2022屆上海市黃埔區(qū)大境中學高二物理第二學期期末學業(yè)水平測試試題含解析

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、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、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、汽車以20m/s的速度做勻速直線運動,見前面有障礙物立即剎車,剎車后加速度大小為5m/s2,則汽車剎車后2s內及剎車后5s內通過的位移之比為()A．1:9 B．1:3 C．5:13 D．3:42、圖示是氫原子的能級圖，大量處于n=5的能級的氫原子，在向低能級躍遷的過程中，下列說法正確的是A．輻射的光子頻率最多有5種B．輻射的光子頻率最多有8種C．可能輻射能量為2.86eV的光子D．可能輻射能量為11eV的光子3、電磁學的成就極大地推動了人類社會的進步．下列說法錯誤的是()A．甲圖中，這是錄音機的錄音電路原理圖，當錄音機錄音時，由于話筒的聲電轉換，線圈中變化的電流在磁頭縫隙處產(chǎn)生變化的磁場B．乙圖電路中，開關斷開瞬間，燈泡會突然閃亮一下，并在開關處產(chǎn)生電火花C．丙圖中，在真空冶煉中，可以利用高頻電流產(chǎn)生的渦流冶煉出高質量的合金D．丁圖中，鉗形電流表是利用電磁感應原理制成的，它的優(yōu)點是不需要切斷導線，就可以方便地測出通過導線中交變電流的大小4、如圖所示，當南北放置的直導線中通有電流時，其正下方與之平行的小磁針會發(fā)生偏轉，這一現(xiàn)象在物理學中叫電流的磁效應。首先發(fā)現(xiàn)電流磁效應的物理學家是（）A．法拉第 B．奧斯特 C．庫侖 D．麥克斯韋5、下列敘述正確的是（）A．弱相互作用是引起原子核β衰變的原因B．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)使人類認識到原子具有復雜的結構C．結合能越大，原子核中核子結合得越牢固，原子核越穩(wěn)定D．比較α、β、γ三種射線，α射線，電離能力最弱、穿透能力最強6、下列幾個現(xiàn)象中，能反映光具有粒子性的是A．光的衍射 B．光的折射 C．光電效應 D．光的偏振二、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，在光滑水平面內建立一直角坐標系xoy，一質量m=1kg的小球以1m/s的初速度沿x軸正向做勻速直線運動。小球經(jīng)過坐標原點O時（此時t=0）,撤去沿y軸負方向，大小F=1N的恒力，保持其他力不變。在t=0時刻之后，關于小球的運動，下列說法正確的是A．做勻變速曲線運動B．在任意相等的時間內，小球的速度變化相同C．經(jīng)過x、y坐標相同位置時所用的時間為1sD．在t=1s時，小球的動能為1J8、如圖所示,間距為、電阻不計的足夠長平行光滑導軌豎直放置,其上端接有一阻值為的電阻,一質量為、長度為、電阻也為的導體棒垂直導軌放置且與導軌接觸良好,整個裝置處于垂直紙面向里、磁感應強度大小為的勻強磁場中.現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放,金屬棒下落過程中始終水平,經(jīng)一定時間后金屬棒速度達到最大速度,此過程中通過電阻的電荷量為,重力加速度為,下列說法正確的是（）A．此過程中金屬棒做加速度減小的加速運動B．此過程中金屬棒下落的距離為C．此過程中金屬棒克服安培力做的功為D．當金屬棒速度為時,金屬棒的加速度大小為9、用表示分子引力與斥力平衡時兩分子間的距離,下列各圖中可以定性反映分子作用力或分子勢能隨分子間距離變化關系的圖線是A．B．C．D．10、關于機械振動和機械波，下列說法正確的是A．做簡諧運動的質點，其振動能量與振幅有關B．做簡諧運動的物體經(jīng)過平衡位置時所受合外力一定為零C．單擺做簡諧運動的周期跟振幅及擺球質量無關D．只有當障礙物（或孔）的尺寸比波長小時，才能發(fā)射衍射現(xiàn)象E.單擺在周期性的外力作用下做受迫運動，外力的頻率越大，單擺的振幅可能越小三、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）某同學在研究性學習中利用光電門對自由落體運動進行了研究．如圖所示，用鐵架臺豎直固定長木板，光電門A、B分別固定在長木板上，AB相距S=41.5cm；現(xiàn)從光電門A上方某高度靜止釋放一個小球，小球通過A、B的時間分別為，小球直徑．回答下列問題：（計算結果取三位有效數(shù)字）(1)小球通過光電門B時的瞬時速度為____________m/s．(2)小球的加速度a=__________．12．（12分）某同學用如圖甲所示裝置做“探究合力做功與動能改變的關系”的實驗，他們將光電門固定在水平軌道上的B點，如圖所示，并用重物通過細線拉小車，然后保持小車和重物的質量不變，通過改變小車釋放點到光電門的距離（s）進行多次實驗，實驗時要求每次小車都從靜止釋放．（1）用游標卡尺測出遮光條的寬度d如圖乙所示，d=__________cm．（2）如果遮光條通過光電門的時間為t，小車到光電門的距離為s．該同學通過描點作出線性圖象來反映合力做的功與動能改變關系，則他作的圖象關系是下列哪一個時才能符合實驗要求__________．A．s-tB．s-t2C．s-t-1D．s-t-2（3）下列哪些實驗操作能夠減小實驗誤差________．A．必須保證小車從靜止狀態(tài)開始釋放B．必須滿足重物的質量遠小于小車的質量C．調整軌道的傾角，在未掛重物時使小車能在軌道上勻速運動D．細線與軌道平面平行四、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）為探測宇宙中的帶電粒子，某科研小組設計將寬度為2D的稀疏的帶電粒子匯聚到寬度為2d的較小的區(qū)域范圍內，帶電粒子質量為m，帶電量為q，在一D≤y≤D范圍內以速度v從遠處平行于x軸向右運動，經(jīng)過有界磁場，使帶電粒子在y軸左側磁場中均做半徑為D的勻速圓周運動，且這些粒子都通過，不計帶電粒子間的相互作用力，不計帶電粒子重力，求(1)y軸左側磁場的磁感應強度大小;(2)所有粒子中通過磁場時的最長時間;(3)xOy平面內所有磁場的最小總面積14．（16分）如圖所示，ABCD是一直角梯形棱鏡的橫截面，位于截面所在平面內的一束光線由O點垂直AD邊射入．已知棱鏡的折射率n＝，AB＝BC＝8cm，OA＝2cm，∠OAB＝60°．①求光線第一次射出棱鏡時，出射光線的方向．②第一次的出射點距C多遠．15．（12分）一瓶中儲存壓強為100atm的氧氣50L，實驗室每天消耗1atm的氧氣190L。當氧氣瓶中的壓強降低到5atm時，需重新充氣。若氧氣的溫度保持不變，求這瓶氧氣重新充氣前可供該實驗室使用多少天？

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、D【解析】

規(guī)定初速度方向為正方向，已知初速度v0=20m/s，a=-5m/s2，設汽車從剎車到停止所需的時間為t，根據(jù)勻變速運動速度時間公式得：v=v0+at，解得：t==4s，當t1=2s＜t，位移為：x1=v0t1+at12=30m；當t2=5s>t，說明5s內汽車的位移等于汽車從剎車到停止的位移，位移為：x2==40m，所以x1：x2=3：4，故D正確，ABC錯誤。故選D。2、C【解析】

AB．根據(jù)，所以輻射的光子頻率最多有10種，故AB錯誤；CD．輻射的能量一定等于兩能級差，由圖可知，從n=5躍遷到n=2過程中輻射的能量為2.86eV，故C正確，11eV的能量沒有任何兩個能級差，故D錯誤．故選C。3、B【解析】

A．A圖中，將聲音信號轉變?yōu)榇判盘?，是錄音機的原理，當錄音機錄音時，聲音信號變成電信號，線圈中變化的電流在磁頭縫隙處產(chǎn)生變化的磁場，使磁帶的磁粉磁化，故A正確，不符合題意；B．B圖電路中，開關斷開瞬間，燈泡立即熄滅，開關處電壓等于電源的電動勢加上自感電動勢，開關處會產(chǎn)生電火花，故B錯誤，符合題意；C．C圖中，在真空冶煉爐中，高頻交變電流產(chǎn)生的渦流，電能轉化為內能，來冶煉出高質量的合金，故C正確，不符合題意；D．D圖中，鉗形電流表是利用電磁感應原理制成的，相當于變壓器，不需要切斷導線，故D正確，不符合題意。故選B．4、B【解析】

首先發(fā)現(xiàn)電流磁效應的物理學家是奧斯特。故選B。5、A【解析】

A.弱相互作用，是引起β衰變的原因，A正確；B.天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)使人類認識到原子核具有復雜的結構，B錯誤C.比結合能越大，表示原子核中核子結合得越牢靠，原子核越穩(wěn)定，C錯誤；D.α、β、γ三種射線，α射線，電離能力最強、穿透能力最弱，D錯誤。6、C【解析】

ABD、光的衍射、折射反映光具有波動性，光的偏振反映光是一種橫波，故A、B、D選項錯誤；C、光電效應反映光具有粒子性，故C選項正確。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、ABD【解析】

撤去沿y軸負方向，大小F=1N的恒力，保持其他力不變，可知小球所受的合力沿y軸正向且合力恒定，小球的加速度恒定不變，且與初速度垂直，可知小球做勻變速曲線運動，選項A正確；因加速度不變，則根據(jù)?v=at可知在任意相等的時間內，小球的速度變化相同，選項B正確；小球沿y軸正向的加速度為，則，x方向：x=v0t，則當x=y時解得t=2s，選項C錯誤；在t=1s時，vy=at=1m/s，則此時小球的速度，則小球的動能為，選項D正確.8、AD【解析】

下降過程中，金屬棒受到豎直向下的重力，豎直向上的安培力作用，故，而，速度增大，故安培力增大，所以加速度減小，故金屬棒做加速度減小的加速運動，A正確；過程中通過金屬棒的電荷量為，故下落的距離為，根由于金屬棒的電阻和定值電阻R的電阻相等，故兩者產(chǎn)生的熱量相等，根據(jù)能量守恒定律可得，，解得，BC錯誤；當金屬棒速度為時，安培力大小為，故，而，故，D正確．9、BC【解析】

AB．分子之間的相互作用都隨分子間距離的增大而減小分子引力的變化慢，當時分子引力等于分子斥力，所以，是分子的平衡距離，r大于平衡距離，分子力表現(xiàn)為引力，當r小于r0時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力：分析間距離為時分子勢能最??；當r由小于逐漸增大到10r0的過程中，和均減小，是分子的平衡距離，此時分子間的作用力為0；所以在該過程中合力F先是斥力逐漸減小，大于r0后表現(xiàn)為分子引力并逐漸增大，達到最大后又逐漸減小，A錯誤，B正確；CD．當時分子引力小于分子斥力，當r減小時，分子之間的作用力做負功，分子勢能增大；當時分子引力大于分子斥力當r增大時，分子之間的作用力做負功，分子勢能增大．所以當r等于時，分子勢能最小，C正確，D錯誤．故選BC.【點睛】當分子間距離等于平衡距離時，分子力為零，分子勢能最??；掌握分子間作用力與分子間距離的關系、分子清楚圖象，即可正確解題．10、ACE【解析】

A．做簡諧運動的質點，其振動能量與振幅有關，振幅越大，振動的能量越大，選項A正確；B．做簡諧運動的物體經(jīng)過平衡位置時所受合外力不一定為零，例如單擺經(jīng)過平衡位置時合力不為零，選項B錯誤；C．根據(jù)可知，單擺做簡諧運動的周期跟振幅及擺球質量無關，選項C正確；D．只有當障礙物（或孔）的尺寸比波長小或差不多時，才能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，選項D錯誤；E．單擺在周期性的外力作用下做受迫運動，當外力的頻率等于單擺的固有頻率時，會產(chǎn)生共振現(xiàn)象，振幅最大；則當外力的頻率大于單擺的固有頻率時，隨頻率的增加，單擺的振幅會越小，選項E正確；故選ACE.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、3.009.64【解析】(1)由于小球通過光電門的時間極短，可以利用其平均速度來代替瞬時速度，因此有：滑塊經(jīng)過光電門A時的速度表達式為：；滑塊經(jīng)過光電門B時的速度表達式為：(2)設物體的加速度為a,根據(jù)勻變速直線運動公有：，解得：．12、1.075DAD【解析】（1）游標卡尺的主尺讀數(shù)為，游標讀數(shù)為：，所以最終讀數(shù)為：；（2）根據(jù)動能定理：，可見s與t2成反比，即與成正比，故應作出圖象．（3）經(jīng)前面分析知，要使圖象為過原點的直線，應保證小車初動能為零，即必須保證小車從靜止狀態(tài)開始釋放，故選C。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)(2)(3)【解析】

(1)帶電粒子在y軸左側磁場中均做半徑為D的勻速圓周運動r=D，由可得(2)由題意，所加磁場的形狀如圖；通過磁場區(qū)域時間最長的是沿磁場邊緣運動的粒子在左邊磁場中的時間為在右邊磁場中的時間為總時間為：(3)磁場的最小面積：14、①光線第一次從CD邊射出與CD邊成45°斜向左下方；②；【解析】

根據(jù)，求出臨界角的大小，從而作出光路圖，根據(jù)幾何關系，結合折射定律求出出射光線的方向；根據(jù)幾何關系，求出第一次的出射點距C的距離；【詳解】(1)因為，所以得臨界角第一次射到AB面上的入射角為，大于臨界角,所以發(fā)生全反射，反射到BC面上，入射角為，又發(fā)生全反射，射到CD面上的入射角為根據(jù)折射定律得解得即光從CD邊射出,與CD邊成斜向左下方；(2)根據(jù)幾何關系得，AF=4cm則BF=4cm∠BFG=∠BGF，則BG=4cm所以GC=4cm所以15、【解析】試題分析：根據(jù)玻