北京海淀区北方交通大学附属中学2023学年物理高二下期末学业质量监测试题（含解析）

2023学年高二下学期物理期末模拟测试卷注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、质量为的同学，双手抓住单杠做引体向上，他的重心的速率随时间变化的图象如图所示．取，由图象可知A．时他的加速度B．他处于超重状态C．时他受到单杠的作用力的大小是D．时他处于超重状态2、在电磁学发展的过程中，许多科学家做出了杰出的贡献，下列说法错误的是A．奥斯特发现了电流的磁效应B．麦克斯韦认为变化的磁场产生电场C．楞次发现了电磁感应现象并总结出楞次定律D．法拉第利用电磁感应现象自制了人类历史上第一台发电机3、在一斜面顶端，将质量相等的甲乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上．甲球落至斜面时的动能与乙球落至斜面时的动能之比为（）A．2：1 B．4：1 C．6：1 D．8：14、将物体所受重力按力的作用效果进行分解，下列图中错误的是（）A． B．C． D．5、质量为m的雨滴在空中竖直下落，设空气阻力的大小恒为f，则雨滴下落高度h的过程中空气阻力对其做的功为（）A．0 B．fh C．mgh D．﹣fh6、如图所示，水平地面上质量为m的物体A在斜向上的拉力F的作用下，向右做匀速运动，力F与水平面的夹角为θ，物体与地面间的动摩擦因数为μ，则下列说法中正确的是()A．物体受到三个力的作用B．物体与地面间的弹力大小为mgC．物体受到了的摩擦力大小为FCOSθD．物体受到的摩擦力大小为μ（mg＋FCOSθ）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、质量为40kg的走钢丝运动员，不慎从高空跌下，万幸有弹性安全绳的保护，使其被悬挂起来.已知弹性安全绳的原长为5m，安全绳缓冲的时间为2s，g=10m/s2.以上过程中，下列说法正确的是A．运动员重力的冲量为0B．运动员重力的冲量为1200N⋅sC．缓冲时安全绳的平均冲力为600ND．缓冲时安全绳的平均冲力为1000N8、如图所示，质量均为M的物块A、B叠放在光滑水平桌面上，质量为m的物块C用跨过轻质光滑定滑轮的轻绳与B连接，且轻绳与桌面平行，A、B之间的动摩擦因数为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）A．物块A运动的最大加速度为μgB．轻绳对定滑轮的作用力为2C．若物块A、B未发生相对滑动，物块A受到的摩擦力为MmgD．要使物块A、B发生相对滑动，应满足关系m>9、在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用．下列说法符合历史事实的是()A．密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值B．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核C．居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋(Po)和镭(Ra)两种新元素D．卢瑟福通过α粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子10、如图所示，固定在地面上的水平气缸内由活塞封闭着一定量的气体，气体分子之间的相互作用力可以忽略，假设气缸壁的导热性能很好，环境的温度保持不变，若用外力F将活塞缓慢地水平向右拉动，则在拉动活塞的过程中，下列说法正确的是A．气体做等温膨胀，气体分子单位时间对气缸壁单位面积碰撞的次数将变少B．气体做等温膨胀，分子的平均动能不变，气体的压强不变C．气体从外界吸收热量，内能不变D．气体是从单一热源吸收，全部用来对外做功，此过程违反热力学第二定律三、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）为了探究质量一定时加速度与力的关系。一同学设计了如图甲所示的实验装置。其中为带滑轮的小车的质量，为砂和砂桶的质量。（滑轮质量不计）(1)实验时，一定要进行的操作或保证的条件是（____）。A．用天平测出砂和砂桶的质量B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C．小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带E.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量(2)该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带（相邻两计数点间还有两个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为________（结果保留两位有效数字）。(3)以弹簧测力计的示数为横坐标，加速度为纵坐标，画出的图象是一条直线，图线与横轴的夹角为，求得图线的斜率为，则小车的质量为（____）A．B．C．D．12．（12分）在用打点计时器做“探究碰撞中的不变量”实验时，下列哪些操作是正确的()A．相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了改变两车的质量B．相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了碰撞后粘在一起C．释放小车时让小车紧靠打点计时器D．先释放拖动纸带的小车，再接通打点计时器的电源四、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）如图1所示，游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行，游客却不会掉下来。我们把这种情形抽象为如图2所示的模型：弧形轨道的下端与半径为R的竖直圆轨道相接，B、C分别为圆轨道的最低点和最高点。质量为m的小球（可视为质点）从弧形轨道上的A点由静止滚下，到达B点时的速度为vB=，且恰好能通过C点。已知A、B间的高度差为h=4R，重力加速度为g。求：（1）小球运动到B点时，轨道对小球的支持力F的大小；（2）小球通过C点时的速率vC；（3）小球从A点运动到C点的过程中，克服摩擦阻力做的功W。14．（16分）如图，两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内，其左端接一阻值为R的电阻；一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上；在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域，区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场，磁感应强度大小B1随时间t的变化关系为B1=kt，式中k为常量；在金属棒右侧还有一匀强磁场区域，区域左边界MN(虚线)与导轨垂直，磁场的磁感应强度大小为B0，方向也垂直于纸面向里.某时刻，金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动，在t0时刻恰好以速度v0越过(1)在t=0到t=t(2)在时刻t(t>t15．（12分）如图所示，水平直轨道AC的长度为L=8m，AC中点B正上方有一探测器，C处有一竖直挡板D．现使物块Pl沿轨道向右以速度Vl与静止在A处的物块P1正碰，碰撞后，P1与P1粘成组合体P．以Pl、P1碰撞时刻为计时零点，探测器只在t1=1s至t1=4s内工作．已知物块Pl、P1的质量均力m=1kg，Pl、P1和P均视为质点，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s1．（1）若v1=8m/s，P恰好不与挡板发生碰撞，求P与轨道AC间的动摩擦因数；（1）若P与挡板发生弹性碰撞后，并能在探测器工作时间内通过B点，求V1的取值范围；（3）在满足（1）的条件下，求P向左经过A点时的最大动能．

2023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、B【答案解析】

速度时间图象的斜率表示加速度，根据图象求出t=0.4s和t=1.1s时的加速度，再根据牛顿第二定律求出单杠对该同学的作用力．根据加速度方向分析人的运动状态.【题目详解】A、根据速度图象的斜率表示加速度可知，t=0.5s时，他的加速度为0.3m/s2，选项A错误；B、t=0.4s时他向上加速运动，加速度方向竖直向上，他处于超重状态，B正确；C、t=1.1s时他的加速度为0，他受到的单杠的作用力刚好等于重力600N，C错误；D、t=1.5s时他向上做减速运动，加速度方向向下，他处于失重状态，选项D错误；故选B.【答案点睛】根据速度–时间图象斜率代表加速度的特点，可以计算t=0.5s时的加速度；根据加速度的方向，可以确定他的超、失重状态.2、C【答案解析】

A．奥斯特发现了电流的磁效应，故A正确；不符合题意B．麦克斯韦认为变化的磁场产生电场，故B正确；不符合题意C．法拉第发现了电磁感应现象，楞次总结出楞次定律，故C错误；符合题意D．法拉第利用电磁感应现象自制了人类历史上第一台发电机，故D正确；不符合题意故选C．3、B【答案解析】

根据平抛运动的推论tanθ=2tanα得到甲、乙两个小球落在斜面上时速度偏向角相等，根据运动的合成与分解求出末速度即可解题．【题目详解】设斜面倾角为α，小球落在斜面上速度方向偏向角为θ，甲球以速度v抛出，落在斜面上，如图所示：

根据平抛运动的推论可得tanθ=2tanα，所以甲乙两个小球落在斜面上时速度偏向角相等；对甲有：，对乙有：，联立可得：．由于甲乙两球质量相等．所以动能之比等于速度之比的平方，故B正确，ACD错误．【答案点睛】本题主要是考查了平抛运动的规律，知道平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动．4、C【答案解析】

重力产生了使物体下滑的效果及挤压斜面的效果，故A作图正确；重力产生了向两边拉绳的效果，故B作图正确；重力产生了挤压两墙壁的效果，两分力分别垂直于墙面，故C作图错误；重力产生了拉绳及挤压墙面的效果，故D作图正确.故C符合题意.5、D【答案解析】

雨滴下落高度h的过程中，空气阻力方向与雨滴的位移方向相反，对其做负功，为W=-fh。故选D．【答案点睛】对功的公式W=Flcosα要加深理解，不同的力做功的含义不同，对于空气阻力做功与路径有关，且明确阻力是做负功的．6、C【答案解析】A、物体受到重力、支持力、拉力、摩擦力四个力的作用，故A错；B、根据平衡可知，物体与地面之间的弹力大小，故B错；C、根据水平方向上平衡可知，故C对；D、物体受到的摩擦力大小为，故D错；故选C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、BC【答案解析】运动员做自由落体运动的时间：t1＝2hg＝2×510s＝1s点睛：本题除了用动力学解决，也可以对缓冲的过程采取动量定理进行求解．注意在解题时明确动量定理的矢量性，先设定正方向．8、AD【答案解析】A受到的最大合外力为μMg，则A的最大加速度：a=μMgM=μg，故A正确；C要向下做加速运动，C处于失重状态，绳子的拉力：T＜mg，轻绳对定滑轮的作用力：N=T2+T2=2T＜2mg，故B错误；若物块A、B未发生相对滑动，A、B、C三者加速的大小相等，由牛顿第二定律得：mg=（2M+m）a，对A：f=Ma，解得：f=Mmg2M+m，故C错误；当A的加速度恰好为μg时A、B发生相对滑动，以A、B、C系统为研究对象，由牛顿第二定律得：mg=（M+M+m）μg，解得：m=点睛：本题考查了求加速度、摩擦力等问题，正确选择研究对象、应用牛顿第二定律可以解题；应用整体法与隔离法是解题的关键．9、AC【答案解析】试题分析：密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值，选项A正确；贝克勒尔通过对天然放射现象的研究揭示了原子核具有复杂的结构，选项B错误；居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋（Po）和镭（Ra）两种新元素，选项C正确；卢瑟福通过α粒子散射实验说明了原子核核式结构理论，选项D错误；故选AC．考点：物理学史10、AC【答案解析】因气缸导热，气体的温度不变，气体体积变大，则压强减小；气体的体积增大，则单位体积内的分子数减小，则气体分子单位时间对气缸壁单位面积碰撞的次数将变少，选项A正确，B错误；由于气体压迫活塞，故气体对外做功，则由热力学第一定律可知，因温度不变，内能不变，则气体应吸热，且吸收的热量等于对外做功，选项C正确；气体是从单一热源吸收，全部用来对外做功，但要引起气体的变化，此过程不违反热力学第二定律，选项D错误；故选AC.

点睛：当分子间的相互作用力忽略，则可以看作理想气体，其内能由温度决定；理解热力学第一定律及其各个物理量的含义.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、BD1.3D【答案解析】

(1)[1]．本实验中细线的拉力由弹簧测力计直接测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M，故AE错误。先拿下砂桶，然后将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确；打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要同时记录弹簧测力计的示数，故C错误；要改变砂和砂桶质量，从而改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随F变化关系，故D正确；故选BD。(2)[2]．根据公式∆x=aT2，依据逐差法可得小车加速度。由于两计数点间还有二个点没有画出，故相邻计数点的时间间隔为

T=0.06s，可得(3)[3]．由，得

对图来说，图象的斜率

得

对于斜率k，不能根据k=tanθ求解，所以不能根据求小车的质量M。故ABC错误，D正确。12、B【答案解析】

相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了碰撞后粘在一起，不是为了改变车的质量，故A错误，B正确；碰撞前一个小车应有速度，故小车在手推动下开始运动，不一定让小车紧靠打点计时器，故C错误；为了能测出小车开始运动的速度，应先接通电源再释放纸带；故D错误；故选B．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、（1）7mg（2）（3）1.5mgR【答案解析】

（1）小球在B点时，根据牛顿第二定律有解得：F=7mg（2）因为小球恰能通过C点，根据牛顿第二定律有解得：（3）在小球从A点运动到C点的过程中，根据动能定理有解得W=1.5mgR14、（1）kt0SR【答案解析】试题分析：在金属棒未越过MN之前，t时刻穿过回路的磁通量为Φ=ktS①设在从t时刻到t+Δt的时间间隔内，回路磁通量的变化量为ΔΦ，流过电阻R的电荷量为Δq由法拉第电磁感应有ε=-ΔΦ由欧姆定律有i=ε由电流的定义有i=Δq联立①②③④可得|Δq|=kS由⑤可得，在t=0到t=t0的时间间隔内，流过电阻R的电荷量q的绝对值为|q|=（2