2021-2022学年河北衡水物理高二第二学期期末检测试题含解析

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、一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其p－T图象如图所示．下列判断正确的是()A．过程ab中气体一定吸热B．过程bc中气体既不吸热也不放热C．过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热D．a、b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最大2、一质点沿直线方向做加速运动，它离开O点的距离x随时间变化的关系为x=3+2t3(m)，它的速度随时间变化的关系为v=6t2m/s．则该质点在t=2s时的瞬时速度和t=0到t=2s间的平均速度分别为()A．8m/s、24m/sB．24m/s、8m/sC．12m/s、24m/sD．24m/s、12m/s3、下列四幅图分别对应着四种说法，其中正确的是A．氢原子辐射出一个光子后，电势能增大，动能减小B．根据α、β、γ射线的特点可知，射线1是α射线，射线2是γ射线，射线3是β射线C．天然放射性元素的半衰期由原子核内部自身的因素决定，跟所处的化学状态和外部条件无关D．重核的裂变反应方程可以有4、长度为L、质量为M的平板车的左端紧靠着墙壁，右端站着一个质量为m的人（可视为质点），某时刻人向左跳出，恰好落到车的左端，而此时车已离开墙壁有一段距离，那这段距离为（布与水平地面间的摩擦不计）A．L B． C． D．5、某弹簧振子沿x轴的简谐运动图象如图所示，下列描述正确的是（）A．t=1s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值B．t=2s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值C．t=3s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零D．t=4s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值6、如图，质量为M的小车静止于光滑的水平面上，小车上AB部分是半径R的四分之一光滑圆弧，BC部分是粗糙的水平面．今把质量为m的小物体从A点由静止释放，m与BC部分间的动摩擦因数为μ，最终小物体与小车相对静止于B、C之间的D点，则B、D间距离x随各量变化的情况是（）A．其他量不变，R越大x越大 B．其他量不变，μ越大x越大C．其他量不变，m越大x越大 D．其他量不变，M越大x越大二、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．用油膜法估测分子直径的实验中，用酒精稀释过的油酸滴在水面上形成单分子层，单分子油膜的厚度就是酒精分子和油酸分子半径的平均值B．布朗运动说明液体分子做永不停息的无规则运动，同时说明液体分子间有间隙C．分子间作用力为零时，分子间的势能不一定是零D．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度有关E.在完全失重的状态下，气体的压强为零8、如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，金属棒与两导轨始终保持垂直，并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在水平匀强磁场中，金属棒在竖直向上的恒力F作用下匀速上升的一段时间内，下列说法正确的是A．金属棒中的电流方向向右B．金属棒受到的安培力方向向下C．恒力F做的功等于金属棒机械能的增加量D．金属棒克服安培力做功，其数值等于电路中产生的焦耳热9、如图所示，在xOy平面内存在着磁感应强度大小为B的匀强磁场，第一、二、四象限内的磁场方向垂直纸面向里，第三象限内的磁场方向垂直纸面向外．P（）、Q（）为坐标轴上的两个点．现有一电子从P点沿PQ方向射出，不计电子的重力：（）A．若电子从P点出发恰好经原点O第一次射出磁场分界线，则电子运动的路程一定为B．若电子从P点出发经原点O到达Q点，则电子运动的路程一定为C．若电子从P点出发经原点O到达Q点，则电子运动的路程一定为D．若电子从P点出发经原点O到达Q点，则电子运动的路程可能为，也可能为10、下列说法正确的是A．不可能使热量从低温物体传向高温物体B．一定质量的理想气体,体积不变时分子每秒碰撞容器壁的次数随温度的降低而减少C．分子间相互作用力随分子间距的减小而增大D．晶体融化时吸收热量,分子的平均动能不变E.有些小昆虫能在水面上自由行走,这是由于水的表面张力的缘故三、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）如图所示，某同学在“测定玻璃的折射率”实验中，在白纸上放好玻璃砖，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针P3和P4。图中aa'和bb'分别是玻璃砖与空气的两个界面，O为直线AO与aa′的交点。(1)下列步骤必要的有__________。A．插上大头针P3，使P3仅挡住P2的像B．插上大头针P3，使P3挡住P1的像和P2的像C．插上大头针P4，使P4仅挡住P3D．插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像(2)请你帮他完成光路图____。(3)写出计算玻璃砖折射率的表达式n=_________（所需物理量请在图中标出）。12．（12分）某同学用如图所示的实验装置来“验证力的平行四边形定则”．弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M，弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置．(1)为了完成实验，需要记录下来的是结点O的位置以及弹簧测力计中力的大小和方向、OC的方向，如果作图得到AB的合力方向近似___．且大小近似等于____，则平行四边形定则得以验证．(2)下列不必要的实验要求是____（请填写选项前对应的字母）A．木板平面要保持竖直B．两弹簧测力计必须相同C．连接结点的三根绳子要适当的长些D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置四、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）一个底面粗糙质量为M的劈放在粗糙的水平面上，劈的斜面光滑且与水平面成30°夹角，用一端固定的轻绳系一质量为m的小球，轻绳与斜面的夹角为30°，如图所示。当劈保持静止时。(1)求绳中拉力的大小；(2)若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈的支持力的k倍，为使整个系统静止，k的值应满足什么条件。14．（16分）如图所示，质量为m、间距为L、足够长的“U”型平行金属导轨，静止放在足够高的粗糙水平桌面上，与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.5；质量为m的光滑金属棒ab垂直放在导轨上，整个装置处于竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。在金属棒ab的中点系一根不可伸长的轻绳，绕过固定在桌边的光滑轻滑轮与一物块相连，现将物块由静止释放，金属棒ab在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，经过t时间金属棒ab恰好达到稳定速度，此时“U”型平行金属导轨也恰好开始运动。已知金属棒ab阻值为R，其它电阻不计，重力加速度大小为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:（1）物块的质量M（2）稳定时金属棒ab的速度大小v（3）从释放物块到速度恰好稳定的过程中金属棒ab的位移x15．（12分）如图所示，将木板置于水平面上，在木板右端施加水平拉力，当木板速度达到2m/s时，将小铁块轻放在木板右端，已知小铁块质量m＝2kg，与木板间的动摩擦因数μ＝0.2，木板质量M＝3kg、长L＝1.125m，重力加速度g＝10m/s2。（1）若水平面光滑，放置铁块后木板以3m/s2的加速度做匀加速运动，求拉力大小及铁块在木板上运动的时间；（2）若水平面与木板间的动摩擦因数μ′＝0.16，水平拉力F′＝9N，求铁块相对木板滑动的距离。

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、A【解析】A、由图示可知，ab过程，气体压强与热力学温度成正比，则气体发生等容变化，气体体积不变，外界对气体不做功，气体温度升高，内能增大，由热力学第一定律可知，气体吸收热量，故A正确；B、由图示图象可知，bc过程气体发生等温变化，气体内能不变，压强减小，由玻意耳定律可知，体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律可知，气体吸热，故B错误；C、由图象可知，ca过程气体压强不变，温度降低，由盖吕萨克定律可知，其体积减小，外界对气体做功，W>0，气体温度降低，内能减少，△U<0，由热力学第一定律可知，气体要放出热量，过程ca中外界对气体所做的功小于气体所放热量，故C错误；D、由图象可知，a状态温度最低，分子平均动能最小，故D错误；故选A．【点睛】由图示图象判断气体的状态变化过程，应用气态方程判断气体体积如何变化，然后应用热力学第一定律答题．2、B【解析】试题分析：质点在t＝2s时的瞬时速度为；0时刻距O点为，2s时距O点为，所以位移为16m，所以平均速度为8m/s．考点：本题考查了位移、平均速度的计算3、C【解析】

一个氢原子放出光子，原子能量减小，根据知，得，电子的动能增大，电势能减小，A错误；三种射线的穿透本领不同，根据射线的特点可知，射线1的穿透本领最弱，是射线，射线3的穿透本领最强，是射线，射线2是射线，B错误；半衰期与其化学性质与化学状态无关，将放射性元素掺杂到其它稳定元素中，并降低其温度，它的半衰期会不变，C正确；重核的裂变是重核俘获一个慢中子后才能发生的，所以核反应方程有，D错误．4、C【解析】设人从小车上跳起后沿水平方向的分速度为v1，小车沿水平方向的速度为v2，人和小车在水平方向的动量守恒，选取向左为正方向，则：mv1+Mv2=0，设人从右端到达左端时间为t，则有：mv1t+Mv2t=0，化简为mx1=Mx2，由空间几何关系得：x1+x2=L，联立解得车的位移为：，故C正确，ABD错误．

5、A【解析】

根据振动图象判断质点振动方向的方法：沿着时间轴看去，“上坡”段质点向上振动，“下坡”段质点向下振动．【详解】AC．在t=1s和t=3s时，振子偏离平衡位置最远，速度为零，回复力最大，加速度最大，方向指向平衡位置，A正确，C错误；BD．在t=2s和t=4s时，振子位于平衡位置，速度最大，回复力和加速度均为零，BD错误．6、A【解析】

根据水平方向上动量守恒，小物体在A时系统速度为零，在D点时系统速度仍为零。根据能量守恒定律，小物体从A到D的过程中，小物体的重力势能全部转化为内能（摩擦力消耗掉），μmgx＝mgR解得x＝可知x与物块的质量。小车的质量无关；其他量不变，R越大x越大，μ越大x越小，故A正确，BCD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】

A.用油膜法估测分子直径的实验中，用酒精稀释过的油酸滴在水面上形成单分子层，单分子油膜的厚度为油酸分子直径;故A错误.B.布朗运动说明液体分子做永不停息的无规则运动，同时说明液体分子间有间隙;故B正确.C.分子间作用力为零时，分子势能最小，但分子间的势能不一定是零;故C正确.D.气体压强与分子数密度和分子热运动的平均动能有关，而温度是分子平均动能的标志，故气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内的分子数及气体温度都有关;故D正确.E.根据气体压强的微观意义，气体压强与分子数密度和分子热运动的平均动能有关，和气体是否失重无关;故E错误.8、BD【解析】

A.由右手定则可知，金属棒中的电流方向向左，故A错误；B.金属棒中的电流方向向左，由左手定则可知，金属棒受到的安培力方向向下，故B正确；C.由功能关系可知，力F做的功与安培力做功的代数和等于机械能的增加量，故C错误；D.根据功能关系可知，金属棒克服安培力做功，其数值等于电路中产生的焦耳热，故D正确。9、AD【解析】A项：粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，设圆周运动半径为R，若电子从P点出发恰好经原点O第一次射出磁场分界线，如图甲所示则有半径R＝L，运动轨迹为四分之一圆周，所以运动的路程，故A正确；B、C、D项：若电子从P点出发经原点O到达Q点，若粒子恰好经原点O第一次射出磁场分界线，则轨迹如图甲，运动路程为一个圆周，即s＝2πR＝2πL，若粒子第N次离开磁场边界经过原点O，则要回到Q点，经过O点的速度必然斜向下45°，则运动轨迹如图乙，根据几何关系有，圆周运动半径，运动通过的路程为，故B、C错误，D正确．点晴：考查根据运动半径来确定运动轨迹，从而确定运动的路程，掌握左手定则与右手定则的区别，注意运用几何关系正确画出运动轨迹图是解题的关键．10、BDE【解析】

A．根据热力学第二定律，知不可能使热量自发地从低温物体传向高温物体，但在外界的作用下，能使热量从低温物体传向高温物体，比如电冰箱，故A错误；B．一定量的气体，在体积不变时，温度降低，则分子运动的激烈程度降低，所以分子平均每秒碰撞器壁的次数随着温度的降低而减少，故B正确；C．当分子间距r<r0时，分子间相互作用力随分子间距的减小而增大；当分子间距r>r0时，分子间相互作用力随分子间距的减小先增大后减小，故C错误；D．晶体融化时吸收热量，但温度不变，故分子平均动能不变，故D正确；E．小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中靠的是液体表面张力的作用，故E正确。故选BDE。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、BD【解析】

(1)该同学接下来要完成的必要步骤有：确定大头针的位置的方法是插上大头针；使能挡住、的像；确定大头针的位置的方法是大头针能挡住和、的像，故该同学接下来要完成的必要步骤有BD。(2)完成光路图为：(3)光线与法线之间的夹角为，光线与法线之间的夹角为，根据折射定律得玻璃砖的折射率的表达式为12、在CO连线上或与CO共线或在竖直方向；重物M的重力或Mg；BD【解析】（1）OC连线沿竖直方向，拉力大小等于重物M的重力，所以如果作图得到A、B的合力与OC的拉力平衡，即方向在OC连线上，大小近似等于重物M的重力，则平行四边形定则得以验证．（2）A．三条拉线方向必须与木板平行，OC沿竖直方向，所以木板平面要保持竖直，故A必要；B.弹簧测力计是测出力的大小，不必一定相等，故B不必要；C.接结点的三根绳子适当长些，方向记录的更准确一下，故C必要；D．当结点O位置确定时，OC的拉力大小、方向就确定了，不必每次都要使0点静止在同一位置，故D不必要．本题选择不必要的步骤，故选BD．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)；(2)【解析】

(1)以小球为研究对象，受力分析如图所示，对