弥勒市2021-2022学年高二下学期期末模拟
物理
本试卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第I卷第1页至第4页,第Ⅱ卷第4页至第8页。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时120分钟。
第I卷(选择题,共50分)注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
一、选择题(本大题共15小题,共50分。在每小题给出的四个选项中,第1~10题只有一项符合题目要求,每小题3分;第11~15题有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1.两辆汽车在刹车时,以的速度行驶的甲汽车能在2s内停下来;以的速度行驶的乙汽车能在1s内停下来。在两车刹车的过程中(刹车过程可视为匀减速直线运动)( )
A.甲的速度变化量小 B.乙的速度变化得慢
C.甲的加速度大小为 D.乙的加速度大小为
2.如图所示,在两块相同的竖直木板之间,有质量均为m的4块相同的砖,用两个大小均为F的水平力压木板,使砖块静止不动,则第2块砖对第3块砖的摩擦力大小是( )
A.0 B. C. D.
3.如图所示,为波沿着一条固定的绳子向右刚传播到B点的波形,由图可判断出A点刚开始的振动方向是( )
A.向左 B.向右 C.向下 D.向上
4.下列说法中不正确的是( )
A.物质由大量的分子组成,分子间有间隙
B.固体、液体、气体中都有扩散现象
C.显微镜下观察到墨水中的小碳粒在不停的做无规则运动,这反映了液体分子运动的无规则性
D.某气体的摩尔质量为M,摩尔体积为V,密度为ρ,每个分子的体积为,则阿伏加德罗常数为
5.2017年4月,我国成功发射的“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”空间实验室完成了首次交会对接,对接形成的组合体仍沿“天宫二号”原来的轨道(可视为圆轨道)运行。与“天宫二号”单独运行时相比,组合体运行的( )
A.周期变大 B.速率变大
C.动能变大 D.向心加速度变大
6.平抛运动中,保持物体平抛的高度不变,增大物体的初速度,则下列说法正确的是( )
A.平抛运动的时间增加
B.物体落地时的动能增大
C.重力势能的变化量增大
D.平抛运动中重力做的功增大
7.如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的图像,则下列说法中正确的是( )
A.电动势,短路电流
B.电动势,内阻
C.电动势,内阻
D.以上都错
8.一定质量的理想气体从状态a开始,经历、、三个过程回到原状态a。其图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.过程中外界对气体做功
B.过程中气体从外界吸热
C.处于状态c时气体压强最大
D.处于状态a时气体分子的平均动能最大
9.如图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,矩形线圈绕垂直于磁场方向的水平轴沿逆时针方向匀速转动,电压传感器显示其产生的电压如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.线圈两端电压的有效值为
B.在时刻,线圈可能处于图甲状态
C.线圈的转动角速度为
D.该交变电流可以直接加在击穿电压为的电容器上
10.如图所示,质量为m、半径为r、有缺口的半圆形金属圆环用金属线a、b连接并悬吊,半圆环直径水平,静止在磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中,磁场方向垂直于环面向外,竖直金属线a、b间的距离为r,通过金属线a、b给半圆环通以大小为I的电流,半圆环仍保持静止,重力加速度为g,则金属线a上的拉力为( )
A. B. C. D.
11.一大群氢原子处于的能级状态,氢原子的能级图如图所示,则下列说法正确的是( )
金属 铯 钙 镁 钛
逸出功 1.9 2.7 3.7 4.1
A.这群氢原子最多能发射6种频率的光子
B.这群氢原子最多能发射10种频率的光子
C.用量子数的能级跃迁到能级时发出的光子照射表中金属,只有铯金属能发生光电效应
D.用量子数的能级跃迁到能级时发出的光子照射上表中金属,只有钛金属能发生光电效应
12.一束单色光从真空斜射向某种介质的表面,光路如图所示。下列说法中正确的是( )
A.此介质的折射率等于1.5
B.此介质的折射率等于2
C.入射角小于45°时可能发生全反射现象
D.无论入射角怎样变化,都不能发生全反射现象
13.如图所示为理想变压器,其原、副线圈的匝数比为,电压表和电流表均为理想电表,原线圈接有(V)的正弦交流电,图中D为理想二极管,定值电阻。下列说法正确的是( )
A时,原线圈输入电压的瞬时值为18V
B.时,电压表示数为36V
C.电流表的示数为
D.定值电阻R的发热功率为9W
14.如图所示,电荷量为+q的点电荷固定在O点,P、Q、O三点共面,其中。则下列说法正确的是( )
A.P点的场强小于Q点的场强
B.P点的电势高于Q点的电势
C.电子在P点的电势能比其在Q点的电势能小
D.将一正试探电荷由P点移到Q点,电场力做负功
15.如图所示,质量为的物块b与轻质弹簧相连并静止在光滑水平面上,质量为的物块a以的初速度向右运动。则在a、b两物块与弹簧作用的过程中,下列说法正确的是( )
A.弹簧对a、b两物块的冲量相同
B.弹簧的最大弹性势能为6J
C.b物块的最大速度为
D.a物块的最小速度为
第Ⅱ卷(非选择题,共50分)
注意事项:
第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答,在试题卷上作答无效。
二、填空、实验题(本大题共2小题,共14分)
16.(6分)在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中,某同学进行实验的主要步骤如下:
A.如下图所示,将橡皮筋的一端固定在木板上的A点,另一端拴上两根绳套,每根绳套分别连着一个弹簧测力计;
B.沿着两个方向拉弹簧测力计,将橡皮筋的活动端拉到某一位置,将此位置标记为O点,读取此时弹簧测力计的示数,分别记录两个拉力、的大小。用笔在两绳套的拉力方向上分别记a、b两点,并分别将其与O点连接,表示两力的方向;
C.再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍拉至O点,记录其拉力F的大小并用上述方法记录其方向。
(1)实验中确定力的方向时,上图中的b点标记得不妥,其原因是____________。
(2)下图是在白纸上根据实验数据作出的力的图示,其中_________是和合力的实际测量值。
(3)实验中的一次测量如下图所示,两个测力计M、N的拉力方向相互垂直,即。若保持测力计M的读数不变,当角α由图中所示的值逐渐减小时,要使橡皮筋的活动端仍在O点,可采用的办法是______。
A.增大N的读数,减小β角
B.减小N的读数,减小β角
C.减小N的读数,增大β角
D.增大N的读数,增大β角
17.(8分)小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”,如图甲所示。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方,当环境温度正常时,继电器的上触点接触,下触点分离,指示灯亮;当环境温度超过某一值时,继电器的下触点接触,上触点分离,警铃响。图甲中继电器的供电电压,继电器线圈用漆包线绕成,其电阻。当线圈中的电流大于等于时,继电器的衔铁将被吸合,警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。
(1)图甲中警铃的接线柱C应与接线柱_________相连(填“A”或“B”)。
(2)当环境温度达到_______℃时,警铃开始报警。
(3)如果要使报警电路在更高的温度时报警,下列方案可行的是_______。
A.适当减小 B.适当增大
C.适当减小 D.适当增大
三、计算题(本大题共4小题,共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
18.(6分)一质量的物块在水平拉力的作用下在水平面上做匀速直线运动,如图所示,重力加速度g取,求:
(1)物块与水平面间动摩擦因数μ;
(2)如果用与水平方向夹角为37°的相同大小的力F拉该物块,使其沿同一水平面做匀加速直线运动,如图所示,求该物块的加速度大小α。(已知,)
19.(8分)如图所示,在平面直角坐标系的第一象限内,存在垂直纸面向外的磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电荷量为q的带负电粒子,从x轴上的P点垂直x轴射入磁场,长度为L,并垂直于y轴离开磁场,不计粒子重力。求:
(1)粒子在磁场中运动的半径R;
(2)粒子在磁场中运动的速率v;
(3)粒子在磁场中运动的时间t。
20.(10分)如图所示,小球a、b用等长细线悬挂于同一固定点O,让球a静止下垂,将球b向右拉起,使细线水平。由静止释放球b,两球碰后(碰撞时间极短)粘在一起向左摆动,此后细线与竖直方向之间的最大偏角为60°,忽略空气阻力,两小球均可视为质点。求:
(1)两球a、b的质量之比;
(2)两球在碰撞过程中损失的机械能与球b在碰前的最大动能之比。
21.(12分)如图所示,绝缘水平面上有两根相距0.5m的足够长的光滑平行金属导轨和,它们的电阻可忽略不计,在M和P之间接有阻值为的定值电阻,导体棒长,其电阻为,质量。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为。在水平外力的作用下,导体棒以的速度向右做匀速直线运动,棒始终与导轨垂直且接触良好,g取。求:
(1)导体棒产生的感应电动势及哪端电势高;
(2)水平外力的大小;
(3)某时刻将外力撒去,从该时刻至导体棒停止的过程中,导体棒中产生的热量Q。
弥勒市2021-2022学年高二下学期期末模拟
物理参考答案
第I卷(选择题,共50分)
一、选择题(本大题共15小题,共50分。在每小题给出的四个选项中,第1~10题只有一项符合题目要求,每小题3分:第11~15题有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 D A D D C B B C
题号 9 10 11 12 13 14 15
答案 A B AC BD BC BC BC
【解析】
1.甲汽车刹车时的速度变化量为,乙汽车刹车时的速度变化量为,甲的速度变化量较大,故A错误。甲汽车刹车时的加速度为,乙汽车刹车时的加速度为,乙的速度变化得快,故B、C错误,D正确。
2.将4块砖看成一个整体,对整体进行受力分析,在竖直方向,共受到三个力的作用:竖直向下的重力,两个相等的竖直向上的摩擦力f,由平衡条件可得,所以,由此可见:第1块砖和第4块砖受到木板的摩擦力均为。将第1块砖和第2块砖当作一个整体隔离后进行受力分析,受竖直向下的重力,木板对第1块砖向上的摩擦力,由平衡条件可得二力已达到平衡,第2块砖和第3块砖之间的摩擦力必为零,故A正确。
3.由于波刚刚传到B点,所以B点此时的振动方向就是波源的起振方向,由图根据波的传播与质点振动的关系可以知道,B质点此时正向上振动,所以波源A质点刚开始的振动方向向上,故D正确。
5.由于“天舟一号”与“天宫二号”空间实验室对接形成的组合体仍沿“天宫二号”原来的轨道运行,故轨道半径不变,根据万有引力提供向心力,有,得,,,故A、B、D错误。由于对接形成组合体后质量增加,所以动能变大,故C正确。
8.过程中,体积增大,气体对外做功,故A错误。过程中,温度降低,气体内能减小,。体积不变,。由热力学第一定律可知,,气体对外放热,故B错误。由理想气体状态方程,可知,故图像中等压线为过原点的一次函数,且斜率与压强成反比,由图可知c点与原点连线的斜率最小,故处于状态c的气体压强最大,故C正确。温度是分子平均动能的标志,由图可知,a点温度最低,故a点气体分子平均动能最小,故D错误。
9.线圈两端电压的有效值为,故A正确。图甲状态时,为峰值面,瞬时电压为最大电压,时刻,电压为零,故B错误。根据乙图可知,周期为0.4s,所以,故C错误。该交变电流的最大电压为12V,故不能直接加在击穿电压为的电容器上,会击穿电容器,故D错误。
12.折射率,故A错误,B正确。全反射必须从光密介质射入光疏介质,真空射向介质不可能发生全反射,故C错误,D正确。
15.弹簧对a、b两物块的力等大反向,其冲量方向相反,故A错误。当两物块的速度相等时,弹簧最短,弹性势能最大,由动量和能量关系,,解得,故B正确。当a与弹簧分离时,b物块的速度最大,由动量和能量关系,,解得,,由于a物块已反向,说明a物块的最小速度为0,故C正确,D错误。
第Ⅱ卷(非选择题,共50分)
二、填空、实验题(本大题共2小题,共14分)
16.(每空2分,共6分)
(1)O、b两点太近,误差大
(2)F
(3)B
【解析】(1)为了减小测量的误差,记录方向时,记录点与O点的距离适当大一些,图中的b点标记得不妥,其原因是O、b两点太近,误差大。
(2)和合力的实际测量值是用一根弹簧秤拉的,不是根据平行四边形定则作出的,故F是和合力的实际测量值。
(3)由题意可知保持O点位置不动,即合力大小方向不变,弹簧测力计M的读数不变,画出受力分析如图所示,由图可知α角逐渐变小时,N的示数减小,同时β角减小,故选B。
17.(除特殊标注外,每空3分,共8分)
(1)B(2分)
(2)80
(3)A
【解析】(1)根据“当环境温度正常时,继电器的上触点接触,下触点分离,指示灯亮;当环境温度超过某一值时,继电器的下触点接触,上触点分离,警铃响”,知警铃的接线柱C应与接线柱B相连,指示灯的接线柱D应与接线柱A相连。
(2)当环境温度升高时,热敏电阻阻值减小,由欧姆定律知电路中电流增大,则继电器的磁性将增大。当线圈中的电流等于时,继电器的衔铁刚好被吸合,则控制电路中电阻最大值为,此时热敏电阻阻值为。由图乙知此时环境温度为80℃,所以环境温度在大于等于80℃时,警铃报警。
(3)要使报警电路在更高的温度时报警,则线圈中的电流等于时,热敏电阻R变小,由(2)知,热敏电阻,则可通过适当减小达到这个目的,故A正确。
三、计算题(本大题共4小题,共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
18.(6分)解:(1)物块做匀速直线运动
,, ①
解得 ②
(2)物块做匀加速直线运动
③
④
⑤
解得 ⑥
评分标准:本题共6分。正确得出①~⑥式各给1分。
19.(8分)
解(1)据题意和几何关系可得粒子在磁场中运动的半径 ①
(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力充当向心力 ②
解得 ③
(3)粒子在磁场中运动个周期,运动时间为 ④
评分标准:本题共8分。正确得出①~④式各给2分。
20.(10分)
解:(1)设a球的质量为,b球的质量为,b球下摆过程中,由动能定理得
①
碰撞过程动量守恒,设向左为正方向,由动量守恒定律可得
②
两球向左摆动过程中,由机械能守恒定律得
③
解得 ④
(2)两球碰撞过程中损失的机械能 ⑤
碰前b球的最大动能为 ⑥
所以 ⑦
评分标准:本题共10分。正确得出②、④、⑦式各给2分,其余各式各给1分。
21.(12分)
解:(1)由法拉第电磁感应定律得 ①
根据右手定则可判断出a端电势高 ②
(2)由闭合电路欧姆定律得 ③
安培力大小 ④
根据平衡条件可知 ⑤
(3)撤去外力至停止的过程中,回路中产生的总内能为 ⑥
棒中产生的内能 ⑦
解得 ⑧
评分标准:本题共1 分。正确得出①、③、④、⑥式各给2分,其余各式各给1分。