陜西省延安市吳起縣2021-2022學年物理高二第二學期期末學業(yè)水平測試模擬試題含解析

2021-2022高二下物理期末模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、分子間同時存在著引力和斥力，當分子間距增加時，分子間的（）A．引力增加，斥力減小B．引力增加，斥力增加C．引力減小，斥力減小D．引力減小，斥力增加2、一質(zhì)點做簡諧運動，則下列說法中正確的是（）A．若位移為負值，則速度一定為正值，加速度也一定為正值B．質(zhì)點通過平衡位置時，速度為零，加速度最大C．質(zhì)點每次通過平衡位置時，加速度不一定相同，速度也不一定相同D．質(zhì)點每次通過同一位置時，其速度不一定相同，但加速度一定相同3、如圖所示，某物體沿兩個半徑為R的圓弧由A經(jīng)B到C，下列結論正確的是A．物體的位移等于4R，方向向東B．物體的位移等于，方向向東C．物體的路程等于4RD．物體的路程等于4、如圖1所示，在勻強磁場中，一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉(zhuǎn)速，繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電動勢圖象如圖2中曲線a、b所示，則（）A．兩次時刻線圈平面均與磁場方向平行B．曲線a、b對應的線圈轉(zhuǎn)速之比為3:2C．曲線a表示的交變電動勢頻率為50HzD．曲線b表示的交變電動勢有效值為10V5、兩個彈簧振子，甲的固有頻率是100Hz，乙的固有頻率是400Hz，若它們均在頻率是300Hz的驅(qū)動力作用下做受迫振動，則（）A．甲的振幅較大，振動頻率是100HzB．乙的振幅較大，振動頻率是300HzC．甲的振幅較大，振動頻率是300HzD．乙的振幅較大，振動頻率是400Hz6、如圖為某高速公路出口的ETC通道示意圖。一汽車駛?cè)胪ǖ?，到達O點的速度v0=22m/s，此時開始減速，到達M時速度減至v=6m/s，并以6m/s的速度勻速通過MN區(qū)，汽車從O運動到N共用時10s，v-tA．汽車減速運動的加速度大小a=4m/s2B．O、M間中點的速度為14m/sC．O、M間的距離為56mD．汽車在ON段平均速度大小為9.2m/s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、不同的原子核，其核子的平均質(zhì)量m（原子核的質(zhì)量除以核子數(shù)）與原子序數(shù)Z的關系如圖所示．下列說法中正確的是（）A．隨原子序數(shù)的增大核子的平均質(zhì)量先減小后增大B．原子核E的比結合能比原子核F的比結合能大C．原子核D和E聚變成原子核F時會有質(zhì)量虧損，要吸收能量D．原子核A裂變成原子核B和C時會有質(zhì)量虧損，要放出核能8、如圖所示，光滑斜面PMNQ的傾角為θ=30°，斜面上放置一矩形導體線框abcd，其中ab邊長L1=0.5m，bc邊長為L2，線框質(zhì)量m=1kg、電阻R=0.4Ω，有界勻強磁場的磁感應強度為B=2T，方向垂直于斜面向上，ef為磁場的邊界，且ef//MN。導體框在沿斜面向上且與斜面平行的恒力F=10N作用下從靜止開始運動，其ab邊始終保持與底邊MN平行。已知導線框剛進入磁場時做勻速運動，且進入過程中通過導線框某一截面的電荷量q=0.5C，則下列判斷正確的是A．導線框進入磁場時的速度為2m/sB．導線框bc邊長為L2=0.1mC．導線框開始運動時ab邊到磁場邊界ef的距離為0.4mD．導線框進入磁場的過程中產(chǎn)生的熱量為1J9、如圖所示，CD、EF是兩條水平放置的阻值可忽略的平行金屬導軌,導軌間距為L,在水平導軌的左側(cè)存在磁感應強度方向垂直導軌平面向上的勻強磁場,磁感應強度大小為B,磁場區(qū)域的長度為d,如圖所示。導軌的右端接有一電阻R,左端與一彎曲的光滑軌道平滑連接。將一阻值也為R的導體棒從彎曲軌道上h高處由靜止釋放,導體棒最終恰好停在磁場的右邊界處。已知導體棒與水平導軌接觸良好,且動摩擦因數(shù)為μ,則下列說法中正確的是()A．導體棒在磁場中做勻減速直線運動B．導體棒的最大電動勢為BL2ghC．電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱為mg(h-μd)D．整個過程中產(chǎn)生的內(nèi)能為mgh10、某小型發(fā)電機產(chǎn)生的交變電動勢為e＝50sin100πt(V)，對此電動勢，下列表述正確的有A．最大值是50V B．頻率是100HzC．有效值是25V D．周期是0.02s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）“探究碰撞中的不變量”的實驗中，入射小球，原來靜止的被碰小球，由實驗測得它們在碰撞前后的圖象如圖所示，由圖可知，入射小球碰撞前的是_______入射小球碰撞后的是_______被碰小球碰撞后的是_______由此得出結論_______.12．（12分）為了測定電源電動勢E、內(nèi)電阻r和定值電阻Ro的阻值，某同學利用DIS(數(shù)字化信息系統(tǒng))設計了如圖甲所示的電路．閉合電鍵S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動觸頭P向某方向移動時，用電壓傳感器1、電壓傳感器2和電流傳感器測得數(shù)據(jù)，井根據(jù)測量數(shù)據(jù)計算機分別描繪了如圖乙所示的M、N兩條U-I直線，請回答下列問題(1)圖乙中的M、N兩條圖線，根據(jù)電壓傳感器1和電流傳感器的數(shù)據(jù)畫得的是___________，根據(jù)電壓傳感器2和電流傳感器的數(shù)據(jù)面得的是___________(填圖線M或圖線N)(2)圖乙中兩直線交點表示電路的工作狀態(tài)是___________.A．滑動變阻器的滑動頭P滑到了最右端B．滑動變阻器的滑動頭P滑到了最左端C．定值電阻Ro上消耗的功率為2.5WD．電源的輸出功率最大(3)根據(jù)圖乙可以求得定值電阻Ro=______Ω，電源電動勢E=______V，內(nèi)電阻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，等腰三角形ABD為折射率n=的某透明介質(zhì)的橫截面，AD=2L，∠A=∠B=30°，P為AD邊的中點．在ABD平面內(nèi)有一細束光線以入射角i=60°從P點射入介質(zhì)中．已知光在真空中的速度為c．求請問AD面的折射光線能否在AB面發(fā)生全反射．（寫出必要的過程）光從P點入射到第一次從介質(zhì)中射出所用的時間t．14．（16分）質(zhì)量分別為300g和200g的兩個物體在無摩擦的水平面上相向運動，速度分別為50cm/s和100cm/s.(1)如果兩物體碰撞并粘合在一起，求它們共同的速度大?。?2)求碰撞后損失的動能；(3)如果碰撞是彈性碰撞，求兩物體碰撞后的速度大小．15．（12分）對于同一物理問題，常常可以從宏觀與微觀兩個不同角度進行研究，找出其內(nèi)在聯(lián)系，從而更加深刻地理解其物理本質(zhì)．在正方體密閉容器中有大量某種氣體的分子，每個分子質(zhì)量為m，單位體積內(nèi)分子數(shù)量n為恒量．為簡化問題，我們假定：分子大小可以忽略；分子速率均為v，且與器壁各面碰撞的機會均等；分子與器壁碰撞前后瞬間，速度方向都與器壁垂直，且速率不變．（1）求一個氣體分子與器壁碰撞一次給器壁的沖量I的大小；（2）每個分子與器壁各面碰撞的機會均等，則正方體的每個面有六分之一的幾率．請計算在Δt時間內(nèi)，與面積為S的器壁發(fā)生碰撞的分子個數(shù)N；（3）大量氣體分子對容器壁持續(xù)頻繁地撞擊就形成了氣體的壓強．對在Δt時間內(nèi)，與面積為S的器壁發(fā)生碰撞的分子進行分析，結合第（1）（2）兩問的結論，推導出氣體分子對器壁的壓強p與m、n和v的關系式．

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、C【解析】試題分析：分子間同時存在引力和斥力，當分子距離增加時，分子間的引力和斥力都減小，只是斥力減小的更快，當距離超過平衡位置時，斥力就會小于引力合力即分子力表現(xiàn)為引力，當距離小于平衡位置時，斥力大于引力，分子力表現(xiàn)為斥力，選項C對?？键c：分子間相互作用力2、D【解析】質(zhì)點通過同一位置，加速度、位移相同，速度方向可正可負，AC錯誤、D正確；質(zhì)點通過平衡位置時，速度最大、中加速度為零，B錯誤。3、A【解析】

位移是初位置指向末位置的有向線段，路程等于軌跡的長度，所以可得位移等于4R，放向向東；路程等于，A對，BCD錯。4、B【解析】A、在t=0時刻瞬時電動勢為零，則磁通量最大線圈平面均與磁場方向垂直，線圈一定處在中性面上，故A錯誤．B、由圖可知，a的周期為4×10-2s；b的周期為6×10-2s，則由轉(zhuǎn)速可知，轉(zhuǎn)速與周期成反比，故轉(zhuǎn)速之比為3:2，故B正確．C、曲線a的交變電流的頻率，故C錯誤．D、曲線a和b對應的線圈轉(zhuǎn)速之比為3：2，曲線a表示的交變電動勢最大值是15V，根據(jù)得曲線b表示的交變電動勢最大值是10V，而，故D錯誤．故選B．【點睛】本題考查了有關交流電描述的基礎知識，要根據(jù)交流電圖象正確求解最大值、有效值、周期、頻率、角速度等物理量．5、B【解析】

受迫振動的頻率由驅(qū)動力的頻率決定，與固有頻率無關，所以甲乙的振動頻率都是300Hz，做受迫振動的物體固有頻率與驅(qū)動力的頻率相差較小時，振幅較大，所以乙的振幅較大。A.A項與上述分析結論不相符，故A不符合題意；B.B項與上述分析結論相符，故B符合題意；C.C項與上述分析結論不相符，故C不符合題意；D.D項與上述分析結論不相符，故D不符合題意。6、B【解析】

根據(jù)速度時間圖線的斜率求出加速度大小，結合速度位移公式，聯(lián)立方程組求出OM中點位置的速度；根據(jù)圖線圍成的面積求出OM和ON段的位移，結合平均速度的定義式求出ON段的平均速度大小。【詳解】A、根據(jù)速度時間圖線可知，汽車減速運動的加速度大小a=ΔvΔt=B、設OM中點的速度為v，根據(jù)速度位移公式有：v2-v02C、根據(jù)圖線圍成的面積知，OM的距離x=12×D、根據(jù)圖線圍成的面積知，ON段的位移x'=56+6×6m=92m，則ON段的平均速度v=故不正確答案選：B?！军c睛】解決本題的關鍵理解速度時間圖線的物理意義，知道圖線的斜率表示加速度，圖線與時間軸圍成的面積表示位移。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、AD【解析】

（1）由圖象可知，隨原子序數(shù)的增大核子的平均質(zhì)量先減小后增大，A正確；（2）由圖象可知，原子核E的核子的平均質(zhì)量大于原子核F核子的平均質(zhì)量，若從E核轉(zhuǎn)變?yōu)镕，必然存在核子的質(zhì)量虧損，釋放能量，比結合能增加，故原子核F的比結合能更大，B錯誤；（3）由圖象可知，D和E核子的平均質(zhì)量大于F核子的平均質(zhì)量，原子核D和E聚變成原子核F時，核子總質(zhì)量減小，有質(zhì)量虧損，要釋放出核能，C錯誤；（4）由圖象可知，A裂變成原子核B和C時，核子的平均質(zhì)量變小，核子發(fā)生了質(zhì)量虧損，釋放出核能，D正確；故本題選AD【點睛】根據(jù)圖象判斷出各原子核質(zhì)量關系，然后判斷發(fā)生核反應時質(zhì)量變化情況，結合質(zhì)能方程分析判斷．8、ACD【解析】導線框剛進入磁場時做勻速運動，則F=mgsin300+B2L12vR，解得v=2m/s；根據(jù)q=ΔΦR=BL1L2R，解得L點睛：此題關鍵是搞清線圈進入磁場的過程的受力情況以及能量轉(zhuǎn)化情況；并且要記住一些經(jīng)驗公式，例如安培力的公式F安=B29、BD【解析】

金屬棒在彎曲軌道下滑時，只有重力做功，其機械能守恒，由機械能守恒定律或動能定理可以求出金屬棒到達水平面時的速度。導體棒進入水平導軌后做變減速運動，剛進入水平導軌時產(chǎn)生的感應電流最大，由E=BLv求出感應電動勢；克服安培力做功轉(zhuǎn)化為焦耳熱，由動能定理（或能量守恒定律）可以求出克服安培力做功，得到電阻R產(chǎn)生的焦耳熱。【詳解】導體棒進入磁場后受到向左的安培力和摩擦力作用而做減速運動，隨著速度的減小，感應電動勢減小，回路的電流減小，安培力減小，加速度減小，則導體棒在磁場中做變減速直線運動，選項A錯誤；金屬棒在彎曲軌道下滑過程中，由機械能守恒定律得：mgh=12mv2，可得，金屬棒到達水平面時的速度v=2gh，金屬棒到達水平面后進入磁場受到向左的安培力和摩擦力做減速運動，則導體棒剛到達水平面時的速度最大，產(chǎn)生的最大感應電動勢為E=BLv=BL2gh，選項B正確；金屬棒在整個運動過程中，由動能定理得：mgh-WB-μmgd=0-0，則克服安培力做功：WB=mgh-μmgd，所以整個電路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q=WB=mgh-μmgd；電阻與導體棒電阻相等，通過它們的電流相等，兩者產(chǎn)生的焦耳熱相等，則電阻R產(chǎn)生的焦耳熱：QR=12Q=12mg（h-μd），故C錯誤。整個過程中產(chǎn)生的內(nèi)能等于機械能的減小量，即mgh【點睛】此題關鍵是分析導體棒進入磁場后的受力情況和運動情況，結合法拉第電磁感應定律以及動能定理求解焦耳熱.10、CD【解析】

此交流電電動勢的最大值為50V，A錯誤；頻率=50Hz，B錯誤；有效值V，C正確；周期s，D正確．故選CD．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、0.015，0.0075，0.0075，碰撞中mv的矢量和是守衡的量【解析】

由圖象可知，碰前入射小球的速度：

碰后入射球的速度：

被碰球碰后的速度：入射球碰前的動量：，

入射小球碰撞后的，

被碰小球碰撞后的：，

碰后系統(tǒng)的總動量：．

通過計算發(fā)現(xiàn)：兩小球碰撞前后的總動量相等，即：碰撞中動量守恒。12、NMBD2.51.51.25【解析】

（1）[1][2]．從電路連接可以看出，電流表A的讀數(shù)增大時，電壓傳感器1的讀數(shù)減小，電壓傳感器2的讀數(shù)增大．故圖線N是電壓傳感器1和電流傳感器的數(shù)據(jù)繪制的圖象，圖線M是電壓傳感器2和電流傳感器的數(shù)據(jù)繪制的圖象（2）[3]．圖象中兩直線的交點表示電壓傳感器1的讀數(shù)與電壓傳感器2的讀數(shù)相等，即滑動變阻器的阻值為0，故滑動變阻器的滑動觸頭P滑到了最左端，故A錯誤，B正確；圖象可以得出電阻R0的阻值大于電源的內(nèi)阻，滑動變阻器的阻值減小，電源的輸出功率增大，兩直線的交點對應滑動變阻器的阻值為0，即電源的輸出功率最大，故D正確；、定值電阻R0消耗功率為：P=U2I=1.0×0.4W=0.4W，故C錯誤；所以選擇BD．（3）[4][5][6]．從圖象a的斜率可以得出定值電阻R0的阻值為：；從甲同學的圖象可以得出圖象在U軸上的截距為1.50V，即電源的電動勢為：E=1.50V，圖象斜率的絕對值為：即電源的內(nèi)阻為：r=1.25Ω．【點睛】（1）從電路連接結合電流表和電壓表的讀數(shù)變化判斷描繪的圖線的含義．（2）由圖可知，圖象由縱坐標的交點為電動勢；由圖象與橫坐標的交點利用閉合電路歐姆定律可求得內(nèi)電阻．（3）圖象中兩直線的交點表示電壓傳感器1的讀數(shù)與電壓傳感器2的讀數(shù)相等，即滑動變阻器的阻值為0，根據(jù)圖象求解．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能發(fā)生全反射；②【解析】試題分析：①由得：r=30°光水平入射在M2點射出的情況下θ="2r"=60°由于所以光在斜射到AB面時能發(fā)生全反射②在菱形POM2D中，OP=OM2="PD"=由得光在該介質(zhì)中的速度為：解得：考點：光的折射定律；全反射【名師點睛】此題是對光的折射定律及全反射的考查；關鍵是畫出光路圖，結合光的折射定律求解反射角；注意發(fā)生全反射的兩個條件是：光從