山西省忻州市忻府區(qū)忻州一中2022年物理高二下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，與水平面夾角為30°的固定斜面上有一質(zhì)量m=1.0kg的物體．細繩的一端摩擦不計的定滑輪與固定的彈簧秤相連．物體靜止在斜面上，彈簧秤的示數(shù)為4.9N．關(guān)于物體受力的判斷（取g=9.8m/s2），下列說法正確的是A．斜面對物體的摩擦力大小為零B．斜面對物體的摩擦力大小為4.9N，方向沿斜面向上C．斜面對物體的摩擦力大小為4.9N，方向沿斜面向上D．斜面對物體的摩擦力大小為4.9N，方向垂直斜面向上2、某同學(xué)用單色光做雙縫干涉實驗時，觀察到在條紋如甲圖所示，改變一個實驗條件后，觀察到的條紋如乙圖所示．他改變的實驗條件可能是A．減小了單色光的波長 B．減小了雙縫之間的距離C．減小了光源到單縫的距離 D．減小了雙縫到光屏之間的距離3、如圖所示，一個帶負電的物體從粗糙斜面頂端滑到斜面底端時的速度為v，若加上一個垂直紙面向外的磁場，則滑到底端時()A．v不變 B．v變大C．v變小 D．不能確定4、真空中，下列可見光中光子能量最小的是A．紅光 B．黃光C．綠光 D．藍光5、如圖所示，一名消防隊員在模擬演習(xí)訓(xùn)練中，沿著長為12m的豎立在地面上的鋼管向下滑．已知這名消防隊員的質(zhì)量為60kg，他從鋼管頂端由靜止開始先勻加速再減速下滑，滑到地面時速度恰好為零．如果他加速時的加速度大小是減速時的2倍，下滑的總時間為3s，g取10m/s2，那么該消防隊員()A．下滑過程中的最大速度為4m/sB．加速與減速過程的時間之比為1∶2C．加速與減速過程中所受摩擦力大小之比為2∶7D．加速與減速過程的位移之比為1∶46、如圖所示，小球質(zhì)量為m，被三根質(zhì)量不計的勁度系數(shù)相同的彈簧A、B、C拉住，彈簧間的夾角均為120°。小球平衡時，A、B、C的伸長量之比為3：3：1，當剪斷C瞬間，小球的加速度大小及方向為（）A．g/2，豎直向上B．g/2，豎直向下C．g/4，豎直向上D．g/4，豎直向下二、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、太陽內(nèi)部發(fā)生的核反應(yīng)主要是輕核的聚變，太陽中存在的主要元素是氫，氫核的聚變反應(yīng)可以看做是4個氫核（11H）結(jié)合成1個茨核（24He）。下表中列出了部分粒子的質(zhì)量（粒子名稱質(zhì)子pα粒子電子e中子n質(zhì)量/u1.00734.00150.000551.0087A．核反應(yīng)方程式為4B．核反應(yīng)方程式為4C．4個氫核結(jié)合成1個氦核時的質(zhì)量虧損約為0.02715uD．4個氫核聚變反應(yīng)過程中釋放的能量約為24.8MeV8、在楊氏雙縫干涉實驗中，如果A．用白光作為光源，屏上將呈現(xiàn)黑白相間的條紋B．用紅光作為光源，屏上將呈現(xiàn)紅黑相間的條紋C．用紅光照射一條狹縫，用紫光照射另一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)彩色條紋D．用紫光作為光源，遮住其中一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)間距不等的條紋9、下列說法中正確的是（）A．水和酒精混合后總體積減小，說明分子間有間隙B．物體的溫度升高時，其分子平均動能增大C．氣體絕不可能從單一熱源吸收熱量全部轉(zhuǎn)化為有用功D．一定質(zhì)量的100℃的水吸收熱量后變成100℃的水蒸氣，則吸收的熱量大于增加的內(nèi)能10、如圖所示，兩條電阻可忽略的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ水平放置，導(dǎo)軌間距為L,在水平導(dǎo)軌的右側(cè)存在磁感應(yīng)強度方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B,磁場區(qū)域的長度為d．導(dǎo)軌的右端與一彎曲的光滑軌道平滑連接，左端接有一電阻R，將一阻值也為R的導(dǎo)體棒從彎曲軌道上h高處由靜止釋放，導(dǎo)體棒與水平導(dǎo)軌接觸良好，且動摩擦因數(shù)為μ,導(dǎo)體棒最終恰好停在磁場的左邊界處，重力加速度大小為g，則A．導(dǎo)體棒在磁場中做勻減速直線運動B．導(dǎo)體棒的最大電動勢為C．電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱為D．整個過程產(chǎn)生的內(nèi)能為三、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）小明同學(xué)看了“神舟十號”宇航員王亞平在太空授課時，利用牛頓第二定律測量聶海勝的質(zhì)量后深受啟發(fā)，在學(xué)校實驗室里設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置，測量手機電池的質(zhì)量，為使滑塊平穩(wěn)運動，小明把兩塊質(zhì)量相等的手機電池用質(zhì)量不計的細棉線固定在滑塊的兩側(cè)．接通氣源，當空氣從導(dǎo)軌兩側(cè)穩(wěn)定噴出時，發(fā)現(xiàn)滑塊與氣墊導(dǎo)軌沒有直接接觸，裝置能正常使用．調(diào)節(jié)導(dǎo)軌水平，把細線的一端固定在滑塊上，另一端固定在鉤碼上．(1)小明用圖乙中的螺旋測微器測得遮光條的寬度L＝________mm.(2)將附帶手機電池的滑塊由圖甲所示位置從靜止釋放，在鉤碼的牽引下先后通過兩個光電門，配套的數(shù)字毫秒計記錄了遮光條通過第一個光電門的時間為Δt1＝7.2×10－3s，通過第二個光電門的時間為Δt2＝2.3×10－3s，遮光條從開始遮住第一個光電門到開始遮住第二個光電門的時間為Δt＝0.592s，則手機電池經(jīng)過光電門1時的瞬時速度v1＝________m/s(保留2位有效數(shù)字)，經(jīng)過光電門2時的瞬時速度v2＝________m/s(保留3位有效數(shù)字)，重力加速度g＝10m/s2，手機電池的加速度a＝________m/s2(保留2位有效數(shù)字)．(3)已知鉤碼的質(zhì)量為m1＝200g，滑塊與遮光條的總質(zhì)量為m2＝510g，則一塊手機電池的質(zhì)量為m＝________g(保留2位有效數(shù)字)．12．（12分）如圖，用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系．(1)實驗中，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是，可以通過僅測量________(填選項前的符號)，間接地解決這個問題．A．小球開始釋放高度hB．小球拋出點距地面的高度HC．小球做平拋運動的射程(2)圖中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影．實驗時，先將入射球m1多次從斜軌上S位置由靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，測量平拋射程OP．然后，把被碰小球m2靜止于軌道的水平部分，再將入射小球m1從斜軌上S位置由靜止釋放，與小球m2相撞，并多次重復(fù)．（小球質(zhì)量關(guān)系滿足m1>m2）接下來要完成的必要步驟是__________．(填選項前的符號)A．用天平測量兩個小球的質(zhì)量m1、m2B．測量小球m1開始釋放高度hC．測量拋出點距地面的高度HD．分別找到m1、m2相碰后平均落地點的位置M、NE．測量平拋射程OM、ON(3)若兩球相碰前后的動量守恒，其表達式可表示為______________________[用(2)中測量的量表示]．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）如圖所示，在平面直角坐標系中，的直角三角形內(nèi)存在垂直平面向里的勻強磁場，邊在軸上，線段．在第四象限正方形內(nèi)存在沿方向的勻強電場，電子束以相同的速度沿方向從邊上的各點射入磁場，己知這些電子在磁場中做圓周運動的半徑均為．電子的電量為質(zhì)量為，忽略電子之間的相互作用力以及電子的重力．試求：（1）磁感應(yīng)強度．（2）在所有能射入第四象限的電子中，最右側(cè)進入的電子剛好經(jīng)過軸上的點，求第四象限的電場強度的大?。?4．（16分）如圖所示，物體由靜止從A點沿斜面勻加速下滑，隨后在水平面上作勻減速運動，最后停止于C點，已知AB=4m,BC=6m，整個運動歷時10s，求AB和BC運動的加速度15．（12分）如圖所示，直角玻璃三棱鏡ABC置于空氣中，棱鏡的折射率為n＝2，∠A＝60°。一細光束從AC的中點D垂直于AC面入射，AD＝a，求：(1)畫出光路圖并計算出光從棱鏡第一次射入空氣時的折射角；(2)光從進入棱鏡到它第一次從棱鏡中射出所經(jīng)歷的時間(光在真空中的傳播速度為c)。

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】試題分析：物體重力沿斜面方向下的分力Gx=mgsin30°=1．9N，與彈簧的彈力相等，根據(jù)共點力平衡，知物體不受摩擦力作用．故A正確，B錯誤．根據(jù)共點力平衡得，N=mgcos30°=1．9N，方向垂直于斜面向上．故C正確，D錯誤．故選AC．考點：物體的平衡【名師點睛】此題是關(guān)于物體的平衡問題；解決本題的關(guān)鍵能夠正確地進行受力分析，運用共點力平衡進行求解．2、B【解析】

A．條紋間距與光源到單縫的距離無關(guān)，故選項A錯誤．BCD．通過觀察發(fā)現(xiàn)，圖乙中干涉條紋的寬度比甲圖中的大，根據(jù)干涉條紋寬度干涉有：，因此可以使縫屏距l(xiāng)變大，雙縫距d減小，或換用波長較長即頻率較低的光，以達到要求，故選項C、D錯誤；選項B正確；故選B．3、C【解析】

未加磁場時，根據(jù)動能定理，有：加磁場后，多了洛倫茲力，洛倫茲力不做功，但正壓力變大，摩擦力變大，根據(jù)動能定理，有：因，所以v′＜v，故選C。4、A【解析】

可見光中紅光的頻率最小，由光子的能量為可知，紅光的能量最小，故A正確．5、D【解析】下滑過程中最大的速度即為加速階段的末速度，減速階段的初速度，設(shè)為v，則可求的加速過程，減速階段，又因為，可求的加速時間為1s，減速時間為2s，v=8m/s，所以A錯誤，B正確，，加速與減速過程中摩擦力大小之比為l:7，C正確，加速與減速過程的位移之比為1:2，D錯；6、A【解析】

先小球為研究對象，分析受力情況，根據(jù)平衡條件求出剪斷C前彈簧C的彈力，在當剪斷C瞬間，A、B的彈力沒有變化，小球所受的合力與原來彈簧C的彈力大小相等、方向相反，則得到此瞬間小球的合力，由牛頓第二定律求出加速度。【詳解】對小球平衡有：3F=F+mg解得：F=1當剪斷C瞬間，A、B的彈力沒有變化，小球所受的合力與原來彈簧C的彈力大小相等、方向相反，即此瞬間小球的合力大小為F=1由牛頓第二定律得，小球的加速度大小為12故A正確?！军c睛】本題是牛頓運動定律應(yīng)用中典型的問題瞬時問題，往往先分析狀態(tài)變化前彈簧的彈力，再分析狀態(tài)變化瞬間的合力，求出瞬間的加速度，關(guān)鍵要抓住彈簧的彈力不能突變的特點進行分析。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】

AB.根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒、核反應(yīng)方程為411H→2CD.在核反應(yīng)過程中質(zhì)量虧損△m＝4×1.0073﹣4.0015﹣2×0.00055u＝0.0266u，釋放的核能為△E＝△mc2＝0.0266×931.5MeV＝24.8MeV，故C錯誤，D正確。8、BD【解析】

白光作楊氏雙縫干涉實驗，屏上將呈現(xiàn)彩色條紋，A錯；用紅光作光源，屏上將呈現(xiàn)紅色亮條紋與暗條紋（即黑條紋）相間，B對；紅光和紫光頻率不同，不能產(chǎn)生干涉條紋，C錯；紫光作光源，遮住一條狹縫，屏上出現(xiàn)單縫衍射條紋，即間距不等的條紋，D對．9、ABD【解析】

A.水和酒精混合后總體積減小，說明分子間有空隙；故A正確.B.物體的溫度升高時，其分子平均動能增大，由于分子熱運動是無規(guī)則的，不能說分子動能增大；故B正確.C.根據(jù)熱力字第二定律可知，只要外界要對氣體做功即產(chǎn)生其它影響，是可以實現(xiàn)從單一熱源吸收熱量全部轉(zhuǎn)化為有用功；故C錯誤.D.一定質(zhì)量的100℃的水吸收熱量后變成100℃的水蒸氣，氣體要對外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知吸收的熱量大于增加的內(nèi)能；故D正確.10、BD【解析】導(dǎo)體棒進入磁場后受到向右的安培力作用以及摩擦力作用而減速，隨速度的減小，安培力減小，則加速度減小，則導(dǎo)體棒在磁場中做加速度減小的減速直線運動，選項A錯誤；金屬棒下滑過程中，由機械能守恒定律得：mgh=mv2，金屬棒到達水平面時的速度v=，金屬棒到達水平面后進入磁場受到向右的安培力做減速運動，則導(dǎo)體棒剛到達水平面時的速度最大，所以最大感應(yīng)電動勢為E=BLv=BL，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R中產(chǎn)生的焦耳熱為QR=mg(h-μd)，故C錯誤；由能量關(guān)系可知，整個過程產(chǎn)生的內(nèi)能為mgh，選項D正確；故選BD.

點睛：本題關(guān)鍵要能根據(jù)導(dǎo)體棒的受力情況分析其運動情況；能用能量關(guān)系分析導(dǎo)體棒運動過程中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系，注意整個過程中有摩擦生熱，也有電熱產(chǎn)生．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)5.000或5.001或4.999(2)0.69；2.17；2.5；(3)45；【解析】（1）由圖示螺旋測微器可知，其示數(shù)為：5mm+0.0×0.01mm=5.000mm；

（2）經(jīng)過光電門1的速度：經(jīng)過光電門2的速度：

加速度：（3）由牛頓第二定律得：m1g=（m1+m2+2m）a

即：0.2×10=（0.2+0.51+2m）×2.5解得：m=0.045kg=45g；12、CADEm1·OM＋m2·ON＝m1·OP【解析】

（1）驗證動量守恒定律實驗中，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是通過落地高度不變情況下水平射程來體現(xiàn)速度．故選C．（2）實驗時，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，測量平拋射程OP．然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球從斜軌上S位置靜止釋放，與小球相碰，并多次重復(fù)．測量平均落點的位置，找到平拋運動的水平位移，因此步驟中D、E是必需的，而且D要在E之前．至于用天平秤質(zhì)量先后均可以．故選ADE．（3）若兩球相碰前后的動量守恒，則m1v0=m1v1+m2v2，又OP=v0t，OM=v1t，ON=v2t，代入得：