贵州省修文县2021-2022学年度第二学期期末监测模拟试题
高 二 物 理
试卷满分：110分 考试时间：90分钟
一、单选题：本题共8小题，每小题4分，共32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．在探究光电效应实验规律的过程中，用两束强度相同的红、蓝光分别照射同一光电管，得到两条光电流I与电压之间U的关系图线，以下图像正确的是（ ）
B． C． D．
2．神舟十三号载人飞船在入轨约6.5小时后，与正在绕地球做匀速圆周运动的天和核心舱完成交会对接形成四舱（船）组合体，绕地球做匀速圆周运动（如图甲）。三位宇航员在空间站内进行了多项科学实验，并于2021年12月9日和2022年3月23日两次为广大青少年“太空授课”，其中一次演示了“浮力消失”实验（如图乙），下列相关说法正确的是（ ）
A．神州十三号在地面的发射速度大于11.2km/s
B．完成对接后，四舱（船）组合体的环绕速度大于7.9km/s
C．实验时水中的乒乓球不会上浮，是因为浮力等于重力
D．对接后四舱（船）组合体的加速度大小等于对接前的三舱（船）组合体的加速度大小
3．如图所示，把一个质量为m的光滑圆球放在两块挡板AB和AC之间，其中AB板为竖直方向，AB与AC之间的夹角为37°，则（ ）
A．球对AB板的压力
B．球对AB板的压力
C．球对AC板的压力mg
D．若将AC板放到水平，球对AC板和AB板仍有压力
4．为方便残障人士乘坐，嘉兴市投用了配备轮椅专用停放区的新型纯电动公交车，如图所示。已知车和乘客总质量m＝1.5×104kg，车子保持额定功率P＝180kW沿水平路面行驶，行驶过程中所受阻力恒为车重的0.04倍，则车子（ ）
A．启动阶段的加速度不变
B．受到的阻力为600N
C．最大行驶速度为300m/s
D．匀速行驶150km的过程中，牵引力做功
5．如图所示是带电量不同的正、负点电荷的电场线，线框为等势线，其中A、B、C三点的位置如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．A点的电场强度小于B点的电场强度
B．A点的电势大于C点的电势
C．电子在A点受到电场力的方向向右
D．电子从A点移动到C点，电场力做正功
6．如图所示，是一质量为m＝2kg的物体，从t＝0时开始做直线运动的v－t图线那么，下列选项中正确的是（ ）
A．在0~6内，物体离出发点最远为30m
B．在0~6内，物体经过的位移为40m
C．在0~4内，物体的动量变化为20kg·m/s
D．在第4~6内，物体所受的合外力的冲量为－20N·s
7．如图所示，具有“主动刹车系统”的汽车与正前方静止障碍物之间的距离小于安全距离时，会立即开始主动刹车，车主可根据需要设置安全距离。某车的安全距离为10m，若汽车正以36km/h的速度在路面上行驶，遇紧急情况主动刹车后做匀减速直线运动，加速度大小为6m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．汽车刹车时间为6s
B．汽车不能安全停下
C．汽车开始“主动刹车”后第1s末的速度为4m/s
D．汽车开始“主动刹车”后第2s内的平均速度为2m/s
8．2022年4月11日晚，受强对流天气影响，狂风暴雨袭击川渝地区，据气象部门监测，九龙坡区局地风力已达10级。小李同学用所学知识设计了一个电容式风力测量仪，如图所示，将电容器与静电计组成回路，可动电极在风力作用下向右移动，引起电容的变化，风力越大，移动距离越大（两电极不接触）。若极板上电荷量保持不变，在受到风力作用时，则（ ）
A．电容器电容变小
B．极板间电场强度变大
C．静电计指针张角变小
D．静电计指针张角越大，风力越大
二、多选题：本题共4小题，每题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的。多选或错选不给分，少选得3分。
9．如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为5：1，副线圈接有阻值R＝10Ω的电阻，电表均为理想电表，原线圈输入电压的瞬时值表达式为。下列说法正确的是（ ）
A．通过R的电流每秒钟方向改变50次
B．电压表的示数为20V
C．电流表的示数为
D．R消耗的功率为40W
10．如图所示，两根足够长的平行的光滑金属导轨放置在水平面内，导轨电阻不计，间距为L＝0.2m，导轨间电阻R＝4.8Ω。匀强磁场垂直导轨平面向下，磁感应强度大小B＝0.5T。在导轨上有一金属棒PQ，其接入电路的电阻r＝0.2Ω，金属棒与导轨垂直且接触良好，在PQ棒上施加水平拉力使其以速度v＝0.5m/s向右匀速运动，则下列说法正确的是（ ）
A．金属棒PQ产生的感应电动势为0.1V
B．通过电阻R的电流大小为0.01A
C．水平拉力的大小为0.001N
D．金属棒P、Q两点间的电势差为0.01V
11．如图甲所示，一物块从足够长的固定粗糙斜面底端以某一速度冲上斜面。从初始位置起物块动能Ek随位移x的变化关系如图乙所示。已知物块质量为2kg，斜面倾角为37°，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取重力加速度 g＝10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．物块与斜面间的动摩擦因数为0.5
B．物块上升的最大高度为5m
C．整个上滑过程物块机械能减少了40J
D．整个上滑过程物块重力势能增加了80J
12．如图所示，abc是竖直面内的光滑固定轨道，ab水平，长度为2R，bc是半径为R的四分之一的圆弧，与ab相切于b点。一质量为m的小球，始终受到与重力大小相等的水平外力的作用，自a点处从静止开始向右运动，重力加速度大小为g。小球从a点开始运动到其轨迹最高点，水平位移和机械能的增量分别为（ ）
A．5R
B．6R
C．5mgR
D．6mgR
三、实验题：本题共2小题，共15分。请直接将答案填在答题卡的横线上，不要求写出说明或过程。
13．（5分）如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
（1）实验中直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但可以通过仅测量________(填选项前的符号)间接地解决这个问题。
A．小球开始释放高度h B．小球抛出点距地面的高度H C．小球做平抛运动的射程
（2）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP.然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复。
接下来要完成的必要步骤是________。(填选项前的符号)
A．用天平测量两个小球的质量m1、m2
B．测量小球m1开始释放高度h
C．测量抛出点距地面的高度H
D．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N
E．测量平抛射程OM、ON
14．（10分）如图所示是一多用电表的简化电路图。其电流计满偏电流Ig＝0.5mA、内阻Rg＝200Ω。多用表有两个电流挡，量程分别为0~10mA和0~1mA，有两个电压挡分别为0~15V和0~3V，有两个欧姆挡倍率分别为×10和×100，转换开关S旋转至“1”、“2”、“3”、“4”、“5”、“6”中某个位置时，即选择相应的功能。
（1）转换开关S接“1”端时，多用电表的功能是测_________（填“电流”、“电压”或“电阻”），量程为_________；
（2）转换开关S接“5”端时，多用电表的功能是测_________（填“电流”、“电压”或“电阻”），量程为_________；
（3）图中电阻R1＝_________Ω，R2＝_________Ω；（保留到个位）
（4）转换开关S接“4”端时，多用电表可以用来测电阻，倍率为×100，图中电阻R4＝1500Ω，滑动变阻器R5调节范围为0~2000Ω，电源电动势E＝2V，内阻为r＝3Ω，进行欧姆调零后测量电阻Rx的阻值，表盘指针正好指向中间刻度，则电阻Rx的阻值为_________Ω。
四、解答题：本题共2小题，共24分。要求写出必要的文字说明、方程和演算步骤，只写出答案而未写出必要的演算过程的不能得分，有数字计算的题目，答案中必须写出数值和单位。
15．（12分）如图所示，竖直平面内的轨道由倾斜直轨道AB和半径为R的圆轨道BCD组成，AB和BCD相切于B点，CD连线是圆轨道竖直方向的直径。一质量为m，可视为质点的滑块从轨道AB上距离水平地面高H＝4R处的某点由静止滑下，能沿轨道运动到D点，通过最高点D时，对轨道的压力为mg。已知重力加速度为g。求：
（1）滑块通过最高点D时的速度大小；
（2）滑块从静止运动到D点的过程中克服阻力做的功。
16．（12分）如图所示，在xOy直角坐标系中，第1象限内分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场，第Ⅱ象限内分布着方向沿y轴负方向的匀强电场。初速度为零、带电荷量为q、质量为m的粒子（不计重力）经过电压为U的电场加速后，从x上的A点垂直x轴进入磁场区域，经磁场偏转后过y轴上的P点且垂直y轴进入电场区域，在电场偏转并击中x轴上的C点。已知OA＝OC＝d。求：
（1）粒子进入磁场时的速度大小；
（2）电场强度E和磁感应强度B的大小。
五、选考题：共15分。请考生从17、18两道题中任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。
17．（1）（5分）对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是（ ）
A．分子之间的引力和斥力都随分子间距离的减小而增大
B．布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的
C．固体很难被拉伸，也很难被压缩，说明分子间既有引力又有斥力
D．若气体分子总数不变，温度升高，气体分子的平均动能一定增大，压强也增大
E．质量和温度都相同的理想气体，分子的平均动能相同，内能一定相同
（2）（10分）粗细均匀的细玻璃管一端开口，一端封闭，内有被水银柱封闭的气柱。水银柱长l0＝5cm，气体温度T1＝300K，大气压强p0＝75cmHg。当玻璃管水平放置时（如图甲所示），气柱长l1＝10cm。当玻璃管开口向上竖直放置（如图乙所示）时：
（i）若气柱的温度仍为T1＝300K，求气柱的长度l2；
（ii）改变气柱的温度，使气柱的长度恢复成l1＝10cm，求此时气柱的温度T2。
18．（1）（5分）如图所示，在等边三棱镜截面ABC内，有一束单色光从空气射向其边界上的E点，已知该单色光入射方向与三棱镜边界AB的夹角θ＝30o，该单色光在三棱镜中的传播光线与底边BC平行。则下列说法中正确的是（ ）
A．该单色光在AB边界发生全反射
B．该单色光从空气进入棱镜后频率不变
C．该单色光在AC边界发生全反射
D．该单色光在AC边界的折射角为60°
E．三棱镜对该单色光的折射率为
（2）（10分）如图所示，一块半圆形玻璃砖，其横截面是半径为R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，玻璃的折射率n＝2。平行光垂直射向玻璃砖的下表面（设真空中光速为c）。求：
（i）若光到达上表面后，都能从上表面射出，则入射光束在AB上的最大宽度为多少？
（ii）一束光在O点左侧与O点相距处，垂直于AB从下方入射，求此光从玻璃砖射出所用时间为多少？物理参考答案
1．A
【详解】
根据遏止电压与光频率的关系可知
而红光频率小于蓝光，因此红光的遏止电压更小。同时，饱和光电流不可能出现在反向电压的情况下，故应选A。
2．D
【详解】
A．11.2km/s是第二宇宙速度，是卫星摆脱地球引力束缚至少具有的速度，故神州十三号在地面的发射速度应小于11.2km/s，A错误；
B．7.9km/s是第一宇宙速度，是卫星最大的运行速度，由
解得
完成对接后，对于四舱（船）组合体有
解得
因为组合体的轨道半径大于地球半径，故组合体的环绕速度小于7.9km/s，B错误；
C．实验时水中的乒乓球不会上浮，是因为宇宙飞船中的物体处于完全失重状态，C错误；
D．对接后四舱（船）组合体的轨道半径等于对接前的三舱（船）组合体轨道半径，由
可得
故对接后四舱（船）组合体的加速度大小等于对接前的三舱（船）组合体的加速度大小。D答案第1页，共2页
正确
故选D。
3．B
【详解】
ABC．对小球进行受力分析，如图所示
所以有
所以球对AB板的压力，球对AC板的压力，AC错误，B正确；
D．若将AC板放到水平，球对AC板有压力，球对AB板无压力，D错误。
故选B。
4．D
【详解】
A．由题意可知，该公交车以额定功率启动，有
启动过程中速度增大，所以由第一个式子可知，公交车的牵引力F减小，由第二个式子可知，加速度减小，故A错误；
B．因为阻力恒为车重的倍，有
故B错误；
C．当公交车的阻力等于牵引力时，公交车的速度达到最大值，有
解得
故C错误；
D．汽车匀速行驶时，其牵引力等于阻力，即
则牵引力做功为
故D正确。
故选D。
5．D
【详解】
A . 电场强度比较电场线的疏密，A点比B点密，A错误。
B . 电势通过比较离正负电荷的远近，A点离负电荷较近，A点电势低，B错误。
C . 电子受力方向与电场线的方向相反，C错误。
D . 从A到C电势升高，电子的电势能降低，电场力做正功，D正确。
故选D。
6．C
【详解】
A. 前5s内质点一直沿正方向运动，后1s内沿负方向运动，所以在5s末质点离出发点最远，最远距离为S=m=35m.故A错误；
B. 根据v-t图像的面积等于物体的位移，在0~6内，物体经过的位移为x=m-m=30m，故B错误；
C. 在0~4内，物体的动量变化为△p=mv-0=2×10-0kg·m/s=20 kg·m/s，故C正确；
D. 根据动量定理，在第4~6内，物体所受的合外力的冲量等于动量的变化量为I=－2×10-2×10 kg·m/s =-40 kg·m/s =-40N·s.故D错误．
故选 C
7．C
【详解】
已知v0=36km/h=10m/s
A．汽车刹车时间为
故A错误；
B．汽车刹车过程中的位移为
则汽车能安全停下，故B错误；
C．汽车开始“主动刹车”后第1s末的速度为
故C正确；
D．汽车开始“主动刹车”后第2s内的位移为
汽车开始“主动刹车”后第2s内的平均速度为
故D错误。
故选C。
8．C
【详解】
A．根据
在受到风力作用时，d减小，则电容器电容变大，A错误；
B．极板间电场强度可表示为
极板间电场强度不变，B错误；
C．极板间电压
可知U变小，静电计指针张角变小，C正确；
D．风力越大，d越小，极板间电压越小，则静电计指针张角越小，D错误。
故选C。
9．BD
【详解】
A．由输入电压的瞬时值表达式，可知角速度为
周期为
交流电一个周期电流方向改变两次，故每秒钟电流方向改变的次数为
次=100次
故A错误；
B．由输入电压的瞬时值表达式，可知原线圈输入电压的最大值为
，则有效值为
根据
解得，即为电压表的示数，故B正确；
C．根据欧姆定律有
解得副线圈的电流为
根据
解得，故C错误；
D．根据
解得，故D正确。
故选BD。
10．BC
【详解】
A．金属棒PQ产生的感应电动势
代入数值得
A错误；
B．通过电阻R的电流大小
代入数值得
B正确；
C．金属棒PQ受到的安培力
金属棒PQ做匀速直线运动
则
C正确；
D． P、Q两点间的电势差
代入数值得
D错误。
故选BC。
11．AC
【详解】
B．由图乙可知，图像与x轴的交点的横坐标为5，则x的最大值为5m，则物块上升的最大高度为
h=5sin37°m=3m
选项B错误；
A．整个过程由动能定理得
解得
μ=0.5
选项A正确；
C．摩擦力做功等于减少机械能，故整个上滑过程物块机械能减少了
选项C正确；
D．整个上滑过程物块重力势能增加了
选项D错误。
故选AC。
12．AC
【详解】
设小球运动到c点的速度大小为vc，则对小球由a到c的过程，由动能定理得
F·3R-mgR=mvc2
又
F=mg
解得
vc2=4gR
小球离开c点后，在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，竖直方向在重力作用下做匀减速直线运动，由牛顿第二定律可知，小球离开c点后水平方向和竖直方向的加速度大小均为g，则由竖直方向的运动可知，小球从离开c点到其轨迹最高点所需的时间为
小球在水平方向的加速度
a=g
在水平方向的位移为
x=at2=2R
由以上分析可知，小球从a点开始运动到其轨迹最高点的过程中，水平方向的位移大小为5R，则小球机械能的增加量
△E=F·5R=5mgR
故选AC。
13． C； ADE；
【解析】
【详解】
（1）验证动量守恒定律实验中，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是通过落地高度不变情况下水平射程来体现速度，C正确．
（2）实验时，先让入射球多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP．然后，把被碰小球静置于轨道的水平部分，再将入射球从斜轨上S位置静止释放，与小球相碰，并多次重复．测量平均落点的位置，找到平抛运动的水平位移，因此步骤中D、E是必需的，而且D要在E之前，至于用天平秤质量先后均可以，故选ADE或DEA．
14． 电流 0~10mA 电压 0~3V 20 180 2000
【解析】
【详解】
（1）[1]转换开关S接“1”端时，分压电阻R2与电流计串联后，二者再与分流电阻R1并联，所以此时多用电表的功能是测电流。
[2]易知转换开关S接“1”和“2”端时，多用电表的功能都是测电流，且接“1”和“2”时所能测量的最大电流分别为
所以接“1”端时量程较大，为0~10mA。
（2）[3]转换开关S接“5”端时，分压电阻R6与改装后的电流表串联，所以此时多用电表的功能是测电压。
[4]与改装后的电流表串联的分压电阻阻值越大，电压表量程越大，所以转换开关S接“5”端时对应较小的量程0~3V。
（3）[5][6]将I1=10mA和I2=1mA分别代入前面所求的表达式中，可解得
，
（4）[7]转换开关S接“4”端时，该倍率下表的内阻为
进行欧姆调零后测量电阻Rx的阻值，表盘指针正好指向中间刻度，则
15．（1）；（2）
【详解】
（1）滑块通过最高点D时，对轨道的压力为，根据牛顿第三定律，轨道对小球的压力也为，重力和轨道对小球的压力提供向心力
解得
（2）设滑块从静止运动到D点的过程中阻力对小球做的功为，全程根据动能定理得
解得
则克服阻力做功
16．（1）；（2），
【详解】
（1）在加速电场中，由动能定理
解得
（2）由题意，粒子在磁场中做圆周运动的半径为d，在磁场中由洛伦兹力充当向心力
在电场中，带电粒子做类平抛运动，所以在水平方向上有
竖直方向上有
综上可得
17．（1）ABC
【详解】
A．分子之间的引力和斥力都随分子间距离的减小而增大，选项A正确；
B．布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的，选项B正确；
C．固体很难被拉伸，也很难被压缩，说明分子间既有引力又有斥力，选项C正确；
D．温度升高，气体分子的平均动能增大，但是气体的体积可能增大，气体分子总数不变，则分子的密集程度可能减小，所以压强不一定增大，选项D错误；
E．温度相同的理想气体，则分子平均动能相同，而理想气体的内能是所有分子热运动的动能之和，若气体种类不同，则质量相同气体分子数目会不同，因不知气体的种类是否相同，所以内能不一定相同，选项E错误。
故选ABC。
（2）(i)9.375cm；(ii)320K
【详解】
(i)玻璃管平放时，管内气体压强为
当玻璃管开口向上竖直放置时，管内气体压强为
若气柱的温度仍为，则由玻意耳定律得
即
带入数值可得
(ii)气柱的长度恢复成10cm稳定后，气体压强回复到，气体的变化可以看成等圧变化，则有
即
可求得
18．（1）BDE
【详解】
A．在AB边界上光由空气（光疏介质）射入三棱镜（光密介质），不会发生全反射，A项错误；
B．光从空气进入三棱镜后频率不变，B项正确；
CD．由几何关系可知，光线在AC边界的入射角等于AB面上的折射角，根据光路可逆性原理知，光在AC边界上的折射角为60°，C项错误，D项正确；
E．由几何知识得，光线在AB面上的入射角
折射角
三棱镜的折射率
E项正确。
故选BDE。
（2）（i）；（ii）
【详解】
（i）光线发生全反射的临界角满足
由此可知，其能从上表面射出的光线，入射角为，则入射光束在上的最大宽度为
（ii）一束光在O点左侧与O点相距处，垂直于从下方入射，在上表面的入射角为，则有
可知
根据光的折射定律与反射定律作出光路图如图所示
该束光在玻璃中的光程为
该束光在玻璃中的光速为
光从玻璃砖射出所用时间为
