2022屆湖南省湘西土家族苗族自治州物理高二第二學(xué)期期末考試試題含解析

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、如圖所示，豎直平面內(nèi)有一金屬環(huán)，半徑為a，總電阻為R（指拉直時兩端的電阻），磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直穿過環(huán)平面，與環(huán)的最高點A鉸鏈連接的長度為2a、電阻為的導(dǎo)體棒AB由水平位置緊貼環(huán)面擺下，當擺到豎直位置時，B點的線速度為v，則這時AB兩端的電壓大小為（）A． B． C． D．2、已知通入電流為I的長直導(dǎo)線在周圍某點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度B與該點到導(dǎo)線間的距離r的關(guān)系為B=k.如圖所示，豎直通電長直導(dǎo)線中的電流I方向向上，絕緣的光滑水平面上P處有一帶正電小球從圖示位置以初速度v0水平向右運動，小球始終在水平面上運動，運動軌跡用實線表示，若從上向下看，則小球的運動軌跡可能是()A． B．C． D．3、水平放置的彈簧振子先后以振幅2A和A振動，振子從左邊最大位移處運動到右邊最大位移處過程中的平均速度分別為v1和v2,則().A．v1=2v2 B．2v1=v2 C． D．v1=v24、一定質(zhì)量的理想氣體在某一過程中，外界對氣體做功7.0×104J，氣體內(nèi)能減少了1.3×105J，則此過程()A．氣體從外界吸收熱量6.0×104JB．氣體向外界放出熱量2.0×105JC．氣體從外界吸收熱量2.0×105JD．氣體向外界放出熱量6.0×104J5、如圖所示.水平方向有磁感應(yīng)強度大小為0.5T的勻強磁場，匝數(shù)為5的矩形線框ab邊長為0.5m．a(chǎn)d邊長為0.4m，線框繞垂直磁場方向的轉(zhuǎn)軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的角速度為20rad/s，線框通過金屬滑環(huán)與阻值為10Ω的電阻R構(gòu)成閉合回路．t=0時刻線圈平面與磁場方向平行．不計線框及導(dǎo)線電阻，下列說法正確的是A．線圈中的最大感應(yīng)電動勢為10VB．電阻R兩端電壓的瞬時值表達式u=10sin20t(V)C．電阻R中電流方向每秒變化20次D．電阻R消耗的電功率為5W6、質(zhì)量為m的小球在豎直向上的恒力F作用下由靜止開始向上勻加速運動，經(jīng)時間t運動到P點，撤去F又經(jīng)時間t小球回到出發(fā)點，速度大小為v，不計阻力，已知重力加速度為g，則下列判斷錯誤的是A．撤去力F時小球的動能為B．小球上升的最大高度為C．拉力F所做的功為D．拉力的最大功率為二、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、兩實心小球甲和乙由同一種材料制成，甲球質(zhì)量大于乙球質(zhì)量。兩球在空氣中由靜止下落，假設(shè)它們運動時受到的阻力與球的半徑成正比，與球的速率無關(guān)。若它們下落相同的距離，則()A．甲球用的時間比乙球長B．甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C．甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D．甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功8、一群處于第4能級的氫原子，向低能級躍遷過程中能發(fā)出6種不同頻率的光，將這些光分別照射到圖甲電路陰極K的金屬上，只能測得3條電流隨電壓變化的圖象如圖乙所示，已知氫原子的能級圖如圖丙所示，則下列推斷正確的是A．圖乙中的c光是氫原子由第2能級向基態(tài)躍遷發(fā)出的B．圖乙中的b光光子能量為10.2eVC．動能為1eV的電子不能使處于第4能級的氫原子電離D．陰極金屬的逸出功可能為W0=6.75eV9、如圖所示，圖甲中變壓器為理想變壓器，電流表和電壓表均為理想電表，負載電阻R=55Ω，若原線圈接入如圖所示正弦交變電壓，若電壓表的示數(shù)為110V，則A．原、副線圈匝數(shù)比為2：1B．副線圈中交變電壓的頻率為100HzC．t=0.0ls時，電流表示數(shù)為零D．t=0.015s時，電壓表示數(shù)為110V10、如圖甲所示是a，b，c，d四種元素線狀譜，圖乙是某礦物的線狀譜，通過光譜分析可以了解該礦物中缺乏的是A．a(chǎn)元素B．b元素C．c元素D．d元素三、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)計了一個用刻度尺測半圓形玻璃磚折射率的實驗，如圖所示，他進行的主要步驟是：A．用刻度尺測玻璃磚的直徑AB的大小d；B．先把白紙固定在木板上，將玻璃磚水平放置在白紙上，用筆描出玻璃磚的邊界，將玻璃磚移走，標出玻璃磚的圓心O、直徑AB以及AB的法線OC；C．將玻璃磚放回白紙的原處，長直尺MN緊靠A點并與直徑AB垂直放置；D．調(diào)節(jié)激光器，使PO光線從玻璃磚圓弧面沿半徑方向射向圓心O，并使長直尺MN的左右兩端均出現(xiàn)亮點，記下左側(cè)亮點到A點距離s1，右側(cè)亮點到A點的距離s1．則：（1）該同學(xué)利用實驗數(shù)據(jù)計算玻璃折射率的表達式為n＝______________．（1）該同學(xué)在實驗過程中，發(fā)現(xiàn)直尺MN上只出現(xiàn)一個亮點，他應(yīng)該采取措施是____________________________________________________________．12．（12分）①“測定玻璃的折射率”的實驗中，在白紙上放好平行玻璃磚，aa’和bb’分別是玻璃磚與空氣的兩個界面，如圖1所示。在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針，P1和P2，用“×”表示大頭燈的位置，然后在另一側(cè)透過玻璃窗觀察，并依次插入大頭針P3和P4。在插P3和P4時，應(yīng)使__________________。圖1圖2②某同學(xué)實驗中作出光路圖如圖2所示，在入射光線上任取一點A，過A點做法線的垂線，B點是垂線與法線的交點。O點是入射光線與aa’界面的交點，C點是出射光線與bb’界面的交點，D點為法線與bb’界面的交點。則實驗所用玻璃的折射率n=________（用圖中線段表示）。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）下雪天，卡車在筆直的高速公路上勻速行駛．司機突然發(fā)現(xiàn)前方停著一輛故障車，他將剎車踩到底，車輪被抱死，但卡車仍向前滑行，并撞上故障車，且推著它共同滑行了一段距離l后停下．事故發(fā)生后，經(jīng)測量，卡車剎車時與故障車距離為L，撞車后共同滑行的距離．假定兩車輪胎與雪地之間的動摩擦因數(shù)相同．已知卡車質(zhì)量M為故障車質(zhì)量m的4倍．(1)設(shè)卡車與故障車相撞前的速度為v1兩車相撞后的速度變?yōu)関2，求(2)卡車司機至少在距故障車多遠處采取同樣的緊急剎車措施，事故就能免于發(fā)生．14．（16分）半徑為R的玻璃半圓柱體，橫截面如圖所示，圓心為O.兩條平行單色紅光沿截面射向圓柱面方向且與底面垂直．光線1的入射點A為圓柱面的頂點，光線2的入射點為B，∠AOB＝60°，已知該玻璃對紅光的折射率n＝.求：(1)兩條光線經(jīng)柱面和底面折射后出射光線的交點與O點的距離d；(2)若入射的是單色藍光，則距離d將比上面求得的結(jié)果大還是?。?定性分析，不需要計算)15．（12分）如圖所示，風(fēng)洞實驗室中能模擬產(chǎn)生恒定向右的風(fēng)力．質(zhì)量m=100g的小球穿在長L=1.2m的直桿上并置于實驗室中，球與桿間的動摩擦因數(shù)為0.5，當桿豎直固定放置時，小球恰好能勻速下滑．保持風(fēng)力不變，改變固定桿與豎直線的夾角，將小球從O點靜止釋放．g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）當θ=37°時，小球離開桿時的速度大??；（2）改變桿與豎直線的夾角θ，使球下滑過程中與桿之間的摩擦力為0，求此時θ的正切值．

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】

當擺到豎直位置時，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：在豎直位置時，外電阻R外=電路電流故AB兩端的電壓大小為故A正確BCD錯誤。故選A。2、A【解析】

根據(jù)右手螺旋定則可知直線電流I產(chǎn)生的磁場方向與光滑的水平面垂直，根據(jù)左手定則可知，帶正電的小球受到的洛倫茲力方向始終與該水平面垂直沿水平方向沒有分力，所以洛倫茲力對運動的電荷不做功，由此可知小球?qū)⒆鰟蛩僦本€運動，A正確．3、A【解析】彈簧振子做簡諧運動，周期為與振幅無關(guān)，設(shè)為T，則從左邊最大位移處運動到右邊最大位移處過程的時間為T/2；第一次位移為4A，第二次位移為2A，即位移之比為2：1，根據(jù)平均速度的定義式，平均速度之比為2：1；故選A．4、B【解析】

解：由熱力學(xué)第一定律可得：，氣體向外放出的熱量為2×105J；故選B．5、C【解析】

考查交變電流的產(chǎn)生及描述交變電流的物理量?！驹斀狻緼．線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值為Em=NBSω=5×0.5×2.5×0.4×20V=50V；故A錯誤.B．不計線框及導(dǎo)線電阻，則電阻R兩端電壓的最大值Um=Em=50V，則電阻R兩端電壓的瞬時值表達式u=Umcosωt=50cos20t（V）；故B錯誤.C．交流電的頻率為，周期T=0.1s，電流在一個周期內(nèi)方向變化2次，所以電阻R中電流方向每秒變化20次；故C正確.D．R兩端電壓的有效值為，R消耗的電功率，解得P=125W；故D錯誤.故選C。6、A【解析】

A．拉力F作用時，由動能定理得：，解得：，小球此時的動能；故A錯誤；B．撤去力F后小球上升的高度為h'，由動能定理得：，，解得小球上升的最大高度：，故B正確．C．拉力F作用時，設(shè)小球上升的加速度大小為a，末速度大小為v'，小球上升的高度：，小球速度：v'=at，撤去外力后：，解得：，，對全過程，由動能定理得：；故C正確；D．拉力F的最大功率：，故D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、BD【解析】

C．設(shè)小球的密度為，半徑為r，則小球的質(zhì)量為，重力，小球的加速度可知，小球的質(zhì)量越大，半徑越大，則下降的加速度越大，所以甲的加速度比較大，C錯誤；B．根據(jù)可知，加速度比較大的甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小，故B正確；A．兩個小球下降的距離是相等的，根據(jù)可知，加速度比較大的甲運動的時間短。故A錯誤；D．它們運動時受到的阻力與球的半徑成正比，所以甲的阻力大，根據(jù)可知，甲球克服阻力做的功大乙甲球克服阻力做的功，故D正確。故選BD。8、AD【解析】

第4能級的氫原子，向低能級躍遷過程中可能的情況為：n=4→n=1，n=4→n=3，n=4→n=2，n=3→n=2，n=3→n=1，n=2→n=1，能發(fā)出6種不同頻率的光，能量值的大小關(guān)系排列從大到小為：n=4→n=1，n=3→n=1，n=2→n=1，n=4→n=2，n=3→n=2，n=4→n=3；由圖乙可知，a的遏止電壓最大，其次為b和c，則a為n=4→n=1，b為n=3→1，c為n=2→n=1；A.由以上的分析可知，c的遏止電壓最小，在三種光中頻率最小，故c光是從氫原子由第2能級向基態(tài)躍遷發(fā)出的，故A正確；B.由以上的分析可知，b為n=3→n=1輻射的光子，其能量值：（-1.51eV）-（-13.6eV）=12.09eV，故B錯誤；C.由圖并可知，第4能級的能量值為-0.85eV，由玻爾理論可知，動能為leV的電子能使處于第4能級的氫原子電離，故C錯誤；D.由能級2到1輻射的光子的能量值：（-3.4eV）-（-13.6eV）=10.2eV；能量值第4大的光子的能量值：（-0.85eV）-（-3.4eV）=2.55eV，由于只能測得3條電流隨電壓變化的圖象，即只有三種光子能發(fā)生光電效應(yīng)，則該金屬的逸出功大于2.55eV，小于等于10.2eV，可以等于6.75eV，故D正確．9、AD【解析】

A．原線圈電壓有效值，電壓表的示數(shù)為110V，即副線圈兩端電壓為U2=110V，原、副線圈匝數(shù)比為；故A正確；B．經(jīng)過變壓器后電壓的頻率是不變的，根據(jù)圖象可知，輸出電壓的頻率為；故B錯誤；C．根據(jù)電路圖可知，電阻R的電壓為110V，電阻為55Ω，所以通過電阻R的電流,電流表示數(shù)為有效值，始終為2A，故C錯誤；D．電壓表的示數(shù)為有效值，始終為110V，故D正確．10、BD【解析】各種原子的發(fā)射光譜都是線狀譜，都有一定的特征，也稱特征譜線，是因原子結(jié)構(gòu)不同，導(dǎo)致原子光譜也不相同，因而可以通過原子發(fā)光譜線來確定和鑒別物質(zhì)，對此稱為光譜分析．由乙圖可知，此光譜是由a與c元素線狀譜疊加而成的，因此通過光譜分析可以了解該礦物中缺乏的是b、d元素，故BD正確，AC錯誤；故選BD．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、減小入射角【解析】(1)設(shè)光線在AB面上的入射角為α，折射角為β,光路如圖：根據(jù)幾何關(guān)系有：，，則折射率為.(1)在∠BOC大于等于全發(fā)射的臨界角，只有反射沒有折射，則直尺MN上只出現(xiàn)一個亮點．該同學(xué)在實驗過程中，發(fā)現(xiàn)直尺MN上只出現(xiàn)一個亮點，他應(yīng)該采取措施是減小入射角.【點睛】本題考查了光的折射定律，關(guān)鍵作出光路圖，結(jié)合折射定律和幾何知識進行求解．12、P3擋住P1、P2的像，P4擋住P3和P1、P2的像【解析】