2021-2022學(xué)年湖南長(zhǎng)沙市物理高二第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)模擬試題含解析

2021-2022高二下物理期末模擬試卷考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)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(hào)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(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。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、一瓶無害放射性同位素溶液，其半衰期為20天，測(cè)得每分鐘衰變6×106次，今將這瓶溶液倒入一水庫(kù)中，80天后可以認(rèn)為溶液已均勻分布在水庫(kù)中，現(xiàn)取2m3水樣本測(cè)得每分鐘衰變20次，則該水庫(kù)蓄水量為（）A．1.875×104m3B．1.875×105m3C．3.75×104m3D．3.75×105m32、下列關(guān)于重心、彈力和摩擦力的說法，正確的是()A．物體的重心一定在物體的幾何中心上B．勁度系數(shù)越大的彈簧，產(chǎn)生的彈力越大C．動(dòng)摩擦因數(shù)與物體之間的壓力成反比，與滑動(dòng)摩擦力成正比D．靜摩擦力的大小是在零和最大靜摩擦力之間發(fā)生變化3、“縱跳摸高”是一種很好的有助于青少年長(zhǎng)高的運(yùn)動(dòng)．其動(dòng)作要領(lǐng)是原地屈膝兩腳快速用力蹬地，跳起騰空后充分伸展上肢摸到最高點(diǎn)．則人在進(jìn)行縱跳摸高時(shí)，從他開始屈膝到摸到最高點(diǎn)的過程中()A．人始終處于超重狀態(tài)B．人始終處于失重狀態(tài)C．地面支持力對(duì)人的沖量與重力沖量的大小相等D．地面支持力對(duì)人做的功等于重力勢(shì)能的增量4、固體M、N在一定壓強(qiáng)下的熔化曲線如圖所示，則（）A．固體M有可能是玻璃、橡膠B．固體M的bc段表示固液共存狀態(tài)C．固體N的分子（或原子、離子）排列一定有規(guī)則D．固體N的物理性質(zhì)可能是各向異性的5、下列說法正確的是（）A．量子論是愛因斯坦首先提出的B．光的強(qiáng)度越大，則光子的能量也就越大C．大量氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，只能發(fā)射某些特定頻率的光子D．鈾發(fā)生衰變成釷時(shí)，粒子與釷的質(zhì)量之和等于鈾的質(zhì)量6、某靜電除塵設(shè)備集塵板的內(nèi)壁帶正電，兩板的帶電量相等，中心位置有一個(gè)帶負(fù)電的電極，它們之間的電場(chǎng)線分布如圖所示，A、B兩點(diǎn)關(guān)于電極對(duì)稱，C是電場(chǎng)中的另一點(diǎn)．則A．B點(diǎn)電勢(shì)比C點(diǎn)高B．A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度比C點(diǎn)大C．A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)不等D．A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小方向都相同二、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、已知電源的交變電流的電壓表達(dá)式為u=2002sin120πt(V),電源的內(nèi)阻不計(jì)。下列說法正確的是（）A．用電壓表測(cè)該電源電壓其示數(shù)為2002

VB．將該電壓加在220Ω的電阻兩端，則該電阻消耗的電功率為220

WC．交流點(diǎn)的的頻率為60Hz，電流方向每秒改變60次D．t=0.1s時(shí)，該交流電壓的瞬時(shí)值為0V8、在圖示的遠(yuǎn)距離輸電電路圖中，發(fā)電機(jī)通過升壓變壓器T1和降壓變壓器T2向用戶供電．已知升壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為1：3，輸電線的總電阻R＝2.5Ω，降壓變壓器T2的原、副線圈匝數(shù)之比為5：1，降壓變壓器的副線圈與滑動(dòng)變阻器組成閉合電路．當(dāng)負(fù)載R0＝1.1Ω時(shí)，降壓變壓器副線圈兩端交變電壓u＝220sinl00πt（V）．若將變壓器視為理想變壓器，則A．通過R的電流為25AB．升壓變壓器的輸入功率為4.8×104WC．發(fā)電機(jī)的輸出電壓為400VD．當(dāng)負(fù)載電阻R0增大時(shí)，發(fā)電機(jī)的輸出功率增大9、一個(gè)靜止的放射性原子核處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，由于發(fā)生了衰變而形成了如圖所示的兩個(gè)圓形徑跡，兩圓半徑之比為1：16，則（）A．該原子核發(fā)生了α衰變B．反沖核沿小圓作逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)C．原靜止的原子核的原子序數(shù)為15D．沿大圓和沿小圓運(yùn)動(dòng)的粒子的周期相同10、如圖所示，在光滑水平面上，木塊B與勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接構(gòu)成彈簧振子，木塊A疊放在B上表面，A與B之間的最大靜摩擦力為fm，A、B質(zhì)量分別為m和M，為使A和B在振動(dòng)過程中不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則（）A．它們的振幅不能大于B．它們的振幅不能大于C．它們的最大加速度不能大于D．它們的最大加速度不能大于三、實(shí)驗(yàn)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）在測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度的實(shí)驗(yàn)中，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄紙帶運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，如圖所示為小車帶動(dòng)的紙帶上記錄的一些點(diǎn)，在每相鄰的兩點(diǎn)之間都有四個(gè)點(diǎn)未畫出．按時(shí)間順序取0、1、2、3、4、5六個(gè)點(diǎn)，用米尺量出1、2、3、4、5點(diǎn)到0點(diǎn)的距離如圖所示．(1)當(dāng)打第3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)，小車的速度為____________(2)若小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，小車的加速度為_______________。12．（12分）橡皮筋也像彈簧一樣，在彈性限度內(nèi)伸長(zhǎng)量x與彈力F成正比，即F=kx，k的值與橡皮筋的原長(zhǎng)L、橫截面積S有關(guān)，理論與實(shí)驗(yàn)都證明，其中Y是由材料決定的常數(shù)，材料力學(xué)中稱之為楊氏模量（2）在國(guó)際單位中，楊氏模量Y的單位應(yīng)為_______．A．NB．mC．N/mD．（2）某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得該橡皮筋的一些數(shù)據(jù)，做出了外力F與伸長(zhǎng)量x之間的關(guān)系圖像如圖所示，由圖像可求得該橡皮筋的勁度系數(shù)k=_____________N/m（3）若橡皮條的原長(zhǎng)為2．0cm，面積為2．0，則該橡皮筋的楊氏模量Y的大小是_________（只填數(shù)字，單位?。?）中正確單位，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）四、計(jì)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）如圖所示為內(nèi)徑均勻的U形管，其內(nèi)部盛有水銀，右端封閉空氣柱長(zhǎng)12cm，左端被一重力不計(jì)的輕質(zhì)活塞封閉一段長(zhǎng)10cm的空氣柱．當(dāng)環(huán)境溫度t1=27℃時(shí)，兩側(cè)水銀面的高度差為2cm．當(dāng)環(huán)境溫度變?yōu)閠2時(shí)，兩側(cè)水銀面的高度相等．已知大氣壓強(qiáng)p0=75cmHg，求：①溫度t2的數(shù)值；②左端活塞移動(dòng)的距離．14．（16分）如圖所示，平行金屬板PQ、MN水平地固定在地面上方的空間，金屬板長(zhǎng)l=20cm，兩板間距d=10cm，兩板間的電壓UMP=100V，在距金屬板M端左下方某位置有一粒子源A，從粒子源斜向右上連續(xù)發(fā)射速度相同的帶電粒子，發(fā)射速度相同的帶電粒子，射出的帶電粒子在空間通過一垂直于紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.20T的圓形區(qū)域勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫出）后，恰好從金屬板PQ左端的下邊緣水平進(jìn)入兩金屬板間，帶電粒子在電場(chǎng)力作用下恰好從金屬板MN的右邊緣飛出．已知帶電粒子的比荷，粒子重力不計(jì)，（計(jì)算結(jié)果可用根號(hào)表示）．求：（1）帶電粒子射入電場(chǎng)時(shí)的速度大小v；（2）圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的最小半徑r；15．（12分）如圖所示，水平放置的兩條平行金屬導(dǎo)軌相距L=lm，處在豎直向下的B=0.5T勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬棒MN置于平導(dǎo)軌上，金屬棒與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，MN的質(zhì)量為m=0.2kg，MN的電阻為r=1.0Ω，與水平導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，外接電阻R=1.5Ω．從t=0時(shí)刻起，MN棒在水平外力F的作用下由靜止開始以a=2m/s2的加速度向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，水平導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，g=10m/s2，求：（1）t=5s時(shí)，外接電阻R消耗的電功率；（2）t=0～2.0s時(shí)間內(nèi)通過金屬棒MN的電荷量；（3）規(guī)定圖示F方向作為力的正方向，求出F隨時(shí)間t變化的函數(shù)關(guān)系；（4）若改變水平外力F的作用規(guī)律，使MN棒的運(yùn)動(dòng)速度v與位移x滿足關(guān)系：V=0.5x，求MN棒從靜止開始到x=6m的過程中，水平外力F所做的功．

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、C【解析】設(shè)水庫(kù)中的水量為Qm3，80天后水庫(kù)中所有放射性元素每分鐘衰變的次數(shù)為10Q，放射性元素原有質(zhì)量為mo，8天后剩余質(zhì)量為m；則有：10Q6×106=mm0，又m=故選C?！军c(diǎn)睛】根據(jù)半衰期公式，利用比例相等的方法求水庫(kù)的容量。2、D【解析】試題分析：A．重心不一定在物體的幾何中心上，只有質(zhì)量分布均勻，形狀規(guī)則的物體，重心才在其幾何重心，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)彈簧彈力的表達(dá)式F=kx，x為伸長(zhǎng)量或壓縮量，k為彈簧的勁度系數(shù)，可知：彈力不僅跟勁度系數(shù)有關(guān)，還跟伸長(zhǎng)量或壓縮量有關(guān)，故B錯(cuò)誤；C．動(dòng)摩擦因數(shù)與接觸面的粗糙程度有關(guān)，與物體之間的壓力、滑動(dòng)摩擦力無關(guān)，故C錯(cuò)誤；D．靜摩擦力的大小是在零和最大靜摩擦力之間發(fā)生變化的，當(dāng)超過最大靜摩擦力之后就開始相對(duì)運(yùn)動(dòng)了，此后就是滑動(dòng)摩擦力了，故D正確．故選D3、C【解析】試題分析：人開始屈膝，要加速下降，故加速度是向下的，此時(shí)失重，再起立時(shí)，加速向上，加速度向上，此時(shí)超重，故人并不始終處于超重和失重狀態(tài)，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；對(duì)整個(gè)過程分析可知，總動(dòng)量的變化量為0，人在整個(gè)過程中受重力和地面對(duì)人的支持力，故二個(gè)力的沖量大小相等，方向相反，選項(xiàng)C正確；人上升，其重力勢(shì)能增大，并不是地面對(duì)人做功產(chǎn)生的，地面對(duì)人不做功，因?yàn)樵撟饔昧﹄m然作用在人的身上，但該力沒有移動(dòng)距離，人的重力勢(shì)能的增加靠的是人體自身機(jī)體的能量，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．考點(diǎn)：超重、失重，動(dòng)量定理．4、B【解析】

AB.晶體是在固定的溫度下熔化為液體，而非晶體是隨著溫度的升高逐漸由硬變軟，最后變成液體．那么bc段表示晶體的固液共存狀態(tài)，而玻璃、橡膠是非晶體，沒有固定的熔點(diǎn)，A錯(cuò)誤B正確．CD.曲線N是非晶體在一定壓強(qiáng)下的熔化過程，所以非晶體的分子（或原子、離子）排列沒有規(guī)則，非晶體的物理性質(zhì)可能是各向同性，CD錯(cuò)誤．5、C【解析】普朗克提出了量子論，愛因斯坦提出了光子說，A錯(cuò)誤；根據(jù)知，光子能量與光子頻率有關(guān)，與光強(qiáng)度無關(guān)，B錯(cuò)誤；大量氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，根據(jù)公式可知，輻射光的頻率大小由能級(jí)差決定，只能發(fā)射某些特定頻率的光子，種類可用公式計(jì)算得出，C正確；衰變的過程中有質(zhì)量虧損，即衰變后粒子與釷核的質(zhì)量之和小于衰變前鈾核的質(zhì)量，D錯(cuò)誤．6、A【解析】

由對(duì)稱性可知，A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；因順著電場(chǎng)線電勢(shì)降低，A點(diǎn)電勢(shì)比C點(diǎn)高，則B點(diǎn)電勢(shì)比C點(diǎn)高，選項(xiàng)A正確；A點(diǎn)的電場(chǎng)線較C點(diǎn)稀疏，可知A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度比C點(diǎn)小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同，但是方向不同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.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、BD【解析】

根據(jù)電壓表達(dá)式中各物理量的含義去分析周期、有效值瞬時(shí)值，由功率公式計(jì)算消耗的電功率，t=0.1s帶入瞬時(shí)值表達(dá)式求解瞬時(shí)值?！驹斀狻坑捎谡医蛔冸妷旱淖畲笾禐?202V，所以有效值為220V，電壓表顯示的是有效值為220V，故A錯(cuò)誤；將該電壓加在220Ω的電阻兩端，則該電阻消耗的電功率為：P＝U2R=2202220W=220W，故B正確；由ω=2πf=120π，得f=60Hz，矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中每轉(zhuǎn)一圈，電流方向改變兩次，故電流方向每秒改變120次，故C錯(cuò)誤；當(dāng)t=0.1s時(shí)，8、BC【解析】

用電器的電流為，降壓變壓器原線圈的電流為，故A錯(cuò)誤；升壓變壓器的輸入功率為：，發(fā)電機(jī)的輸出電壓即為升壓器原線圈的電壓,因?yàn)?，所以得：，故BC正確；當(dāng)用電器的電阻R0增大時(shí)，由于電壓不變，電流減小，輸電線上損失的功率減小，發(fā)電機(jī)的輸出功率減小，故D錯(cuò)誤。故選BC．9、BCD【解析】試題分析：據(jù)題意，在發(fā)生衰變前原子核處于靜止?fàn)顟B(tài)，發(fā)生衰變時(shí)由于動(dòng)量守恒，兩個(gè)新原子核的動(dòng)量大小相等，據(jù)：R=mv/qB，有mv=qBR，由于兩圓半徑之比為1:16，則可知大圓為電荷數(shù)較小的新核軌跡，且向下運(yùn)動(dòng)，小圓為電荷數(shù)較大的新核的軌跡，且向上運(yùn)動(dòng)，所以可以判斷這是β衰變，則A選項(xiàng)錯(cuò)誤而B選項(xiàng)正確；據(jù)反應(yīng)前后電荷數(shù)守恒，可以確定原靜止核原子序數(shù)為15，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；據(jù)T="2"m/qB可知，由于兩個(gè)新核的荷質(zhì)比不相同，所以周期也不相同，D選項(xiàng)錯(cuò)誤．考點(diǎn)：本題考查帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．10、BD【解析】

A和B在振動(dòng)過程中恰好不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，AB間靜摩擦力達(dá)到最大，此時(shí)振幅最大．先以A為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，再對(duì)整體研究，根據(jù)牛頓第二定律和胡克定律求出振幅．【詳解】當(dāng)A和B在振動(dòng)過程中恰好不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，AB間靜摩擦力達(dá)到最大，此時(shí)AB到達(dá)最大位移處．根據(jù)牛頓第二定律，以A為研究對(duì)象，最大加速度：

；以整體為研究對(duì)象：kx=（M+m）a；聯(lián)立兩式得到最大振幅：x=，故AC錯(cuò)誤，BD正確；故選BD．三、實(shí)驗(yàn)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、【解析】

(1)[1]利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這一段時(shí)間內(nèi)的平均速度，則小車在第3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)的速度為：(2)[2]根據(jù)“逐差法”可以求出加速度的大小，得：負(fù)號(hào)表示加速度方向與初速度方向相反，加速度為：。12、D【解析】

（2）由題意知Y=，故Y的單位是，故選D（2）橡皮筋的勁度系數(shù)是F-x圖象的斜率，由圖象得k=（3）根據(jù)楊氏模量公式知Y==四、計(jì)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、①-5℃；②2.1cm【解析】

設(shè)U形管的截面積為S對(duì)右端封閉空氣柱：初態(tài)：p1=77cmHg，V1=12S，T1=300K末態(tài)：p2=75cmHg，V2=11S，T2=t2+273K由得：解得t2=-5℃，T2=t2+273K=268K②對(duì)左端封閉空氣柱V1′=10S，T1′=300K，T2′=268K，V2′=L2′S由解得L2′=8.9cm故活塞移動(dòng)的距離△x=（10+1-8.9）cm=2.1cm14、v=2.0×104m/s;r=0.035m【解析】（1）設(shè)帶電粒子從PQ左邊緣進(jìn)入電場(chǎng)的速度為v，由MN板右邊緣飛