上海市莘莊中學等四校2021-2022學年物理高二第二學期期末監(jiān)測試題含解析

2021-2022高二下物理期末模擬試卷注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，三根相互平行的長直導線a、b、c垂直于紙面固定，其中a、b間距為10cm，b、c間距為8cm，a、c間距為6cm，分別通入電流I1，I2和I3后，c導線所受安培力恰好與ab邊平行，已知通電導線在周圍某點所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小滿足B=k，則下列說法正確的是A．I1和I2電流方向相同，大小之比為B．I1和I2電流方向相反，大小之比為C．若電流I3的方向垂直紙面向外，則導線c所受的安培力一定向右D．若電流I3的方向垂直紙面向里，則導線c所受的安培力一定向右2、如圖所示,通以恒定電流的螺線管置于MN和PQ兩水平放置的光滑平行金屬導軌之間,ab、cd兩條金屬棒分別擱置于導軌上,當通過螺線管的電流發(fā)生變化時,棒ab、cd的運動情況是()A．電流增大時ab、cd相互靠攏B．電流增大時ab、cd一定分開C．電流減小時ab、cd一定分開D．電流減小時ab、cd不一定靠攏3、關(guān)于摩擦力做功，下列說法正確的是()A．滑動摩擦力總是對物體做負功，靜摩擦力總是對物體不做功B．滑動摩擦力對物體可以做正功，靜摩擦力總是對物體不做功C．滑動摩擦力對物體可以不做功，靜摩擦力對物體可以不做功D．滑動摩擦力總是對物體做負功，靜摩擦力對物體可以做正功4、關(guān)于線圈的自感系數(shù)，下面說法正確的是()A．線圈的自感系數(shù)越大，自感電動勢就一定越大B．線圈中電流等于零時，自感系數(shù)也等于零C．線圈中電流變化越快，自感系數(shù)越大D．線圈的自感系數(shù)由線圈本身的因素及有無鐵芯決定5、墨子號量子科學實驗衛(wèi)星于2016年8月16日1時40分，在酒泉用長征二號丁運載火箭成功發(fā)射升空，衛(wèi)星繞地球飛行一圈時間約為100分鐘．則()A．“1點40分”和“100分鐘”都表示時刻B．墨子號科學實驗衛(wèi)星繞地球飛行一圈，它的位移和路程都為0C．墨子號科學實驗衛(wèi)星繞地球飛行一圈平均速度為0，但它的瞬時速度都不為0D．地面衛(wèi)星控制中心在對衛(wèi)星進行飛行姿態(tài)調(diào)整時可以將飛船看作質(zhì)點6、下列說法正確的是A．借助于能量子的假說，普朗克得出了黑體輻射的強度按波長分布的公式，與實驗符合得非常好B．德布羅意把光的波粒二象性推廣到實物粒子，并用實驗證實了實物粒子也具有波動性C．結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定D．任意兩個核子間都存在核力作用，這種性質(zhì)稱為核力的飽和性二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、回旋加速器是加速帶電粒子的裝置。其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連接的兩個D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，如圖所示，要增大帶電粒子射出時的動能，則下列說法中正確的是A．增大磁場的磁感應(yīng)強度B．增大勻強電場間的加速電壓C．增大D形金屬盒的半徑D．減小狹縫間的距離8、將一單擺向左拉至水平標志線上，從靜止釋放，當擺球運動到最低點時，擺線碰到障礙物，擺球繼續(xù)向右擺動。用頻閃照相機拍到如圖所示的單擺運動過程的頻閃照片，以下說法正確的是A．擺線碰到障礙物前后的周期之比為3：1．B．擺線碰到障礙物前后的擺長之比為3：1C．擺球經(jīng)過最低點時，線速度不變，半徑減小，擺線張力變大D．擺球經(jīng)過最低點時，角速度變大，半徑減小，擺線張力不變9、一列簡諧橫波在t＝0時的波形圖如圖所示．介質(zhì)中x＝2cm處的質(zhì)點P沿x軸方向做簡諧運動的表達式為y＝10sin5πt(cm)．下列說法正確的是_____________A．該波的周期為4sB．該波的振幅為10cmC．該波沿x軸負方向傳播D．該波的傳播速度為10cm/sE.在1s的時間內(nèi)，質(zhì)點P經(jīng)過的路程為1m10、A、B、C三物體同時、同地、同向出發(fā)做直線運動，如圖所示是它們運動的位移-時間圖象，由圖象可知它們在t0時間內(nèi)（）A．t0時刻A、C相遇B．C．t0時刻之前A一直在B、C的前面D．A、C均做曲線運動，B做直線運動三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）在用單擺測重力加速度的實驗中，測得單擺擺角很小時，完成n次全振動時間為t，用毫米刻度尺測得擺線長為l，用螺旋測微器測得擺球直徑為d．（1）測得重力加速度的表達式為g=______．（2）實驗中某學生所測g值偏大，其原因可能是______．A．實驗室海拔太高B．擺球太重C．測出n次全振動時間為t，誤作為(n+1)次全振動時間進行計算D．以擺線長與擺球直徑之和作為擺長來計算．12．（12分）某同學利用光電門和氣墊導軌做驗證動量守恒定律的實驗氣墊導軌裝置如圖甲所示,所用的氣墊導軌裝置由導軌、滑塊彈射架等組成在空腔導軌的兩個工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔,向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣,空氣會從小孔中噴出使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導軌上,這樣就大大減小了因滑塊和導軌之間的摩擦而引起的誤差。下面是實驗的主要步驟：①用游標卡尺測量遮光條的寬度d示數(shù)如圖乙所示;②安裝好氣墊導軌調(diào)節(jié)氣墊導軌底座螺母,觀察導軌上的氣泡儀,使_____________;③向氣墊導軌通入壓縮空氣④把滑塊2放在氣墊導軌上的光電門之間;然后讓滑塊1擠壓導軌左端彈射架上的橡皮筋;⑤釋放滑塊1滑塊1通過光電門1的時間為0.008s⑥滑塊1與靜止的滑塊2碰撞后粘合在一起,通過光電門2的時間為0.014s;⑦用天平測得滑塊1的質(zhì)量310g,滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量為200g。(1)遮光條的寬度d=______mm(2)請完善實驗步驟②中的內(nèi)容;(3)計算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動量______kg·m/s;兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動量為______kg·m/s(保留二位有效數(shù)字);(4)試說明(3)中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是________________。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示為一交流發(fā)電機的原理示意圖，其中矩形線圈abcd的邊長ab=cd=50cm，bc=ad=20cm，匝數(shù)n=100，線圈的總電阻r=0.20Ω，線圈在磁感強度B=0.050T的勻強磁場中繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸OOˊ勻速轉(zhuǎn)動，角速度ω＝100πrad/s。線圈兩端通過電刷E、F與阻值R=4.8Ω的定值電阻連接。（計算時π取3）(1)從線圈經(jīng)過中性面開始計時，寫出線圈中感應(yīng)電動勢隨時間變化的函數(shù)表達式；(2)求此發(fā)電機在上述工作狀態(tài)下的電流表示數(shù)；(3)求從線圈經(jīng)過中性面開始計時，經(jīng)過周期時間通過電阻R的電荷量。14．（16分）絕熱圓筒容器立于水平桌面上，其內(nèi)部橫截面積為S=50cm2。其內(nèi)有兩個輕質(zhì)活塞A和B將容器分成長均為L的兩室。其中輕質(zhì)活塞A導熱，與筒壁的最大靜摩擦力為f=100N，輕活塞B不導熱且可沿筒壁上下無摩擦地自由滑動。起初兩室內(nèi)氣體的壓強均與外界大氣壓強相等為p0=1.0×105Pa，溫度均為T0=300K?，F(xiàn)通過電熱絲對下方的氣體緩慢加熱，直至活塞A剛要向上滑動。試求：①此時上方氣體的壓強p；②此時下方氣體的溫度T'。15．（12分）導熱良好的圓柱形汽缸置于水平地面上，用質(zhì)量為、橫截而積為的光滑活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體．開始時汽缸平放，被封氣體的體積為．如圖甲所示：現(xiàn)將汽缸開口向上豎直放置，如圖乙所示．已知外界大氣壓強為，環(huán)境的熱力學溫度為，重力加速度大小為．①求活塞相對于缸底移動的距離；②若環(huán)境溫度緩慢升高，求被封氣體的體積再次為時環(huán)境的熱力學溫度．

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】

AB．根據(jù)通電平行直導線間的相互作用規(guī)律可知，若I1和I2的電流方向相同，則a、b對c的安培力方向不會與a、b連線平行.因此I1和I2的電流方向相反，根據(jù)平行四邊形定則作圖，如圖所示：則,又Fa=BaI3L，F(xiàn)b=BbI3L，，，其中rac=6cm，rbc=8cm，聯(lián)立解得；故A錯誤，B正確.CD．若電流I3的方向垂直紙面向外或向內(nèi)，由于a、b的電流方向未知，不能確定導線c所受的安培力方向，故C,D均錯誤.2、B【解析】

AB.當電路的電流大小變大，線圈的磁場增加；根據(jù)安培定則由電流方向可確定線圈的磁場方向垂直于導軌向上。由于線圈處于兩棒中間，所以穿過兩棒所圍成的磁通量變大，由楞次定律：增反減同，可得，線框abdc產(chǎn)生順時針方向感應(yīng)電流。最后根據(jù)左手定則可確定安培力的方向：ab棒處于垂直向下的磁場，且電流方向ba，則安培力方向向左。cd棒處于垂直向下的磁場，且電流方向dc，則安培力方向向右。因此出現(xiàn)兩者分開現(xiàn)象；故A錯誤，B正確；CD.當電路的電流大小變小，線圈的磁場減?。桓鶕?jù)安培定則由電流方向可確定線圈的磁場方向垂直于導軌向上。由于線圈處于兩棒中間，所以穿過兩棒所圍成的磁通量變小，由楞次定律：增反減同，可得，線框abdc產(chǎn)生逆時針方向感應(yīng)電流。最后根據(jù)左手定則可確定安培力的方向：ab棒處于垂直向下的磁場，且電流方向ab，則安培力方向向右。cd棒處于垂直向下的磁場，且電流方向cd，則安培力方向向左。因此出現(xiàn)兩者靠攏現(xiàn)象；故CD錯誤；3、C【解析】A、恒力做功的表達式，靜摩擦力的方向與物體相對運動趨勢方向相反，但與運動方向可以相同，也可以相反，還可以與運動方向垂直，故靜摩擦力可以做正功，也可以做負功，也可以不做功，故AB錯誤；

C、恒力做功的表達式，滑動摩擦力的方向與物體相對運動方向相反，但與運動方向可以相同，也可以相反，物體受滑動摩擦力也有可能位移為零，故可能做負功，也可能做正功，也可以不做功，故C正確，D錯誤。點睛：本題考查作用力和反作用力的性質(zhì)、摩擦力的性質(zhì)，注意掌握力做功的兩個必要因素力和位移，正負取決于力和位移的方向關(guān)系。4、D【解析】A項：由自感電動勢公式知，不僅由自感系數(shù)決定，還與電流變化快慢有關(guān)，故A錯誤；B、C、D項：自感系數(shù)與線圈的大小、形狀、匝數(shù)、有無鐵芯有關(guān)，與其它因素無關(guān)，故BC錯誤，D正確．點晴：考查影響線圈的自感系數(shù)因素，同時知道課本中的基礎(chǔ)知識不可忽視，如不知道自感電動勢公式，就做不對．5、C【解析】

A、時刻是指時間點，在時間軸上對應(yīng)的是一個點，時間是指時間的長度，在時間軸上對應(yīng)一段距離，“1點40分”對應(yīng)一個點，是時刻，“100分鐘”對應(yīng)一個線段，表示“時間”，故A錯誤；B、墨子號科學實驗衛(wèi)星繞地球飛行一圈，位移是0，路程是衛(wèi)星軌跡周長，故B錯誤；C、平均速度等于總位移除以總時間，屬于衛(wèi)星繞地球飛行一圈平均速度為零，只要運動其在每一時刻的瞬時速度都不為零，故C正確；D、地面衛(wèi)星控制中心在對飛船進行飛行姿態(tài)調(diào)整時不能看成質(zhì)點，否則沒有姿態(tài)可言，故D錯誤．故選C．6、A【解析】借助于能量子的假說，普朗克得出了黑體輻射的強度按波長分布的公式，與實驗符合得非常好，選項A正確；德布羅意把光的波粒二象性推廣到實物粒子，認為實物粒子也具有波動性，但他沒能用實驗證實了實物粒子也具有波動性，故B錯誤；比結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定，選項C錯誤；每個核子只跟鄰近的核子發(fā)生核力作用，這種性質(zhì)稱為核力的飽和性．故D錯誤；故選A.二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AC【解析】

帶電粒子在電場中加速，在磁場中回旋，最后從磁場離開，離開時由洛倫茲力提供向心力，有：解得：則最大動能為知最大動能與加速的電壓U無關(guān)，狹縫間的距離d無關(guān)，與磁感應(yīng)強度B的大小和D形盒的半徑R有關(guān)，故增大磁感應(yīng)強度B和D形盒的半徑R，可以增加粒子的動能，故AC正確，BD錯誤。8、AC【解析】

由單擺的周期公式可知，L∝T1，由于是頻閃照片，圖中相鄰兩小球的影像的時間間隔是相同的，所以周期之比是9:6=3:1，周期平方比是9：2．則A正確，B錯誤。小球在擺動過程中機械能守恒，擺線經(jīng)過最低點時，小球線速度不變，由v=ωr可知r減小，角速度變大。由向心力知識，可知，r減小，擺線張力T變大。故C正確，D錯誤。9、BDE【解析】A.由波形圖和振動方程y=l0sin5πt(cm)都可直接讀出振幅為A=10cm，選項A正確.B、由振動方程得T=2πω=2π5π=0.4s，選項B錯誤.C、根據(jù)振動方程知P點在t=0后向上振動，在波形圖中由同側(cè)法得波向x軸正向傳播，選項C錯誤.D、則由波形圖得λ=4m，則【點睛】本題的關(guān)鍵要掌握振動的一般方程y=Asinωt，知道ω和T的關(guān)系：T=2π10、AC【解析】

A．由圖象可知，在t0時，A、B、C的位置相同，所以三者相遇，故A正確；B．因三個物體位移相等，時間相同，由可知，三者的平均速度相同，故B錯誤；C．同圖象可知，在t0時刻之前，A的圖象一直在B、C的上方，即在同一時刻A一直在B、C之前，故C正確；D．位移-時間圖象只能表示直線運動的規(guī)律，則知三個物體都做直線運動，故D錯誤。故選AC.三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、g=2π2【解析】

第一空.單擺的周期為：T=tn；擺長為：L=l+d2，根據(jù)T=2π第二空.實驗室離海平面太高，所測值應(yīng)偏小，故A錯誤；擺球的輕重對實驗沒有影響，故B錯誤；測出n次全振動時間為t，誤作為（n+1）次全振動時間進行計算，周期算小了，由g=4π2T2L可知會導致g偏大，故12、使氣墊導軌水平；2.30mm；0.089；0.084；氣墊導軌沒有水平，存在阻力【解析】

（1）調(diào)節(jié)氣墊導軌底座螺母，當氣墊導軌水平時，滑塊受到的摩擦力幾乎為零；（2）由圖知，游標卡尺主尺讀數(shù)為0.2cm=2mm，游標尺第6條刻度線和主尺對應(yīng)最齊，故游標尺讀數(shù)為6×0.05=0.30mm，故遮光條寬度d=2mm+0.30mm=2.30mm；（3）由⑤可知，滑塊1通過光電門1的時間為t1=0.008s

此時滑塊1的速度為；故碰前總動量為P=m1v1=m1

代入數(shù)據(jù)，得P=0