重庆市2021-2022学年高二下学期期末考试模拟物理试题（Word版含答案）

重庆市2021-2022学年高二下学期期末考试模拟
物理试题
一、单选题
1．我国著名理论物理科学家程开甲，是我国核武器的先驱，荣获了“改革先锋”“国家最高科学技术奖”“八一勋章”“人民科学家”等国家荣誉称号和中国科学院院士等多个优秀奖项与称号，为我国的科研事业奉献了他的一生。在对原子核物理的不断探索中，下列有关原子物理说法中正确的是( )
A.密立根对阴极射线的研究，证实了阴极射线的本质是电子流，并测定了电子的比荷
B.爱因斯坦的光电效应方程，从动量的角度上解释了光的量子化
C.卢瑟福不仅通过α粒子散射实验确定了原子的核式结构，而且用α粒子轰击氮核发现了质子
D.玻尔将量子观念引入原子领域，很好地解释了所有原子光谱的分立特征
2．2020年12月4日14时02分，新一代“人造太阳”装置一中国环流器二号M装置（HL-2M）在成都建成并实现首次放电。中国“人造太阳”最高温度能达近2亿度，或将造福全人类。该装置中的核反应方程式为：，则X是（　　）
A．电子 B．中子 C．质子 D．正电子
3．如图所示，用细线将小球m悬挂在盒子M顶部，在M沿固定斜面下滑的过程中，悬挂小球的细线始终竖直，则（　　）
A. M做加速运动 B. M做匀速运动 C. m处于失重状态 D. m处于超重状态
4．图甲为家庭常用的燃气灶实物图，灶面上有一个支架。共有五个均匀分布的支承面，对放在上面的厨具起到支撑作用。现把一个蒸锅放在支架上，并抽象成示意图乙，已知支架的每个支承面与水平方向成角。蒸锅和里面的食物总重计为G，则每个支承面给蒸锅的支持力为（忽略蒸锅和支承面之间的摩擦力）（　　）
A． B． C． D．
5．用a、b两种可见光照射同一光电效应装置，测得的光电流和电压的关系图像如图甲所示，图乙为氢原子的能级图。已知可见光的光子能量在到之间，下列说法正确的是（　　）
A．a光的波长比b光的小 B．单色光a的光子动量比单色光b的光子动量大
C．用大量的光子去照射基态的氢原子可以得到两种可见光
D．若a光是氢原子从能级跃迁到能级时发出的光，则b光是氢原子从能级跃迁到能级时发出的光
6．下列说法中正确的是（　　）
A．若使放射性物质的温度升高，其半衰期可能变小
B．氢原子从第一激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子
C．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的裂变反应
D．Th核发生一次衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了4
7．如图所示，在火箭发射塔周围有钢铁制成的四座高塔，高塔的功能最有可能的是（　　）
A．探测发射台周围风力的大小 B．发射与航天器联系的电磁波
C．预防雷电击中待发射的火箭 D．测量火箭发射过程的速度和加速度
8．如图所示，蛋糕和包装盒的总质量为m，包装盒为一长方体，上表面是边长为L的正方形，包装带与上表面的接触点均为各边的中点。现用手拉住包装带的交叉点，提起蛋糕使其静止不动，此时每一条倾斜的包装带长度都是.设蛋糕和包装盒质量分布均匀，包装带质量不计，已知重力加速度为g,则每条倾斜包装带的张力为（ ）
A． B． C． D．
9．如图所示，质量为M的斜面体静止在水平地面上，斜面体表面粗糙，物块A和小球B通过一轻弹簧和轻绳相连，AB质量相等，细绳跨过光滑的定滑轮，整个系统处于静止状态。现对B施加水平向右的拉力F，使B缓慢移动至细绳接近水平，整个过程中A和斜面始终保持不动，弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是（　　）
A．拉力F先增加后减小 B．弹簧弹力一直减小
C．斜面对物块A的摩擦力先减小后增加 D．水平地面对斜面体的支持力不变
10．将倾角为θ的足够长的斜面体放在粗糙的水平地面上，现有一带固定支架的滑块正沿斜面加速下滑。支架上用细线悬挂质量为m的小球达到稳定（与滑块相对静止）后，悬线的方向与竖直方向的夹角为α，如图所示，已知斜面体始终保持静止，重力加速度为g，若α=θ，则下列说法正确的是（　　）
A．小球、滑块的加速度为，斜面体的上表面粗糙
B．小球、滑块的加速度为，斜面体的上表面光滑
C．地面对斜面体的摩擦力水平向右 D．地面对斜面体的摩擦力水平向左
二、多选
11．关于热力学定律，下列说法正确的是（ ）
A．相互接触的两个物体发生热传递，达到热平衡时物体的温度一定相同
B．外界对某系统做正功，该系统的内能一定增加
C．第二类永动机没有违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律
D．低温系统可以向高温系统传递热量而不引起其他变化
12． “血沉”是指红细胞在一定条件下沉降的速度，在医学中具有重要意义。测量“血沉”可将经过处理后的血液放进血沉管内，由于重力作用，血液中的红细胞将会下沉。设血沉管竖直放置且足够深，红细胞的形状为球体。已知红细胞下落受到血液的粘滞阻力表达式为，其中为血液的粘滞系数，r为红细胞半径，v为红细胞运动的速率。若某血样中半径为r的红细胞，由静止下沉直到匀速运动的速度为，红细胞密度为，血液的密度为。以下说法正确的是（　　）
A. 该红细胞先做匀加速运动，后做匀速运动 B. 该红细胞的半径可表示为
C. 若血样中红细胞的半径较小，则红细胞匀速运动的速度较大
D. 若采用国际单位制中的基本单位来表示的单位，则其单位为
13．一含有理想变压器的电路如图，图中电阻R1、R2和R3的阻值分别为3Ω、1Ω和4Ω，为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定。当开关S断开时，电流表的示数为1A；当开关S闭合时，电流表的示数为4A，下列说法正确的是（ ）
A．该交流电源电压最大值为V
B．该变压器原、副线圈匝数比为4：1
C．开关S闭合时，R1消耗功率大于R2消耗功率
D．开关S从闭合到断开，电源输出功率减小
14．如图所示甲，t＝0时，质量为0.5kg的物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（经过B点前后速度大小不变），最后停在C点。每隔2s物体的瞬时速度记录在表乙中，重力加速度取g＝10m/s2，则正确的是（　　）
t/s 0 2 4 6
v（m·s-1） 0 8 12 8
A．物体在斜面上加速运动的加速度为4m/s2 B．物体在B点时的速度为12m/s
C．4s末物体处于减速阶段 D．物块运动的总时间为10s
15．滑沙运动是一种比较刺激的娱乐活动，深受青少年的喜爱。如图是滑沙运动的简化图，小孩（可视为质点）坐在长为2m的滑板上端，与滑板一起由静止从倾角为37°的斜面上滑下，已知小孩与滑板间的动摩擦因数为0.5，滑板与斜面间的动摩擦因数为，小孩的质量与滑板的质量相等，斜面足够长，g取10m/s2， 则以下判断正确的是（　　）
A．小孩和滑板脱离前滑板的加速度大小为0.5m/s2
B．小孩在滑板上下滑的加速度大小为2.5m/s2
C．经过s的时间，小孩离开滑板
D．小孩刚离开滑板时，滑板下滑的距离是
16．在水平面上有一个小物块，质量为m，从某点给它一个初速度沿水平面做匀减速直线运动，经过A、B、C三点到O点时速度为零，如题图所示。A、B、C三点到O点的距离分别为、、，由A、B、C到O点所用时间分别为、、，下列结论正确的是（　　）
A． B． C． D．
17．如图甲所示，质量为M=0.5kg的木板静止在光滑水平面上，质量为m=1kg的物块以初速度vo=4m/s滑上木板的左端，物块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.2，在物块滑上木板的同时，给木板施加一个水平向右的恒力F。当恒力F取某一值时，物块在木板上相对于木板滑动的路程为s，给木板施加不同大小的恒力F，得到的关系如图乙所示，其中AB与横轴平行，且AB段的纵坐标为1m-1。将物块视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。则下列说法正确的是（　　）
A．若恒力F=0，物块滑岀木板时的速度为3m/s
B．C点纵坐标为1.5m-1
C．随着F增大，当外力F=1N时，物块恰好不能木板右端滑出
D．图像中D点对应的外力的值为4N
18．一定质量的理想气体密封在容器内，从状态A开始，经状态B、C、D又回到状态A，变化过程的图线如图所示，图中DA反向延长线过坐标原点O，AB为双曲线的一部分BC平行于纵轴，CD平行于横轴。下列说法正确的是（　　）
A. D到A的过程是等温变化
B. A到B的过程吸收的热量等于气体对外界做的功
C. B到C的过程压强减小的原因是分子平均动能减小
D. 整个循环过程，气体吸收的热量大于放出的热量
三、实验题
19．在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，橡皮条的另一端系两根细绳，细绳端带有绳套，先用两个弹簧秤分别勾住绳套并互成角度地拉橡皮条。把橡皮条的结点拉到某一位置O并记下该点的位置：再用一个弹簧秤将橡皮条结点拉到同一位置O点。
（1）此过程中需要注意___________
A．橡皮条弹性要好，拉到O点时拉力要适当大一些
B．两弹簧秤的拉力F1和F2间的夹角要尽量大一些
C．拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧秤平行贴近木板面
D．把结点拉到位置O点后，可以在细绳下任意位置再描一个点来确定拉力方向
（2）如图所示，保持O的位置不变和弹簧秤a的拉伸方向不变，使弹簧秤b由图示位置顺时针转动90°过程中，两弹簧秤的读数变化情况为___________
A．a增大，b减小 B．a减小，b增大 C．a减小，b先增大后减小 D．a减小，b先减小后增大
20．某同学设计了一个验证加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）
（1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为_____m/s2。（计算结果保留二位有效数字）
（2）保持桶内砝码的质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据，如何利用这些数据才能比较直观地确定小车加速度a与质量m之间的关系呢？答：_____
（3）保持小车的质量不变，改变桶内砝码的质量，甲、乙两位同学根据实验数据分别作出了加速度a随合力F的变化图线如图c、d所示，图c中的图线上部出现了弯曲并偏离原来的直线，其主要原因是_____；若从小车中取出砝码放入桶中，并以桶、桶中的砝码、车和车中的砝码整体为研究对象，图线上部_____（填“会”或“不会”）弯曲并偏离原来的直线，图d中的图线不通过原点，其主要原因是_____。
四、计算题
21．某幼儿园要修建一个如图甲所示的儿童滑梯，设计师画出了如图乙所示的模型简图，若滑梯由长度为、倾角的斜面AB和长度为的水平部分BC组成，AB和BC由一小段圆弧（图中未画出且长度可忽略）平滑连接，儿童裤料与滑梯之间的动摩擦因数为，取重力加速度。（1）儿童（可视为质点）从A点由静止开始下滑，求他到达C点时的速度大小及从A到C所需的时间；（2）考虑安全因素，应使儿童到达C点时速度尽量小，同时因场地限制，斜面顶端到滑梯末端C的水平距离不能改变，但斜面长度、高度h和倾角都可以调整。若设计要求儿童从斜面顶端由静止开始下滑，滑到C点时速度恰好为零，则滑梯的高度h应为多少。
22．如图1所示，间距L=1m的足够长倾斜导轨倾角，导轨顶端连一电阻，左侧存在一面积S=0.6m2的圆形磁场区域B，磁场方向垂直于斜面向下，大小随时间变化如图2所示，右侧存在着方向垂直于斜面向下的恒定磁场B1=1T，一长为L=1m，电阻r=1Ω的金属棒ab与导轨垂直放置，t=0至t=1s，金属棒ab恰好能静止在右侧的导轨上，之后金属棒ab开始沿导轨下滑，经过足够长的距离进入EF，且在进入EF前速度已经稳定，最后停止在导轨上。已知EF左侧导轨均光滑，EF右侧导轨与金属棒间的动摩擦因数，取g=10m/s2，不计导轨电阻与其他阻力，sin37=0.6，cos37=0.8。求：（1）t=0至t=1s内流过电阻的电流和金属棒ab的质量；（2）金属棒ab进入EF时的速度大小；（3）金属棒ab进入EF后通过电阻R的电荷量。
23．（2）（10分）如图，甲、乙两个容积均为V=5L的导热气缸用细管（容积可忽略）相连接，阀门K2位于细管中部。甲、乙两气缸底部各有一个阀门K1、K3，乙气缸中有一可自由移动的轻质薄活塞。初始时，三阀门均打开，活塞在乙的最上端。已知大气压强为p0，室温为27℃。（i）关闭阀门K2，用打气简通过阀门K1给甲气缸充气，每次可将体积V0=1L、压强为p0的空气全部打入甲气缸中，要使其甲气缸内压强达到4p0，需要打气多少次？（ii）当甲气缸内气体压强达到4p0时，停止打气，阀门K1关闭，打开阀门K2，等活塞稳定后再缓慢加热气缸内的气体，使其温度升高到87℃，求此时活塞上方气体的压强。
24．如图甲所示，质量M=2Kg、长L=1m的木板静止在粗糙的水平地面上，在木板的左端放置一质量m=1Kg、大小可以忽略的铁块。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力：(取g=10m／s 2) (1)若在铁块上施加一随时间于增大的水平力F=kt(t是常数)，通过摩擦力传感器描绘出铁块受到木板的摩擦力F f随时间t变化的图象如图乙所示。求：（1）木板与地面间的动摩擦因数 和木板与铁块间的动摩擦因数 ； (2)若在铁块上施加恒力F，使铁块从木板上滑落，求F的大小范围；(3)若在铁块上施加向右的恒力F=8N，求铁块运动到木板右端所用的时间。
答案
1-10CBBBC BCCDD 11AC 12AB 13AD 14ACD 15CD 16AC 17BC 18BCD
19． AC D 20． 3.2 做加速度与小车质量倒数之间的关系图像（或作a与的关系图像） 砂和砂桶的质量没有远小于车的质量 不会 实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分
21．解：（1）从A到B，据牛顿第二定律及运动学规律可得 解得从B到C，据牛顿第二定律及运动学规律可得 解得总时间解得（2）调整后，从到C，据动能定理可得设调整后的斜面与水平面的夹角为，据几何关系可得解得
22．解：（1）至内回路中的感应电动势为，t=0至t=1s内流过电阻的电流为设金属棒ab的质量为m，这段时间内金属棒ab受力平衡，即解得（2）设金属棒ab进入EF时的速度大小为v，此时回路中的感应电动势为回路中的电流为导体棒ab所受安培力大小为根据平衡条件可得得v=0.6m/s（3）设金属棒ab从进入EF到最终停下的过程中，回路中的平均电流为，经历时间为t，对金属棒ab根据动量定理有其中且得
23．解：ⅰ设打气次数为n，以将打入的气体和甲中已有气体为研究对象：P1=P0 V1= V +n V0 P2=4P0 V2 = V由玻意耳定律得：P1V1= P2V2其中V=5L，V0=1L，代入数据解得：n=15 ⅱ打开K2后，活塞向下移动。设活塞上方气体与甲气缸中气体的总体积为V3气体压强为P3由玻意耳定律得P2V2= P3V3 活塞向下移动直到最下端时，V2=2V解得：P3=2P0 设加热后活塞上方气体的压强为P4，气体温度由=300K升高到=360K的等容过程 ,由查理定律得 P3 /TI = P4/ T2 代入数据得：P4 = 2.4 P0
24．解：（1）由图乙可知，0-1s内，MN均没有滑动，F1=F=kt；1s-3s，MN相对静止，但整体相对地面运动，故t=1s时，恰好有 求得木板与地面间的动摩擦因数μ1=0．1；3s后，MN相对滑动，m受到滑动摩擦力，有 求得木板与铁块间的动摩擦因数为μ2=0．5（2）使铁块从木板上滑落，必须有铁块的加速度大于木板的加速度，设铁块的加速度为a1、木板的加速度为a2，由牛顿定律，对铁块有： 对木板： 当a1>a2时，铁块才能从木板上滑落，带入数据解得：F>6N（3）由牛顿第二定律，解得a1=3m/s2；对木板：，解得a2=1m/s2设铁块运动到木板右端所用的时间为t，则 解得：t=1s