2022屆福建省福州市屏東中學物理高二下期末經典模擬試題含解析

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、準考證號填寫清楚，將條形碼準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、如圖所示，一輕彈簧的左端固定在豎直墻壁上，右端自由伸長，一滑塊以初速度v0在粗糙的水平面上向左滑行，先是壓縮彈簧，后又被彈回。已知滑塊與水平面間的動摩擦因數為μ，則從滑塊接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，選地面為零勢能面，滑塊的加速度a、滑塊的動能Ek、系統的機械能E和因摩擦產生的熱量Q與彈簧形變量x間的關系圖象正確的是（）A． B．C． D．2、物理學家通過艱苦的實驗來探究自然的物理規(guī)律，為人類的科學事業(yè)做出了巨大貢獻，值得我們敬仰。下列描述中符合物理學史實的是A．開普勒發(fā)現了行星運動三定律，從而提出了日心說B．牛頓發(fā)現了萬有引力定律但并未測定出引力常量GC．奧斯特發(fā)現了電流的磁效應并提出了判斷通電導線周圍磁場方向的方法D．法拉第發(fā)現了電磁感應現象并總結出了判斷感應電流方向的規(guī)律3、下面是歷史上的幾個著名實驗的裝置圖，其中發(fā)現電子的裝置是（）A．湯姆孫的氣體放電管B．利用晶體做電子束衍射實驗C．粒子散射實驗裝置D．觀察光電效應4、利用金屬晶格（大小約10-10m）作為障礙物觀察電子的衍射圖樣，方法是讓電子通過電場加速，然后讓電子束照射到金屬晶格上，從而得到電子的衍射圖樣．已知電子質量為m、電量為e、初速度為零，加速電壓為U，普朗克常量為h，則下列說法中不正確的是()A．該實驗說明電子具有波動性B．實驗中電子束的德布羅意波長為C．加速電壓U越大，電子的衍射現象越不明顯D．若用相同動能的質子代替電子，衍射現象將更加明顯5、質量為的小球豎直向下以的速度落至水平地面，再以的速度豎直向上彈回，小球與地面的接觸時間為,取.則小球對地面的平均沖擊力為（）A． B． C． D．6、如圖所示，一均勻帶電的球體半徑為R，在球內有一點A，與球心距離為，球外有一點B，與球心距離為，已知球體外場強與電荷全部集中在球心處的點電荷激發(fā)的場強相同，均勻球殼內部場強處處為零，則A、B兩點的場強比值為：A．3：1B．1：1C．9：8D．9：1二、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，單匝矩形線圈放置在磁感應強度為B的勻強磁場中，以恒定的角速度ω繞ab邊轉動，磁場方向垂直于紙面向里，線圈所圍面積為S，線圈導線的總電阻為R，t＝0時刻線圈平面與紙面重合．則()A．線圈中電流t時刻瞬時值表達式為i＝cosωtB．線圈中電流的有效值為I＝C．線圈中電流的有效值為I＝D．線圈消耗的電功率為P＝8、一列簡諧橫波在t＝0時的波形圖如圖所示．介質中x＝2cm處的質點P沿x軸方向做簡諧運動的表達式為y＝10sin5πt(cm)．下列說法正確的是_____________A．該波的周期為4sB．該波的振幅為10cmC．該波沿x軸負方向傳播D．該波的傳播速度為10cm/sE.在1s的時間內，質點P經過的路程為1m9、下列四幅圖涉及到不同的物理知識，其中說法正確的是：A．圖甲中牛頓環(huán)所成的干涉圖樣應為中央密邊緣疏松的圖樣B．在圖乙中，內窺鏡利用了光的全反射原理C．圖丙的14C測年技術，根據植物體內的放射性強度變化推算其死亡時間D．在丁圖中，超聲波測速儀利用波的衍射原理測汽車速度10、一列沿x軸傳播的簡諧橫波，t=0時刻的波形如圖中實線所示，t=0.2s時刻的波形如圖中的虛線所示，則：（）A．各質點均沿x軸方向運動B．波的周期可能為sC．波的頻率可能為1.25HzD．波的傳播速度可能為4.5m/s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）在做“測定玻璃的折射率”的實驗中，某同學在白紙上放好玻璃磚，分別畫出玻璃磚與空氣的兩個界面aa'和bb'．在玻璃磚的一側插上兩枚大頭針P1和P1，然后在另一側透過玻璃磚觀察操作，用“+”表示大頭針的位置．請回答：①此后正確的操作步驟是_______．（選填選項前的字母）A．插上大頭針P3，使P3擋住P1的像B．插上大頭針P3，使P3擋住P1、P1的像C．插上大頭針P4，使P4擋住P3的像D．插上大頭針P4，使P4擋住P3和P1、P1的像②圖中AO表示經過大頭針P1和P1的光線，該光線與界面aa'交于O點，MN表示法線．請將光路圖畫完整，并在圖中標出光線在界面aa'發(fā)生折射現象的入射角1和折射角1．③該玻璃磚的折射率可表示為n=________．（用1和1表示）12．（12分）某同學利用打點計時器和氣墊導軌做驗證動量守恒定律的實驗．氣墊導軌裝置如圖(a)所示，所用的氣墊導軌裝置由導軌、滑塊、彈射架等組成．(1)下面是實驗的主要步驟：①安裝好氣墊導軌，調節(jié)氣墊導軌的調節(jié)旋鈕，使導軌水平；②向氣墊導軌通入壓縮空氣；③把打點計時器固定在緊靠氣墊導軌左端彈射架的外側，將紙帶穿過打點計時器與彈射架并固定在滑塊1的左端，滑塊拖著紙帶移動時，紙帶始終在水平方向；④使滑塊1擠壓導軌左端彈射架上的橡皮繩；把滑塊2放在氣墊導軌的中間；⑤先接通打點計時器的電源，再放開滑塊1，讓滑塊1帶動紙帶一起運動；在中間與滑塊2相撞并粘在一起運動；⑥取下紙帶，重復步驟④⑤，選出理想的紙帶如圖(b)所示；⑦測得滑塊1的質量310g，滑塊2(包括橡皮泥)的質量205g．(2)已知打點計時器每隔0.02s打一個點，計算可知兩滑塊相互作用以前系統的總動量為________kg·m/s；兩滑塊相互作用以后系統的總動量為________kg·m/s(保留三位有效數字)．(3)試說明(2)中兩結果不完全相等的主要原因是______________________________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）設教室內外大氣壓強保持相同且不變，室內溫度由10℃升至25℃的過程中，從教室內逸出的空氣與原有空氣的質量之比為多少。（絕對零度近似取為273℃）14．（16分）電視機顯像管原理如圖所示，初速度不計的電子經電勢差為U的電場加速后，沿水平方向進入有邊界的磁感應強度為B勻強磁場中．已知電子電量為e、質量為m．若要求電子束的偏轉角為α，求：磁場有限邊界的寬度L．15．（12分）離子發(fā)動機是利用電能加速工質（工作介質）形成高速射流而產生推力的航天器發(fā)動機。其原理如圖所示，其原理如下：首先系統將等離子體經系統處理后，從下方以恒定速率v1向上射入有磁感應強度為B1、方向垂直紙面向里的勻強磁場的區(qū)域I內，柵電極MN和PQ間距為d。當柵電極MN、PQ間形成穩(wěn)定的電場后，自動關閉區(qū)域I系統（包括進入其中的通道、勻強磁場B1）。區(qū)域Ⅱ內有垂直紙面向外，磁感應強度大小為B2，放在A處的中性粒子離子化源能夠發(fā)射任意角度，但速度均為v2的正、負離子，正離子的質量為m，電荷量為q，正離子經過該磁場區(qū)域后形成寬度為D的平行粒子束，經過柵電極MN、PQ之間的電場中加速后從柵電極PQ噴出，在加速正離子的過程中探測器獲得反向推力（不計各種粒子之間相互作用、正負離子、等離子體的重力，不計相對論效應）。求：（1）求在A處的正離子的速度大小v2；（2）正離子經過區(qū)域I加速后，離開PQ的速度大小v3；（3）在第（2）問中，假設航天器的總質量為M，正在以速度v沿MP方向運動，已知現在的運動方向與預定方向MN成角，如圖所示。為了使飛船回到預定的飛行方向MN，飛船啟用推進器進行調整。如果沿垂直于飛船速度v的方向進行推進，且推進器工作時間極短，為了使飛船回到預定的飛行方向，離子推進器噴射出的粒子數N為多少？

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】

A．設滑塊受到的摩擦力為，彈簧的彈力為選取初速度的方向為正方向，則滑塊的加速度為可知與的關系是不過坐標原點的直線，故A錯誤；B．當彈簧的壓縮量為時，彈簧的彈性勢能為所以滑塊克服彈簧的彈力做功克服摩擦力做功對滑塊由動能定理可得即有動能為的二次函數，是一條曲線，故B錯誤；C．滑塊克服彈簧做的功轉化為彈簧的彈性勢能，所以系統的機械能即系統的機械能與之間的關系為斜率為負的一次函數，故C正確；D．因摩擦產生的內能為因摩擦產生的熱量與彈簧形變量成正比，是過坐標原點的直線，故D錯誤；故選C。2、B【解析】試題分析：開普勒發(fā)現了行星運動三定律，哥白尼提出了日心說，選項A錯誤；牛頓發(fā)現了萬有引力定律但并未測定出引力常量G，選項B正確；奧斯特發(fā)現了電流的磁效應，安培提出了判斷通電導線周圍磁場方向的方法，選項C錯誤；法拉第發(fā)現了電磁感應現象，楞次總結出了判斷感應電流方向的規(guī)律，選項D錯誤；故選B.考點：物理學史3、A【解析】

A圖是陰極射線偏轉，從而確定陰極射線是電子流，該裝置是發(fā)現電子的實驗裝置．故A正確．B圖是電子束衍射的實驗，說明粒子具有波動性．故B錯誤．C圖是粒子的散射實驗，得出了原子的核式結構模型．故C錯誤．D圖是光電效應現象的實驗，該裝置是提出原子的核式結構的實驗裝置．故D錯誤．故選A．4、D【解析】

A、該實驗觀察電子的衍射圖樣，衍射現象說明粒子的波動性，故A正確；

B、電子束通過電場加速，由動能定理可得：，故有：，所以，實驗中電子束的德布羅意波的波長為：，故B正確；

C、由B可知：加速電壓U越大，波長越小，那么，衍射現象越不明顯，故C錯誤；

D、若用相同動能的質子替代電子，質量變大，那么粒子動量變大，故德布羅意波的波長變小，故衍射現象將不明顯，故D錯誤．【點睛】根據衍射現象得到波動性，然后由動能定理得到粒子速度，進而得到動量，從而得到波長，根據波長表達式得到電壓或粒子變化下波長的變化，從而判斷衍射現象變化．5、D【解析】取豎直向下方向為正方向，則小球與地面碰撞過程中動量的變化為：△p=?mv2?mv1=?0.2×(6+4)kg.m/s=?2kg?m/s，負號表示方向豎直向上．代入動量定理的公式，得(mg-F)t=△P，代入數據求得：F=22N故選D.點睛：取豎直向下方向為正方向，分別表示出碰地前后小球的動量，小球動量的變化量等于末動量與初動量的差；代入動量定理的公式可以直接計算出小球受到地面的平均作用力大?。?、C【解析】B點場強，根據均勻球殼內部場強處處為零，在均勻帶電的球體中摳去一個半徑為的球體，則A點的場強為零，根據填補法可知，，所以則A、B兩點的場強比值為：9：8，故C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、CD【解析】

回路中感應電動勢最大值Em＝BSω，電流最大值Im＝＝，t＝0時為中性面，故瞬時值表達式i＝sinωt，故A錯誤；電流有效值I＝＝，故B錯誤，C正確；P＝I2R＝，故D正確．8、BDE【解析】A.由波形圖和振動方程y=l0sin5πt(cm)都可直接讀出振幅為A=10cm，選項A正確.B、由振動方程得T=2πω=2π5π=0.4s，選項B錯誤.C、根據振動方程知P點在t=0后向上振動，在波形圖中由同側法得波向x軸正向傳播，選項C錯誤.D、則由波形圖得λ=4m，則【點睛】本題的關鍵要掌握振動的一般方程y=Asinωt，知道ω和T的關系：T=2π9、BC【解析】

A．將一曲率半徑相當大的平凹玻璃透鏡放在一平面玻璃的上面，則在兩者之間形成一個厚度隨直徑變化的空氣薄膜．空氣薄膜的等厚干涉條紋是一組明暗相間的同心環(huán)．該干涉條紋最早被牛頓發(fā)現，所以稱為牛頓環(huán)；空氣薄層厚度不是均勻增加，而是越向外越薄，所以干涉條紋不是疏密均勻的同心圓，越向外越密，故A錯誤．B．醫(yī)用纖維式內窺鏡都是利用了光的全反射原理，故B正確．C．通過測14C含量根據半衰期的定義：原子核有半數衰變所需要的時間推算時間，故C正確；D．聲和光一樣能進行反射，反射到測速儀，測速儀接收，利用回聲測距的原理來工作的，故D錯誤．故選BC．【點睛】本題考查了光現象以及聲現象的應用，應用超聲波測量汽車的速度，體現了物理和人們生活的密切關系．10、BCD【解析】

若波沿x軸正方向傳播，則：（n=0，1，2，3，……）解得：（n=0，1，2，3，……）（n=0，1，2，3，……）波速（n=0，1，2，3，……）若波沿x軸負方向傳播，則：（n=0，1，2，3，……）解得：（n=0，1，2，3，……）（n=0，1，2，3，……）波速（n=0，1，2，3，……）A.一列沿x軸傳播的簡諧橫波，所以各質點均沿y軸方向運動，故A錯誤；B.若波沿x軸正方向傳播且n=0時，波的周期為s，故B正確；C.若波沿x軸負方向傳播，且n=0時，波的頻率為1.25Hz，故C正確；D.若波沿x軸正方向傳播且n=0時，波的傳播速度為4.5m/s，故D正確。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、①BD②略③【解析】①由于P3擋住P1、P1的像，P4擋住P3和P1、P1的像，故通過P1、P1的光線折射后通過P3、P4，作出光路圖，如下圖所示：故選BD.(1)根據折射定律，玻璃磚的折射率為.【點睛】本題關鍵明確“測定玻璃的折射率”的實驗的實驗原理，要能夠畫出光路圖，根據折射率定義求解介質的折射率．12、接通打點計時器的電源；放開滑塊；0.620；0.618；紙帶與打點計時器限位孔有摩擦；【解析】(2)放開滑塊1后，滑塊1做勻速運動，跟滑塊2發(fā)生碰撞后跟2一起做勻速運動，根據紙帶的數據得，碰撞前滑塊1的動量為：，滑塊2的動量為零，所以碰撞前的總動量為0.620kg?m/s.碰撞后滑塊1、2速度相等，所以碰撞后總動量為：.(3)結果不完全相等是因為紙帶與打點計時器限位孔有摩擦力的作用．【點睛】本實驗為了驗證動量守恒定律設置滑塊在氣墊導軌上碰撞，用打點計時器紙帶的數據測量碰前和碰后的速度，計算前后的動量，多次重復，在實驗誤差允許的范圍內相等，則動量守恒定律得到驗證．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、