湖南省永州市新田一中2022年高二物理第二学期期末统考试题含解析

2021-2022高二下物理期末模拟试卷注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．所有必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、关于电磁波谱，下列说法正确的是(　　)A．伦琴射线是高速电子流射到固体上，使固体原子的内层电子受到激发而产生的B．γ射线是原子的内层电子受激发产生的C．在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线D．紫外线比紫光更容易发生衍射现象2、如图所示，理想变压器原线圈的匝数为n1，副线圈的匝数为n2，原线圈的两端a、b接正弦交流电源，电压V的示数为220V，，电流表A1的示数为0.2A，电流表A2的示数为1.0A．下列判断不正确的是(　　)A．原线圈和副线圈的匝数比为5∶1B．负载电阻消耗的功率是88WC．负载电阻R＝44ΩD．负载电阻R两端的电压是44V3、如图所示，将等腰直角棱镜截去棱角，使截面平行于底面，制成“道威棱镜”，可以减小棱镜的重量和杂散的内部反射。从M点发出一束平行于底边CD的单色光从AC边射入，已知折射角γ＝30°，则()A．光在玻璃中的频率比空气中的频率大B．玻璃的折射率C．光在玻璃中的传播速度为D．CD边不会有光线射出4、自然界中某个量D的变化量，与发生这个变化所用时间的比值，叫做这个量D的变化率．下列说法正确的是A．若D表示某质点做平抛运动的速度，则是恒定不变的B．若D表示某质点做匀速圆周运动的动量，则是恒定不变的C．若D表示某质点做竖直上抛运动离抛出点的高度，则一定变大．D．若D表示某质点的动能，则越大，质点所受外力做的总功就越多5、如图所示，在水平路面上做匀变速直线运动的汽车中，轻绳悬挂一质量为m的小球，悬线与竖直方向稳定偏离θ角，重力加速度为g，则下面说法中正确的是（　　）A．小车一定向右加速运动B．小车一定向左加速运动C．小车的加速度为gsinθ，方向水平向右D．小车的加速度为gtanθ，方向水平向右6、篮球运动员通常要伸出两臂迎接传来的篮球，接球时，两臂随球迅速收缩至胸前．这样做可以（　　）A．减小球对手的冲量B．减小球对人的冲击力C．减小球的动量变化量D．减小球的动能变化量二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、下列对无线电广播要对电磁波进行调制的原因的说法正确的是(　)A．经过调制后的高频电磁波向外辐射能量的本领更强B．经过调制后的电磁波在空间传播得更快C．经过调制后的电磁波在空间传播波长才能不变D．经过调制后的高频电磁波才能把我们要告知对方的信号有效地传递出去8、我国首次使用核电池随“嫦娥三号”软着陆月球，并用于嫦娥三号的着陆器和月球车上，核电池是通过半导体换能器，将放射性同位素衰变过程中释放出的能量转变为电能．嫦娥三号采用放射性同位素94239Pu，静止的94239Pu衰变为铀核92235U和α粒子，并放出频率为v的γ光子，已知94239Pu、92235U和α粒子的质量分别为mPu、mU、mα．下列说法正确的是（　　）A．94239Pu的衰变方程为B．此核反应过程中质量亏损为△m=mPu﹣mU﹣mαC．释放出的γ光子的能量为（mPu﹣mU﹣mα）c2D．反应后92235U和α粒子结合能之和比94239Pu的结合能大9、如图所示，在动摩擦因数μ＝0.2的水平面上，质量m＝2kg的物块与水平轻弹簧相连，物块在与水平方向成θ＝45°角的拉力F作用下处于静止状态，此时水平面对物块的弹力恰好为零．g取10m/s2，以下说法正确的是(　　)A．拉力F的大小为20NB．当撤去拉力F的瞬间，物块的加速度大小为8m/s2，方向向左C．若剪断弹簧，则剪断的瞬间物块的加速度大小为8m/s2，方向向右D．若剪断弹簧，则剪断的瞬间物块的加速度为010、如图甲所示的理想变压器，原线圈接在乙图所示交流电源上，副线圈接一个标有“10V　2W”的灯泡，视灯泡电阻不变，已知变压器原、副线圈的匝数比为n1：n2=10：1，下列说法正确的是（　　）A．灯泡能正常发光B．电压表的读数为100VC．电流表的读数为0.2AD．选两只相同“10V　2W”规格的灯泡串接在副线圈，则变压器的输出功率为1W三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）研究匀变速直线运动的实验中,电磁打点计时器采用的是____________(选填“6V以下”或220v")50Hz的交流电源;如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点两个计数点间还有四个点未画出,其中D点由于某种原因没有测量,相邻计数点的时间间隔T=_________s，则C点的瞬时速度为________m/s,小车运动的加速度为___m/s．(最后两空的结果均保留两位有效数字)12．（12分）某同学用螺旋测微器测量小球的直径，其示数如图所示，则小球的直径为_________mm。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，电阻可忽略的光滑平行金属导轨长s＝1.15m，两导轨间距L＝0.75m，导轨倾角为30°，导轨上端ab接一阻值为R＝1.5Ω的电阻，磁感应强度为B＝0.8T的匀强磁场垂直轨道平面向上．阻值r＝0.5Ω、质量m＝0.2kg的金属棒与轨道垂直且接触良好，从轨道上端ab处由静止开始下滑至底端，在此过程中金属棒产生的焦耳热Qr＝0.1J．(取g＝10m/s2)求：(1)金属棒在此过程中克服安培力做的功W安；(2)金属棒下滑速度v＝2m/s时的加速度a；(3)金属棒下滑的最大速度Vm。14．（16分）如图所示，一个厚度可忽略不计汽缸长L=1m，缸中有横截面积为S=100cm2的光滑活塞，缸被固定在水平面上，活塞封闭了一定质量的理想气体，当温度为27℃，缸内压强等于大气压强P0=1×105Pa，气柱长L0=0.5m．现用力缓慢拉动活塞，已知拉力最大值为F=400N．（1）如果温度保持不变，能否将活塞从汽缸中拉出．（2）保持最大拉力不变将活塞从汽缸中拉出，缸中气体温度至少为多少摄氏度．15．（12分）在竖直平面内建立一平面直角坐标系xoy，x轴沿水平方向，如图甲所示．第二象限内有一水平向右的匀强电场，场强为E1．坐标系的第一、四象限内有一正交的匀强电场和匀强交变磁场，电场方向竖直向上，场强E2=，匀强磁场方向垂直纸面．处在第三象限的某种发射装置（图中没有画出）竖直向上射出一个比荷=102C/kg的带正电的微粒（可视为质点），该微粒以v0=4m/s的速度从-x上的A点进入第二象限，并以v1=8m/s速度从+y上的C点沿水平方向进入第一象限．取微粒刚进入第一象限的时刻为0时刻，磁感应强度按图乙所示规律变化（以垂直纸面向外的磁场方向为正方向），g=10m/s2．试求：（1）带电微粒运动到C点的纵坐标值h及电场强度E1；（2）+x轴上有一点D，OD=OC，若带电微粒在通过C点后的运动过程中不再越过y轴，要使其恰能沿x轴正方向通过D点，求磁感应强度B0及其磁场的变化周期T0为多少？（3）要使带电微粒通过C点后的运动过程中不再越过y轴，求交变磁场磁感应强度B0和变化周期T0的乘积B0T0应满足的关系？参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、A【解析】A、伦琴射线是高速电子流射到固体，原子的内层电子受到激发而产生的，故A正确；B、γ射线是原子核受到激发而产生的，故B错误；CD、从无限电波到γ射线，频率逐渐增大，波长逐渐减小，而波长越长越容易发生衍射现象，因此紫光比紫外线更容易发生衍射现象，无线电波最容易发生衍射现象，故CD错误。故选：A。2、B【解析】由于原副线圈电流与匝数成反比，所以初级线圈和次级线圈的匝数比，故A不符合题意；负载消耗的功率等于变压器的输入功率：，故B符合题意；次级电压：，即负载电阻R两端的电压是44V，负载电阻，故CD不符合题意.故选B.点睛：理想变压器是理想化模型，一是不计线圈内阻；二是没有出现漏磁现象．输入电压决定输出电压，而输出功率决定输入功率．3、D【解析】光的频率由光源决定，与介质无关．根据折射定律算出玻璃的折射率．根据v=计算光在玻璃中传播速度．根据全反射临界角公式求出棱镜的临界角C，由几何关系得到折射光线到达CD面的入射角，比较入射角与临界角C的大小，从而判断能否发生全反射。【详解】A项：光的频率由光源决定，与介质无关，则知光在玻璃中的频率与在空气中的频率相等，故A错误；B项：玻璃的折射率为，故B错误；C项：光在玻璃中的传播速度为，故C错误；D项：设光线在棱镜中发生全反射的临界角为C，有：解得：如图，光线到达CD边时入射角：θ=75°＞C，发生全反射，光线不能从CD边射出，故D正确。【点睛】本题的关键是画出光路图，找出入射角和折射角．要掌握折射定律公式、光速公式和全反射临界角公式进行研究。4、A【解析】A、若D表示某质点做平抛运动的速度，则表示加速度，恒定不变．故A正确；B、若D表示某质点做匀速圆周运动的动量，则，表示向心力，大小不变，方向不停改变．故B错误；C、若D表示某质点做竖直上抛运动离抛出点的高度，则表示平均速度，平均速度在减小．故C错误；D、若D表示某质点的动能，则所受外力的功率，表示做功的快慢，不是做功的多少；故D错误．故选A．【点睛】解决本题的关键是知道当D表示不同的量时，表示的物理意义，再根据条件判断是否变化，5、D【解析】以小球为研究对象，分析受力情况如图所示：由牛顿第二定律得：mgtanθ=ma，得a=gtanθ，方向水平向右；小车的速度可能向右，也可能向左，所以小车可能向右做加速运动，也可能向左减速运动．故选D.【点睛】本题关键是分析受力情况，确定合力的来源．要注意小球的合力一定水平向右．6、B【解析】试题分析：根据动量定理，，篮球以一定得速度减小为零，因此当动量的变化一定，则冲量也一样，因速度变化一样，因此动能变化一样，增大作用时间可减少作用力；运动员接篮球时，篮球的动量由某一值减到零，接球时，两手随球迅速收缩至胸前，这样可以增加篮球和运动员的作用时间，从而减少篮球对运动员的冲击力，选项B正确．考点：动量定理的应用．二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、AD【解析】调制是把低频信号加到高频电磁波上增强发射能力，也就是把含有信息的电磁波加载到高频电磁波上，易于向外发射。A．调制是把低频信号加到高频电磁波上增强发射能力，频率变大；即辐射本领变强，符合题意；B．电磁波的波速接近光速，传播速度不变，不符合题意；C．根据可知，速度不变的情况下，频率改变，则波长必然改变，不符合题意；D．要把电磁波有效发射出去，必须有足够高的频率，经过调制之后的波具有较高频率，从而把我们要告知对方的信息有效传递出去，符合题意。8、ABD【解析】根据质量数守恒与电荷数守恒可知，的衰变方程为，故A正确；此核反应过程中的质量亏损等于反应前后质量的差，为△m=mpu-mU-mα，故B正确；释放的γ光子的能量为hv，核反应的过程中释放的能量：E=（mpu-mU-mα）c2，由于核反应的过程中释放的核能转化为新核与α粒子的动能以及光子的能量，所以光子的能量小于（mpu-mU-mα）c2，故C错误；衰变成和α 粒子后，释放核能，将原子核分解为单个的核子需要的能量更大，原子变得更稳定，所以反应后和α粒子结合能之和比的结合能大，故D正确；故选ABD.9、AB【解析】物块受重力、绳子的拉力以及弹簧的弹力处于平衡，根据共点力平衡得，弹簧的弹力：，A正确；撤去力F的瞬间，弹簧的弹力仍然为20N，物块此时受重力、支持力、弹簧弹力和摩擦力四个力作用，物块所受的最大静摩擦力为：，根据牛顿第二定律得物块的加速度为：，合力方向向左，所以向左加速，B正确；剪断弹簧的瞬间，弹簧的拉力消失，其它力不变，物块加速度，C错误；D错误；故选AB．【点睛】先分析撤去力F前弹簧的弹力和轻绳的拉力大小；再研究撤去F的瞬间，弹簧的弹力不变，对小球受力分析，根据牛顿第二定律求出瞬间的加速度大小；剪断弹簧的瞬间，因为绳子的作用力可以发生突变，小球瞬间所受的合力为零．【考点】牛顿第二定律、胡克定律．10、ABD【解析】根据图乙可知变压器原线圈两端的电压有效值为，即电压表的读数为100V，根据可知副线圈两端的电压为，故灯泡能正常发光，AB正确；副线圈中的电流为，根据可得原线圈中的电流0.02A，C错误；两只灯泡串联，总电阻为，副线圈两端电压仍为100V，故副线圈消耗的电功率为，D正确．三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、6V以下或【解析】电磁打点计时器使用的交流电源频率为50Hz时，每隔0.02s打一次点．因为每相邻两计数点间还有4个打点，所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s；据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可得C点速度为：匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数即△x=aT2，则有：．点睛：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项；根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，求出C点的速度，即C点的速度等于BD段得平均速度；根据连续相等时间内位移之差是一恒量，△x=aT2，求出加速度．12、0.990【解析】螺旋测微器的固定刻度读数为，可动刻度读数为：所以最终读数为：。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、（1）0.4J（2）（3）【解析】R与r串联，根据焦耳定律分析它们产生的热量关系，从而求得总的焦耳热，即为金属棒克服安培力的功W安；分析金属棒的受力分析，导体棒受到重力，支持力，安培力，做出受力图，求出合力，可以求得加速度；由动能定理求最大速度。【详解】解：(1)下滑过程中安培力的功即为在金属棒和电阻上产生的焦耳热由于则有故金属棒克服安培力的功(2)金属棒下滑速度v=2m/s时，所受的安培力为：由牛顿第二定律得：代入解得：(3)金属棒下滑时做加速度减小的加速运动，无论最终是否达到匀速，当棒到达斜面底端时速度一定为最大，设金属棒下滑的最大速度为vm，则由动能定理得：解得：14、(1)不能(2)87℃【解析】(1)对于理想气体初始参量为(p0，T0，V0)，其中p0=1×105Pa，T0=(27+273)K，V0=L0S=5×10-3m3假设能将活塞拉出气缸，则末态参量为(p，T0，V)其中，由波意耳定律得：解得:由题意知，不可将活塞从气缸中拉出.(2)设将活塞从气缸中拉出时，气体温度为T.由理想气体状态方程其中得：【点睛】设汽缸足够长，F达最大值时活塞仍在气缸内，根据玻意耳定律求解出拉伸后的长度后比较即可；根据理想气体状态方程列式求解即可.15、（1）3．2N/C（2）B3=3．2n（T）（n=1，2，3…）；（n＝1，2，3…）（3）（kg/C）．【解析】(1)将粒子在第二象限内的运动分解为水平方向和竖直方向，在竖直方向上做竖直上抛运动，在水平方向上做匀加速直线运动...，则qE1=2mg，计算得出E1=3.2N/C.(2)qE2=mg，所以带电的粒子在第一象限将做匀速圆周运动，设粒子运动圆轨道半径为R，周期为T，则可得.使粒子从C点运动到D点，则有：.计算得出：（n=1，2，3…）.，（n=1，2，3…）.(3)当交变磁场周期取最大值而粒子不再越过y轴时可作如图运动情形：由图可以知道.【点睛】（1）将粒子在第二象限内的运动分解为水平方向和竖直方向，得出两个方向上的运动规律，结合运动学公式和牛顿第二定律求出带电微粒运动到C点的纵坐标值h及电场强度E1；（2）若带电微粒在通过C点后的运动过程中不再越过y轴，要使其恰能沿x轴正方向通过D点，作出粒子的运动的轨迹图，根据洛伦兹力提供向心力，得出粒子在磁场中运动的半径大小，结合几何关系，求出磁感应度的通项表达式，再根据周期的关系求出磁场的变化周期T3的通项表达式．（3）当交变磁场周期取最大值而粒子不再越过y轴时，根据几何关系求出圆心角的大小，从而求出T3的范围，以及B3 T3应满足的关系．