山东省潍坊市临朐县2022年物理高二第二学期期末达标测试试题含解析

2021-2022高二下物理期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、如图所示，竖直面内固定一半径为R的光滑四分之一圆弧轨道，光滑地面上放置一长为L的长木板，L=R,长木板的上表面与圆弧轨道的最低点B等高，且二者接触但不粘连，长木板质量为M,—个质量为m的铁块以一定初速度v0=3gl滑上长木板的左端，m=M,铁块恰好能滑到圆弧轨道的最高点C,A．铁块运动到B点时对圆弧轨道的压力为2mgB．最终铁块能滑到长木板的左端C．铁块与长木板间的动摩擦因数μ=0.1D．最终铁块的速度为v02、紫外线光子的动量为.一个静止的O3吸收了一个紫外线光子后()A．仍然静止B．沿着光子原来运动的方向运动C．沿光子运动相反方向运动D．可能向任何方向运动3、如图所示，在“研究影响通电导体所受磁场力的因素”实验中，要使导体棒的悬线摆角增大，以下操作可行的是（）A．增大导体棒中的电流B．减少磁铁的数量C．颠倒磁铁磁极的上下位置D．改变导体棒中的电流方向4、下列陈述与事实相符的是（）A．牛顿首先指出了力不是维持物体运动的原因B．开普勒根据行星运动定律提出了万有引力定律C．库伦发现了静电荷间的相互作用规律D．安培发现了电流的磁效应5、如图所示，在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中，金属框架ABCD（框架电阻忽略不计）固定在水平面内，AB与CD平行且足够长，BC与CD夹角θ（θ<90°），光滑均匀导体棒EF（垂直于CD）紧贴框架，在外力作用下以垂直于自身的速度v向右匀速运动，经过C点作为计时起点，下列关于电路中电流大小I与时间t、消耗的电功率P与导体棒水平移动的距离x变化规律的图象中正确的是（）A． B． C． D．6、中国宋代科学家沈括在公元1086年写的《梦溪笔谈》中最早记载了“方家(术士)以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”．进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布如图所示，结合上述材料，下列说法正确的是A．在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫北极，指北的磁极叫南极B．对垂直射问地球表面宇宙射线中的高能带电粒子，在南、北极所受阻挡作用最弱，赤道附近最强C．形成地磁场的原因可能是带正电的地球自转引起的D．由于地磁场的影响，在奥斯特发现电流磁效应的实验中，通电导线应相对水平地面竖直放置二、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、在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于衰变放射出某种粒子，结果得到一张两个相切圆1和2的径迹照片(如图所示)，已知两个相切圆半径分贝为r1、r2.下列说法正确的是()A．原子核可能发生的是α衰变，也可能发生的是β衰变B．径迹2可能是衰变后新核的径迹C．若衰变方程是，则r1：r2=1：45D．若是α衰变，则1和2的径迹均是顺时针方向8、一水平长绳上系着一个弹簧和小球组成的振动系统，小球自由振动时其频率为2Hz．现在长绳两端分别有一振源P、Q同时开始以相同振幅A上下振动了一段时间，某时刻两振源在长绳上形成波形如图，两列波先后间隔一段时间经过弹簧振子所在位置，观察到小球先后出现了两次振动，小球第一次振动时起振方向向上，且振动并不显著，而小球第二次则产生了较强烈的振动，则（）A．由P振源产生的波的波速较大一些B．由Q振源产生的波的频率较接近2HzC．在两列波相遇处，质点的最大位移为2AD．如果P、Q两个振源持续振动，它们形成的波会在绳上发生干涉9、如图所示，闭合矩形导体线框abcd从高处自由下落，在ab边开始进入匀强磁场到cd边刚进入磁场这段时间内，线框的速度v随时间t变化的图象可能是图中的A．B．C．D．10、如图为远距离输电示意图，发电机的输出电压U1和输电线的电阻和理想变压器匝数均不变，且n1：n2=n4：n3，当用户消耗的功率增大时，下列表述正确的是（）A．用户的总电阻增大B．用户两端的电压U4减小C．U1：U2=U4：U3D．用户端增加的功率等于升压变压器多输入的功率三、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）热敏电阻包括正温度系数电阻器（PTC）和负温度系数电阻器(NTC).正温度系数电阻器(PTC)在温度升高时电阻值增大，负温度系数电阻器(NTC)在温度升高时电阻值减小，热敏电阻的这种特性，常常应用在控制电路中，某实验小组选用下列器材探究通过热敏电阻Rx(常温下阻值约为)的电流随其两端电压变化的特点，如图所示.A.电流表（量程100mA，内阻约）B.电流表A2（量程0.6A，内阻约）C.电压表（量程3.0V，内阻约）D.电压表V2（量程15.0V，内阻约E.滑动变阻器R（最大阻值为）F.滑动变阻器（最大阻值为G.电源E(电动势15V，内阻忽略)H.电键、导线若干①实验中改变滑动变阻器滑片的位置，使加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，请在所提供的器材中选择必需的器材，应选择的器材为：电流表________；电压表_________；滑动变阻器____________（只需填写器材前面的字母即可）②请在所提供的器材中选择必需的器材，在如图虚线框内画出该小组设计的电路图_________.③该小组测出热敏电阻的U-I图线如图曲线I所示，请分析说明该热敏电阻是______热敏电阻（填“PTC”或“NTC”）.④该小组又通过查阅资料得出了热敏电阻R2的U-I图线如图曲线Ⅱ所示.然后又将热敏电阻分别与某电池组连成电路如图所示.测得通过和的电流分别为0.30A和0.60A，则该电池组的电动势为________V，内阻为______（结果均保留三位有效数字）12．（12分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势在核电站中，核反应堆释放的核能被转化成电能核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量的核能．核反应方程式是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，a为X的个数，则X为______，______以、、分别表示、、核的质量，、分别表示中子、质子的质量，c为光在真空中传播的速度，则上述核反应过程中放出的核能______．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）一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块，在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5m，如图（a）所示。t=0时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至t=1s时木板与墙壁碰撞（碰撞时间极短）。碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板。已知碰撞后1s时间内小物块的v-t图线如图（b）所示。木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g取10m/s2。求（1）木板与地面间的动摩擦因数μ1及小物块与木板间的动摩擦因数μ2；（2）木板的最小长度；14．（16分）如图所示，某棱镜的横截面为等腰直角三角形ABC，其折射率为.一束单色光从AB面入射，恰好在AC面上发生全反射，求：(1)光在AB面的入射角的正弦值；(2)光在棱镜中的传播速度．15．（12分）能量守恒定律、动量守恒定律、电荷守恒定律等等是自然界普遍遵循的规律，在微观粒子的相互作用过程中也同样适用．卢瑟福发现质子之后，他猜测：原子核内可能还存在一种不带电的粒子．（1）为寻找这种不带电的粒子，他的学生查德威克用粒子轰击一系列元素进行实验．当他用粒子轰击铍原子核时发现了一种未知射线，并经过实验确定这就是中子，从而证实了卢瑟福的猜测．请你完成此核反应方程．（2）为了测定中子的质量，查德威克用初速度相同的中子分别与静止的氢核与静止的氮核发生弹性正碰．实验中他测得碰撞后氮核的速率与氢核的速率关系是．已知氮核质量与氢核质量的关系是，将中子与氢核、氮核的碰撞视为完全弹性碰撞．请你根据以上数据计算中子质量与氢核质量的比值．（3）以铀235为裂变燃料的“慢中子”核反应堆中，裂变时放出的中子有的速度很大，不易被铀235俘获，需要使其减速．在讨论如何使中子减速的问题时，有人设计了一种方案：让快中子与静止的粒子发生碰撞，他选择了三种粒子：铅核、氢核、电子．以弹性正碰为例，仅从力学角度分析，哪一种粒子使中子减速效果最好，请说出你的观点并说明理由．

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、B【解析】

C.铁块恰好能滑到圆弧轨道的最高点C，根据动能定理有-μmgL-mgR=0-12mv0A.运动到B点的速度mgR=12mvB2，根据牛顿第二定律有BD.铁块从圆弧轨道返回到底端，然后滑上长木板与圆弧轨道分离，在木板上滑动过程中，根据动量守恒有mvB=(M+m)v，根据能量守恒有μmgx=12mv2、B【解析】以紫外线光子和静止的O3为研究对象，由于系统所受合外力为0，故系统体动量守恒即吸收前后系统的动量不变在静止的O3吸收紫外线光子之前，系统的动量等于光子的动量，系统动量的方向即为光子的动量的方向，而O3吸收紫外线光子后系统的动量的方向即为O3运动方向，故O3沿着光子原来运动的方向运动故应选B．点晴：由于系统所受合外力为0，系统体动量守恒即吸收前后系统的动量不变，即动量的大小方向都保持不变．3、A【解析】增大安培力即可使导体摆动的幅度增大，根据安培力的公式F=BIL可知，增大导体棒中的电流强度，安培力增大；故A正确．减小磁铁的数量，在磁场中有效长度减小，安培力减小；故B错误，颠倒磁铁磁极的上下位置，只会改变安培力的方向，不会改变安培力的大小，故C错误；改变导体棒中的电流方向，只会改变安培力的方向，不会改变安培力的大小，故D错误；故选A.4、C【解析】

A.伽利略首先指出了力不是维持物体运动的原因，故选项A错误；B.牛顿根据行星运动定律提出了万有引力定律，故选项B错误；C.库伦通过扭秤实验发现了静电荷间的相互作用规律--库伦定律，故选项C正确；D.奥斯特发现了电流的磁效应，故选项D错误。5、D【解析】

设金属棒的速度为v，则运动过程中有效切割长度为：L=vt×tanθ；设金属棒横截面积为S，电阻率为ρ，则回路中电阻为：。所以回路中的电流为：，为定值。故AB错误。设导体棒在到达B之前运动的距离为x，则有：电动势为：E=BLv=Bxtanθv，电阻为：功率为：，故开始功率随着距离增大而均匀增大，当通过B点之后，感应电动势不变，回路中电阻不变，故功率不变，故D正确，C错误。6、B【解析】地球内部存在磁场，地磁南极在地理北极附近；所以在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫南极，指北的磁极叫北极，选项A错误；在地球的南北极地磁的方向与几乎地面垂直，对垂直射向地球表面宇宙射线中的高能带电粒子，在南、北极所受阻挡作用最弱，赤道附近的磁场方向与地面平行，则高能粒子所受的磁场力最大，选项B正确；地球自转方向自西向东，地球的南极是地磁场的北极，由安培定则判断可能地球是带负电的，故C错误；在奥斯特发现电流磁效应的实验中，若通电导线相对水平地面竖直放置，地磁场方向与导线电流的方向垂直，则根据安培定则可知，地磁场对实验的影响较大，故在进行奥斯特实验时，通电导线南北放置时实验现象最明显，故D错误；故选B.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、CD【解析】

静止的原子核发生衰变，根据动量守恒可知，发生衰变后的粒子的运动的方向相反，在根据粒子在磁场中运动的轨迹可以判断粒子的电荷的性质；衰变后的粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力可得半径公式，结合轨迹图分析．【详解】A．原子核衰变过程系统动量守恒，由动量守恒定律可知，衰变生成的两粒子动量方向相反，粒子速度方向相反，由左手定则知：若生成的两粒子电性相反则在磁场中的轨迹为内切圆，若电性相同则在磁场中的轨迹为外切圆，所以为电性相同的粒子，可能发生的是衰变，但不是衰变，故A错误；BC．核反应过程系统动量守恒，原子核原来静止，初动量为零，由动量守恒定律可知，原子核衰变后生成的两核动量P大小相等、方向相反，粒子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，由于P、B都相同，则粒子电荷量q越大，其轨道半径r越小，由于新核的电荷量大于粒子的电荷量，则新核的轨道半径小于粒子的轨道半径，则半径为的圆为放出新核的运动轨迹，半径为的圆为粒子的运动轨迹，：：：45，故B错误，C正确；D．若是衰变，生成的两粒子电性相同，图示由左手定则可知，两粒子都沿顺时针方向做圆周运动，故D正确．【点睛】知道原子核衰变过程动量守恒是本题解题的前提与关键，分析清楚图示运动轨迹、应用动量守恒定律与牛顿第二定律即可解题．8、BC【解析】

A.根据波速由介质决定可知，两振源产生的波的波速相等，故选项A错误；BD.P波先到达弹簧处，小球振动并不显著，说明两者频率相差较大，Q波到达弹簧处，小球产生了较强烈的振动，即共振，故Q的振动频率接近2Hz，可知两列波的频率不等，不能发生干涉现象，故选项B正确，D错误；C.根据波的叠加原理知两列波相遇时，质点的最大位移为2A，故选项C正确。9、ACD【解析】

A.ab边刚进入磁场时，若所受的安培力与重力平衡，则线框做匀速运动，速度不变，电流也就恒定，故A正确；BC.ab边刚进入磁场时，若所受的安培力小于重力，线框做加速运动，随着速度的增大，由安培力公式公式F=得知，安培力增大，故加速度减小，则线框做加速度减小的加速运动，速度图象的斜率逐渐减小，当安培力增大到与重力相等时，线框做匀速运动，故B错误，C正确；D.ab边刚进入磁场时，若所受的安培力大于重力，线框做减速运动，随着速度的减小，由安培力公式公式F=得知，安培力减小，加速度减小，则线框做加速度减小的减速运动，速度图象的斜率逐渐减小，当安培力减小到重力相等时，线框做匀速直线运动，故D正确；10、BC【解析】

A、当用户的功率增大时，用电器增多，总电阻减小。故A错误；B、当用电器增多时，功率增大，降压变压器的输出电流增大，则输电线上的电流增大，可知输电线上的电压损失增大，发电机的输出电压U1不变，则U2不变，可知降压变压器的输入电压减小，所以用户得到的电压U4减小。故B正确；C、因为原副线圈的电压比等于匝数之比，则，．因为n1：n2=n4：n1，所以U1：U2=U4：U1．故C正确；D、用户消耗的功率等于发电机的输出功率减去输电线上损失的功率。故D错误。故选：BC。【点睛】当用电器增多时，用户消耗的功率增大，根据降压变压器的输出电流的变化得出输电线上的电流变化，从而得出电压损失的变化，根据升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压和电压损失之和得出用户电压的变化。升压变压器的输出功率等于功率损失和降压变压器的输入功率之和。变压器的原副线圈的电压之比等于匝数之比。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、BDEPTC9.21~11.4V2.11~8.11Ω【解析】

①电源电压为15V，故电压表选D；电流表选择B；为方便实验操作，滑动变阻器应选E；②加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，滑动变阻器应采用分压接法，由于热敏电阻的阻值远小于电压表内阻，所以电流表应用外接法，电路图如图所示：③由图2曲线I所示图线可知，随电压增大，电流增大，电阻实际功率增大，温度升高，电压与电流比值增大，电阻阻值增大，即随温度升高，电阻阻值增大，该电阻是正温度系数（PTC）热敏电阻．④在闭合电路中，电源电动势：E=U+Ir，由图2曲线II所示可知，电流为1．3A时，电阻R1两端电压为8V，电流为1．21A时，电阻R2两端电压为2．1V，则有：E=8+1．3r，E=2+1．2r，解得：E=11．1V，r=2．27Ω；【点睛】本题考查了实验器材的选择、设计实验电路、判断电阻类型、求电源电动势与内阻；确定滑动变阻器与电流表接法是正确设计实验电路的关键；当实验要求电压从零调时，变阻器应采用分压式接法，变阻器的阻值越小越方便调节；当待测电阻阻值远小于电压表内阻时电流表采用外接法．12、中子3【解析】根据电荷数守恒，质量数守恒，知aX的总电荷数为0，总质量数为3，可知X为中子，．该核反应质量亏损为，根据爱因斯坦质能方程知，释放的核能．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）0.1；0.4（2）6m【解析】

（1）对碰前过程由牛顿第二定律时进行分析，结合运动学公式可求得μ1；再对碰后过程分析同理可求得μ2。

（2）分别对木板和物块进行分析，由牛顿第二定律求解加速度，由运动学公式求解位移，则可求得相对位移，即可求得木板的长度；【详解】（1）规定向右为正方向。木板与墙壁相碰前，小物块和木板一起向右做匀变速运动，设加速度为a1，小物块和木板的质量分别为m和M．由牛顿第二定律有：-μ1（m+M）g=（m+M）a1…①

由图可知，木板与墙壁碰前瞬间速度v1=4m/s，由运动学公式得：

v1=v0+at1…②

s0＝