2021-2022學年湖南省長沙市一中開福中學物理高二第二學期期末預測試題含解析

2021-2022高二下物理期末模擬試卷請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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，圓形區(qū)域內有垂直紙面向內的勻強磁場，三個質量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c，以不同的速率對準圓心O沿著AO方向射入磁場，其運動軌跡如圖．若帶電粒子只受磁場力的作用，則下列說法錯誤的是（）A．三個粒子都帶正電荷B．c粒子速率最小C．c粒子在磁場中運動時間最短D．它們做圓周運動的周期Ta=Tb=Tc2、如圖所示，甲從A地由靜止勻加速跑向B地，當甲前進距離為S1時，乙從距A地S2處的C點由靜止出發(fā)，加速度與甲相同，最后二人同時到達B地，則AB兩地距離為（）A．B．S1+S2C．D．3、一含有理想變壓器的電路如圖所示，圖中電阻、和的阻值分別為、和，A為理想交流電流表，U為正弦交流電壓源，輸出電壓R的有效值恒定當開關S斷開時，電流表的示數為I；當S閉合時，電流表的示數為。該變圖壓器原、副線圈匝數的比值為（）A．2 B．3 C．4 D．54、將兩個質量均為m的小球a、b用細線相連后，再用細線懸掛于O點，如圖所示．用力F拉小球b，使兩個小球都處于靜止狀李，且細線Oa與豎直方向的夾角保持，則F的最小值為（）A． B．mg C． D．5、采用220kV高壓向遠方的城市輸電．當輸送功率一定時，為使輸電線上損耗的功率減小為原來的，輸電電壓應變?yōu)椋ǎ〢．55kV B．110kV C．440kV D．880kV6、物體從h高處做自由落體運動，經時間t到達地面，落地速度為v，那么當物體下落時間為時，物體的速度和距離地面的高度分別是()A．， B．， C．， D．，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、為保證用戶電壓穩(wěn)定在220V，變電所需適時進行調壓，圖甲為調壓變壓器示意圖．保持輸入電壓u1不變，當滑動接頭P上下移動時可改變輸出電壓．某次檢測得到用戶電壓u2隨時間t變化的曲線如圖乙所示，則下列選項正確的是A．B．C．為使用戶電壓穩(wěn)定在220V，應將P適當下移D．為使用戶電壓穩(wěn)定在220V，應將P適當上移8、如圖所示，用隔板將一絕熱汽缸分成兩部分，隔板左側充有理想氣體，隔板右側與絕熱活塞之間是真空．現將隔板抽開，氣體會自發(fā)擴散至整個汽缸．待氣體達到穩(wěn)定后，緩慢推壓活塞，將氣體壓回到原來的體積．假設整個系統不漏氣．下列說法正確的是A．在自發(fā)擴散過程中，氣體內能不變B．在自發(fā)擴散過程中，氣體對外界做功C．氣體在被壓縮的過程中，分子平均動能增大D．氣體在被壓縮的過程中，外界對氣體做功9、如圖所示,表面粗糙程度相同的絕緣細桿傾斜固定放置,頂端點處固定一點電荷，一帶電小圓環(huán)套在絕緣細桿上,從細桿上點處由靜止釋放,沿細桿下滑到點時靜止.帶電小圓環(huán)可視為點電荷,則（）A．點的電勢可能高于點的電勢B．小圓環(huán)下滑過程中,電勢能減小C．小圓環(huán)所帶電荷和頂端固定的電荷一定是同種電荷D．小圓環(huán)下滑過程中,機械能的損失量一定等于克服摩擦力做的功10、一列簡諧橫波在某時刻的波形如圖所示．此時刻質點P的速度為，經過它的速度第一次與相同，再經過它的速度第二次與相同．則下列判斷中正確的有（）A．波沿方向傳播，波速為B．質點M與質點Q的位移大小總是相等、方向總是相反C．若某時刻M質點到達波谷處，則P質點一定到達波峰處D．從圖示位置開始計時，在時刻，質點P的位移為三、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）如圖甲所示，某同學將力傳感器固定在小車上，然后把繩的一端固定在傳感器的掛鉤上，用來測量繩對小車的拉力，探究在小車及傳感器總質量不變時加速度跟它們所受拉力的關系．(1)該同學將實驗器材如圖甲所示連接后，沙桶的質量_____遠小于小車及傳感器總質量（填“需要”、“不需要”）．(2)先接通電源，再釋放小車，獲得一條紙帶如圖乙，O、A、B、C、D和E為紙帶上六個計數點，O為開始時打的第一個點，則OD間的距離為___cm.(3)圖丙是根據實驗數據繪出的s-t2圖線（s為各計數點至起點O的距離），由此圖可計算出圖線的斜率為k，則可算出加速度為____．12．（12分）（1）如圖所示，螺旋測微器的示數為_____mm.（2）物理實驗室有一個游標卡尺，但是游標尺的刻度模糊不清了，在一次測量中游標卡尺如圖所示，則所測物體長度為_____mm．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，水平面內固定兩對足夠長的平行光滑導軌，左側兩導軌間的距離為2L，右側兩導軌間的距離為L左、右兩部分用導線連接，左、右側的兩導軌間都存在磁感應強度為B、方向豎直向下的勻強磁場．兩均勻的導體棒ab和cd分別垂直放在左、右兩側的導軌上，ab棒的質量為2m、有效電阻為2r，而cd棒的質量為m、有效電阻為r，其他部分的電阻不計．原來兩棒都處于靜止狀態(tài)，現給以棒一大小為I0、方向平行導軌向右的沖量使ab棒向右運動，在達到穩(wěn)定狀態(tài)時，兩棒均未滑出各自的軌道．求：（1）cd棒中的最大電流Im；（2）cd棒的最大加速度；（3）兩棒達到穩(wěn)定狀態(tài)肘，各自的速度．14．（16分）冰球運動是一項對抗性極強的冰雪體育競技項目．如圖所示，甲、乙兩冰球運動員為爭搶冰球而合理水平沖撞，沖撞過程中運動員手中的冰球桿未與地面接觸．已知甲運動員的總質量為m1=50kg，乙運動員的總質量為m2=60kg，沖撞前兩運動員速度大小均為v0=4m/s，沖撞結束，甲被撞回，速度大小為v1=1.4m/s，如果沖撞接觸時間為0.2s，忽略冰球鞋與冰面間的摩擦．問：（1）撞后乙的速度v2大小是多少?方向又如何?（2）沖撞時兩運動員相互間的平均作用力多大?15．（12分）如圖一質點靜止于A點,第一次質點從A點由靜止開始做加速度為5m/s2的勻加速直線運動,2秒后改做勻速直線運動,再經9秒到B點;第二次質點從A點由靜止開始仍以5m/s2的加速度做勻加速直線運動，4秒后改做勻減速直線運動，到B點時速度和第一次相同。求：(1)A、B兩點間的距離(2)第二次質點從A到B的時間和減速階段加速度的大小。

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、粒子在磁場中做勻速圓周運動時，由洛倫茲力提供向心力，根據qvB=mv2r，可得：r=mvqB，則可知三個帶電粒子的質量、電荷量相同，在同一個磁場中，當速度越大時、軌道半徑越大，則由圖知，a粒子的軌跡半徑最小，c粒子的軌跡半徑最大，則a粒子速率最小，a粒子動能最小，cCD、三個帶電粒子的質量和電荷量都相同，由粒子運動的周期T=2πmqB及t=θ2πT，θ是粒子軌跡對應的圓心角，也等于速度的偏轉角，可知，三粒子運動的周期相同，即Ta=Tb=Tc故選BD。【點睛】三個質量和電荷量都相同的帶電粒子，以不同的速率垂直進入勻強磁場中，則運動半徑的不同，導致運動軌跡也不同．運動軌跡對應的半徑越大，粒子的速率也越大．而運動周期它們均一樣，運動時間由圓弧對應的圓心角決定。2、A【解析】當甲前進距離為S1時，速度為v，甲乙的加速度為a，位移關系為：，對甲根據速度位移公式：，聯立解得：，則AB的距離為：，故A正確，BCD錯誤。3、B【解析】

設理想變壓器原、副線圈匝數的比值為k，根據題述，當開關S斷開時，電流表示數為I，則由閉合電路歐姆定律得由變壓公式及功率關系，可得即副線圖輸出電流為；當開關S閉合時，電流表示數為，則有由變壓器公式及功率關系可得即副線圈輸出電流為，聯立解得選項B正確，ACD錯誤；故選B.4、B【解析】

以兩個小球組成的整體為研究對象，分析受力，作出F在三個方向時整體的受力圖，如圖所示：根據平衡條件得知：F與T的合力與重力mg總是大小相等、方向相反，由力的合成圖可知，當F與繩子Oa垂直時，F有最小值，即圖中2位置，根據平衡條件得：故選B．5、C【解析】本意考查輸電線路的電能損失，意在考查考生的分析能力．當輸電功率P=UI，U為輸電電壓，I為輸電線路中的電流，輸電線路損失的功率為P損=I2R，R為輸電線路的電阻，即P損=．當輸電功率一定時，輸電線路損失的功率為原來的，則輸電電壓為原來的2倍，即440V，故選項C正確．點睛：本意以遠距離輸電為背景考查輸電線路的電能損失，解題時要根據輸送電功率不變，利用輸電線路損失的功率P損=I2R解題．6、C【解析】

根據v=gt，可知在和t末的速度比為1：3，所以末的速度為，根據公式可知，在和t末的速度比為1：9，所以內的位移為，此時距離地面的高度為，故C正確。故選C。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、BD【解析】

AB．由圖象可知用戶電壓隨時間變化的曲線周期為，則，所以，故選項B正確，A錯誤；CD．根據可得用戶電壓為，保持輸入電壓不變，又圖象顯示用戶所得電壓偏低，要想保證用戶電壓穩(wěn)定在220V，應減小變壓器原線圈匝數，應將適當上移，故選項D正確，C錯誤．8、ACD【解析】抽開隔板時，氣體體積變大，但是右方是真空，氣體不對外做功，又沒有熱傳遞，則根據△U=Q+W可知，氣體的內能不變，A正確，B錯誤；氣體被壓縮的過程中，外界對氣體做功，根據△U=Q+W可知，氣體內能增大，氣體分子平均動能變大，則CD正確；故選ACD．點睛：本題考查了熱力學第一定律和理想氣體變化過程分析，注意自由膨脹是不對外做功的，理想氣體的內能只與溫度有關．9、ABC【解析】

C．小圓環(huán)能由P點開始下滑，有沿桿向下的加速度，表明庫侖力、重力沿桿分力兩力的合力大于滑動摩擦力．滑到Q點時又能靜止，表明在靜止前有沿桿向上的加速度，庫侖力、重力沿桿分力兩力的合力小于滑動摩擦力．而庫侖力隨環(huán)遠離而減小，可以判定環(huán)受到的庫侖力沿桿向下為斥力，小圓環(huán)所帶電荷和頂端固定的電荷一定是同種電荷，故C正確B．小圓環(huán)下滑過程中，庫侖斥力做正功，電勢能減小，故B正確；A．無法判斷是P、Q帶正電還是帶負電，如帶正電，沿電場線電勢降低，點的電勢高于點的電勢，故A正確；D．小圓環(huán)下滑過程中，除重力外，摩擦力做負功，庫侖力做正功，機械能的損失量等于克服摩擦力做的功和庫侖力做功之和，故D錯誤．故選：ABC10、AB【解析】由圖讀出波長λ=12m，根據已知條件分析得到周期T=1.2s，則波速為v==10m/s．而且圖示時刻P點運動方向沿y軸正方向，則沿波+x方向傳播．故A正確，B錯誤．圖示時刻，質點M與質點Q的位移大小相等、方向相反，但它們平衡位置之間的距離不是半個波長的奇數倍，位移不是總是相反．故B錯誤．質點N與P平衡位置間相距半個波長，振動情況總是相反，N質點到達波谷處，則Q質點一定到達波峰處．故D正確．從圖示位置開始計時，經過時間3s時波傳播的距離為x=vt=10×3m=30m=2.5λ，則質點M偏離平衡位置的位移y=-10cm．故E正確．故選ADE．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、不需要1.202k【解析】

（1）該實驗中由于已經用傳感器測出繩子拉力大小，故不需要滿足砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車的質量．

（2）由圖示刻度尺確定其分度值，讀出其示數．

（3）應用勻變速直線運動的位移公式與圖示圖象求出加速度．【詳解】（1）該實驗中由于已經用傳感器測出繩子拉力大小，不是將砝碼和砝碼盤的重力作為小車的拉力，故不需要滿足砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車的質量．

（2）有圖示刻度尺可知，其分度值為1mm，OD間的距離為：2.20-1.00=1.20cm．

（3）小車做初速度為零的勻加速直線運動，位移：s=at2，則s-t2圖象的斜率：k=a，由圖示圖象可知：，則加速度：a=2k=2×0.465=0.93m/s2；【點睛】本題考查了實驗注意事項、刻度尺讀數、求加速度；對刻度尺讀數時要先確定刻度尺的分度值，然后再讀數，讀數時視線要與刻度線垂直；應用勻變速直線運動的位移公式、分析清楚圖示圖象即可求出加速度．12、1.545－1.548均正確11.30mm【解析】（1）螺旋測微器示數為:1.5mm+4.6×0.01mm=1.546mm（2）由于游標卡尺的刻度模糊不清，故無法用常規(guī)方法讀數．該游標尺為20分度，總長19mm，故每分度為0.95mm，從圖中可以看出，游標的第7條刻度與主尺的17mm對齊，所以該尺讀數為：17mm-6×0.95mm=11.30mm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、（1）（2）（3），【解析】

ab棒獲得一沖量,所以初速度分析知開始時回路中的感應電動勢最大,最大值為所以cd棒中最大感應電流（2）cd棒的最大安培力cd棒的最大加速度（3）當兩棒中感應電動勢大小相等時系統達到穩(wěn)定狀態(tài)，有由ab棒與cd棒中感應電流大小總是相等，可