圖象與時間軸圍成的面積表示物體的位移，分析各圖象中的運動過程可得出正確結(jié)果．解：A、由圖可知，物體開始和結(jié)束時的縱坐標(biāo)均為0，說明物體又回到了初始位置，故A正確；B、由圖可知，物體一直沿正方向運動，位移增大，故無法回到初始位置，故B錯誤；C、物體第1s內(nèi)的位移沿正方向，大小為2m，第2s內(nèi)位移為2m，沿負(fù)方向，故2s末物體回到初始位置，故C正確；D、物體做勻變速直線運動，2s末時物體的總位移為零，故物體回到初始位置，故D正確；故選B．10、AB【解析】

A．a(chǎn)、b是勻強電場中的兩點，電場強度相同，故A正確；B．兩個等量異號點電荷的連線上，據(jù)電場線的對稱性可知，a、b兩點電場強度相同，故B正確；C．離點電荷Q等距的任意兩點a、b電場強度大小相等，但方向不同，則電場強度不同，故C錯誤；D．兩個等量同號點電荷連線的中垂線上，與中點O等距的任意兩點a、b場強大小相等，但方向相反，所以電場強度不同，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、（1）小于（2）1.50（3）0.2（4）0.32【解析】

（1）砂桶做勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律得：，則；（2）每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點，則T=0.1s，根據(jù)，解得：；（3）對木塊A，根據(jù)牛頓第二定律有：，變形得：，a-F圖象中橫軸的截距表示小車和傳感器受到的總的摩擦力大小，由圖可知，該摩擦力大小為f=0.32N，a-F圖象中的斜率表示質(zhì)量的倒數(shù)，由圖可知，而由圖中數(shù)據(jù)可求出，故?！军c睛】砂桶做勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律判斷F與mg的關(guān)系；根據(jù)勻變速直線運動的推論公式可以求出加速度的大小；a-F圖象中的斜率表示質(zhì)量的倒數(shù)，橫軸的截距表示小車和傳感器受到的摩擦力大?。?2、3.95×10–4（3.92×10–4~3.98×10–4）10（9.8~10.2）2.80（2.78~2.82）1.0（0.96~1.04）【解析】

（1）用螺旋測微器測得金屬絲直徑（2）R–x圖象的斜率為：（3）由，得：，即（4）圖中的a導(dǎo)線從電流表的“0.6A”接線柱改接于電流表的“–”接線柱上，則，即U–I圖象的縱軸的截距為電源的電動勢E，斜率大小為(R0+r)，所以E=2.80V，，解得：．【點睛】遇到實驗問題，關(guān)鍵是弄清實驗原理和要求，若涉及到圖象問題，則先根據(jù)物理規(guī)律求出表示縱軸與橫軸物理量的表達(dá)式，然后根據(jù)截距和斜率的概念求解．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）（2）（3）【解析】

(1)粒子運動軌跡如圖所示，由左手定則可知粒子帶負(fù)電．由圖知粒子在第一象限內(nèi)運動的軌道半徑R＝d由洛倫茲力提供向心力得Bqv0＝m聯(lián)立得(2)由圖知OP＝d，所以粒子在第四象限內(nèi)做圓周運動的半徑為同理B′qv0＝，聯(lián)立得B′＝(3)粒子在勻強電場中做類平拋運動，由圖知OQ＝r＋rsin37°＝d當(dāng)電