2022年豫南九校物理高二下期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試模擬試題含解析

2021-2022高二下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫(xiě)在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿(mǎn)、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無(wú)效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫(xiě)清楚，線(xiàn)條、符號(hào)等須加黑、加粗．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、測(cè)得一杯水的體積為V，已知水的密度為ρ，摩爾質(zhì)量為M，阿伏伽德羅常數(shù)為NA，則水分子的直徑d和這杯水中水分子的總數(shù)N分別為A．B．C．D．2、圖中a、b、c、d為四根與紙面垂直的長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)，其橫截面位于正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上，導(dǎo)線(xiàn)中通有大小相同的電流，方向如圖所示．一帶正電的粒子從正方形中心O點(diǎn)沿垂直于紙面的方向向外運(yùn)動(dòng)，它所受洛倫茲力的方向是()A．向上 B．向下 C．向左 D．向右3、如圖所示，直角三棱鏡ABC的一個(gè)側(cè)面BC緊貼在平面鏡上，∠BAC＝，從點(diǎn)光源S發(fā)出的一個(gè)細(xì)光束SO射到棱鏡的另一側(cè)面AC上．適當(dāng)調(diào)整入射光SO的方向，當(dāng)SO與AC面成α角時(shí)，其折射光在鏡面發(fā)生一次反射，從AC面射出后恰好與SO重合，則此棱鏡的折射率為()A．B．C．D．4、一質(zhì)量為1kg的質(zhì)點(diǎn)靜止于光滑水平面上，從t＝0時(shí)刻開(kāi)始，受到如圖所示的水平外力作用，下列說(shuō)法正確的是()A．第1s末質(zhì)點(diǎn)的速度為2m/sB．第2s末外力做功的瞬時(shí)功率最大C．第1s內(nèi)與第2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量增加量之比為1∶2D．第1s內(nèi)與第2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能增加量之比為4∶55、一正弦交變電流的電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示．由圖可知該交變電流（

）A．周期為0.125s

B．電壓的有效值為10VC．電壓的最大值為20VD．電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u=20sin4πt（V）6、以下說(shuō)法正確的是()A．所有分子直徑的數(shù)量級(jí)為10－10mB．布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)C．分子間同時(shí)存在分子引力和分子斥力D．?dāng)U散現(xiàn)象說(shuō)明分子做布朗運(yùn)動(dòng)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，一束光射向半圓形玻璃磚的圓心O，經(jīng)折射后分為兩束單色光a和b．下列判斷正確的是A．玻璃磚對(duì)a光的折射率小于對(duì)b光的折射率B．在玻璃磚中，a光的波長(zhǎng)大于b光的波長(zhǎng)C．在玻璃磚中，a光的傳播速度大于b光的傳播速度D．逐漸增大入射角，a光將比b光先發(fā)生全反射8、如圖所示，一質(zhì)量為m的衛(wèi)星繞地球在橢圓軌道I上運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)轉(zhuǎn)周期為T(mén)0，軌道I上的近地點(diǎn)A到地球球心的距離為，遠(yuǎn)地點(diǎn)C到地球球心的距離為b，BD為橢圓軌道的短軸，A、C兩點(diǎn)的曲率半徑均為k（通過(guò)該點(diǎn)和曲線(xiàn)上緊鄰該點(diǎn)兩側(cè)的兩點(diǎn)作一圓，在極限情況下，這個(gè)圓就叫做該點(diǎn)的曲率圓，如右下圖中的虛線(xiàn)圓，其半徑p叫做該點(diǎn)的曲率半徑）。若地球的質(zhì)量為M，引力常量為G。則（）A．衛(wèi)星在軌道I上運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能小于在軌道II上運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能B．如果衛(wèi)星要從軌道II返回到軌道I，則在C位置時(shí)動(dòng)力氣源要向后噴氣C．衛(wèi)星從C→D→A的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，萬(wàn)有引力對(duì)其做的功為D．衛(wèi)星從C→D→A的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，萬(wàn)有引力對(duì)其做的功為9、關(guān)于溫度的物理意義,下列說(shuō)法中正確的是()A．溫度是物體冷熱程度的客觀反映B．人如果感覺(jué)到某個(gè)物體很涼,就說(shuō)明這個(gè)物體的溫度很低C．熱量會(huì)自發(fā)地從含熱量多的物體傳向含熱量少的物體D．熱量會(huì)自發(fā)地從溫度較高的物體傳向溫度較低的物體10、氡222是一種天然放射性氣體，被吸入后，會(huì)對(duì)人的呼吸系統(tǒng)造成輻射損傷．它是世界衛(wèi)生組織公布的主要環(huán)境致癌物質(zhì)之一．下列說(shuō)法正確的是（）A．氡222衰變成釙218，其衰變方程為86B．氡222衰變成釙218，其衰變方程為86C．已知氡222的半衰期是3.8天，經(jīng)過(guò)19天32g的86222RnD．已知氡222的半衰期是3.8天，經(jīng)過(guò)15.2天32g的86222Rn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）某實(shí)驗(yàn)小組為驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，將一輕彈簧壓縮并用細(xì)線(xiàn)拴住置于水平光滑桌面上，緊挨著壓縮后的輕彈簧兩端分別放置大小相等、質(zhì)量不等的小球a和b，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，如題11圖所示．將細(xì)線(xiàn)燒斷，球被彈出，兩小球飛離桌面前都已離開(kāi)彈簧．(1)若只需驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，請(qǐng)你在以下操作中選出最簡(jiǎn)單有效的操作步驟________（只填寫(xiě)操作步驟前的字母代號(hào)）A．用螺旋測(cè)微器測(cè)量出小球的直徑d；B．用刻度尺測(cè)量出桌面離水平地面的豎直高度h；C．用天平分別測(cè)量出a、b兩小球的質(zhì)量ma和mb；D．用重錘線(xiàn)分別懸于小球a和b飛離桌子邊緣的位置，待其靜止時(shí)記下重錘在地面上的投影點(diǎn)O1、O2；E．燒斷細(xì)線(xiàn)，記下兩小球a和b第一次落地時(shí)的位置M點(diǎn)和N點(diǎn)；F．用刻度尺分別測(cè)量O1M的長(zhǎng)度Sa和O2N的長(zhǎng)度Sb；G．利用h、g（重力加速度）計(jì)算時(shí)間，再用Sa和Sb計(jì)算出兩球水平飛出速度va、vb．(2)請(qǐng)你寫(xiě)出驗(yàn)證動(dòng)量守恒最簡(jiǎn)單有效的關(guān)系式____________（選用d、h、ma、mb、g、Sa、Sb表示）．(3)若實(shí)驗(yàn)小組還需測(cè)定燒斷細(xì)線(xiàn)前，壓縮彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能．則彈性勢(shì)能的表達(dá)式EP=________（選用d、h、ma、mb、g、Sa、Sb表示）．12．（12分）霍爾效應(yīng)是電磁基本現(xiàn)象之一，近期我國(guó)科學(xué)家在該領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)研究上取得了突破性進(jìn)展．如圖1所示，在一矩形半導(dǎo)體薄片的P，Q間通入電流I，同時(shí)外加與薄片垂直的磁場(chǎng)B，在M，N間出現(xiàn)電壓UH，這個(gè)現(xiàn)象稱(chēng)為霍爾效應(yīng)，UH稱(chēng)為霍爾電壓，且滿(mǎn)足UH＝kIBd，式中d為薄片的厚度，k(1)若該半導(dǎo)體材料是空穴(可視為帶正電粒子)導(dǎo)電，電流與磁場(chǎng)方向如圖1所示，該同學(xué)用電壓表測(cè)量UH時(shí)，應(yīng)將電壓表的“＋”接線(xiàn)柱與______(填“M”或“N”)端通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)相連．(2)已知薄片厚度d＝0.40mm，該同學(xué)保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.10T不變，改變電流I的大小，測(cè)量相應(yīng)的UH值，記錄數(shù)據(jù)如下表所示．根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖2中畫(huà)出UH—I圖線(xiàn)，利用圖線(xiàn)求出該材料的霍爾系數(shù)為_(kāi)_____×10－3V·m·A－1·T－1(保留2位有效數(shù)字).(3)該同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)，使半導(dǎo)體薄片中的電流反向再次測(cè)量，取兩個(gè)方向測(cè)量的平均值，可以減小霍爾系數(shù)的測(cè)量誤差，為此該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖3所示的測(cè)量電路，S1，S2均為單刀雙擲開(kāi)關(guān)，虛線(xiàn)框內(nèi)為半導(dǎo)體薄片(未畫(huà)出)．為使電流從Q端流入，P端流出，應(yīng)將S1擲向________(填“a”或“b”)，S2擲向________(填“c”或“d”)．為了保證測(cè)量安全，該同學(xué)改進(jìn)了測(cè)量電路，將一合適的定值電阻串聯(lián)在電路中．在保持其它連接不變的情況下，該定值電阻應(yīng)串聯(lián)在相鄰器件________和________(填器件代號(hào))之間．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）一圓筒形汽缸靜置于地面上，如圖所示。汽缸筒的質(zhì)量為M，活塞及活塞上的手柄的質(zhì)量為m，活塞的橫截面積為S，大氣壓強(qiáng)為p0，現(xiàn)用力將活塞緩慢向上提，求汽缸剛離開(kāi)地面時(shí)汽缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)。（忽略汽缸壁與活塞間的摩擦）14．（16分）如圖所示，質(zhì)量M＝2kg的木塊套在水平固定桿上，并用輕繩與質(zhì)量m＝1kg的小球相連，今用跟水平方向成60°角的力拉著小球并帶動(dòng)木塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中M、m的相對(duì)位置保持不變，g＝10m/s2.在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，求：(1)輕繩與水平方向的夾角θ；(2)木塊M與水平桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.15．（12分）對(duì)于同一物理問(wèn)題，常常可以從宏觀與微觀兩個(gè)不同角度進(jìn)行研究，找出其內(nèi)在聯(lián)系，從而更加深刻地理解其物理本質(zhì)．在正方體密閉容器中有大量某種氣體的分子，每個(gè)分子質(zhì)量為m，單位體積內(nèi)分子數(shù)量n為恒量．為簡(jiǎn)化問(wèn)題，我們假定：分子大小可以忽略；分子速率均為v，且與器壁各面碰撞的機(jī)會(huì)均等；分子與器壁碰撞前后瞬間，速度方向都與器壁垂直，且速率不變．（1）求一個(gè)氣體分子與器壁碰撞一次給器壁的沖量I的大??；（2）每個(gè)分子與器壁各面碰撞的機(jī)會(huì)均等，則正方體的每個(gè)面有六分之一的幾率．請(qǐng)計(jì)算在Δt時(shí)間內(nèi)，與面積為S的器壁發(fā)生碰撞的分子個(gè)數(shù)N；（3）大量氣體分子對(duì)容器壁持續(xù)頻繁地撞擊就形成了氣體的壓強(qiáng)．對(duì)在Δt時(shí)間內(nèi)，與面積為S的器壁發(fā)生碰撞的分子進(jìn)行分析，結(jié)合第（1）（2）兩問(wèn)的結(jié)論，推導(dǎo)出氣體分子對(duì)器壁的壓強(qiáng)p與m、n和v的關(guān)系式．

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】水的摩爾體積Vmol=；水分子數(shù)；將水分子看成球形，由，解得水分子直徑為，故選C．點(diǎn)睛：本題的解題關(guān)鍵是建立物理模型，抓住阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀與微觀的橋梁，也可以將水分子看成立方體形．2、B【解析】試題分析：帶電粒子在磁場(chǎng)中受洛倫茲力，磁場(chǎng)為4根長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)在O點(diǎn)產(chǎn)生的合磁場(chǎng)，根據(jù)右手定則，a在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向?yàn)樗较蜃?，b在O點(diǎn)產(chǎn)生磁場(chǎng)方向?yàn)樨Q直向上，c在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向?yàn)樗较蜃?，d在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向豎直向下，所以合場(chǎng)方向水平向左．根據(jù)左手定則，帶正電粒子在合磁場(chǎng)中洛倫茲力方向向下．故選B．考點(diǎn)：洛倫茲力方向判定（左手定則）和直導(dǎo)線(xiàn)周?chē)艌?chǎng)的判定（右手螺旋定則）．3、B【解析】

作出光路圖，依題意可知光垂直BC反射才能從AC面射出后恰好與SO重合，則光在AC面的入射角為90°-α，由幾何關(guān)系可知折射角為：r=90°-β．根據(jù)折射定律：，故B正確，ACD錯(cuò)誤．故選B．【點(diǎn)睛】解決幾何光學(xué)問(wèn)題的關(guān)鍵是根據(jù)題意正確畫(huà)出光路圖，然后根據(jù)幾何關(guān)系以及相關(guān)物理知識(shí)求解．4、D【解析】A、由動(dòng)量定理：，求出1s末、2s末速度分別為：、，A錯(cuò)誤；

B、第1s末的外力的功率，第2s末外力做功的瞬時(shí)功率：，B錯(cuò)誤；C、第1s內(nèi)與第2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量增加量之比為：，C錯(cuò)誤；D、第1秒內(nèi)與第2秒內(nèi)動(dòng)能增加量分別為：，，則：，動(dòng)能增加量的比值為4：5，D正確；故選D．5、C【解析】

由圖像可知，交流電的周期為0.25s

，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電壓的最大值為20V，電壓的有效值為，選項(xiàng)C正確，B錯(cuò)誤；，則電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u=20sin8πt（V），選項(xiàng)D錯(cuò)誤.6、C【解析】一般分子直徑的數(shù)量級(jí)為10－10m，并非所有的分子直徑的數(shù)量級(jí)為10－10m，故A錯(cuò)誤；、布朗運(yùn)動(dòng)是指懸浮在液體中的顆粒所做的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)，布朗運(yùn)動(dòng)是由于液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)對(duì)固體微粒的碰撞不平衡導(dǎo)致的，故B錯(cuò)誤；分子間同時(shí)存在分子引力和分子斥力，故C正確；擴(kuò)散現(xiàn)象說(shuō)明組成物質(zhì)的分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)而不是布朗運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤．所以C正確，ABD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、ABC【解析】

A.因?yàn)椴Ａ?duì)b光的偏折程度大于a光，所以玻璃對(duì)b光的折射率大于對(duì)a光的折射率，故A項(xiàng)與題意相符；BC.由公式可知，在玻璃磚中，a光的傳播速度大于b光的傳播速度，再根據(jù)所以所以在玻璃磚中，a光的波長(zhǎng)大于b光的波長(zhǎng)，故BC項(xiàng)與題意相符；D.由于玻璃對(duì)b光的折射率大于對(duì)a光的折射率，根據(jù)可知，b光的臨界角小于a光的臨界角，所以逐漸增大入射角，b光將比a光先發(fā)生全反射，故D項(xiàng)與題意不相符．8、AD【解析】AB.衛(wèi)星在要從軌道II上變軌到軌道I，需在C點(diǎn)向前噴氣減速，故在軌道I上運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能小于在軌道II上運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．萬(wàn)有引力對(duì)它做的功等于勢(shì)能的減小量，等于動(dòng)能的增加量W=，根據(jù)萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力知，，聯(lián)立解得萬(wàn)有引力對(duì)它做的功W=，故C錯(cuò)誤，B正確；故選：AD9、AD【解析】

A.溫度是分子的平均動(dòng)能的標(biāo)志，是物體冷熱程度的客觀反映，故A正確；B.人感覺(jué)到的溫度高低與物體的溫度、以及熱傳遞的快慢都有關(guān)，人感覺(jué)到某個(gè)物體很涼，但不能說(shuō)明這個(gè)物體的溫度很低．故B錯(cuò)誤；CD.發(fā)生熱傳遞的條件是存在溫度差，所以熱量總是由高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體，但物體不含有熱量，故C錯(cuò)誤，D正確．10、BC【解析】根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得該衰變方程為86222Rn→84218Po+24He，A錯(cuò)誤B正確；根據(jù)m=m0【點(diǎn)睛】根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒確定衰敗的產(chǎn)物．經(jīng)過(guò)一個(gè)半衰期有半數(shù)發(fā)生衰變，根據(jù)m=m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、CDEFmaSa【解析】

(1)(2)球離開(kāi)桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)，取A的初速度方向?yàn)檎较颍瑑汕蛸|(zhì)量和平拋初速度分別為：ma、mb、va、vb，平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移分別為Sa、Sb，平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，需要驗(yàn)證的方程：0=mava(3)平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向h=12gt2，得到t=2hg，對(duì)系統(tǒng)根據(jù)能量守恒定律有12、（1）M（2）1.5(1.4～1.6)（3）bc，S1(或S2)，E【解析】（1）根據(jù)左手定則得，正電荷向M端偏轉(zhuǎn)，所以應(yīng)將電壓表的“+”接線(xiàn)柱與M端通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)相連．（2）UH-I圖線(xiàn)如圖所示．根據(jù)UH＝kIBd知，圖線(xiàn)的斜率為kBd=k0.10.4×10-3=0.375，解得霍爾系數(shù)為：k=1.5×10-3V?m?A-1?T-1．

（3）為使電流從Q端流入，P端流出，應(yīng)將S1擲向四、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、【解析】

在整個(gè)上提過(guò)程中氣缸內(nèi)氣體的溫度保持不變，發(fā)生等溫變化，先對(duì)活塞為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件求出初態(tài)時(shí)氣體的壓強(qiáng)，再以活塞和汽缸整體為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件求出末態(tài)氣體的壓強(qiáng)，聯(lián)立求解即可?！驹斀狻恳曰钊麨檠芯繉?duì)象，受重力、向上的拉力、外界大氣向下的壓力和封閉氣體向上的壓力，由平衡條件得：F+PS=mg+P0S以活塞和汽缸整體為研究對(duì)象，受重力、向上的拉力，由平衡條件得：F=（M+m）g聯(lián)立①②得：P=【點(diǎn)睛】本題主要考查了氣體的等溫變化的應(yīng)用，較為