2022届广东省肇庆中学高二物理第二学期期末检测试题(含解析)

2022学年高二下学期物理期末模拟测试卷
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。

2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。

3．考生必须保证答题卡的整洁。

考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想交流电表，除R以外其余电阻不计，从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1＝2202sin100πt(V)，下列说法中正确的是（）
A．t＝
1
600
s时，电压表的读数为22 V
B．t＝
1
600
s时，a、c两点电压瞬时值为110 V
C．滑动变阻器滑片向上移，电压表和电流表的示数均变大
D．单刀双掷开关由a扳向b，电压表和电流表的示数均变小
2、在卢瑟福进行的α粒子散射实验中，少数α粒子发生大角度偏转的原因是()
A．正电荷在原子中是均匀分布的
B．原子的正电荷以及绝大部分质量都集中在一个很小的核上
C．原子中存在带负电的电子
D．原子核中有中子存在
3、如图所示，在光滑绝缘水平面上，有一铝质金属球以一定的初速度通过有界匀强磁场，则从球开始进入磁场到完全穿出磁场过程中(磁场宽度大于金属球的直径)，小球( )
A．整个过程都做匀速运动
B．进入磁场过程中球做减速运动，穿出过程中球做加速运动
C．整个过程都做匀减速运动
D．穿出时的速度一定小于初速度
4、（题文）两个物体在同一高度同时由静止开始下落，经过一段时间分别与水平地面发生碰撞(碰撞过程时间极短)后反弹，速度大小不变．一个物体所受空气阻力可忽略，另一个物体所受空气阻力大小与物体速率成正比．下列用虚线和实线描述两物体运动的v-t图象可能正确的是( )
A．B．
C．D．
5、如图，斜面固定，质量为m的物块A以速度v沿倾斜角为θ的斜面向下做匀速直线运动，则
A．如果只增大A的质量，物块仍可以沿斜面向下做匀速直线运动
B．如果只增大A的质量，物块将沿斜面向下做匀加速直线运动
C．若只对A施加一个垂直于斜面向下的恒力F，A将匀速运动
D．若只对A施加一个竖直向下的恒力F，A将减速运动
6、如图所示，电动势为E、内阻为r的电源与两个灯泡A、B及一个电阻R、理想电压表相接，开始时开关k断开，现在闭合开关k，下列表述正确的是（）
A．A灯变亮
B．B灯变亮
C．电源的功率减小
D．电压表读数变大
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、如图所示,一质量为m0=0.05 kg的子弹以水平初速度v0=200 m/s打中一放在水平地面上A点的质量为m=0.95 kg的
物块,并留在物块内(时间极短,可忽略),随后物块从A点沿AB方向运动,与距离A点L=5 m的B处的墙壁碰撞前瞬间的速度为v1=8 m/s,碰后以v2=6 m/s的速度反向运动直至静止,测得物块与墙碰撞的时间为t=0.05 s,g取10 m/s2,则
A．物块从A点开始沿水平面运动的初速度v=10 m/s
B．物块与水平地面间的动摩擦因数μ=0.36
C．物块与墙碰撞时受到的平均作用力大小F=266 N
D．物块在反向运动过程中产生的摩擦热Q=18 J
8、如图甲所示，50匝矩形闭合导线框．ABCD处于磁感应强度大小B=
2
10
T的水平匀强磁场中，线框电阻不计．线
框匀速转动时所产生的正弦交变电压图象如图乙所示．把该交变电压加在图丙中理想变压器的P、Q两端．已知变压器的原线圈I和副线圈Ⅱ的匝数比为5:1，交变电流表为理想电表，电阻R=1 ，其他各处电阻不计，以下说法正确的是
A．t=0.1 s时，电流表的示数为0
B．副线圈中交变电流的频率为5 Hz
C．线框面积为
1
5π
m2
D．0.05 s线圈位于图甲所示位置
9、一辆小汽车以30 m/s的速度匀速行驶在高速公路上，突然发现正前方30 m处有一辆大卡车以10 m/s的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急刹车，刹车过程中刹车失灵．如图所示，图线a、b分别为小汽车和大卡车的v－t图象(忽略刹车反应时间)，以下说法正确的是( )
A．因刹车失灵前小汽车已减速，故不会发生追尾事故
B ．在t ＝3 s 时发生追尾事故
C ．在t ＝5 s 时发生追尾事故
D ．若紧急刹车时两车相距45米，则不会发生追尾事故且两车最近时相距10米
10、月球的表面长期受到宇宙射线的照射，使得“月壤”中的含量十分丰富．科学家认为，是发生核聚变的极好原料，将来也许是人类重要的能源，所以探测月球意义十分重大．关于，下列说法正确的是( ) A ．
的原子核内有三个中子两个质子 B ．
的原子核内有一个中子两个质子 C ．
发生核聚变，放出能量，一定会发生质量亏损 D ．原子核内的核子靠万有引力紧密结合在一起
三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11．（6分） “探究碰撞中的不变量”的实验中，入射小球115m g =，原来静止的被碰小球210m g =，由实验测得它们在碰撞前后的x t -图象如图所示，由图可知，入射小球碰撞前的11m v 是_______/kg m s ⋅，入射小球碰撞后的11m v '是_______/kg m s ⋅，被碰小球碰撞后的22m v '是_______/kg m s ⋅，由此得出结论_______.
12．（12分）打点计时器交流电源频率是50Hz ，实验得到的纸带上A 、B 两点与B 、C 两点之间各有三个记录点，如图所示，测得x 1＝15cm ，x 2＝19cm ，则测得的加速度是__________m/s 2，B 点的即时速度是__________m/s.
四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13．（10分）一定质量的理想气体被活塞封闭在汽缸内，如图所示水平放置.活塞的质量20m kg =，横截面积2100S cm =，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动但不漏气，开始使汽缸水平放置，活塞与汽缸底的距离112L cm =，离汽缸口的距离24.L cm =外界气温为27℃，大气压强为51.010Pa ⨯，将汽缸缓慢地转到开口向上的竖直位置，待稳定后对缸内气体逐渐加热，使活塞上表面刚好与汽缸口相平，已知2
10/g m s =，求：
①此时气体的温度为多少；
②在对缸内气体加热的过程中，气体膨胀对外做功，同时吸收390Q J 的热量，则气体增加的内能U 多大．
14．（16分）为了测量列车运行的速度和加速度的大小，可采用如图（a ）所示的装置，它是由一块安装在列车头底部的强磁体和埋设在轨道地面的一组线圈及电流测量仪组成的（测量仪未画出）．当列车经过线圈上方时，线圈中产生的电流被记录下来，就能求出列车在各位置的速度和加速度．假设磁体端部磁感强度为B=0.004T ，且全部集中在端面范围内，与端面垂直，磁体宽度与线圈宽度相同，且都很小，线圈匝数n=5，长L=0.2m ，电阻0.4Ω（包括引线电阻），测试记录下来的电流-位移图象如图（b ）所示．
试求：⑴在离O （原点）30m ，130m 处列车的速度v 1和v 2的大小；⑵假设列车是匀变速运动，求列车加速度的大小．
15．（12分）如图所示，质量为M 的木块静置于光滑的水平面上，一质量为m 、速度为v 0的子弹水平射入木块且未穿出．设木块对子弹的阻力恒为F ，求：
(1)射入过程中产生的内能为多少？木块至少为多长时子弹才不会穿出？
(2)子弹在木块中运动了多长时间？
2022学年模拟测试卷参考答案（含详细解析）
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、A
【答案解析】
A：原线圈两端电压的最大值为2202V，根据原、副线圈电压与匝数成正比可知，副线圈两端电压的最大值为
222V，副线圈两端电压的有效值为22 V，任一时刻电压表的读数均为22 V．故A项正确．
B：由所接交流电压的瞬时值表达式可知，当
1
600
t s
时，a、c两点之间电压的瞬时值应为1102V．故B项错误．
C：滑动变阻器滑片向上移动的过程中，其接入电路的有效阻值变大，由于原线圈的电压不变，原、副线圈的匝数不变，则副线圈的输出电压不变，电流表的示数减小．故C项错误．
D：在单刀双掷开关由a扳向b时，理想变压器原、副线圈的匝数比由10：1变为5：1，所以副线圈的输出电压升高，电压表和电流表的示数均变大．故D项错误．
【答案点睛】
涉及变压器动态分析类问题时要注意原线圈两端的电压和原副线圈匝数比决定副线圈两端电压；副线圈的电流和原副线圈匝数比决定原线圈中电流．原副线圈中电流的功率、频率相同．
2、B
【答案解析】
少数α粒子大角度散射的原因是：原子的几乎全部质量和正电荷都集中在原子中心的一个很小的核上，α粒子散射实验证明了原子的核式结构模型。

故选项B正确，ACD三项错误。

3、D
【答案解析】
小球在进、出磁场过程中穿过小球的磁通量发生变化，有感应电流产生，小球要受到阻力，球的机械能一部分转化为电能，再转化为内能，故进、出磁场过程中均做减速运动，但小球完全进入磁场中运动时，无感应电流产生，小球匀速运动，故A、B、C均错误，D正确．
4、D
【答案解析】
若不计空气阻力，则小球下落后，先做匀加速直线运动，与地面碰撞后做竖直上抛运动（匀减速直线运动），加速度不变，若考虑空气阻力，下落过程中，速度越来越大，则空气阻力越来越大，根据牛顿第二定律可知，加速度越来越小且小于g ，与地面碰撞后，速度越来越小，则空气阻力越来越小，根据牛顿第二定律可知，加速度越来越大且大于g ，根据速度时间图象的斜率表示加速度可知，D 正确．故选D.
点睛：本题的关键是根据题目的意思判断出物体的运动情况及加速度变化情况，知道根据速度时间图象的斜率表示加速度，难度适中．
5、A
【答案解析】
AB ．物体沿斜面向下做匀速直线运动，则受力平衡，在沿斜面的方向：sin cos mg mg θμθ=，式中的质量可以约去，即sin cos θμθ=，故增大和减小质量并不会打破平衡，物体依然做匀速直线运动，故A 正确，B 错误；
C ．若对A 施加一个垂直于斜面向下的恒力，则其所受摩擦力增大，物体将减速，故C 错误；
D ．对A 施加竖直向下的恒力等效于增加物体的重力，即增加物体的质量，与A 相似，物体将依然做匀速直线运动，故D 错误。

故选A 。

【答案点睛】
对物体受力分析可知，物体沿斜面运动的状态与物体的质量大小无关．
6、A
【答案解析】 开关闭合使得电路中的电阻减小，U I R
=,电流增大则A 灯变亮，A 对．根据串联分压关系（电阻越大分压越大）B 灯部分电阻变小则其两端电压变小，变暗，B 错（外电阻变小则路端电压减小，电压表的读数减小，D 错）电源的功率P EI =,因为电流增大，所以功率增大，C 错
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、ABD
【答案解析】
A 项：子弹打中物块的过程，由于内力远远大于外力，根据动量守恒定律有：
000()m v m m v =+
解得：v=10m/s ，故A 正确；
B 项：物体从A 点运动到B 点的过程，根据动能定理有：
2200101()(122)()m gL m m m m
v m v μ-+=+-+ 解得：0.36μ=
故B 正确；
C 项：物块与强碰撞过程中，以向右为正方向，由动量定理有：
0201()()m v F m m v t m -=-+-+
解得：280F N =
故C 错误；
D 项：物块在反向运动过程中，根据动量守恒定律可知，动能全部转化因摩擦而产生的热量，即
201()182
Q m m v J =+= 故D 正确．
8、BC
【答案解析】
原线圈中电压的有效值1102m U V ＝＝，根据1122 U n U n ＝，解得U 2=2V ，故副线圈中的电流22221
U I A A R ＝＝＝，电流表的电流为I 1，则1221 I
n I n ＝，解得I 1=0.4A ，故A 错误；交流电的周期T=0.2s ，故交流电的频率f=1 T
＝5Hz ，故B 正确；根据E m =nBSω可知22
102152250m E S m m nB ωππ⨯⨯＝＝＝，故C 正确；0.05s 时线圈产生的感应电动势最大，线圈平面与中性面垂直，故D 错误；故选BC.
【答案点睛】
解决本题的关键掌握交流电电动势峰值的表达式，以及知道峰值与有效值的关系，知道原副线圈电压、电流与匝数比的关系.
9、BD
【答案解析】
根据速度-时间图象所时间轴所围“面积”大小等于位移，由图知，t=3s 时，b 车的位移为：
a 车的位移为：
则，所以在t=3s 时追尾
当速度相等时，a 车的位移为：
b 车的位移为：
，则两车相距：（45+50-85）m=10m 综上所述BD 正确。

10、BC
【答案解析】 AB.是氦元素的一种同位素，质量数是3，电荷数是2，原子核内有两个质子一个中子，故A 错误、B 正确；
C.发生核聚变放出能量就会有质量亏损，故C 正确；
D.原子核内的核子是靠核力紧密结合在一起的，而不是靠万有引力紧密结合在一起的，故D 错误．
故选：BC
三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、0.015，0.0075，0.0075，碰撞中mv 的矢量和是守衡的量
【答案解析】 由图象可知，碰前入射小球的速度：1110.21/0.2x m v m s t s =
== 碰后入射球的速度：1110.30.20.5/0.40.2x m m v m s t s s '-'=
=='- 被碰球碰后的速度：2220.350.20.75/0.40.2x m m v m s t s s
-===- 入射球碰前的动量：110.015/p m v kg m s ==⋅，
入射小球碰撞后的110.0075/m v kg m s '=⋅，
被碰小球碰撞后的：220.0075/m v kg m s =⋅，
碰后系统的总动量：11220.015/p m v m v kg m s '='+'=⋅．
通过计算发现：两小球碰撞前后的总动量相等，即：碰撞中动量守恒。

12、6.25 2.125
【答案解析】
由于每相邻两个计数点间还有3个点，所以相邻的计数点间的时间间隔T =0.08s ，根据匀变速直线运动的推论公式△x =aT 2可以求出加速度的大小，得：2221220.190.15m/s 6.25m/s 0.08
x x a T --===；根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B 点时小车的瞬时速度大
小,120.150.19m/s 2.125m/s 220.08
B x x v T ++===⨯. 【答案点睛】要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．要注意单位的换算，及有效数字与小数点的区别．
四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13、①480K ②318J
【答案解析】
【分析】根据题意求出气缸内气体的状态参量，然后应用理想气体状态方程可以求出气体的温度；根据题意求出气体对外做的功，然后应用热力学第一定律求出气体内能的增量；
解：①当气缸水平放置时，50 1.010p Pa =⨯，0112V L S S ==，027327300T K =+=，
当气缸口朝上，活塞到达气缸口时，活塞的受力分析图如图所示，
由平衡条件得：10p S p S mg =+， 解得：510 1.210mg p p Pa S
=+=⨯， 此时气体的体积：()11216V L L S S =+=，
设此时温度为1T ，由理想气体状态方程得：001101
p V p V T T = 解得：110100
480p V T T K p V ==； ②设当气缸口向上至未加热稳定时，距气缸底部的高度为L ，由玻意耳定律得：011p L S p LS =，
解得：10L cm =，
加热后气体做等压变化，此过程做功为：()11272W p L L L S J =-+-=-
又因为吸收390Q J =的热量
所以根据热力学第一定律可知：()39072318U Q W J J =+=-=；
14、（1）1112/I R v m s nBL ==，2215/I R v m s nBL
== （2）222210.405/2v v a m s s
-== 【答案解析】
试题分析：（1）列车车头底部的强磁体通过线圈时，在线圈中产生感应电动势和感应电流，根据公式可得：nBLV I R =从图中可读出距O 点30 m 、130 m 处的电流分别为I 1="0.12" A ，I 2="0.15" A ，代入数据可得出：110.120.4/12/50.0040.2I R v m s m s nBL ⨯===⨯⨯，220.150.4/15/50.0040.2
I R v m s m s nBL ⨯===⨯⨯. （2）根据匀速运动公式22212v v a s
-=从图中读出s="100" m,所以222222211512/0.405/22100v v a m s m s s --===⨯ 考点：导体切割磁感线时的感应电动势；匀变速直线运动的速度与位移的关系
15、 (1) 202()Mmv M m +，202()
Mmv F M m +； (2) 0()Mmv F M m +； 【答案解析】
（1）以m 和M 组成的系统为研究对象，据动量守恒定律可得()0mv m M v =+，得()0mv v m M =+ 动能的损失22011()22
E mv M m v ∆=-+，即()202Mmv E M m ∆=+，损失的机械能转化为内能． 设木块的位移为x ，子弹相对于木块的位移为L ，对m ，由动能定理知22011()22
F x L mv mv -+=
- 对M ，由动能定理知212
Fx Mv = 联立以上两式得22011()22FL mv M m v =-+，即()
202Mmv FL M m =+ 解得()
202Mmv L F M m =+． （2）以子弹为研究对象，由牛顿运动定律和运动学公式可得()00v v Mmv t a M m F -=
=+．。