2022-2023学年安徽省宣城市郎溪县七校物理高二第二学期期末调研模拟试题含解析

2022-2023学年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、如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环。小环由大圆环的最高点从静止开始下滑至最低点的过程中，大圆环对小环的作用力A．始终指向圆心B．有时做正功，有时做负功C．做功为零D．冲量为零2、如图所示，一物块从一光滑且足够长的固定斜面顶端O点无初速释放后，先后通过P、Q、N三点，已知物块从P点运动到Q点与从Q点运动到N点所用的时间相等，且PQ长度为3m，QN长度为4m，则由上述数据可以求出OP的长度为（）A．2mB．98mC．258m3、实验观察到，静止在匀强磁场中A点的原子核发生衰变，衰变产生的新核与释放出的粒子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图。则下列说法正确的是（）A．发生的α衰变，磁场方向垂直纸面向里B．发生的α衰变，磁场方向垂直纸面向外C．发生的β衰变，磁场方向垂直纸面向里D．发生的β衰变，磁场方向垂直纸面向外4、图甲为氢原子的能级图，图乙为某金属在光的照射下，发生光电效应时产生的光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图象．若氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级放出的光子刚好使该金属发生光电效应，普朗克常数h=6.63×10–34J·s，1eV=1.6×10–19J，则下列说法正确的是A．由乙图知普朗克常量h=–B．乙图中E=hν0=1.89eVC．该金属的极限频率为5.4×1014HzD．用氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级释放的光子去照射该金属，打出光电子的最大初动能为10.2eV5、在一个圆的直径上有一对等量异种电荷，它们

在圆心O处产生的电场强度是大小是E1；如果把负电荷从b处移到c，已知oc与oa的夹角为60°，此时O点的电场强度大小变为E2，则E1与E2之比为（）A．1：2 B．2：1 C． D．6、矩形线框绕垂直于匀强磁场且在线框平面的轴匀速转动时产生了交变电流，下列说法正确的是()．A．当线框位于中性面时，线框中感应电动势最大B．当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势最大C．每当线框经过中性面时，感应电流方向不改变D．线框经过中性面时，各边切割磁感线的速度不为零二、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、如图所示，图甲为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图乙为介质中平衡位置在x=1.5m处的质点的振动图象，P是平衡位置为x=2m的质点，则A．该简谐横波沿x轴的负方向传播B．t=3s时，x=3m处的质点的振幅为0C．t=4s时，P点恰好回到平衡位置D．在第4s~6s内，P向y轴负方向运动8、如图甲所示，A、B两长方体叠放在一起，放在光滑的水平面上．物体B从静止开始受到一个水平变力的作用，该力与时间的关系如图乙所示，运动过程中A、B始终保持相对静止．则在0~2t0时间内，下列说法正确的是A．t0时刻，A、B间的静摩擦力最大B．t0时刻，A、B的速度最大C．0时刻和2t0时刻，A、B间的静摩擦力最大D．2t0时刻，A、B离出发点最远9、一汽车由静止从车站出发，沿平直轨道运动过程中加速度不断增大．行驶时间t后速度达到v，则可以判定汽车在这段时间内行驶的位移A．一定大于 B．可能等于 C．一定小于 D．一定不等于10、如图所示，一束红光和一束蓝光平行入射到三棱镜上，经三棱镜折射后会聚于光屏M上的一点N，这两束单色光分别用a、b表示．对于这两束光的颜色以及在玻璃中的传播速度，下列说法中正确的是：（）A．a为红光，在玻璃中的传播速度小于b光B．a为蓝光，在玻璃中的传播速度小于b光C．b为红光，在玻璃中的传播速度大于a光D．b为蓝光，在玻璃中的传播速度大于a光三、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）某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验．气垫导轨装置如图(a)所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成．(1)下面是实验的主要步骤：①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；②向气垫导轨通入压缩空气；③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；把滑块2放在气垫导轨的中间；⑤先接通打点计时器的电源，再放开滑块1，让滑块1带动纸带一起运动；在中间与滑块2相撞并粘在一起运动；⑥取下纸带，重复步骤④⑤，选出理想的纸带如图(b)所示；⑦测得滑块1的质量310g，滑块2(包括橡皮泥)的质量205g．(2)已知打点计时器每隔0.02s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为________kg·m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为________kg·m/s(保留三位有效数字)．(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是______________________________12．（12分）在用如图甲所示的装置研究碰撞中的动量守恒的实验中：①用游标卡尺测量直径相同的入射球与被碰球的直径，测量结果如图乙所示，该球直径为____________.②实验中小球的落点情况如图丙所示，入射球与被碰球的质量比，则实验中碰撞结束时刻两球动量大小之比_________．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，一透明球体置于空气中，半径R=0.1m，单色细光束AB平行于过球心的直线MN射向球体，AB与MN的间距为0.05m，经折射、反射、折射回到空气中，出射光线与AB恰好平行．①求该透明球体的折射率；②已知真空中光速c=3×108m/s，求光束在透明球体中的传播时间．14．（16分）如图，在大气中有一水平放置的固定圆筒，它由a、b和c三个粗细不同的部分连接而成，各部分的横截面积分别为2S、和S．已知大气压强为P1，温度为T1．两活塞A和B用一根长为4l的不可伸长的轻线相连，把温度为T1的空气密封在两活塞之间．此时两活塞的位置如图所示．(活塞与圆筒壁之间的摩擦可忽略)(1)现对被密封的气体缓慢加热，当活塞B向左移动距离刚好为l时，求封闭气体的温度；(2)当气体温度缓慢上升到2T1时，求两活塞之间轻线的拉力大小．15．（12分）某学校有一台应急备用发电机，内阻为r＝1Ω，升压变压器的匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻为R＝4Ω，全校22个教室，每个教室用“220V,40W”的灯泡6盏，要求所有灯都正常发光，求：输电线上损耗的电功率多大？

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项：由于大环光滑，所以大环与小环之间只有弹力，由弹力方向可知，大圆环对小环的作用力方向始终沿大圆半径背离圆心，故A错误；B、C项：由于弹力方向始终与运动方向垂直，所以弹力不做功，故B错误，C正确；D项：由公式可知，弹力不为零，时间不为零，所以冲量不为零，故D错误。2、C【解析】

在相邻的相等时间内的位移差是恒量，即Δx=at2，结合Q的速度等于PN段的平均速度，求出Q的速度，再结合运动学公式求出OQ的距离，结合PQ距离求出OP【详解】设相等的时间为t，加速度为a，由：Δx=at2Q点瞬时速度的大小等于PN段的平均速度的大小：v则OQ间的距离：x则OP长度为：xOP=xOQ-xPQ【点睛】解决本题的关键掌握匀变速运动的两个重要推论，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度；在相邻的相等时间内的位移差是恒量，即Δx=aT3、C【解析】

原子核发生衰变时，根据动量守恒可知两粒子的速度方向相反，动量的方向相反，大小相等；根据左手定则可知，若是发生α衰变，则α粒子与新核都带正电，由于粒子动量的方向相反，所以洛伦兹力的方向相反，是外切圆；若发生β衰变，β粒子是电子，带负电，由于粒子动量的方向相反，所以洛伦兹力的方向相同，是内切圆。故该原子核发生的是β衰变，由半径公式分析得知，r与电荷量成反比，β粒子与新核的电量大小分别为e和ne（n为新核的电荷数），则β粒子与新核的半径之比为：ne：e=n：1．所以半径比较大的轨迹是衰变后β粒子的轨迹，新核沿顺时针方向运动，在A点受到的洛伦兹力向左，由左手定则可知，磁场的方向向里A.发生的α衰变，磁场方向垂直纸面向里与分析不相符，故A项与题意不相符；B.发生的α衰变，磁场方向垂直纸面向外与分析不相符，故B项与题意不相符；C.发生的β衰变，磁场方向垂直纸面向里与分析相符，故C项与题意相符；D.发生的β衰变，磁场方向垂直纸面向外与分析不相符，故D项与题意不相符。4、B【解析】由爱因斯坦光电效应方程Ek=hv-hv0知，结合图象可知，图线的斜率k=h=，故A错误．纵轴截距的大小等于逸出功，即E=hv0，氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级放出的光子刚好使该金属发生光电效应，则逸出功W0=-1.51-（-3.40）eV=1.89eV，则E=hv0=1.89eV，故B正确．金属的极限频率，故C错误．氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级，辐射的光子能量等于10.2eV，根据光电效应方程知，光电子的最大初动能Ekm=hv-W0=10.2eV-1.89eV=8.31eV，故D错误．故选B．5、B【解析】

本题考查电场的叠加，要注意电场强度为矢量，在求合场强时应先分别求得各电荷在O点的场强再由矢量的合成方法-平行四边形即可求得总的场强．【详解】依题意得，每个点电荷在O点产生的场强大小为，当b点处的点电荷移至c点时，O点场强如图所示：由几何关系可知，合场强大小为，所以，故B正确，ABC错误．故本题选B．【点睛】由电场的叠加原理可得到两个点电荷单独在O点形成的场强大小；移动之后两电荷距O点的距离不变，故电场强度大小不变，则由矢量合成的方向可得出移动之后的合电场；即可求得比值6、B【解析】线框位于中性面时，线框平面与磁感线垂直，穿过线框的磁通量最大，但此时切割磁感线的两边速度方向与磁感线平行，即不切割磁感线，穿过线框的磁通量的变化率等于零，所以电动势等于零，感应电动势或感应电流的方向在此时刻改变，垂直于中性面时，穿过线框的磁通量为零，切割磁感线的两边的速度与磁感线垂直，有效切割速度最大，此时穿过线框的磁通量的变化率最大，所以感应电动势最大，故C正确，ABD错误；故选C．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、AD【解析】

A．由乙图读出，t=2s时刻平衡位置在x=1.5m处的质点的速度方向向下，由波形的平移法可知，这列波向x轴的负方向传播，故A正确．B．由图甲可知该横波的振幅A=4cm，故B错误．C．由图乙可知，周期T=4s，则时，，将图甲的波形图向左平移半个波长，则P点位于波峰，故C错误．D．在第4s～6s内，P由波峰向波谷运动，即沿y轴负方向运动，故D正确．8、BCD【解析】

AC、以整体为研究对象，根据牛顿第二定律分析得知，0、2t0时刻整体所受的合力最大，加速度最大，再以A为研究对象，分析可知，A受到的静摩擦力最大．故A错误，C正确；B、整体在0-t0时间内，做加速运动，在t0-2t0时间内，向原方向做减速运动，则t0时刻，B速度最大．故B正确；D、0-2t0这段时间，整体做单向直线运动，位移逐渐增大，则2t0时刻，A、B位移最大．故D正确．9、CD【解析】

汽车由静止从车站出发，沿平直轨道运动过程中加速度不断增大，可得汽车的速度时间图象如图，速度时间图象下方的面积表示对应时间内的位移，图线下方的面积小于三角形的面积，则判定汽车在这段时间内行驶的位移．故CD两项正确，AB两项错误．10、BC【解析】

由图看出，a光通过三棱镜后偏折角较大，根据折射定律得知三棱镜对a光的折射率较大，因玻璃三棱镜对蓝光的折射率大于对红光的折射率，a为蓝光，b为红光.由知：a光在玻璃中的传播速度小于b光.故选BC.【点睛】本题是光的色散问题，在七种色光中紫光的折射率最大，红光的折射率最小，同样条件下，紫光的偏折角最大，红光的偏折角最小．可结合光的色散实验结果进行记忆．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、接通打点计时器的电源；放开滑块；0.620；0.618；纸带与打点计时器限位孔有摩擦；【解析】(2)放开滑块1后，滑块1做匀速运动，跟滑块2发生碰撞后跟2一起做匀速运动，根据纸带的数据得，碰撞前滑块1的动量为：，滑块2的动量为零，所以碰撞前的总动量为0.620kg•m/s.碰撞后滑块1、2速度相等，所以碰撞后总动量为：.(3)结果不完全相等是因为纸带与打点计时器限位孔有摩擦力的作用．【点睛】本实验为了验证动量守恒定律设置滑块在气垫导轨上碰撞，用打点计时器纸带的数据测量碰前和碰后的速度，计算前后的动量，多次重复，在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证．12、；；【解析】（1）根据游标卡尺的读数方法可知：球的直径为d=11mm+0.1×4mm=11.4mm=1.14cm．（1）碰撞结束后，入射小球的水平位移．被碰小球的水平位移为：，碰撞后两球在水平方向上都做匀速直线运动，时间相等，由，则得：碰撞后速度之比，由题意，，根据P=mv知，碰撞结束后两球的动量大小之比为1：1．【点睛】游标卡尺的精度是0.1mm，游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读．碰撞后入射小球落在M点，被碰小球落在N点，两球在水平方向上做匀速直线运动，通过水平位移之比得出速度之比，从而求出动量大小之比．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、①②2×10﹣9s【解析】

①画出光路图如图．

由几何关系得：，i=60°

r==30°

所以该透明球体