2022届北京市育英学校高二物理第二学期期末学业质量监测试题含解析

2021-2022高二下物理期末模拟试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、已知金属钙的逸出功为2.7eV，氢原子的能级图如图所示，当大量氢原子从n=4的能级向低能级跃迁时，下列说法正确的是（）A．电子的动能减少，氢原子系统的总能量减少B．氢原子可能辐射4种频率的光子C．有3种频率的辐射光子能使钙发生光电效应D．从n=4到n=1发出的光的波长最长2、1827年，英国植物学家布朗在显微镜下观察悬浮在液体里的花粉颗粒，发现花粉颗粒在做永不停息的无规则运动，这种运动称为布朗运动．下列说法正确的是A．花粉颗粒越大，花粉颗粒无规则运动越明显B．液体温度越低，花粉颗粒无规则运动越明显C．布朗运动就是液体分子永不停息的无规则运动D．布朗运动是由于液体分子的无规则运动引起的3、以的速度沿平直公路行驶的汽车，遇障碍物刹车后获得大小为的加速度，刹车后第3s内，汽车走过的路程为A．

m B．2m C．10m D．

m4、、、三物块的质量分别为,和,作如图所示的连接．绳子不可伸长,且绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计．若随一起沿水平桌面做匀速运动,则可以断定(

)A．物块与桌面之间有摩擦力,大小为B．物块与之间有摩擦力,大小为C．桌面对,对,都有摩擦力,两者方向相同,合力为D．桌面对,对,都有摩擦力,两者方向相反,合力为5、下列关于物体可以看做质点的说法正确的有（）A．正在做课间操的同学们都可以看做质点B．C罗在世界杯上任意球破门，研究他踢出的足球的运动弧线时，足球可视为质点C．研究跳水运动员转体动作时，运动员可视为质点D．研究地球自转时可以将地球看做质点6、关于热力学第二定律,下列表述中正确的是().A．不可能使热量从低温物体传递到高温物体B．不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功C．第二类永动机是不可能制成的D．热力学第二定律是热力学第一定律的推论二、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，在光滑水平面上放置A、B两物体，其中B物体带有不计质量的弹簧静止在水平面内．A物体质量为m，以速度v0逼近B，并压缩弹簧，在压缩的过程中（）A．任意时刻系统的总动量均为mv0B．任意时刻系统的总动量均为C．任意一段时间内两物体所受冲量的大小相等，方向相反D．当A、B两物体距离最近时，其速度相等8、如图所示，一根长度为2L、质量为m的绳子挂在定滑轮的两侧，左右两边绳子的长度相等．绳子的质量分布均匀，滑轮的质量和大小均忽略不计，不计一切摩擦．由于轻微扰动，右侧绳从静止开始竖直下降，当它向下运动的位移为x时，加速度大小为a，滑轮对天花板的拉力为T。已知重力加速度大小为g，下列a﹣x、T﹣x关系图线正确的是（）A．B．C．D．9、如图，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R1、R2、R1和R4均为固定电阻，开关S是闭合的．V1和V2为理想电压表，读数分别为U1和U2；A1、A2和A1为理想电流表，读数分别为I1、I2和I1．现断开S，U1数值不变，下列推断中正确的是A．U2变小、I1变小 B．U2不变、I1变大C．I1变小、I2变小 D．I1变大、I2变大10、如图，是一列简谐横波某时刻波的图像，Q、P、N是波的传播方向上的三个质点，此时刻三个质点到各自平衡位置的距离相等，并且质点P正加速运动，则A．此时刻，质点Q正加速运动B．此时刻，质点N正加速运动C．再过半个周期，质点Q正加速运动D．再过半个周期，质点N正加速运动三、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）“用油膜法估测分子的大小”的实验的方法及步骤如下：①向体积V油=1mL的油酸中加酒精，直至总量达到V总=500mL；②用注射器吸取①中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n=100滴时，测得其体积恰好是V0=1mL；③先往边长为30cm～40cm的浅盘里倒入2cm深的水，然后将什么均匀地撒在水面上；

④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；

⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长l=20mm．

根据以上信息，回答下列问题：

（1）步骤③中应填写：_____________；

（2）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V′是______________；

（3）油酸薄膜的面积S为___________（结果保留两位有效数字）

（4）油酸分子直径d是____________m．（结果保留两位有效数字）12．（12分）某中学生课外科技小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池，他们为了测量这种电池的电动势E和内阻r，设计了如下两种方案：方案一：(1)测电池内阻时，选择多用电表“×10”倍率欧姆挡，将两个表笔插入电池两极内侧，尽量靠近两极而不与两电极接触，此时欧姆表指针如图甲所示，则电池的内阻为_______Ω；(2)测电池电动势时，先在电池两端连接一个滑动变阻器作为负载，然后用多用电表的直流电压挡分别测量外电压和内电压，其中测外电压时，选择开关置于直流电压1V挡，指针位置如图乙所示，则此时的外电压为_________V．(3)根据公式E=_____________（用内电压U内和外电压U外表示）即可得到电池的电动势．方案二：用如图丙所示的电路进行测量，通过调节滑动变阻器得到多组电压电流值，描点做出U–I图如图丁所示；(1)由图可得，电池电动势E=________V，内阻r=______；(2)仅从测量的原理来看，由于电流表的分压作用，电压表示数比真实的路端电压______，测得的电动势比真实的电动势________，测得的内阻比真实的内阻________；（以上三空均填“偏大”“偏小”或“相等”）(3)若所用电流表的内阻为100Ω，则待测电池的真实内阻为________Ω．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）如图所示为内径均勻的U形管，其内部盛有水银，右端封闭空气柱长12cm，左端被一重力不计的轻质活塞封闭一段长10cm的空气柱．当环境温度t1=27℃时，两侧水银面的高度差为2cm．当环境温度变为t2时，两侧水银面的高度相等．已知大气压强p0=75cmHg，求：①温度t2的数值；②左端活塞移动的距离．14．（16分）一绝缘楔形物体固定在水平面上，左右两斜面与水平面的夹角分别为α和β，α＝37°、β＝53°.如图所示，现把两根质量均为m、电阻为均R、长度均为L的金属棒的两端用等长的电阻不计的细软导线连接起来，并把两棒分别放在楔形体的两个光滑的斜面上，在整个楔形体的区域内存在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场，在细软导线刚好拉直后由静止释放两金属棒，不计一切摩擦阻力，细软导线足够长，两导线一直在斜面上，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度为g.(1)求金属棒的最大加速度；(2)求金属棒的最大速度．15．（12分）如图所示，在平面的第Ⅱ象限内存在沿轴负方向的匀强电场，电场强度为.第Ⅰ和第Ⅳ象限内有一个半径为的圆，其圆心坐标为，圆内存在垂直于平面向里的匀强磁场，一带正电的粒子（重力不计）以速度从第Ⅱ象限的点平行于轴进入电场后，恰好从坐标原点进入磁场，速度方向与轴成60°角，最后从点平行于轴射出磁场.点所在处的横坐标.求：（1）带电粒子的比荷；（2）磁场的磁感应强度大小；（3）粒子从点进入电场到从点射出磁场的总时间.

参考答案一、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、C【解析】

A.氢原子从n=4的能级向低能级跃迁时，核外电子的半径减小，由可知，电子的动能变大，由于辐射光子，则氢原子系统的总能量减少，选项A错误；B.氢原子可能辐射种不同频率的光子，选项B错误；C.n=4跃迁到n=3辐射的光子能量为0.66eV，n=3跃迁到n=2辐射的光子能量为1.89eV，n=4跃迁到n=2辐射的光子能量为2.55eV，均小于逸出功，不能发生光电效应，其余3种光子能量均大于2.7eV，所以这群氢原子辐射的光中有3种频率的光子能使钙发生光电效应。故C正确；D.从n=4到n=1能级差最大，则发出的光的频率最大，波长最短，选项D错误.2、D【解析】花粉颗粒越大，表面积越大，同一时刻撞击颗粒的液体分子数越多，所受的颗粒所受的冲力越平衡，则布朗运动越不明显，故A错误．温度越低，液体分子运动越不明显，布朗运动也越不明显，故B错误；布朗运动是指悬浮在液体中的颗粒所做的无规则运动的运动，布朗运动是由于液体分子的无规则运动对固体微粒的碰撞不平衡导致的，它间接反映了液体分子的无规则运动，故C错误，D正确，故选D.【点睛】布朗运动是指悬浮在液体中的颗粒所做的无规则运动的运动，布朗运动是由于液体分子的无规则运动对固体微粒的碰撞不平衡导致的，它间接反映了液体分子的无规则运动．当温度一定时，颗粒越小，布朗运动越明显；当颗粒大小一定时，温度越高，布朗运动越明显．3、D【解析】

先求出汽车刹车到停止的时间，因为汽车刹车停止后不再运动．再根据匀变速直线运动的位移公式即可求解．【详解】36km/h=10m/s，汽车刹车到停止所需的时间。刹车后第3s内的位移，等于停止前0.5s内的位移，则x=at2＝×4×0.25＝0.5m，故选D。4、A【解析】试题分析：对整体受力分析可知，整体受C的拉力、重力、支持力，要使整体做匀速直线运动，M应受到桌面对其向左的摩擦力，大小与绳子的拉力相同，A正确；对m分析，因m受重力、支持力；因m水平方向不受外力，故m不会受到M对m的摩擦力，故AB间没有摩擦力，故BCD错误；故选A.考点：物体的平衡；摩擦力【名师点睛】此题是关于物体的平衡问题，所用的方法是整体和隔离的结合，整体法与隔离法是受力分析中常用方法之一，应灵活应用；同时要注意受力分析要结合物体的运动状态同时进行分析，例如匀速直线运动合外力等于零.5、B【解析】

研究做操同学的动作时，人的大小和形状不能忽略，同学们不能看成质点，故A错误；C罗在世界杯上任意球破门，研究他踢出的足球的运动弧线时，足球的大小和形状可以忽略，可看作质点，故B正确；研究跳水运动员转体动作时，要看运动员的动作，不可以把运动员看作质点，故C错误；研究自转时地球的大小不能忽略不计，不可看作质点，故D错误．所以B正确，ACD错误．6、C【解析】不可能自发把热量从低温物体传到高温物体而不产生其他影响，但在引起其他方面的影响时，可以使热量从低温物体传到高温物体，故A错误；不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其它影响，如果在产生其它影响的情况下，是可以从单一热源吸收热量，使之完全变成功．故B错误．根据热力学第二定律可知，第二类永动机是不可能制成的，故C正确；热力学第一定律的本质是物体内能改变；而热力学第二定律与热运动的方向性有关，二者的本质不同．故D错误；故选C．【点睛】热力学第二定律的内容：①不可能自发把热量从低温物体传到高温物体而不产生其他影响；②不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其它影响；③熵增加原理：不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零．二、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、ACD【解析】

AB．在AB碰撞并压缩弹簧，在压缩弹簧的过程中，系统所受合外力为零，系统动量守恒，在任意时刻，A、B两个物体组成的系统的总动量都为mv0，故A正确，B错误；

C．在任意的一段时间内，A、B两个物体受到的弹力大小相等，方向相反，根据冲量I=Ft得冲量大小相等，方向相反，故C正确；

D．当A、B两个物体有最小的距离时，其速度相等，即弹簧被压缩到最短，故D正确。

故选ACD。8、AD【解析】

设单位长度上质量为m0，则根据受力分析知：a=m1-m2mg=(L+x)m0-(L-x)m02Lm0g=xLg，加速度与x成正比，当x=L时，加速度a=g，以后不变，故A正确，B【点睛】此题考查受力分析和牛顿运动定律的应用，注意研究对象的选取，不过不涉及内力，选择整体作为研究对象要简单的多.9、BC【解析】

副线圈开关S没有断开时电阻并联后与串联，开关S断开后则并联后与串联，因此可知副线圈的总电阻增大，电压表V2测量的时副线圈的电压，电流表A2测量的时副线圈的干路电流，因此由可知电压表V2的示数不变，则电流表A2的示数减小；由可知电流表A1的示数减小；则电阻R1两端的电压增大，故电流表A1的示数增大，则B和C正确，A和D错误．故选BC。10、BD【解析】

因为此时刻质点P正在加速运动，即向下运动靠近平衡位置，根据“上下坡”法判断可知波向左传播，此时Q向上运动，处于减速状态；N向上运动，处于加速状态；再过半个周期Q向下运动，处于减速状态，N向下运动，处于加速状态.A．描述与分析不符，故A错误.B．描述与分析相符，故B正确.C．描述与分析不符，故C错误.D．描述与分析相符，故D正确.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、痱子粉或细石膏粉【解析】

（1）[1]．为了显示水分子油膜的形状，需要在水面上撒痱子粉．

（2）[2]．1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为：（3）[3]．根据大于半个方格的算一个，小于半个方格的舍去，油膜形状占据的方格数大约为115个，故面积为：S＝115×20cm×20cm＝4.6×104mm2（4）[4]．油酸分子的直径为：点睛：本题考查了油膜法测分子直径是实验步骤、求分子的直径；要熟悉实验步骤与实验注意事项，求分子直径时，求油的体积是易错点，一定要注意所求的体积是纯油的体积．解题结果还要保留有效数字12、4500.940.97569偏小相等偏大469【解析】

方案一：①根据多用电表的读数方法可知，电阻R=45×10=450Ω；

②量程为直流电压1V档，则最小分度为0.1V，则最终读数为：0.94V．

③根据闭合电路欧姆定律可知：E=E内+E外

方案二：①根据U=E-Ir可知，图象与纵坐标的交点为电源的电动势，故E=0.97V；

内阻r==0.569Ω；

②仅从测量的原理来看，由于电流表的分压作用，电压表示数偏小；当外电路断路时，电流表分压可忽略，因此测量电动势与真实值相同，没有误差；但内阻包含电流表内阻，测量值偏大；

③实际内阻r=569-100=469Ω；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、①-5℃；②2.1cm【解析】

设U形管的截面积为S对右端封闭空气柱：初态：p1=77cmHg，V1=12S，T1=300K末态：p2=75cmHg，V2=11S，T2=t2+273K由得：解得t2=-5℃，T2=t2+273K=268K②对左端封闭空气柱V1′=10S，T1′=300K，T2′=268K，V2′=L2′S由解得L2′