云南省玉溪市2021-2022学年高二下学期期末模拟物理试题（Word版含答案）

玉溪市2021-2022学年高二下学期期末模拟
物理试题卷
一、单选题（共10题，满分30分）
1．神州十二于2021年6月17日发射升空，并成功对接空间站、下列说法错误的是（ ）
A．火箭点火加速上升的阶段，宇航员处于超重状态
B．“飞龙号”载人飞船与空间站对接时不能视为质点
C．宇航员在国际空间站中可以用体重计测量体重
D．火箭通过向后喷射气体提供动力，火箭与气体之间的相互作用力大小相等
2．利用如图所示的实验装置研究光电效应现象，用一束紫外线照射光电阴极材料，电流表有示数，则（ ）
A．增加入射光的强度，光电子的最大初动能增大
B．减弱入射光的强度，光电子逸出的时间变长
C．改用频率更大的光照射，仍能发生光电效应
D．改用比紫外线频率小的光照射，电流表一定没有示数
3．氢原子的能级图如图所示，假设有一个处于能级的氢原子，则下列说法正确的是（ ）
A．氢原子向低能级跃迁过程中最多可发出6种不同频率的光
B．氢原子跃迁至基态，核外电子的动能减小
C．氢原子能吸收能量为0.31eV的光子发生跃迁
D．氢原子辐射一个光子后，电子绕核半径增大
4．如图所示为一定质量的理想气体由状态A变化到状态B的P—T图，在由A变化到B的过程中（ ）
A．气体的密度一直变大 B．气体的内能一直变大
C．气体的体积一直减小 D．单位时间内撞击到器壁单位面积上的分子数一直减少
5．一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图所示。则下列说法正确的是（ ）
A．时刻，的变化率最大 B．时刻，线圈平面与中性面垂直
C．时刻，交流电动势达到最大 D．时刻，线圈平面在中性面
6．因为火星大部分地区表面温度的昼夜差超过100℃，一般化学电池无法工作，因此火星探测器的工作电源是放射性同位素电池，即核电池。核电池将同位素在衰变过程中不断放出的核能转变为电能，核电池已成功用作航天器的电源。据此猜测航天器的核电池有可能采用的核反应方程是（ ）
A． B．
C． D．
7．2021年8月20日，全国人大常委会会议表决通过了关于修改人口与计划生育法的决定，国家提倡一对夫妻生育三个子女，为了让小孩能够更健康的成长。现在社区安装了滑梯，某小孩从滑梯顶端加速下滑，则（ ）
A．地面对滑梯的支持力大小等于小孩和滑梯整体重力大小
B．地面对滑梯的支持力与滑梯对地面的压力是一对平衡力
C．小孩在下滑过程属于失重状态
D．小孩下滑过程，重力势能全部转化成小孩的动能
8．某家用空气净化器的内部结构原理如图所示，图中充电极接电源正极，尘埃采集球接地。当空气中的尘埃进入装置前，通过滤网后带正电，此后会吸附在尘埃采集球上。内部形成的电场如图所示，b、d两点在同一等势面上，尘埃的重力忽略不计。下列说法正确的是（ ）
A．尘埃在电场中电势的大小关系为
B．尘埃在电场中加速度的大小关系为
C．尘埃从b点移动到d点的过程中，电势能一定始终不变
D．尘埃从c点移动到a点的过程中，电场力始终做负功
9．冰雹（Hai）也叫“雹”，俗称雹子，是一种天气现象。若一个100g的冰雹形成掉落之后由于空气阻力，到达地面的速度相当于冰雹从7层楼高自由落体到地面的速度，落地时与地面碰撞的时间为2ms，则该冰雹对地面产生的冲击力约为（ ）
A．500N B．1000N C．1500N D．2000N
10．如图所示是原子物理史上几个著名的实验，关于这些实验，下列说法正确的是（ ）
A．卢瑟福通过粒子散射实验否定了原子的核式结构模型
B．放射线在磁场中偏转，中间没有偏转的为射线，电离能力最强
Ｃ．电压相同时，光照越强，光电流越大，说明遏止电压和光的强度有关
D．链式反应属于重核的裂变
二、多选题（每题4分，选不全得2分）
11．下列说法正确的有（ ）
A．热量一定从高温物体传向低温物体
B．温度升高，所有分子热运动的速率一定增大
C．温度相同的氢气分子与氧气分子的平均动能相同
D．若已知液体的摩尔体积和分子体积，可以计算出阿伏伽德罗常数
12．如图所示，图甲是一理想变压器，原、副线圈的匝数比为10：1，现向原线圈输入图乙所示的正弦交变电压，图中为热敏电阻（阻值随温度升高而变小），为可变电阻，电压表和电流表均为理想电表，下列说法中正确的是（ ）
13．航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的。电磁驱动原理如图所示，当固定线圈上突然通过直流电流时，线圈端点的金属环被弹射出去。现在固定线圈左侧同一位置，先后放入分别用横截面积相等的铜和铝导线制成的形状、大小相同的两个闭合环，且电阻率。闭合开关S的瞬间（ ）
A．从左侧看环中感应电流沿顺时针方向 B．铜环受到的安培力大于铝环受到的安培力
C．将环放置在线圈右方，环将向左运动 D．电池正负极调换后，金属环不能向左弹射
14．如图所示，光滑平行导轨与水平面间的夹角为，两平行导轨间距为，整个装置处在竖直方向的匀强磁场中。导轨中接入电动势为、内阻为的直流电源，电路中有一阻值为的电阻，其余电阻不计。现将质量为、长度也为L的导体棒ab放在平行导轨上，且导体棒恰好处于静止状态。已知导体棒接入电路中的电阻也为r，重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A．导体棒的发热功率为0.5W
B．匀强磁场的方向竖直向下
C．匀强磁场的磁感应强度大小为
D．若突然将匀强磁场的方向变为垂直导轨平面向上，10s后导体棒的速度大小为7.7m/s，方向平行斜面向上
三、填空题（每空3分，共30分
15．用如图甲所示的实验装置，探究加速度与力、质量的关系实验中，将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌面上，实验小车通过轻细绳跨过定滑轮与砂桶相连，小车与纸带相连，打点计时器所用交流电的频率为。平衡摩擦力后，在保持实验小车质量不变的情况下，放开砂桶，小车加速运动，处理纸带得到小车运动的加速度为a；改变砂桶中沙子的质量，重复实验三次。
（1）在验证“质量一定，加速度a与合外力F的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图乙所示的a—F图像，其中图线不过原点并在末端发生了弯曲现象，产生这两种现象的原因可能有______。
A．木板右端垫起的高度过小（即平衡摩擦力不足）
B．木板右端垫起的高度过大（即平衡摩擦力过度）
C．砂桶和沙子的总质量m远小于小车和砝码的总质量M（即）
D．砂桶和沙子的总质量m未远小于小车和砝码的总质量M
（2）实验过程中打出的一条理想纸带如图丙所示，则小车运动的加速度a=______。（结果保留2位有效数字）
（3）某同学想利用该实验装置测出金属铝块和木板间动摩擦因数，进行了如下操作：
①将长木板重新平放于桌面上
②将小车更换为长方体铝块，为了能使细绳拖动铝块在木板上滑动时产生明显的加速度，又往砂桶中添加了不少砂子，并测得砂桶和砂子的总质量为m，铝块的质量为M（m不再远小于M）。
③多次实验测得铝块的加速度大小为a
请根据以上数据（M、m、a、g），写出动摩擦因数______。
16．我们利用光电门测量小车速度的装置如图甲所示。
（1）若用游标卡尺测量遮光片的宽度d，结果如图乙所示，读得d=______mm。
（2）用刻度尺测量A点到光电门所在位置B点之间的水平距离x；已知遮光片的宽度为d，小车从A点静止释放（已知砝码落地前挡光片已通过光电门），挡光片通过光电门所用的时间为t；则小车通过光电门时的速度v=______，小车运动的加速度a=______。
四、计算题（共3个小题，每题12分）
17．某高山滑雪运动员（视为质点）在适应场地的训练中，站在倾角的雪道上，利用滑雪杖获得平行于斜面向下的速度，立即收起滑雪杖，运动员在斜面上滑行时间，设经过O点时速度大小不变，最终停止在水平雪道上。滑雪板与雪道间的动摩擦因数为，重力加速度取 求：
（1）收起滑雪杖后，运动员在倾斜雪道上的加速度大小；
（2）运动员刚滑到水平雪道时的速度大小；
（3）整个过程中运动员滑行的总路程；
18．如图所示，质量为的木板B静止在粗糙的水平面上，木板与地面间的动摩擦因数，木板长为L，距离木板右边S处有一挡板，在木板的左端放置一个质量、可视为质点的小木块A，以初速度滑上木板，小木块与木板之间的动摩擦因数，取。求：
（1）假设A没有从B上滑下来，请问B板至少要多长；
（2）要使木板不撞挡板，则挡板距离木板右边的距离s至少要多长。
19．如图间距为l的两平行足够长的金属导轨固定在同一水平面上，右端连接定值电阻R，左端分别与两相同的光滑圆弧导轨平滑连接，在轨道连接处到虚线间存在与水平导轨垂直且竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，现将质量为m接人电路中阻值为r的导体棒从距水平轨道高h处由静止释放，导体棒通过虚线时速度恰好为刚进入磁场时速度的一半，已知导体棒与水平轨道之间的动摩擦因数为，导轨电阻不计，虚线与水平轨道左端的距离为s，当地的重力加速度为g。求：
（1）通过电阻R的最大电流I和整个过程中通过电阻的电荷量q；
（2）导体棒在水平轨道上运动的时间t。
物理参考答案
1．答案：B
解析：A、火箭点火加速上升的阶段，宇航员的加速度向上，故处于超重状态，故A正确；
B、“飞龙号”载人飞船与空间站对接时，飞船与空间站的大小和形状不能忽略，则不能看成质点，故B正确；
C、在空间站一切物体都处于失重状态，故不能用体重计测量体重，故C错误；
D、火箭通过向后喷射气体提供动力，火箭与气体之间的作用力属于一对相互作用力，故大小相等，故D正确；
本题选错误选项，故选：C。
2．答案：C
解析：ACD．根据光电效应方程：可知，光电子的最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，增加入射光的强度，频率不变，则光电子的最大初动能不变；改用频率更大的光照射，仍能发生光电效应，且光电子的最大初动能变大；改用比紫外线频率小的光照射，仍可能发生光电效应，光电子的最大初动能变小，电流表可能有示数，故AD错误，C正确。
B．发生光电效应不需要时间积累，只要入光的频率大于极限频率即可，故B错误。
故选：C。
3．答案：C
解析：A、只有一个氢原子，则能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可以释放3种频率的光子，故A错误；
B、氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，轨道半径减小，能量减小，释放一定频率的光子，根据知，电子动能增大，故B错误；
C、处于能级的氢原子能吸收能量为0.31eV的光子后的能量值：
，能跃迁到的能级，故C正确；
D、氢原子辐射一个光子后，电子绕核半径减小，故D错误；
故选：C。
4．答案：D
解析：D、理想气体压强的微观表达式为，等压变化阶段，温度升高，分子的平均动能增大，则单位时间内撞击到器壁单位面积上的分子数减小；在等温变化阶段，分子平均动能不变，压强减小，则单位时间内撞击到器壁单位面积上的分子数减小，故D正确。
5．答案：A
解析：A．图像斜率表示的变化率，由图像可知时，图像斜率最大，所以此时的变化率最大，故A正确；
B．由图像可知时磁通量最大，说明此时线圈与中性面平行，故B错误；
C．由图像可知时图像斜率为零，即的变化率为零，故交流电动势为零，故C错误；
D．时刻，磁通量为零，说明此时线圈与中性面垂直，故D错误。
故选：A
6．答案：B
解析：根据题意可知，核电池将同位素在衰变过程中不断放出的核能转变为电能，即核电池内进行的核反应是衰变。
A、是聚变反应，故A错误；
B、是是衰变，故B正确；
C、裂变反应，故B错误；
D、是人工核转变，故D错误。
故选：C．
7．答案：C
解析：对小孩和滑梯整体分析，小孩沿着滑梯向下做匀加速运动，有竖直向下的加速度，故小孩处于失重状态，地面对滑梯的支持力大小小于滑梯和小孩整体重力大小，A错误，C正确；地面对滑梯的支持力与滑梯对地面的压力是一对相互作用力，B错误；小孩下滑过程，存在滑梯给小孩的摩擦力，根据能量守恒得，重力势能转化成小孩的动能和摩擦产生的内能，D错误。
8．答案：A
解析：沿着电场线方向电势逐渐降低，由题图中电场线可知，尘埃在电场中电势的大小关系为，A正确；电场线的疏密程度表示电场场强的大小，由题图中电场线可知，，由，可知尘埃在电场中加速度的大小关系为，B错误；尘埃从b点移动到d点的过程中，由于尘埃的运动轨迹末知，只能确定b、d两点电势能相等，电势能并不是始终不变，C错误；同理，由于尘埃的运动轨迹未知，无法判断电场力做功情况，D错误。
9．答案：B
解析：根据自由落体运动规律得（h为7层楼的高度，约20米），解得，由动量定理有，代入数据解得，B正确，ACD错误。
10．答案：D
解析：卢瑟福通过粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，选项A错误；
射线在磁场中偏转，中间没有偏转的为射线，电离能力最弱，选项B错误；
电压相同时，光照越强，光电流越大，说明光电流和光的强度有关，不能说明遏止电压和光的强度有关，选项C错误；
链式反应属于重核的裂变，选项D正确；
11．答案：CD
解析：A、热量能自发地从高温物体传到低温物体，但在外界的帮助下也可以从低温物体传到高温物体，故A错误；
B、温度升高，分子的平均动能增大，但不是所有分子热运动的速率都增大，故B错误；
C、温度是分子平均动能的标志，温度相同的氢气分子和氧气分子的平均动能相同，故C正确；
D、阿伏加德罗常数等于液体的摩尔体积与分子体积的比值，故D正确；
故选：CD。
12．答案：BC
A、由图乙可知交流电压最大值，有效值为，电压表的示数为有效值，即电压表的读数为36V，故A错误；
B、电压表的示数为输入电压，保持不变；温度升高时，阻值减小，电流表的示数变大，故B正确；
C、温度降低时，电阻增大，副线圈中的电流减小，两端电压减小、两端电压增大；在串联电路中适当增大的阻值，使得两端电压增大，可保持两端的电压不变，故C正确；
B、原、副线圈的匝数比为10：1，所以变压器原、副线圈中的电流之比为1：10，故D错误。
故选：BC。
13．答案：AB
解析：本题考查了楞次定律，体现了科学思维中科学推理要素。线圈中电流从右侧流入，磁场方向向左，在闭合开关的瞬间，磁场变强，则由楞次定律可知，环中感应电流从左侧看为顺时针方向，选项A正确；由于铜环的电阻较小，则铜环中感应电流较大，故铜环受到的安培力要大于铝环，选项B正确；若将环放在线圈右方，根据楞次定律可得，环将向右运动，选项C错误；电池正负极调换后，金属环受力仍向左，故仍将向左弹出，选项D错误。
14．答案：AC
解析：由闭合电路的欧姆定律，得导体棒的发热功率为，故A正确；异体奉处于静止状态，由共点力的平衡，得，解解得得，由题意和左手定则，可知匀强磁场的方向竖直向上，故B错误，C正确；匀强磁场的方向变为垂直导轨平向上的瞬间，对导体棒进行受力分折，可得，解得此时导体棒的加速度大小，但是导体棒做非匀变速直线运动，所以10s后的速度不是7.7m/s，故D错误。
15．答案：（1）AD （2）3.0 （3）
解析：（1）AB．图线不经原点且在具有一定的拉力F后，小车方可有加速度，所以木板右端垫起的高度太小，即平衡摩撐力不足，A正确，B错误；CD．图线末端产生了弯曲现象，是因为砂桶和沙子的总质量m没有远小于小车和砝码的总质量M，C错误，D正确。故选AD。
（2）交流电的频率，相邻两计数点间还有一个点，则两计数点间的时间间隔是，由，可得小车运动的加速度。
（3）因为砂桶和沙子的总质量m不再远小于铝块的质量M，由牛顿第二定律可知，解得。
16．答案：（1）1.80
（2）；
解析：（1）根据游标卡尺读数规则，遮光片的宽度。
（2）小车通过光电门时的速度，由运动学公式可得，解得小车的加速度。
17．答案：（1） （2） （3）
解析：（1）由牛顿第二定律知
得
（2）运动员在倾斜雪道上做匀加速直线运动
（3）运动员在斜面上滑行的路程
水平面上
解得
水平面上滑行的路程为
总路程为
18．答案：（1）5m （2）1.5m
解析：解：（1）对木块A由牛顿第二定律得
解得
对木板B由牛顿第二定律得
解得
设经过时间t后A、B达到共同速度V，由运动学公式得
解得，
t时间段内，由运动学公式得A、B的位移分别为
解得
（2）当A、B相对静止后，以共同的加速度向前减速。
牛顿第二定律得
设木板B加速和减速通过的位移分别为、
则加速过程有
减速过程有
解得
19．答案：（1），
（2）
解析：解：（1）导体棒刚进入磁场时速度最大，根据动能定理得
解得
产生的感应电动势为
最大电流为
只有导体棒在切割磁场过程中才有电荷通过电阻，根据，所以
（2）导体棒在磁场中运动时，
根据动量定理得
其中
代入可得
解得
导体棒通过ab后，根据动量定理得
解得
导体棒在水平轨道上运动的时间