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

2021-2022高二下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng):1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫(xiě)清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時(shí)請(qǐng)按要求用筆。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效；在草稿紙、試卷上答題無(wú)效。4．作圖可先使用鉛筆畫(huà)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(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、汽車以20m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),見(jiàn)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(nèi)及剎車后5s內(nèi)通過(guò)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(jí)圖，大量處于n=5的能級(jí)的氫原子，在向低能級(jí)躍遷的過(guò)程中，下列說(shuō)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(xué)的成就極大地推動(dòng)了人類社會(huì)的進(jìn)步．下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．甲圖中，這是錄音機(jī)的錄音電路原理圖，當(dāng)錄音機(jī)錄音時(shí)，由于話筒的聲電轉(zhuǎn)換，線圈中變化的電流在磁頭縫隙處產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)B．乙圖電路中，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間，燈泡會(huì)突然閃亮一下，并在開(kāi)關(guān)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(zhì)量的合金D．丁圖中，鉗形電流表是利用電磁感應(yīng)原理制成的，它的優(yōu)點(diǎn)是不需要切斷導(dǎo)線，就可以方便地測(cè)出通過(guò)導(dǎo)線中交變電流的大小4、如圖所示，當(dāng)南北放置的直導(dǎo)線中通有電流時(shí)，其正下方與之平行的小磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這一現(xiàn)象在物理學(xué)中叫電流的磁效應(yīng)。首先發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的物理學(xué)家是（）A．法拉第 B．奧斯特 C．庫(kù)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(rèn)識(shí)到原子具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)C．結(jié)合能越大，原子核中核子結(jié)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(qiáng)6、下列幾個(gè)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(yīng) D．光的偏振二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，在光滑水平面內(nèi)建立一直角坐標(biāo)系xoy，一質(zhì)量m=1kg的小球以1m/s的初速度沿x軸正向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。小球經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O時(shí)（此時(shí)t=0）,撤去沿y軸負(fù)方向，大小F=1N的恒力，保持其他力不變。在t=0時(shí)刻之后，關(guān)于小球的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是A．做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B．在任意相等的時(shí)間內(nèi)，小球的速度變化相同C．經(jīng)過(guò)x、y坐標(biāo)相同位置時(shí)所用的時(shí)間為1sD．在t=1s時(shí)，小球的動(dòng)能為1J8、如圖所示,間距為、電阻不計(jì)的足夠長(zhǎng)平行光滑導(dǎo)軌豎直放置,其上端接有一阻值為的電阻,一質(zhì)量為、長(zhǎng)度為、電阻也為的導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置且與導(dǎo)軌接觸良好,整個(gè)裝置處于垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放,金屬棒下落過(guò)程中始終水平,經(jīng)一定時(shí)間后金屬棒速度達(dá)到最大速度,此過(guò)程中通過(guò)電阻的電荷量為,重力加速度為,下列說(shuō)法正確的是（）A．此過(guò)程中金屬棒做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)B．此過(guò)程中金屬棒下落的距離為C．此過(guò)程中金屬棒克服安培力做的功為D．當(dāng)金屬棒速度為時(shí),金屬棒的加速度大小為9、用表示分子引力與斥力平衡時(shí)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(shì)能隨分子間距離變化關(guān)系的圖線是A．B．C．D．10、關(guān)于機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波，下列說(shuō)法正確的是A．做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，其振動(dòng)能量與振幅有關(guān)B．做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)所受合外力一定為零C．單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期跟振幅及擺球質(zhì)量無(wú)關(guān)D．只有當(dāng)障礙物（或孔）的尺寸比波長(zhǎng)小時(shí)，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(yùn)動(dòng)，外力的頻率越大，單擺的振幅可能越小三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)中利用光電門對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了研究．如圖所示，用鐵架臺(tái)豎直固定長(zhǎng)木板，光電門A、B分別固定在長(zhǎng)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(gè)小球，小球通過(guò)A、B的時(shí)間分別為，小球直徑．回答下列問(wèn)題：（計(jì)算結(jié)果取三位有效數(shù)字）(1)小球通過(guò)光電門B時(shí)的瞬時(shí)速度為_(kāi)___________m/s．(2)小球的加速度a=__________．12．（12分）某同學(xué)用如圖甲所示裝置做“探究合力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，他們將光電門固定在水平軌道上的B點(diǎn)，如圖所示，并用重物通過(guò)細(xì)線拉小車，然后保持小車和重物的質(zhì)量不變，通過(guò)改變小車釋放點(diǎn)到光電門的距離（s）進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)要求每次小車都從靜止釋放．（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)出遮光條的寬度d如圖乙所示，d=__________cm．（2）如果遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間為t，小車到光電門的距離為s．該同學(xué)通過(guò)描點(diǎn)作出線性圖象來(lái)反映合力做的功與動(dòng)能改變關(guān)系，則他作的圖象關(guān)系是下列哪一個(gè)時(shí)才能符合實(shí)驗(yàn)要求__________．A．s-tB．s-t2C．s-t-1D．s-t-2（3）下列哪些實(shí)驗(yàn)操作能夠減小實(shí)驗(yàn)誤差________．A．必須保證小車從靜止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始釋放B．必須滿足重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量C．調(diào)整軌道的傾角，在未掛重物時(shí)使小車能在軌道上勻速運(yùn)動(dòng)D．細(xì)線與軌道平面平行四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）為探測(cè)宇宙中的帶電粒子，某科研小組設(shè)計(jì)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(nèi)，帶電粒子質(zhì)量為m，帶電量為q，在一D≤y≤D范圍內(nèi)以速度v從遠(yuǎn)處平行于x軸向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)有界磁場(chǎng)，使帶電粒子在y軸左側(cè)磁場(chǎng)中均做半徑為D的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且這些粒子都通過(guò)，不計(jì)帶電粒子間的相互作用力，不計(jì)帶電粒子重力，求(1)y軸左側(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小;(2)所有粒子中通過(guò)磁場(chǎng)時(shí)的最長(zhǎng)時(shí)間;(3)xOy平面內(nèi)所有磁場(chǎng)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(nèi)的一束光線由O點(diǎn)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(shí)，出射光線的方向．②第一次的出射點(diǎn)距C多遠(yuǎn)．15．（12分）一瓶中儲(chǔ)存壓強(qiáng)為100atm的氧氣50L，實(shí)驗(yàn)室每天消耗1atm的氧氣190L。當(dāng)氧氣瓶中的壓強(qiáng)降低到5atm時(shí)，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(shí)驗(yàn)室使用多少天？

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】

規(guī)定初速度方向?yàn)檎较颍阎跛俣葀0=20m/s，a=-5m/s2，設(shè)汽車從剎車到停止所需的時(shí)間為t，根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)速度時(shí)間公式得：v=v0+at，解得：t==4s，當(dāng)t1=2s＜t，位移為：x1=v0t1+at12=30m；當(dāng)t2=5s>t，說(shuō)明5s內(nèi)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(cuò)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(cuò)誤；CD．輻射的能量一定等于兩能級(jí)差，由圖可知，從n=5躍遷到n=2過(guò)程中輻射的能量為2.86eV，故C正確，11eV的能量沒(méi)有任何兩個(gè)能級(jí)差，故D錯(cuò)誤．故選C。3、B【解析】

A．A圖中，將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榇判盘?hào)，是錄音機(jī)的原理，當(dāng)錄音機(jī)錄音時(shí)，聲音信號(hào)變成電信號(hào)，線圈中變化的電流在磁頭縫隙處產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，使磁帶的磁粉磁化，故A正確，不符合題意；B．B圖電路中，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間，燈泡立即熄滅，開(kāi)關(guān)處電壓等于電源的電動(dòng)勢(shì)加上自感電動(dòng)勢(shì)，開(kāi)關(guān)處會(huì)產(chǎn)生電火花，故B錯(cuò)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(zhuǎn)化為內(nèi)能，來(lái)冶煉出高質(zhì)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(yīng)原理制成的，相當(dāng)于變壓器，不需要切斷導(dǎo)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(yīng)的物理學(xué)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(rèn)識(shí)到原子核具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，B錯(cuò)誤C.比結(jié)合能越大，表示原子核中核子結(jié)合得越牢靠，原子核越穩(wěn)定，C錯(cuò)誤；D.α、β、γ三種射線，α射線，電離能力最強(qiáng)、穿透能力最弱，D錯(cuò)誤。6、C【解析】

ABD、光的衍射、折射反映光具有波動(dòng)性，光的偏振反映光是一種橫波，故A、B、D選項(xiàng)錯(cuò)誤；C、光電效應(yīng)反映光具有粒子性，故C選項(xiàng)正確。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、ABD【解析】

撤去沿y軸負(fù)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(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確；因加速度不變，則根據(jù)?v=at可知在任意相等的時(shí)間內(nèi)，小球的速度變化相同，選項(xiàng)B正確；小球沿y軸正向的加速度為，則，x方向：x=v0t，則當(dāng)x=y時(shí)解得t=2s，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在t=1s時(shí)，vy=at=1m/s，則此時(shí)小球的速度，則小球的動(dòng)能為，選項(xiàng)D正確.8、AD【解析】

下降過(guò)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(yùn)動(dòng)，A正確；過(guò)程中通過(guò)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(cuò)誤；當(dāng)金屬棒速度為時(shí)，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(dāng)時(shí)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(dāng)r小于r0時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力：分析間距離為時(shí)分子勢(shì)能最??；當(dāng)r由小于逐漸增大到10r0的過(guò)程中，和均減小，是分子的平衡距離，此時(shí)分子間的作用力為0；所以在該過(guò)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(dá)到最大后又逐漸減小，A錯(cuò)誤，B正確；CD．當(dāng)時(shí)分子引力小于分子斥力，當(dāng)r減小時(shí)，分子之間的作用力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大；當(dāng)時(shí)分子引力大于分子斥力當(dāng)r增大時(shí)，分子之間的作用力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大．所以當(dāng)r等于時(shí)，分子勢(shì)能最小，C正確，D錯(cuò)誤．故選BC.【點(diǎn)睛】當(dāng)分子間距離等于平衡距離時(shí)，分子力為零，分子勢(shì)能最?。徽莆辗肿娱g作用力與分子間距離的關(guān)系、分子清楚圖象，即可正確解題．10、ACE【解析】

A．做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，其振動(dòng)能量與振幅有關(guān)，振幅越大，振動(dòng)的能量越大，選項(xiàng)A正確；B．做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)所受合外力不一定為零，例如單擺經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)合力不為零，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．根據(jù)可知，單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期跟振幅及擺球質(zhì)量無(wú)關(guān)，選項(xiàng)C正確；D．只有當(dāng)障礙物（或孔）的尺寸比波長(zhǎng)小或差不多時(shí)，才能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；E．單擺在周期性的外力作用下做受迫運(yùn)動(dòng)，當(dāng)外力的頻率等于單擺的固有頻率時(shí)，會(huì)產(chǎn)生共振現(xiàn)象，振幅最大；則當(dāng)外力的頻率大于單擺的固有頻率時(shí)，隨頻率的增加，單擺的振幅會(huì)越小，選項(xiàng)E正確；故選ACE.三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、3.009.64【解析】(1)由于小球通過(guò)光電門的時(shí)間極短，可以利用其平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度，因此有：滑塊經(jīng)過(guò)光電門A時(shí)的速度表達(dá)式為：；滑塊經(jīng)過(guò)光電門B時(shí)的速度表達(dá)式為：(2)設(shè)物體的加速度為a,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)公有：，解得：．12、1.075DAD【解析】（1）游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為，游標(biāo)讀數(shù)為：，所以最終讀數(shù)為：；（2）根據(jù)動(dòng)能定理：，可見(jiàn)s與t2成反比，即與成正比，故應(yīng)作出圖象．（3）經(jīng)前面分析知，要使圖象為過(guò)原點(diǎn)的直線，應(yīng)保證小車初動(dòng)能為零，即必須保證小車從靜止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始釋放，故選C。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)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(cè)磁場(chǎng)中均做半徑為D的勻速圓周運(yùn)動(dòng)r=D，由可得(2)由題意，所加磁場(chǎng)的形狀如圖；通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)間最長(zhǎng)的是沿磁場(chǎng)邊緣運(yùn)動(dòng)的粒子在左邊磁場(chǎng)中的時(shí)間為在右邊磁場(chǎng)中的時(shí)間為總時(shí)間為：(3)磁場(chǎng)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(guān)系，結(jié)合折射定律求出出射光線的方向；根據(jù)幾何關(guān)系，求出第一次的出射點(diǎn)距C的距離；【詳解】(1)因?yàn)?，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(guān)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