2022届河南省豫北名校联盟物理高二第二学期期末调研试题含解析

2021-2022高二下物理期末模拟试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与电阻R＝10Ω连接，与电阻R并联的交流电压表为理想电表，示数是10V．图乙是穿过矩形线圈磁通量Φ随时间t变化的图象．则下列说法正确的是()A．电阻R上的电功率为20WB．0.02s时R两端的电压瞬时值为零C．R两端的电压随时间变化的规律是u＝14.1cos100πt(V)D．通过R的电流随时间变化的规律是i＝cos50πt(A)2、如图所示，直线MN上方有磁感应强度为B的匀强磁场．正、负电子同时从同一点O以同样速度v射入磁场，速度v的方向与MN成30°角设电子质量为m，电荷量大小为e，则A．正、负电子在磁场中做圆周运动的半径不同B．正电子从磁场中射出点到O点的距离较大C．负电子在磁场中运动的时间是πmD．正、负电子在磁场中运动的时间差是4πm3、如图甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F＞0为斥力，F＜0为引力．a、b、c、d为x轴上四个特定的位置．现把乙分子从a处由静止释放，则以下判断正确的是（）①乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动②乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大③乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减小④乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增大．A．①② B．③④ C．①④ D．②③4、下列说法正确的是（）A．图甲，白光通过三棱镜发生色散现象是因为三棱镜对白光中不同频率的光的折射率不同B．图乙，肥皂膜上出现彩色条纹是光的衍射现象C．图丙是红光的干涉条纹D．图丙，如果在光源与缝之间放一合适凸透镜，不改变其他条件，则条纹变密集5、如图（a），线圈ab、cd绕在同一软铁芯上，在ab线圈中通以变化的电流，测得cd间的的电压如图（b）所示，已知线圈内部的磁场与流经的电流成正比，则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是：A．B．C．D．6、卢瑟福提出了原子核式结构学说，他的实验依据是：在用粒子轰击金箔时发现粒子A．全部穿过或发生很小的偏转B．全部发生很大的偏转C．绝大多数发生偏转，甚至被掸回D．绝大多数穿过，只有少数发生很大偏转，甚至极少数被弹回二、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、下列说法正确的是A．由波尔原子模型可以推知，氢原子处于激发态，量子数越大，核外电子动能越小B．康普顿效应的发现，说明了光子不但具有能量，还具有动量．C．德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越长D．现已建成的核电站的能量均来自于核聚变8、如图，将额定电压为60V的用电器，通过一理想变压器接在正弦交变电源上．闭合开关S后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表（均为理想电表）的示数分别为220V和2.2A．以下判断正确的是A．变压器输入功率为484WB．通过原线圈的电流的有效值为0.6AC．通过副线圈的电流的最大值为2.2AD．变压器原、副线圈的电流匝数比9、已知金属钙的逸出功为2.7eV，氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于量子数能级状态，则（）A．氢原子可能辐射4种频率的光子B．氢原子可能辐射6种频率的光子C．有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应D．有2种频率的辐射光子能使钙发生光电效应10、如图所示，直线为电源的图线，直线和分别为电阻的图线，用该电源分别与组成闭合电路时，电源的输出功率分别为，电源的效率分别为，则（）A．电源电动势为，内阻B．C．D．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）在一次实验中，某同学选用了两个外形相同的硬质小球A和B，小球A质量较大，小球B质量较小．该同学实验发现：若在水平面上用A球去撞击原来静止的B球，碰后A和B都向前运动；若用B球去撞击原来静止的A球，碰后A球向前运动，B球向后运动．为了探究碰撞中的不变量，该同学计划用如图所示的圆弧槽进行实验．实验时，分别将小球M、N放在竖直平面内的半圆形玻璃轨道内侧(轨道半径远大于小球半径)．现让小球M从与圆心O等高处由静止释放，在底部与静止的小球N发生正碰．（1）实验中，若实验室里有如下所述的四个小球：①半径为r的玻璃球；②半径为2r的玻璃球；③半径为1.5r的钢球；④半径为2r的钢球．为了便于测量，M球应选用________，N球应选用______(填编号)．（2）实验中不用测量的物理量为________．①小球M的质量m1和小球N的质量m2；②圆弧轨道的半径R；③小球M碰后上升的最高处与O点连线偏离竖直方向的夹角θ1；④小球N碰后上升的最高处与O点连线偏离竖直方向的夹角θ2.（3）用上述测得的物理量表示碰撞中的不变量的等式为：________.12．（12分）图示是某同学利用打点计时器研究物块沿倾斜的长木板加速下滑时得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点，把最小刻度为1mm的刻度尺放在纸带上测量点与点之间的距离。已知打点计时器连接的是频率为50Hz的交变电流（保留两位有效数字）。（1）7个连续的点打点计时器最先打出的是________点（2）打下E点时物体的速度为__________m/s。（3）物体运动的加速度为__________m/s2。（4）如果实验时交变电流的实际频率略小于50Hz，则速度的测量值和实际值相比是_________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。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）质量为m=0.5kg、长L=1m的平板车B静止在光滑水平面上，某时刻质量M=lkg的物体A（视为质点）以v0=4m/s向右的初速度滑上平板车B的上表面，在A滑上B的同时，给B施加一个水平向右的拉力．已知A与B之间的动摩擦因数μ=0.1，重力加速度g取10m/s1．试求：（1）如果要使A不至于从B上滑落，拉力F大小应满足的条件；（1）若F=5N，物体A在平板车上运动时相对平板车滑行的最大距离．14．（16分）如图所示，质量m1=40kg的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与站在水平面上的质量为m2的人相连，轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°，物体甲及人均处于静止状态.（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）求：(1)轻绳OA、OB拉力大小；(2)地面对人的摩擦力大小及方向；15．（12分）如图，一质量为M的物块静止在桌面边缘，桌面离水平地面的高度为h.一质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后，以水平速度v0/2射出.重力加速度为g.求：（1）此过程中系统损失的机械能；（2）此后物块落地点离桌面边缘的水平距离．

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、C【解析】

A.电压U=10V;根据公式P=得：P=100/10=10W，故A错误；B.由乙图可知，0.02s通过线圈的磁通量为零，电动势最大，R两端的电压瞬时值为10V，故B错误；C.由乙图可知，T=0.02s，R两端的电压最大值Um=10V，ω=2π/T=100π，又因为此交变电流是从垂直于中性面开始计时的，所以R两端的电压u随时间t变化的规律是u=10cos100πt(V)，故C正确；D.根据i=U/R得：通过R的电流i随时间t变化的规律是i=cos100πt(A)，故D错误．故选C．【点睛】由乙图可知，0.02s通过线圈的磁通量为零，电动势最大，根据有效值与最大值的关系求出最大值，写出R两端的电压u随时间t变化的规律，根据欧姆定律求出通过R的电流i随时间t变化的规律．根据公式P=求出电阻R上的电功率．2、D【解析】

A.正、负电子在磁场中的回旋轨迹如图所示，由evB=mv2R得：R=mvB.由图可得，正、负电子从磁场中射出点到O点的距离都等于：d=R．故B错误；CD.正电子受力的方向向下，偏转角是60°，在磁场中运动的时间：t1=60°360°T＝16T=πm3eB；负电子受力的方向向上，偏转角是300°，在磁场中运动的时间：t2=300°3、D【解析】

从a到c，分子力一直为引力，分子力一直做正功，分子乙一直做加速运动，故①错误；乙分子由a到c，分子力为引力，分子力对乙做正功，乙做加速运动，c到d分子力为斥力，分子乙做减速运动，所以到达c点时速度最大，故②正确；乙分子由a到b的过程中，分子力一直做正功，故分子势能一直减小，故③正确；乙分子由b到c的过程中，分子力一直做正功，故分子势能一直减小；乙分子由c到d的过程中，分子力做负功，分子势能增大，故④错误．所以D正确，ABC错误．【点睛】由图可知分子间的作用力的合力，则由力和运动的关系可得出物体的运动情况，由分子力做功情况可得出分子势能的变化情况．4、A【解析】

A、图甲，白光通过三棱镜发生色散现象，是因为三棱镜对白光中不同频率的光的折射率不同，偏折角不同造成的，故A正确。B、图乙，肥皂膜上出现彩色条纹是光的干涉现象，故B错误。C、图丙条纹宽度亮度不等，是红光的衍射条纹。故C错误。D、图丙，如果在光源与缝之间放一合适凸透镜，因狭缝宽度和光的波长不变，则条纹密集程度不变，故D错误。5、C【解析】

试题分析：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势即cd线圈中的电压，由于磁场是线圈ab中的感应电流产生的，所以，综上可得，即电压大小与线圈中电流的变化率成正比，根据图（b）可判断和电流的变化率大小相等，方向相反，即图象斜率大小相等，方向相反，对照选项C对．考点：电磁感应定律6、D【解析】当α粒子穿过原子时，电子对α粒子影响很小，影响α粒子运动的主要是原子核，离核远则α粒子受到的库仑斥力很小，运动方向改变小，只有当α粒子与核十分接近时，才会受到很大库仑斥力，而原子核很小，所以α粒子接近它的机会就很少，所以只有极少数大角度的偏转，而绝大多数基本按直线方向前进，故D正确，A、B、C错误；故选D．【点睛】α粒子散射实验的现象为：α粒子穿过原子时，只有当α粒子与核十分接近时，才会受到很大库仑斥力，而原子核很小，所以α粒子接近它的机会就很少，所以只有极少数大角度的偏转，而绝大多数基本按直线方向前进．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、AB【解析】由波尔原子模型可以推知，氢原子处于激发态，量子数越大，核外电子半径越大，根据可知，动能越小，选项A正确；康普顿效应的发现，说明了光子不但具有能量，还具有动量，选项B正确；德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越短，选项C错误；现已建成的核电站的能量均来自于核裂变，选项D错误；故选AB.8、BD【解析】

变压器的输出功率为P2=U2I2=60×2.2=132W，所以输入功率P1=P2=132W，故A错误；根据变压规律，变流规律，解得原线圈的电流的有效值为I1=0.6A，所以BD正确；2.2A是有效值，C错误．9、BC【解析】

AB．根据知，这群氢原子可能辐射6种频率的光子．故A错误，B正确；

CD．n=4跃迁到n=3辐射的光子能量为0.66eV，n=3跃迁到n=2辐射的光子能量为1.89eV，n=4跃迁到n=2辐射的光子能量为2.55eV，均小于逸出功，不能发生光电效应，其余3种光子能量均大于2.7eV，所以这群氢原子辐射的光中有3种频率的光子能使钙发生光电效应．故C正确，D错误。

故选BC。10、BC【解析】

A．由图象A可知电源的电动势E=6V，短路电流为6A，内阻为，故A错误；B．该电源和R1组成闭合电路时路端电压为U1=4V，电流I1=2A，此时电源的输出功率为P1=U1I1=4×2W=8W，电源的总功率为：P总1=EI1=6×2W=12W，所以电源的效率为：η1==66.7%；该电源和R2组成闭合电路时路端电压为U2=2V，电流I2=4A，此时电源的输出功率分别为P2=U2I2=2×4W=8W，则P1=P2，电源的总功率为：P总2=EI2=6×4W=24W，所以电源的效率为：η2==33.3%，则η1>η2.故B正确，D错误；C．U-I图线的斜率等于电阻的阻值：R1==2Ω，R2==0.5Ω，故C正确．故选BC．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、②④②【解析】

（1）在本实验中应选择直径相同的小球，为了让M球碰后反弹，要用质量小的小球去碰撞质量大的小球；由给出的小球可知，只能选用②④两球，且应用②球去碰撞④小球；（2、3）小球与轨道间的摩擦可忽略，小球运动过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：，，，以A球的初速度方向为正方向，如果两球碰撞过程动量守恒，由动量守恒定律得：，联立四式解得，可知，探究碰撞中的不变量，需要测出两球的质量与碰撞后两球上升的最高位置所对应的夹，故需要测量的量为：①③④，不需要测量的为②，故选②．12、A0.605.0偏大【解析】

第一空.因为小车做加速运动，所以打点越来越稀，所以7个连续的点打点计时器最先打出的是A点；第二空.打下E点时物体的速度为DF段平均速度第三空.由逐差法得：物体运动的加速度第四空.交变电流的周期与频率相为倒数，如果实验时交变电流的实际频率略小于50Hz，所以打点周期变长，也就是T>0.02s。但求解时打点周期仍要将0.02s代入，所以求得的速度较真实的速度要偏大。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、(1)(1)【解析】

物体A不滑落的临界条件是A到达B的右端时，A、B具有共同的速度，结合牛顿第二定律和运动学公式求出拉力的最小值．另一种临界情况是A、B速度相同后，一起做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律求出拉力的最大值，从而得出拉力F的大小范围．【详解】(1)物体A不滑落的临界条件是A到达B的右端时，A、B具有共同的速度v1，则：又：解得：aB=6m/s1再代入F＋μMg=maB得：F=1N若F<1N，则A滑到B的右端时，速度仍大于B的速度，于是将从B上滑落，所以F必须大于等于1N当F较大时，在A到达B的右端之前，就与B具有相同的速度，之后，A必须相对B静止，才不会从B的左端滑落，则由牛顿第二定律得：对整体：F=(m＋M)a对物体A：μMg=Ma解得：F=3N若F大于3N，A就会相对B向左滑下综上所述，力F应满足的条件是1N