福建省莆田九中2021-2022学年物理高二下期末教学质量检测试题含解析

2021-2022高二下物理期末模拟试卷注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、如图所示，轻绳一端连接放置在水平地面上的物体Q，另一端绕过固定在天花板上的定滑轮与小球P连接，P、Q始终处于静止状态，则A．Q可能受到三个力的作用B．Q一定受到四个力的作用C．Q受到的轻绳拉力与重力的合力方向水平向左D．Q受到的轻绳拉力与重力的合力方向指向左下方2、利用金属晶格（大小约10-9m）作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让电子束通过电场加速后，照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样。已知电子质量为m，电荷量为e，初速度为0，加速电压为U，普朗克常量为h，则下列说法中正确的是A．该实验说明了电子具有粒子性B．实验中电子束的德布罗意波的波长为λ=C．加速电压U越大，电子的衍射现象越明显D．若用相同动能的质子替代电子，衍射现象将不明显3、下列关于原子核的说法中正确的是A．结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定B．人类关于原子核内部的信息，最早来自天然放射性现象C．康普顿效应说明了光具有动量和能量，证明了光的波动性D．核力存在于原子核内的所有核子之间4、如图所示,两只小球在光滑水平面上沿同一条直线相向运动．已知m1=2kg,m2=4kg,m1以2m/s的速度向右运动,m2以8m/s的速度向左运动．两球相碰后,m1以10m/s的速度向左运动,由此可得()A．相碰后m2的速度大小为2m/s，方向向右B．相碰后m2的速度大小为2m/s，方向向左C．在相碰过程中,m1的动量改变大小是24kg·m/s，方向向右D．在相碰过程中,m2所受冲量大小是24kg·m/s，方向向左5、如图所示，具有一定质量的小球A固定在轻杆一端，另一端挂在小车支架的O点．用手将小球拉至水平，此时小车静止于光滑水平面上，放手让小球摆下与B处固定的橡皮泥碰击后粘在一起，则在此过程中小车将()A．向右运动B．向左运动C．静止不动D．小球下摆时，车向左运动后又静止6、如图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2，在T的原线圈两端接入一电压的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电压为：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、一个静止的放射性原子核处于垂直纸面向里的匀强磁场中，由于发生了衰变而形成了如图所示的两个圆形径迹，两圆半径之比为1：16，则（）A．该原子核发生了α衰变B．反冲核沿小圆作逆时针方向运动C．原静止的原子核的原子序数为15D．沿大圆和沿小圆运动的粒子的周期相同8、如图表示岩盐晶体的平面结构：黑点为氯离子，灰点为钠离子如果把它们用直线连起来，将构成系列大小相同的正方形．作分界线AA1，使它平行于正方形的对角线，作分界线BB1，使它平行于正方形的一边．在两线的左侧各取一个钠离子：分别以M、N为圆心，作两个相同的扇形，不考虑扇形以外离子的作用．M和N这两个钠离子所受分界线另侧的离子对它作用力的大小分别为FM、FNA．FM>FNB．FM<FNC．用力将岩盐敲碎时，它更容易沿AA1分界线断开D．用力将岩盐敲碎时，它更容易沿BB1分界线断开9、如图所示,虚线表示两个固定的等量异种点电荷形成的电场中的等势线．一带电粒子以某一速度从图中a点沿实线abcde运动．若粒子只受静电力作用,则下列判断正确的是（）A．粒子带负电B．速度先减小后增大C．电势能先减小后增大D．经过b点和d点时的速度大小相同10、如图所示，a、b、c、d表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态，图中ad平行于横坐标轴，dc平行于纵坐标轴，ab的延长线过原点，以下说法正确的是()A．从状态d到c，气体不吸热也不放热B．从状态c到b，气体放热C．从状态a到d，气体对外不做功D．从状态b到a，气体吸热三、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）某同学采用DIS做“研究加速度和力的关系”这一实验，该实验装置如图甲所示．若DIS按图示方式显示得到了图乙所示的实验图象，请回答下列问题：（1）由图线中OA段可得出的实验结论是__________________________________．（2）造成图线中AB段明显偏离直线的主要原因是_____________（填选项前的字母）A．小车与轨道之间存在摩擦B．所挂钩码的总质量太大C．所用小车的质量太大12．（12分）如图所示，用“碰撞试验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．（1）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置由静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP，然后，把被碰小球m2静置于轨道的末端，再将入射球m1从斜轨S位置静止释放，与小球m2相撞，并多次重复，接下来要完成的必要步骤是_______．（填选项的符号）A．用天平测量两个小球的质量m1、m2B．测量小球m1开始释放高度h和抛出点距地面的高度HC．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、ND．测量平抛射程OM、ON（2）若两球相碰前后的动量守恒，则表达式可表示为_____（用（1）问中测量的量字母表示）（3）若m1=45.0g、m2=9.0g、OP=46.20cm,则ON可能的最大值为_____cm．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）如图所示，上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置，横截面积为40cm1的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在汽缸内．在汽缸内距缸底60cm处设有a、b两限制装置，使活塞只能向上滑动．开始时活塞搁在a、b上，缸内气体的压强为P0(P0=1.0×l05Pa为大气压强)，温度为300K，现缓慢加热汽缸内气体，当温度为360K时，活塞恰好离开a、b；当温度为396K时，活塞上升了3cm．g取10m/s1．求：①当温度为360K时，缸内气体的压强；②活塞的质量；③固体A的体积．14．（16分）如图所示,为两块带等量异种电荷的平行金属板,两板间电压可取从零到最大值之间的各种数值．静止的带正电粒子电荷量为,质量为(不计重力),从紧靠金属板的点经电场加速后,从小孔进入板右侧足够大的匀强磁场区域,磁感应强度大小为,磁场方向垂直于纸面向外．带电粒子在磁场中运动,碰到板或接收板立即被接收.接收板长度为,它可绕过点垂直纸面的轴自由转动,小孔到板的下端的距离为．当两板间电压取间各种数值时,带电粒子从小孔进入磁场的速度为,且足够大．(1)若接收板水平放置时,接收板接收到速度与板垂直的带电粒子,此时两板间电压为多大;(2)若接收板由水平位置向上转动至与水平方向成的位置,有带电粒子在磁场中的运动轨迹恰好与相切,求该带电粒子从进人磁场到与板相切所需时间;(3)若接收板由水平位置向下转动至与水平方向成的位置,求板所接收带电粒子的速度范围?15．（12分）如图所示，质量m＝1.0×10－4kg、电荷量q＝1.0×10－6C的带正电微粒静止在空间范围足够大的电场强度为E1的匀强电场中．取g＝10m/s1．(1)求匀强电场的电场强度E1的大小和方向；(1)在t＝0时刻，匀强电场强度大小突然变为E1＝4.0×103N/C，且方向不变．求在t＝0.10s时间内电场力做的功；(3)在t＝0.10s时刻突然撤掉第(1)问中的电场，求带电微粒回到出发点时的动能．

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、D【解析】Q处于静止状态，受力平衡，对Q受力分析，受到重力、绳子的拉力，这两个力不能平衡，则Q还要受到地面的支持力和水平向右的静摩擦力，共四个力作用，根据平衡条件可知，Q受到的绳子拉力与重力的合力与支持力以及静摩擦力的合力大小相等，方向相反，而持力以及静摩擦力的合力方向指向右上方，则Q受到的绳子拉力与重力的合力方向指向左下方，故BD正确，AC错误．点睛：本题主要考查了共点力平衡条件的直接应用，要求同学们能正确分析物体的受力情况，知道有摩擦力就一定有弹力．2、D【解析】

A.该实验观察电子的衍射图样，衍射现象说明粒子的波动性，故A错误；B.电子束通过电场加速，由动能定理可得：eU=12mP=mv=2emU，所以实验中电子束的德布罗意波的波长为：λ=故B错误；C.由B可知：加速电压U越大，波长越小，衍射现象越不明显，故C错误；D.若用相同动能的质子替代电子，质量变大，则粒子动量P=2m罗意波的波长λ=hP变小，故衍射现象将不明显，故3、B【解析】

比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，选项A错误；人类关于原子核内部的信息，最早来自天然放射性现象，选项B正确；康普顿效应说明了光具有动量和能量，证明了光的粒子性，选项C错误；核力是强相互作用的一种表现，只有邻近核子之间才存在核力作用，故D错误。故选B．4、B【解析】设小球向右运动方向为正方向，两小球碰撞前后动量守恒：m1v1-m2v2=m1v1′+m2v2′解得：v2′=-2m/s，则碰撞后小球m2的速度大小为2m/s，方向向左，故A正确，B错误；在相碰过程中，m2的动量改变△P=m2v2′-m2v2=24kg•m/s，则m2的动量改变大小为24kg•m/s，方向向右，故C正确；根据动量定理可知，在相碰过程中，m1受到的外力的冲量I=△P=m1v1′-m1v1=-24N•s，负号表示方向向左，故D错误．故选AC.点睛：本题关键抓住系统动量守恒，根据动量守恒定律列式后，联立方程组求解，知道合力的冲量等于物体动量的变化量，难度适中.5、D【解析】试题分析：水平方向上，系统不受外力，因此在水平方向动量守恒．小球下落过程中，水平方向具有向右的分速度，因此为保证动量守恒，小车要向左运动．当撞到橡皮泥，是完全非弹性碰撞，A球和小车大小相等方向相反的动量恰好抵消掉，小车会静止．故选D．6、C【解析】

原线圈中有效电压为，则其电流为，根据理想变压器中线圈中电流之比等于匝数比的倒数，可知输电线中电流为，则输电线损失的电压为，故C正确，ABD错误。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、BCD【解析】试题分析：据题意，在发生衰变前原子核处于静止状态，发生衰变时由于动量守恒，两个新原子核的动量大小相等，据：R=mv/qB，有mv=qBR，由于两圆半径之比为1:16，则可知大圆为电荷数较小的新核轨迹，且向下运动，小圆为电荷数较大的新核的轨迹，且向上运动，所以可以判断这是β衰变，则A选项错误而B选项正确；据反应前后电荷数守恒，可以确定原静止核原子序数为15，C选项错误；据T="2"m/qB可知，由于两个新核的荷质比不相同，所以周期也不相同，D选项错误．考点：本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动．8、AD【解析】钠离子之间有斥力作用，氯离子对钠离子有吸引力作用，设相邻的钠离子和氯离子之间的距离为r，钠离子和氯离子各带电量大小为q，则根据库仑定律以及结构图可知，；，则FM>FN，选项A正确，B错误；由上述计算可知，在分界线BB1两侧的离子间的作用力较分界线AA1两侧的离子间的作用力小，则用力将岩盐敲碎时，它更容易沿BB1分界线断开，选项D正确，C错误；故选AD.点睛：此题实质上是考查库仑定律的应用问题；搞清各个离子间的距离关系，根据平行四边形法则求解粒子所受库仑力的合力即可.9、ABD【解析】

A．根据两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面的特点可得，该图中的等势面中，正电荷在上方，负电荷在下方；从粒子运动轨迹看出，轨迹向上弯曲，可知带电粒子受到了向上的力的作用．所以粒子带负电．故A正确；BC．粒子从a→b→c过程中，电场力做负功，c→d→e过程中，电场力做正功．粒子在静电场中电场力先做负功后做正功，电势能先增大后减小，速度先减小后增大．故B正确，C错误；D．由于b、d两点处于同一个等势面上，所以粒子在bd两点的电势能相同，粒子经过b点和d点时的速度大小相同，方向不同，故D正确．故选ABD．点睛：本题是轨迹问题，首先要根据弯曲的方向判断出带电粒子所受电场力方向，确定是排斥力还是吸引力．由动能定理分析动能和电势能的变化是常用的思路．10、BD【解析】从状态d到c，温度不变，气压减小，根据理想气体状态方程PV/T=C，体积增加；体积增加说明对外做功，温度不变说明内能不变，根据热力学第一定律公式△U=W+Q，气体吸收热量，故A错误；从状态c到b，气体的体积减小外界对气体做功，温度降低内能减小，根据热力学第一定律知气体放热，故B正确；从状态a到d，气压不变，温度升高，根据理想气体状态方程PV/T=C，故体积增加，体积增加说明对外做功，故C错误；从状态b到a，ad的延长线过原点，是等容变化；温度升高说明内能增加，体积不变说明气体不做功，根据热力学第一定律公式△U=W+Q，气体吸收热量，故D正确；故选BD。点睛：本题关键先根据气体实验定律判断气体的P、V、T的变化，然后结合热力学第一定律公式△U=W+Q进行分析，基础题．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、小车的质量一定时，加速度a与合力F成正比B【解析】(1)由图象OA段可知，图象是一条直线，a与F成正比，即：在小车质量一定时，加速度a与小车受到的合力F成正比；(2)本实验要探索“加速度和力的关系”所以应保持小车的总质量不变，钩码所受的重力作为小车所受合外力；由于OA段a−F关系为一倾斜的直线，所以在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；设小车的质量为M，钩码的质量为m，由实验原理得：mg=Ma得：，而实际上，可见AB段明显偏离直线是由于没有满足M远大于m造成的，所以所挂钩码的总质量太大，故B正确，AC错误；故选B．12、(1)ACD(2)(3)77.00【解析】（1）要验证动量守恒定律定律，即验证：m1v1=m1v2+m2v3，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：m1v1t=m1v2t+m2v3t，得：m1OP=m1OM+m2ON，因此实验中需要测量两小球的质量、先确定落点的位置再测量出平抛的水平距离；故应进行的步骤为ACD；

（3）根据（2）的分析可知，要验证动量守恒应验证的表达式为：m1OP=m1OM+m2ON；

（4）发生弹性碰撞时，被碰小球获得速度最大，根据动量守恒的表达式是：m1v0=m1v1+m2v2

由m1v02=m1v12+m2v22，

得机械能守恒的表达式是：m1•OM2+m2•ON2=m1•OP2，

联立解得：v2=