陕西省安康市第二中学2021-2022学年高二物理第二学期期末学业质量监测试题含解析

2021-2022高二下物理期末模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、当船头垂直于河岸渡河时，下列说法中正确的是()A．船渡河时间最短B．船渡河路程最短C．船实际运动方向垂直对岸D．若河水流速增大，则渡河时间减小2、最近，不少人喜欢踩着一种独轮车，穿梭街头，这种独轮车全名叫电动平衡独轮车，其中间是一个窄窄的轮子，两侧各有一块踏板，当人站在踏板上向右运动时，可简化为如图甲、乙所示的模型。关于人在运动中踏板对人脚的摩擦力，下列说法正确的是（）A．考虑空气阻力，当人以如图甲所示的状态向右匀速运动时，脚所受摩擦力向左B．不计空气阻力，当人以如图甲所示的状态向右加速运动时，脚所受摩擦力向左C．考虑空气阻力，当人以如图乙所示的状态向右匀速运动时，脚所受摩擦力可能为零D．不计空气阻力，当人以如图乙所示的状态向右加速运动时，脚所受摩擦力不可能为零3、下列叙述中符合物理学史的有（）A．汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子B．卢瑟福通过对粒子散射实验现象的分析，证实了原子核是可以再分的C．法国物理学家库仑测出元电荷e的电荷量D．玻尔提出的原子模型，彻底否定了卢瑟福的原子核式结构模型4、如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P两端接一电阻R，整个装置处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中．t=0时对金属棒施加一平行于导轨的外力F，使金属棒由静止开始沿导轨向上运动，金属棒电阻为r，导轨电阻忽略不计．已知通过电阻R的感应电流I随时间t变化的关系如图乙所示．下列关于棒运动速度v、外力F、流过R的电量q以及闭合回路中磁通量的变化率随时间变化的图象正确的是（）A． B．C． D．5、如图所示，在轨飞行两年多的“天宫二号”太空实验室目前状态稳定，将于2019年7月后受控离轨。天宫二号绕地飞行一圈时间约为90min，而地球同步卫星绕地球一圈时间为24h，根据此两个数据不能求出的是（）A．天宫二号与地球同步卫星的角速度之比B．天宫二号与地球同步卫星的离地高度之比C．天宫二号与地球同步卫星的线速度之比D．天宫二号与地球同步卫星的向心加速度之比6、如图，一质点从A点开始做初速度为零的匀加速直线运动，加速度大小为a，B、C、D是质点运动路径上三点，且BC＝x1，CD＝x2，质点通过B、C间所用时间与经过C、D间所用时间相等，则质点经过C点的速度为()A． B．C． D．二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、图示为金属A和B的遏止电压Uc和入射光频率υ的关系图象，由图可知()A．金属A的逸出功大于金属B的逸出功B．金属A的截止频率小于金属B的截止频率C．图像的斜率为普朗克常量D．如果用频率为5.5×1014Hz的入射光照射两种金属，从金属A逸出光电子的最大初动能较大8、一带电量为q的检验电荷在电场中某点受到的电场力大小为F，该点场强大小为E，则下面能正确反映这三者关系的是()A． B．C． D．9、下列说法正确的是（）A．两个分子间的距离r存在某一值r0（平衡位置处），当r大于r0时，分子间斥力大于引力；当r小于r0时分子间斥力小于引力B．布朗运动不是液体分子的运动，但它可以反映出分子在做无规则运动C．随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，但最终还是达不到绝对零度D．对于一定质量的理想气体，在压强不变而体积增大时，单位时间碰撞容器壁单位面积的分子数一定减少10、如图所示，甲分子固定在坐标系原点O，只在两分子间的作用力下，乙分子沿x轴方向运动，两分子间的分子势能EP与两分子间距离x的变化关系如图中曲线所示，设分子间所具有的总能量为0，则（）A．乙分子在Q点(x=xB．乙分子在P点(x=xC．乙

分子在P点(x=xD．乙分子在Q点(x=x三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示．（1）组装单摆时，应在下列器材中选用（选填选项前的字母）A．

长度为1m左右的细线

B．

长度为30cm左右的细线C．

直径为1.8cm的塑料球D．

直径为1.8cm的铁球（2）测出悬点O到小球球心的距离（摆长）L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g=________

（用L、n、t表示）（3）下表是某同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理．请计算出第3组实验中的T=________

s，g=________

（4）用多组实验数据做出图像，也可以求出重力加速度g，已知三位同学做出的图线的示意图如图中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值．则相对于图线b，下列分析正确的是

（选填选项前的字母）．A．

出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长LB．

出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次C．

图线c对应的g值小于图线b对应的g值（5）某同学在家里测重力加速度．他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图所示，由于家里只有一根量程为30cm的刻度尺，于是他在细线上的A点做了一个标记，使得悬点O到A点间的细线长度小于刻度尺量程．保持该标记以下的细线长度不变，通过改变O、A间细线长度以改变摆长．实验中，当O、A间细线的长度分别为和时，测得相应单摆的周期为、，由此可得重力加速度g=________

（用、、、表示）．12．（12分）某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括电压表（内阻约为3kΩ）、电流表（内阻约为1Ω）、定值电阻等．（1）使用多用电表粗测元件X的电阻，选择“×1”欧姆档测量，示数如图（a）所示，读数______Ω，据此应选择图中的_______（选填“b”或“c”）电路进行实验．（2）连接所选电路，闭合S；滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，电流表的示数逐渐___填“增大”“减小”）；依次记录电流及相应的电压；将元件X换成元件Y，重复实验．（3）图（d）是根据实验数据做出的U—I图线，由图可判断元件_____（填“X”或“Y”）是非线性元件．（4）该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R＝21Ω的定值电阻，测量待测电池组的电动势E和内阻r，如图（e）所示，闭合S1和S2，电压表读数为3.00V，断开S2，电压表读数为1.00V，结合图（d）可算出E＝______V，r=_____Ω．（结果均保留两位有效数字，电压表为理想电压表）四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如下图所示，导体棒P质量为m、电阴为R、长度为l，导体棒Q与导体棒P完全相同，用两条等长的、质量和电阻均可忽略的无限细长无明显形变的直导线连接后，放在距地面足够高且无限长的光滑绝缘水平桌面上，两根导体棒均与桌边缘平行，现将一根导体棒Q仍放在桌面上，另一根导体棒P移动到靠在桌子的光滑绝缘侧面上。整个空间存在水平向左的匀强磁场，磁感应强度大小为B。开始时握住Q棒让两棒静止，自由释放后开始运动。已知两条导线除桌边拐弯处外其余部位均处于伸直状态，导线与桌子侧棱间无摩擦，重力加速度为g。求：（1）刚释放时每根细线拉力的大小；（2）导体棒运动稳定时的速度大小；（3）若从开始下滑到刚稳定时通过导体棒横截面的电荷量为q，求该过程中P棒下降的高度和从开始下滑到刚稳定过程中系统产生的焦耳热。14．（16分）遥控电动玩具车的轨道装置如图所示，轨道ABCDEF中水平轨道AB段和BD段粗糙，AB=BD=2.5R，小车在AB和BD段无制动运行时所受阻力是其重力的0.02倍，轨道其余部分摩擦不计。斜面部分DE与水平部分BD、圆弧部分EF均平滑连接，圆轨道BC的半径为R，小段圆弧EF的半径为4R，圆轨道BC最高点C与圆弧轨道EF最高点F等高。轨道右侧有两个与水平轨道AB、BD等高的框子M和N，框M和框N的右边缘到F点的水平距离分别为R和2R。额定功率为P，质量为m可视为质点的小车，在AB段从A点由静止出发以额定功率行驶一段时间t（t未知）后立即关闭电动机，之后小车沿轨道从B点进入圆轨道经过最高点C返回B点，再向右依次经过点D、E、F，全程没有脱离轨道，最后从F点水平飞出，恰好落在框N的右边缘。（1）求小车在运动到F点时对轨道的压力；（2）求小车以额定功率行驶的时间t；（3）要使小车进入M框，小车采取在AB段加速（加速时间可调节），BD段制动减速的方案，则小车在不脱离轨道的前提下，在BD段所受总的平均制动力至少为多少。15．（12分）如图所示，一质量为m的带电小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，静止时悬线与竖直方向成角．已知电场强度为E，重力加速度为g(1)小球带正电荷还是带负电荷?(2)求小球所带电荷量的大小．(3)将细线突然剪断的瞬间，求小球的加速度大小

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、A【解析】

当静水速(船头指向)与河岸垂直，在垂直于河岸方向上的速度最大，则渡河时间最短，只有当合速度垂直河岸时，渡河的路程才是最短，故A正确，B错误；由于水流速度与船速的合速度方向不垂直河岸，导致船实际运动方向不垂直对岸，故C错误；当水流速度增大，不影响垂直于河岸方向上的分速度，则渡河时间不变。故D错误。故选A。【点睛】解决本题的关键知道分运动与合运动具有等时性，各分运动具有独立性，互不干扰，同时掌握渡河时间最短，与渡河位移最短的判定．2、C【解析】

A．考虑空气阻力，当人处如图甲所示的状态向右匀速运动时，根据平衡条件，则脚所受摩擦力为右，故A错误；B．不计空气阻力，当人处如图甲所示的状态向右加速运动时，合力向右，即脚所受摩擦力向右，故B错误；C．当考虑空气阻力，当人处如图乙所示的状态向右匀速运动时，根据平衡条件，则重力、支持力与空气阻力处于平衡，则脚所受摩擦力可能为零，故C正确；D．当不计空气阻力，当人处如图乙所示的状态向右加速运动时，根据牛顿第二定律，脚受到的重力与支持力提供加速度，那么脚所受摩擦力可能为零，故D错误。故选C。【点睛】此题考查根据不同的运动状态来分析脚受到力的情况，掌握物体的平衡条件以及加速度与合外力的关系，注意人水平方向向右运动时空气阻力的方向是水平向左的。3、A【解析】

A.汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子，选项A正确；B.卢瑟福通过对粒子散射实验现象的分析，得出了原子的核式结构理论，选项B错误；C.密立根测出元电荷e的电荷量，选项C错误；D.玻尔提出的原子模型，没有否定卢瑟福的原子核式结构模型，选项D错误。故选A。4、B【解析】

根据如图乙所示的I-t图象可知I=kt，其中k为比例系数，又E=Blv，,所以，v-t图象是一条过原点斜率大于零的直线，说明了导体棒做的是初速度为零的匀加速直线运动，即v=at；故A错误；由闭合电路欧姆定律可得：，可推出：E=kt（R+r），而，所以有：，图象是一条过原点斜率大于零的直线；故B正确；对导体棒在沿导轨方向列出动力学方程F-BIl-mgsinθ=ma，而，v=at得到，可见F-t图象是一条斜率大于零且与速度轴正半轴有交点的直线；故C错误．，q-t图象是一条开口向上的抛物线，故D错误．5、B【解析】

由题可知二者的周期关系，由得：，所以由题可以求出二者的轨道半径关系。

A.卫星的角速度为，由二者的轨道半径关系即可求出天宫二号与地球同步卫星的角速度之比。故A不符合题意；

B.由，则可以求出二者的轨道半径的关系，但由于地球的半径未知，所以不能求出二者距离地面的高度的比值。故B符合题意；

C.由万有引力提供向心力，得：，解得：，由二者的轨道半径关系即可求出天宫二号与地球同步卫星的线速度之比，故C不符合题意；

D.向心加速度：，由二者的轨道半径关系即可求出天宫二号与地球同步卫星的加速度之比。故D不符合题意；

本题选择不能求出的，故选B.6、A【解析】设质点从B到C所用时间为T，则，因此，则从B到D的时间为，质点经过C点的速度，故A正确，BCD错误；故选A．二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BD【解析】B．根据爱因斯坦光电效应方程Ekm=hν−W0及能量守恒定律方程：eUC=Ekm，得：.当Uc=0时，对应的频率为截止频率，由图知，金属A的截止频率小于金属B的截止频率，故B正确；A．截止频率对应的光子能量等于金属的逸出功，金属的逸出功为W0=hγc，γC是截止频率．所以金属A的逸出功小于金属B的逸出功，故A错误；C．根据，斜率为，故C错误；D．根据爱因斯坦光电效应方程Ekm=hγ-W0，由于A的逸出功较小，从金属A逸出光电子的最大初动能较大，故D正确；故选：BD8、BC【解析】

电场强度反映的是电场的性质与检验电荷及电荷所受电场力大小无关，只决定于电场本身，所以B正确，A、D错误；而电荷在电场中受的电场力，所以C正确；9、BCD【解析】

两分子之间的距离大于r0，分子间的引力大于斥力，故分子力表现为引力；当分子间距小于r0时，分子间的斥力大于引力，分子力表现为斥力，故A错误；布朗运动不是液体分子的运动而是固体小颗粒的运动，但它可以反映出分子在做无规则运动，故B正确；绝对零度无法达到，随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，但最终还是达不到绝对零度，故C正确；对于一定质量的理想气体，在压强不变而体积增大时，单位体积内的分子数减少，所以单位时间碰撞容器壁单位面积的分子数一定减少，故D正确。故选：BCD。【点睛】本题考查热学中的基本性质，注意明确热力学定律、分子力与分子间距、布朗运动的实质和压强的微观解释是解题的关键，注意对其理解及应用.10、BC【解析】

ACD.由图看出，乙分子在P点（x=x2）时，分子势能最小，此时分子位于平衡位置，分子力为零，则加速度为零，故C正确，AD错误。

B.乙分子在P点（x=x2）时，分子势能最小，由能量守恒定律则知，分子的动能最大。故B正确。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、（1）AD（2）（3）2.01；9.76（9.76~9.77）（4）B（5）或【解析】

①在用单摆测定力加速度的实验基本条件是摆线长度远大于小球直径，小球的密度越大越好；故摆线应选取长约1m左右的不可伸缩的细线，摆球应选取体积小而质量大的铁球，以减小实验误差，故选AD．②次全振动的时间为，则振动周期为，根据单摆周期公式，可推出③50次全振动的时间为100.5s，则振动周期为，代入公式求得④由可知图像的斜率，b曲线为正确的图象．C.斜率越小，对应的重力加速度越大，选项C错误．A.在图象中图线与纵轴正半轴相交表示计算摆长偏小，如漏加小球半径，与纵轴负半轴相交表示摆长偏大，选项A错误．B.若误将49次全振动记为50次，则周期测量值偏小，值测量值偏大，对应的图像斜率偏小，选项B正确．故选B．⑤设A到铁锁重心的距离为，则第一次的实际摆长为，第二次的实际摆长为，由周期公式，，联立消去，解得．12、（1）10；b（2）增大；（3）Y（4）3.2；0.50【解析】

（1）使用多用电表粗测元件X的电阻，选择“×1”欧姆挡测量，示数如图（a）所示，读数为10Ω；元件X的电阻远小于电压表内阻，电流表采用外接法误差较小，因此需要选择图b所示实验电路．（2）连接所选电路，闭合S；滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，并联支路电压增大，电流表的示数逐渐增大；（3）由图象可知，X电阻不变化；而Y所示电阻随电压的变化而变化，则可判断元件Y是非线性元件；（4）根据U-I图线得出元件X的电阻；

闭合S1和S2，电压表读数为3.00V；断开S2，读数为1.00V，根据闭合电路欧姆定律列出等式：

解得：E=3.2V．r=0.50Ω四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要