2022屆山西省晉中市祁縣二中物理高二下期末學(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考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、甲、乙兩個(gè)物體在同一直線上運(yùn)動(dòng)(始終沒有相遇)，當(dāng)規(guī)定向東為正方向時(shí)，它們的加速度分別為a甲＝4m/s2，a乙＝－4m/s2.下列對(duì)甲、乙兩物體運(yùn)動(dòng)情況的判斷中，正確的是()A．甲的加速度大于乙的加速度B．甲、乙兩物體的運(yùn)動(dòng)方向一定相反C．甲的加速度方向和速度方向一致，乙的加速度方向和速度方向相反D．甲、乙兩物體的速度都有可能越來越大2、在能源需求劇增的現(xiàn)代社會(huì)，核能作為一種新能源被各國競(jìng)相開發(fā)利用．核原料中的钚（Pu）是一種具有放射性的超鈾元素，钚的一種同位素的半衰期為24100年，其衰變方程為→X＋＋γ，下列有關(guān)說法中正確的是A．X原子核中含有92個(gè)中子B．钚衰變發(fā)出的γ射線具有很強(qiáng)的電離能力C．20克的經(jīng)過48200年后，還有5克未衰變D．钚核衰變前的質(zhì)量等于衰變后X、He核的質(zhì)量之和3、如圖所示，在豎直方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬框架ABCD（框架電阻忽略不計(jì)）固定在水平面內(nèi)，AB與CD平行且足夠長，BC與CD夾角θ（θ<90°），光滑均勻?qū)w棒EF（垂直于CD）緊貼框架，在外力作用下以垂直于自身的速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過C點(diǎn)作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，下列關(guān)于電路中電流大小I與時(shí)間t、消耗的電功率P與導(dǎo)體棒水平移動(dòng)的距離x變化規(guī)律的圖象中正確的是（）A． B． C． D．4、一根彈性長繩沿x軸放置，左端點(diǎn)位于坐標(biāo)原點(diǎn)，A點(diǎn)和B點(diǎn)分別是繩上x1=2m、x2=5m處的質(zhì)點(diǎn)．用手握住繩的左端，當(dāng)t＝1時(shí)使手開始沿y軸做簡諧振動(dòng)，在t＝1．5s時(shí)，繩上形成如圖所示的波形．下列說法中正確的是（）A．此列波的波長為1m，波速為4m/sB．此列波為橫波，左端點(diǎn)開始時(shí)先向上運(yùn)動(dòng)C．當(dāng)t=2．5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)B開始振動(dòng)D．在t=3．5s后，A、B兩點(diǎn)的振動(dòng)情況總相同5、矩形金屬線圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)E隨時(shí)間t變化的情況如圖所示。下列說法中正確的是A．此交流電的頻率為0.2HzB．此交流電動(dòng)勢(shì)的有效值為1VC．t＝0.1s時(shí)，線圈平面與磁場(chǎng)方向平行D．t＝0.1s時(shí)，穿過線圈平面的磁通量最大6、如圖所示，足夠長的平板車C靜止在水平地面上，固定在C上的A、B兩物體間有一根被壓縮的輕彈簧，B與C間的接觸面相糙，A與C及地面與C間的摩擦力可忽略不計(jì)．當(dāng)彈簧突然釋放后，下列說法正確的是A．A與B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B．B與C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C．若B相對(duì)C滑動(dòng)，則A、B、C組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D．B可能先做加速運(yùn)動(dòng)，后做減速運(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、把一個(gè)上表面是平面下表面是凸面的凸透鏡壓在一塊平面玻璃上，讓單色光從上方垂直射入，從上往下看凸透鏡，可以看到亮暗相間的圓環(huán)狀條紋（）A．圓環(huán)狀條紋是光經(jīng)凸透鏡上下兩個(gè)玻璃表面之間反射引起的千涉造成的B．圓環(huán)狀條紋是兩個(gè)玻璃表面之間的空氣膜引起的薄膜干涉造成的C．如果將凸透鏡的凸面曲率半徑增大而其它條件保持不變，觀察到的圓環(huán)亮紋間距變大D．如果改用波長更長的單色光照射而其它條件保持不變，觀察到的圓環(huán)亮紋間距變小8、如圖，物體P、Q置于光滑水平面上，某時(shí)刻分別在相同大小的水平恒力F1、F2作用下，由靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t，P、Q發(fā)生的位移大小關(guān)系為xP＜xQ，則t時(shí)刻A．F2的功率比F1的大B．P的速度比Q的大C．P的動(dòng)能比Q的大D．P與Q的動(dòng)量相等9、如圖甲，在光滑水平面上的兩小球發(fā)生正碰，小球的質(zhì)量分別為m1和m2，圖乙為它們碰撞前后的位移-時(shí)間圖象．已知m1=0.1kg，由此可以判斷（）A．碰后m2和m1都向右運(yùn)動(dòng)B．m2=0.3kgC．碰撞過程中系統(tǒng)沒有機(jī)械能的損失D．碰撞過程中系統(tǒng)損失了0.4J的機(jī)械能10、關(guān)于原子物理學(xué)知識(shí)，下列說法正確的是（）A．玻爾將量子觀念引入原子領(lǐng)域，成功地解釋了所有原子的光譜規(guī)律B．質(zhì)子與中子結(jié)合成氘核的過程一定會(huì)放出能量C．將放射性物質(zhì)放在超低溫的環(huán)境下，將會(huì)大大減緩它的衰變進(jìn)程D．鈾核（92238U）衰變?yōu)殂U核（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）在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)得到一條用電火花計(jì)時(shí)器打下的紙帶，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G共7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，計(jì)時(shí)器接在“110V50Hz”交流電源上（1）電火花計(jì)時(shí)器在紙帶上打點(diǎn)用的是電火花和_____（選填“復(fù)寫”或“墨粉”）紙．（1）他經(jīng)過測(cè)量并計(jì)算得到計(jì)時(shí)器在打B、C、D、E、F各點(diǎn)時(shí)物體的瞬時(shí)速度如下表，對(duì)應(yīng)點(diǎn)BCDEF速度（m/s）0.1410.1800.1180.1610.301以A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻為t＝0，試在如圖所示坐標(biāo)系中合理地選擇標(biāo)度，作出v﹣t圖象______，并利用該圖象求出物體的加速度a＝_____m/s1．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（3）如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的電壓變成110V，而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，那么加速度的測(cè)量值與實(shí)際值相比_____（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）．12．（12分）某同學(xué)利用圖示裝置，通過研究甲、乙兩個(gè)小球碰撞前、后的動(dòng)量關(guān)系來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律．（1）安裝器材時(shí)要注意:固定在桌邊的斜槽未端的切線要沿__________方向．（2）圖中點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓小球甲多次從斜軌道上位置由靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置，測(cè)量平拋射程；然后，把小球乙靜置于桌邊緣，再將小球甲從斜軌道上位置由靜止釋放，與小球乙相碰，并多次重復(fù)．接下來要完成的必要步驟是______（填選項(xiàng)前的字母）．A．測(cè)量小球甲的質(zhì)量和小球乙的質(zhì)量B．測(cè)量位置到平臺(tái)的高度C．測(cè)量桌邊緣到水平地面的高度D．分別找出甲、乙兩個(gè)小球相碰后平均落地點(diǎn)的位置、并測(cè)量平拋射程、（3）若兩小球碰撞前后的動(dòng)量守恒，則應(yīng)滿足的關(guān)系式為___________________（用（2）中測(cè)量的量表示）．（4）若碰撞為彈性碰撞，則還應(yīng)該滿足的關(guān)系是為__________________________（用（2）中測(cè)量的量表示）．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，導(dǎo)熱的圓柱形氣缸固定在水平桌面上，橫截面積為S、質(zhì)量為m1的活塞封閉著一定質(zhì)量的氣體（可視為理想氣體），活塞與氣缸間無摩擦且不漏氣，總質(zhì)量為m2的砝碼盤（含砝碼）通過左側(cè)豎直的細(xì)繩與活塞相連，細(xì)繩與兩定滑輪間的摩擦不計(jì)．當(dāng)環(huán)境溫度為T時(shí)，活塞離缸底的高度為h．現(xiàn)環(huán)境溫度發(fā)生變化，當(dāng)活塞再次平衡時(shí)活塞離缸底的高度為．①現(xiàn)環(huán)境溫度變?yōu)槎嗌伲竣诒３症僦械沫h(huán)境溫度不變，在砝碼盤中添加質(zhì)量為m的砝碼時(shí)，活塞返回到高度為h處，求大氣壓強(qiáng)．14．（16分）如圖所示，一個(gè)透明圓柱的橫截面半徑為R，AB是一條直徑，一束光平行于AB方向與AB相距處射向圓柱體，經(jīng)折射后恰從B點(diǎn)射出，光在真空中的傳播速度為c，求：①光在透明圓柱中傳播的速度；②光在透明圓柱中傳播的時(shí)間；③從B點(diǎn)射出的光線偏離原入射方向的夾角．15．（12分）如圖所示，平板車P的質(zhì)量為M，質(zhì)量為m的小物塊Q大小不計(jì)，位于平板車的左端，系統(tǒng)原來靜止在光滑水平地面上。一不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩長為R，一端懸于Q正上方高為R處，另一端系一質(zhì)量也為m的小球(大小不計(jì))。今將小球拉至懸線與豎直位置成60°角，由靜止釋放，小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)與Q的碰撞時(shí)間極短，且無能量損失。已知Q離開平板車時(shí)速度大小是平板車速度的兩倍，Q與P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，M∶m＝4∶1，重力加速度為g。求：(1)小物塊Q離開平板車時(shí)速度為多大？(2)平板車P的長度為多少？

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】試題分析：加速度是矢量，正負(fù)表示加速度的方向，當(dāng)加速度的方向與速度方向相同，物體做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度的方向與速度方向相反，物體做減速運(yùn)動(dòng)．加速度的正負(fù)只表示運(yùn)動(dòng)方向，不參與大于的比較，所以甲的加速度等于乙的加速度，兩者加速度方向相反，由于題中沒有給出兩者是相向運(yùn)動(dòng)還是同向運(yùn)動(dòng)，所以運(yùn)動(dòng)方向不一定相反，AB錯(cuò)誤；由于沒有給出兩者的運(yùn)動(dòng)方向，所以無法判斷加速度方向和速度方向的關(guān)系，故C錯(cuò)誤；當(dāng)加速度方向和速度方向相同時(shí)，即甲的速度方向?yàn)檎?，乙的速度方向?yàn)樨?fù)時(shí)，兩者的速度都越來越大，D正確．2、C【解析】根據(jù)核反應(yīng)方程可知，X原子核中電荷數(shù)為92個(gè)，質(zhì)量數(shù)為235，則中子數(shù)為143個(gè)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；钚衰變發(fā)出的γ射線具有很強(qiáng)的穿透能力，但是電離能力很弱，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；20克的經(jīng)過48200年后，剩余的量為克，即還有5克未衰變，選項(xiàng)C正確；由于反應(yīng)要放出能量，則钚核衰變前的質(zhì)量大于衰變后X、He核的質(zhì)量之和，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C.3、D【解析】

設(shè)金屬棒的速度為v，則運(yùn)動(dòng)過程中有效切割長度為：L=vt×tanθ；設(shè)金屬棒橫截面積為S，電阻率為ρ，則回路中電阻為：。所以回路中的電流為：，為定值。故AB錯(cuò)誤。設(shè)導(dǎo)體棒在到達(dá)B之前運(yùn)動(dòng)的距離為x，則有：電動(dòng)勢(shì)為：E=BLv=Bxtanθv，電阻為：功率為：，故開始功率隨著距離增大而均勻增大，當(dāng)通過B點(diǎn)之后，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變，回路中電阻不變，故功率不變，故D正確，C錯(cuò)誤。4、C【解析】試題分析：由題意可知，1．5s是半個(gè)周期的時(shí)間，故周期T=1s，由圖可知，半個(gè)波長為1m，故波長為2m，則波速為2m/s，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；因?yàn)槔K子沿x軸正方向傳播，由1．5s時(shí)最右端的質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，它應(yīng)該與振源的振動(dòng)方向相同，故左端點(diǎn)開始時(shí)應(yīng)該先向下運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)t=2．5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)要向右再傳播4×1．5m=2．1m的距離，此時(shí)B點(diǎn)正好開始振動(dòng)，選項(xiàng)C正確；因?yàn)锳B間相距3m，而波長為2m，故AB兩點(diǎn)的振動(dòng)方向總是相反的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．考點(diǎn)：機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波．5、D【解析】由e-t圖象得到周期為0.2s，故頻率為：f=1T=5Hz，故A錯(cuò)誤；由E-t圖象得該交流電的最大值為E6、D【解析】

因C對(duì)B有摩擦力，故A與B組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒；因A對(duì)B有彈力，故B與C組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒；因地面光滑，故A、B、C和彈簧組成的系統(tǒng)受合外力為零，所以整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，故AB錯(cuò)誤；若B相對(duì)C滑動(dòng)，則B與C之間存在滑動(dòng)摩擦力，而一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做的總功不為零，故此時(shí)A、B、C組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故C錯(cuò)誤；若彈簧的彈力大于C對(duì)B的滑動(dòng)摩擦力，則B先向右加速，而彈簧的彈力不斷減小，滑動(dòng)摩擦力不變，故彈簧的彈力會(huì)小于滑動(dòng)摩擦力，則B向右減速，故D正確；故選D．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵掌握系統(tǒng)動(dòng)量守恒定律和系統(tǒng)機(jī)械能守恒的適用條件，并能通過分析受力，判斷是否系統(tǒng)的動(dòng)量和系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒．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、BC【解析】

牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)反映的是光的干涉現(xiàn)象，呈現(xiàn)條紋是由于兩個(gè)玻璃表面之間的空氣膜上下表面所反射的光發(fā)生了干涉，亮暗條紋相間則與光程差是半波長的奇偶數(shù)倍有關(guān)，而條紋寬窄的差異，則是空氣膜變化率的不同所導(dǎo)致的：變化率越大，光程差半波長的奇偶數(shù)倍更替得就越頻繁，使得條紋更加密集，從而是條紋看起來更窄。這里應(yīng)該結(jié)合劈尖的知識(shí)去理解：越陡，空氣膜厚度變化率越大，條紋也隨之變密變窄；若換一個(gè)曲率半徑更大的凸透鏡，仍然相同的水平距離但空氣層的厚度變小，所以觀察到的圓環(huán)狀條紋間距變大；如果改用波長更長的單色光照射而其它條件保持不變，觀察到的圓環(huán)亮紋間距變大；綜上所述，選項(xiàng)BC正確，AD錯(cuò)誤。故選BC。點(diǎn)睛：此題要理解牛頓環(huán)的產(chǎn)生機(jī)理：從空氣層的上下表面反射的兩列光為相干光，當(dāng)光程差為波長的整數(shù)倍時(shí)是亮條紋，當(dāng)光程差為半個(gè)波長的奇數(shù)倍時(shí)是暗條紋。使牛頓環(huán)的曲率半徑越大，相同的水平距離使空氣層的厚度變小，所以觀察到的圓環(huán)狀條紋間距變大。8、AD【解析】

AB．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)平均速度的規(guī)律可知，由于xP＜xQ，所以P的末速度小于Q，所以F2的功率比F1的大，A正確，B錯(cuò)誤C．根據(jù)動(dòng)能定理可知，合外力做的功等于物體動(dòng)能變化，P、Q合外力相等，xP＜xQ，所以Q的動(dòng)能大于P，C錯(cuò)誤D．根據(jù)動(dòng)量定理可知，合外力沖量等于物體動(dòng)量變化，P、Q合外力相等，作用時(shí)間相等，所以P與Q的動(dòng)量相等，D正確9、BC【解析】

s-t（位移時(shí)間）圖象的斜率等于速度，由數(shù)學(xué)知識(shí)求出碰撞前后兩球的速度，分析碰撞前后兩球的運(yùn)動(dòng)情況．根據(jù)動(dòng)量守恒定律求解兩球質(zhì)量關(guān)系，由能量守恒定律求出碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能．【詳解】由s-t（位移時(shí)間）圖象的斜率得到，碰前的位移不隨時(shí)間而變化，處于靜止．向速度大小為，方向只有向右才能與相撞，A正確；由圖讀出，碰后m2的速度為正方向，說明向右運(yùn)動(dòng)，的速度為負(fù)方向，說明向左運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；由圖求出碰后和的速度分別為，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得，，代入解得，C正確；碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能為，代入解得△E=0，D錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】本題首先考查讀圖能力，抓住位移圖象的斜率等于速度是關(guān)鍵；其次要注意矢量的方向．10、BD【解析】玻爾原子理論第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，成功地解釋了氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，不能解釋所有原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，故A錯(cuò)誤；質(zhì)子與中子結(jié)合成氘核的過程中一定會(huì)放出能量，選項(xiàng)B正確；放射性元素的半衰期與外界環(huán)境無關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；鈾核（92238U）衰變?yōu)殂U核（82206三、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、（1）墨粉；（1）圖見解析；0.40；（3）不變．【解析】

第一空.電火花計(jì)時(shí)器在紙帶上打點(diǎn)用的是電火花和墨粉紙；第二空.用描點(diǎn)法作出v﹣t圖象如圖所示，作出v﹣t圖象如圖所示，注意盡量使描出的點(diǎn)落到直線上，不能落到直線上的點(diǎn)盡量讓其分布在直線兩側(cè)．第三空.由速度﹣時(shí)間圖象的斜率表示加速度，得：；第四空.如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的電壓變成110V，而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，但頻率不變，則打點(diǎn)的周期不變，故不影響測(cè)量情況，那么加速度的測(cè)量值與實(shí)際值相比不變；12、水平;AD;;;【解析】

（1）[1]．安裝器材時(shí)要注意固定在桌邊的斜槽未端的切線要沿水平方向，以保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)．（2）[2]．如果兩球碰撞過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，則：m1v0=m1v1+m2v2兩球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，由于拋出點(diǎn)的高度相同，它們?cè)诳罩械倪\(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，則：m1v0t=m1v1t+m2v2t，m1s0=m1s1+m2s2，m1OP=m1OM+m2ON因此實(shí)驗(yàn)需要測(cè)出：小球的質(zhì)量和甲、乙兩個(gè)小球相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N并測(cè)量平拋射程OM、ON；不需要測(cè)量位置S到平臺(tái)的高度h和桌邊緣到水平地面的高度H，故選AD；（3）[3]．由以上分析可知，若兩小球碰撞前后的動(dòng)量守恒，則應(yīng)滿足的關(guān)系式為：m1OP=m1OM+m2ON．（4）[4]．若碰撞為彈性碰撞，根據(jù)動(dòng)量守恒得和機(jī)械守恒定律得m1v0=m1v1+m2v2聯(lián)立解得v0+v1=v2三球平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，則得到OP+OM=ON故OP=ON-OM點(diǎn)睛：該題考查驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)；該實(shí)驗(yàn)中，雖然小球做平拋運(yùn)動(dòng)，但是卻沒有用到速度和時(shí)間，而是用位移x來代替速度v，這是解決問題的關(guān)鍵，解題時(shí)要注意體會(huì)該點(diǎn)；知道彈性碰撞滿足的能量關(guān)系．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