2022学年天津市和平区第一中学高二物理第二学期期末考试试题(含解析)

2022学年高二下学期物理期末模拟测试卷请考生注意：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、某消防员在一次执行任务时，需从半球形的屋顶向上缓慢爬行（如图所示），则在这个过程中,下列选项分析不正确的是（）A．他对屋顶的压力不变B．屋顶对他的作用力不变C．屋顶对他的摩擦力减小D．屋顶对他的支持力变大2、如图画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量E.处在n＝4能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频率的光波．已知金属铂的逸出功为6.34eV.在这些光波中，能够从金属铂的表面打出光电子的总共有()A．五种 B．四种 C．三种 D．二种3、用图所示的光电管研究光电效应的实验中，用某种频率的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转。而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，那么（）A．a光的频率一定小于b光的频率B．增加b光的强度可能使电流计G的指针发生偏转C．用a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电流是由d到cD．只增加a光的强度可使通过电流计G的电流增大4、如图所示，空间有两个等量的正点电荷，a、A．场强Ea<EC．电势φa>φ5、一弹簧振子做简谐运动，则下列说法正确的是()A．若位移为负值，则速度一定为正值B．振子通过平衡位置时速度为零，加速度最大C．振子每次通过平衡位置时，加速度相同，速度也相同D．振子每次通过同一位置时，速度不一定相同，但加速度一定相同6、如图所示，实线是一簇未标明方向的匀强电场的电场线，虚线是一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点．若带电粒子在运动中只受电场力作用，则根据此图可知①带电粒子所带电性②带电粒子在a、b两点的受力方向③带电粒子在a、b两点的速度何处较大④带电粒子在a、b两点的电势能何处较大⑤a、b两点哪点的电势较高以上判断正确的是（）A．①②⑤ B．②③④ C．③④⑤ D．①③⑤二、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，人通过跨在光滑滑轮上的细绳拉一物体静止．当人向后跨了一步后，人与重物再次保持静止状态，关于跨步以后各力的大小变化正确的说法是A．地面对人的摩擦力减小 B．地面对人的摩擦力增大C．人对地面的压力增大 D．人对地面的压力减小8、一个闭合矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，产生的感应电流如图所示。由该图可得出的正确判断是A．t=0.01s时，线圈平面处于中性面位置B．t=0.02s时，线圈平面的磁通量变化率最大C．该交流电的频率为100HzD．1s内电流的方向变化100次9、下图中，图（a）为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图（b）为媒质中平衡位置在x=1.5m处的质点的振动图像，P是平衡位置为x=2m的质点．下列说法正确的是()A．波的传播方向向左B．波速为0.4m/sC．0~2s时间内，P运动的路程为8cmD．当t=15s时，P恰好在正的最大位移处10、如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2:1，电压表和电流表均为理想电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中Rt为热敏电阻（随温度升高电阻变小），R为定值电阻．下列说法正确的是()A．副线圈两端电压的瞬时值表达式为u′＝18sin50πt(V)B．t＝0.02s时电压表V2的示数为18VC．变压器原、副线圈中的电流之比和输入、输出功率之比均为1:2D．Rt处温度升高时，电流表的示数变大，电压表V2的示数不变三、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）为了探究质量一定时加速度与力的关系。一同学设计了如图甲所示的实验装置。其中为带滑轮的小车的质量，为砂和砂桶的质量。（滑轮质量不计）(1)实验时，一定要进行的操作或保证的条件是（____）。A．用天平测出砂和砂桶的质量B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C．小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带E.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量(2)该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带（相邻两计数点间还有两个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为________（结果保留两位有效数字）。(3)以弹簧测力计的示数为横坐标，加速度为纵坐标，画出的图象是一条直线，图线与横轴的夹角为，求得图线的斜率为，则小车的质量为（____）A．B．C．D．12．（12分）可将光能转换为电能的硅光电池已经得到了广泛的应用．某同学利用如图甲所示的器材探究在一定光照强度下硅光电池的路端电压U与总电流I的关系．电表视为理想电表．(1)在图甲中实物图上用笔画线代替导线进行连接___________；(2)用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U-I图象如图乙所示，由此可知在该光照强度下，硅光电池内阻________(填“是”或“不是”)常数，短路电流为________mA，电动势为________V．(结果保留三位有效数字)(3)若将R=10kΩ的电阻接在该硅光电池两极上，用同样强度的光照射该硅光电池，则该电阻消耗的功率为________W，此时该硅光电池的内阻为________kΩ.(结果保留两位有效数字)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，导热良好的汽缸的体积为V，横截面积为S，开口向右水平放置，环境的热力学温度为T0时，用一厚度不计的活塞将汽缸分为等体积的左右两部分。当环境温度保持不变时，将汽缸开口向上竖直放置，缸内气体稳定时，体积比水平放置时减小了.已知大气压强为p0，活塞的厚度不计，活塞与汽缸间的摩擦不计，重力加速度为g.①求活塞的质量m；②缓慢升高环境的温度，求当活塞上升到汽缸口时的环境温度。14．（16分）如图所示，水平地面上静止放置一辆小车A，质量mA＝4kg，上表面光滑，小车与地面间的摩擦力极小，可以忽略不计，可视为质点的物块B置于A的上表面，B的质量mB＝2kg，现对A施加一个水平向右的恒力F＝10N，A运动一段时间后，小车左端固定的挡板B发生碰撞，碰撞时间极短，碰后A、B粘合在一起，共同在F的作用下继续运动，碰撞后经时间t＝0.6s，二者的速度达到v＝2m/s，求：（1）A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小；（2）A、B碰撞前瞬间，A的速度vA的大小。15．（12分）如图所示，截面为四分之三圆的玻璃柱，圆弧ABC面镀银，圆弧的半径为cm．一细光束垂直OA并从OA的中点D射入玻璃柱，玻璃柱对该光的折射率为，光在真空中的传播速度c＝3×108m/s.求：（1）光从玻璃柱中射出时的折射角：（2）光在玻璃柱中传播的时间（结果保留2位有效数字）。

2022学年模拟测试卷参考答案（含详细解析）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【答案解析】以消防员为研究对象，作出受力分析图：

设此人的重力为G，根据平衡条件得：屋顶对他的摩擦力：f=Gsinθ，屋顶对他的支持力：N=Gcosθ；C、D、消防员在半球形屋顶上向上缓慢爬行的过程中，坡角θ减小，则f减小，N增大．即屋顶对他的摩擦力减小，屋顶对他的支持力增大，则C、D均正确．A、屋顶的压力和人所受的支持力是作用力与反作用力，满足牛三相等，故压力变大，A错误.B、根据平衡条件和合成法可知支持力与摩擦力的合力始终与重力等大反向，则屋顶对人的支持力不变，D正确.本题选不正确的故选A．【点评】本题是简单的三力力平衡问题，分析受力，作出力图是关键，注意此类问题中的缓慢爬行所隐含的爬行过程中人始终处于平衡状态．2、C【答案解析】处在n=4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时能发出不同光电子的数目为，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3.2eV，不能使金属钾发生光电效应，其它三种光子能量都大于3.2eV．故C正确，A、B、D错误。故选C。【答案点睛】解决本题的关键知道能极差与光子能量的关系，以及掌握发生光电效应的条件．3、D【答案解析】

A．用某种频率的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转，知a光频率大于金属的极限频率。用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，知b光的频率小于金属的极限频率，所以a光的频率一定大于b光的频率，A错误；B．光的强度影响单位时间内发出光电子的数目，增加b光的强度，仍然不能发生光电效应，电流计指针不偏转，B错误；C．电流的方向与负电荷定向移动的方向相反，用a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电流是由c到d，C错误；D．增加a光的强度，则单位时间内发出的光电子数目增多，通过电流计的电流增大，D正确。【答案点睛】发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，光的强度影响单位时间内发出光电子的数目，即影响光电流的大小。4、C【答案解析】试题分析：A、B、两个等量同种电荷连线中点O的电场强度为零，无穷远处电场强度也为零，故从O点沿着中垂线向上到无穷远处电场强度先增大后减小，由于ab间电场线的分布情况不能确定，所以ab两点的场强大小不能确定；故A、B均错误．C、D、根据电场的叠加原理可知，Oab上电场方向向上，根据顺着电场线方向电势降低，可知，a点电势一定高于b点电势，故C正确、D错误．故选C．考点：考查电场的叠加；电场强度、电场线、电势．【名师点睛】本题关键是要明确两个等量同种电荷连线的中垂线上的场强分布情况和电势分布情况，知道沿着场强方向，电势越来越低．5、D【答案解析】A、若位移为负值，由a=B、质点通过平衡位置时，速度最大，加速度为零，B错误；C、质点每次通过平衡位置时，位移为零，加速度一定为零，而速度有两种可能的方向，不一定相同，C错误；D、质点每次通过同一位置时，位移相同，加速度一定相同，因为速度有两种可能的方向，所以速度不一定相同，D正确；故选D。6、B【答案解析】

①②．假设粒子由a到b运动．由图可知，粒子向下偏转，则说明粒子所受的电场力方向竖直向下，由于不知电场线方向，故无法判断粒子电性，②正确，①错误；③．由图可知，粒子从a到b的过程中，电场力做正功，说明粒子速度增大，故可知b处速度较大，③正确；④．电场力做正功，则电势能减小，故a点电势能较大，④正确；⑤．虽然a点电势能较大，但是不知道粒子的电性，故无法判断电势的高低，故⑤错误，故选B．【答案点睛】本题是电场中轨迹问题，关键要能根据轨迹弯曲方向判断出电场力的方向，掌握电场力做正功，电势能减小，判断电势能的大小．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、BC【答案解析】应用平衡条件分析求解力的动态变化8、AD【答案解析】

A．由图象可知，0.01s时，感应电流为零，则感应电动势为零，磁通量最大，线圈平面处于中性面位置，故A正确；B．由图象可知，0.02s时，感应电流为零，则感应电动势为零，线圈平面的磁通量变化率最小为0，磁通量最大，线圈平面处于中性面位置，故B错误；C．由图象可知，该交流电的周期T=0.02s，则频率故C错误；D．该交流电的频率为50Hz，一个周期内电流方向改变两次，故1s内电流的方向变化50×2=100次故D正确。9、ACD【答案解析】根据图（b）的振动图象可知，在x=1.5m处的质点在t=2s时振动方向向下，所以该波向左传播，故A正确；由图（a）可知该简谐横波波长为2m，由图（b）知周期为4s，则波速为，故B错误；由于t=2s时，质点P在波谷，且2s=0.5T，所以质点P的路程为2A=8cm，故C正确；由于t=2s时，质点P在波谷，则当t=15s时经过了13s=2T，质点P恰回到平衡位置，选项D正确；故选ACD.10、BD【答案解析】

A.由图乙可知交流电压最大值，原线圈电压的有效值周期T=0.02s，可由周期求出角速度的值为根据电压与匝数成正比，得副线圈电压的有效值为18V，副线圈两端电压的瞬时值表达式故A项与题意不相符；B.电压表V2的示数为有效值18V，故B项与题意相符；C.变压器输入、输出功率之比为1：1，故C项与题意不相符；D.Rt处温度升高时，阻值减小，电流表的示数变大，电压表示数不变，故D项与题意相符。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、BD1.3D【答案解析】

(1)[1]．本实验中细线的拉力由弹簧测力计直接测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M，故AE错误。先拿下砂桶，然后将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确；打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要同时记录弹簧测力计的示数，故C错误；要改变砂和砂桶质量，从而改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随F变化关系，故D正确；故选BD。(2)[2]．根据公式∆x=aT2，依据逐差法可得小车加速度。由于两计数点间还有二个点没有画出，故相邻计数点的时间间隔为

T=0.06s，可得(3)[3]．由，得

对图来说，图象的斜率

得

对于斜率k，不能根据k=tanθ求解，所以不能根据求小车的质量M。故ABC错误，D正确。12、不是0.295(0.293～0.297)2.68(2.66～2.69)3.0×10－4(2.9×10－4～3.1×10－4)5.4(4.9～5.6)【答案解析】

（1）[1]本实验中测量电源的电动势和内电阻，故采用限流接法，而电流表采用相对电源的外接法；连接实物电路图，如图所示．

（2）[2][3][4]因图象的斜率是变化的，所以电池的内阻不是定值；在硅光电池的U-I图象，图象与横轴的交点表示短路电流，由图可知，短路电流为295μA=0.295mA；当I=0，U=E，图线斜率的绝对值表示内阻．由图线a可知E=2.68V；

（3）[5][6]在图乙中作出电阻的伏安特性曲线如图所示，与电源的伏安特性曲线的交点表示电压和电流，由图可知，I