北京市101中学2021-2022学年物理高二下期末调研模拟试题含解析

2021-2022高二下物理期末模拟试卷注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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，两木块A、B用轻质弹簧连在一起，置于光滑的水平面上。一颗子弹水平射入木块A，并留在其中。在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是()A．动量守恒、机械能守恒B．动量守恒、机械能不守恒C．动量不守恒、机械能守恒D．动量、机械能都不守恒2、关于磁感应强度，下列说法中正确的是（）A．由可知，B与F成正比，与IL成反比B．通电导线放在磁场中的某点，那点就有磁感应强度，如果将通电导线拿走，那点的磁感应强度就为零C．通电导线不受安培力的地方一定不存在磁场，即B＝0D．磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定，其大小和方向是唯一确定的，与通电导线无关3、如图所示，物体自O点由静止开始做匀加速直线运动，A、B、C、D为其运动轨迹上的四点，测得AB=2m，BC=3m，且物体通过AB、BC、CD所用的时间相等，则下列说法正确的是（）A．可以求出物体加速度的大小B．可以求出物体通过B点时的速度大小C．可以求得OD之间的距离为10.125mD．可以求得OA之间的距离为1.5m4、如图所示，OB初始位置水平，保持不变OA方向不变，同时保持O点位置不变，将B点向上移，则BO绳的拉力将（）A．逐渐减小B．逐渐增大C．先减小后增大D．先增大后减小5、下列能揭示原子具有核式结构的实验是()A．光电效应实验 B．伦琴射线的发现C．α粒子散射实验 D．氢原子光谱的发现6、有一则“守株待兔”的古代寓言，设兔子的头部受到大小等于自身重量的打击时，即可致死。假若兔子与树桩作用时间大约为0.2s，则若要被撞死，兔子奔跑的速度至少为（g=10m/s2）（）A．1m/sB．1.5m/sC．2m/sD．2.5m/s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，A、B、C三个物体质量相等，它们与传送带间的动摩擦因数也相同．三个物体随传送带一起匀速运动，运动方向如图中箭头所示．则下列说法正确的是()A．A物体受的摩擦力不是零，方向向右B．三个物体只有A物体受的摩擦力是零C．B、C受的摩擦力大小相等，方向相反D．B、C受的摩擦力大小相等，方向相同8、某同学在研究电容、电感对恒定电流与交变电流的影响时，采用了如图所示的电路，其中S为双刀双掷开关，L1、L2是两个完全相同的灯泡，已知把开关接3、4时，电路与交流电源相通，稳定后的两个灯泡亮度相同。则该同学在如下操作中观察到的实验现象正确的是（）A．开关置于1、2，稳定后，L1发光，L2不发光B．开关置于1、2，稳定后，L1、L2两个灯泡均发光，但L1比L2亮C．开关置于3、4，保持电压有效值不变，增大交流电频率，则L2比L1亮D．开关置于3、4，保持电压有效值不变，增大交流电频率，则L1比L2亮9、如图所示，一个正方形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，在磁场内有一边长为l，阻值为R的正方形线框，线框所在平面与磁场垂直，如果以垂直于线框边与磁场的速度v将线框从磁场中匀速拉出，下列说法正确的是A．如果将线框水平向右拉出磁场，线框经过磁场边界过程中将产生顺时针方向的感应电流B．在纸面内无论沿哪个方向将线框拉出磁场，流过线框某一截面的电荷量都相同C．其他条件不变，将线框水平拉出磁场时产生的焦耳热Q与速度v成正比D．其他条件不变，将线框水平拉出磁场时产生的焦耳热Q与速度v2成正比10、在冰壶比赛中，红壶以一定速度与静止在大本营中心的蓝壶发生对心碰撞，碰撞时间极短，如甲图所示．碰后运动员用冰壶刷摩擦蓝壶前进方向的冰面，来减小阻力．碰撞前后两壶运动的图象如乙图中实线所示，其中红壶碰撞前后的图线平行．已知两冰壶质量相等，由图象可得（）A．红、蓝两壶的碰撞机械能不守恒B．碰撞后，蓝壶的瞬时速度为C．碰撞后，红、蓝两壶运动的时间之比为1：5D．碰撞后，红、蓝两壶与冰面间的动摩擦因数之比为4：5三、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）在测定一节干电池的电动势（约为和内阻的实验中，除电池、电阻箱R（最大阻值为）、开关和导线外，可供选择的器材还有：a.电流表（量程60mA，内阻约为）；b.电流表（量程100mA，内阻约为）；c.电压表（量量程3V，内阻约为）d.电压表（量程15V，内阻约为）(1)先用图甲所示电路测量电流表的内阻,其主要操作如下：:①断开，闭合，调节电阻箱R，使得电流表的示数为60mA，此时电阻箱的阻值；②电阻箱的阻值增大为，闭合，减小电阻箱的阻值，直到电流表的示数为60mA，此时电阻箱的阻值，则_________________.（2）为了尽可能精确测量该干电池的电动势和内阻，下列三个电路最合适的是______．（填所选电路的字母代号）（3）用（2）中正确选择的电路进行实验，得到6组电压表、电流表对应的示数，作出图象，如图乙所示，则该干电池的电动势为____V，内阻为____．（均保留三位有效数字）（4）用（2）中正确选择的电路进行实验，测得的干电池的内阻_____（选填大于”等于”小于”）真实值．12．（12分）某实验小组为验证动量守恒定律，将一轻弹簧压缩并用细线拴住置于水平光滑桌面上，紧挨着压缩后的轻弹簧两端分别放置大小相等、质量不等的小球a和b，系统处于静止状态，如题11图所示．将细线烧断，球被弹出，两小球飞离桌面前都已离开弹簧．(1)若只需验证动量守恒定律，请你在以下操作中选出最简单有效的操作步骤________（只填写操作步骤前的字母代号）A．用螺旋测微器测量出小球的直径d；B．用刻度尺测量出桌面离水平地面的竖直高度h；C．用天平分别测量出a、b两小球的质量ma和mb；D．用重锤线分别悬于小球a和b飞离桌子边缘的位置，待其静止时记下重锤在地面上的投影点O1、O2；E．烧断细线，记下两小球a和b第一次落地时的位置M点和N点；F．用刻度尺分别测量O1M的长度Sa和O2N的长度Sb；G．利用h、g（重力加速度）计算时间，再用Sa和Sb计算出两球水平飞出速度va、vb．(2)请你写出验证动量守恒最简单有效的关系式____________（选用d、h、ma、mb、g、Sa、Sb表示）．(3)若实验小组还需测定烧断细线前，压缩弹簧储存的弹性势能．则弹性势能的表达式EP=________（选用d、h、ma、mb、g、Sa、Sb表示）．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，在平面直角坐标系xOy的第四象限有垂直于纸面向里的匀强磁场，一质量为kg、电何量为C的带电粒子，从静止开始经U=10V的电压加速后，从P点沿图示方向进入磁场，已知OP=30cm（粒子重力不计，sin37°=0.6，cos37°=0.8）。(1)求粒子到达P点时速度v的大小；(2)若粒子恰好不能进入x轴上方，求磁感应强度B的大小；(3)若磁感应强度B′=2.0T，粒子从x轴上的Q点离开磁场，求OQ的距离。14．（16分）如图所示，高为h、上端开口的气缸内壁光滑，除底部导热外，其余部分均绝热．在气缸顶部有一个厚度不计的绝热卡环，在气缸内有两个厚度不计的绝热轻质活塞A、B，它们距气缸底部的距离分别为h和h．活塞A、B之间封闭了一定质量的理想气体I，活塞B的下方封闭了一定质量的理想气体Ⅱ，气体I、Ⅱ的温度均为27°C．现利用电热丝对气体I缓慢加热，求：(i)活塞A刚好上升到卡环处时气体I的温度；(ii)气体I的温度为800K时，活塞A、B间的距离．15．（12分）离子发动机是利用电能加速工质（工作介质）形成高速射流而产生推力的航天器发动机。其原理如图所示，其原理如下：首先系统将等离子体经系统处理后，从下方以恒定速率v1向上射入有磁感应强度为B1、方向垂直纸面向里的匀强磁场的区域I内，栅电极MN和PQ间距为d。当栅电极MN、PQ间形成稳定的电场后，自动关闭区域I系统（包括进入其中的通道、匀强磁场B1）。区域Ⅱ内有垂直纸面向外，磁感应强度大小为B2，放在A处的中性粒子离子化源能够发射任意角度，但速度均为v2的正、负离子，正离子的质量为m，电荷量为q，正离子经过该磁场区域后形成宽度为D的平行粒子束，经过栅电极MN、PQ之间的电场中加速后从栅电极PQ喷出，在加速正离子的过程中探测器获得反向推力（不计各种粒子之间相互作用、正负离子、等离子体的重力，不计相对论效应）。求：（1）求在A处的正离子的速度大小v2；（2）正离子经过区域I加速后，离开PQ的速度大小v3；（3）在第（2）问中，假设航天器的总质量为M，正在以速度v沿MP方向运动，已知现在的运动方向与预定方向MN成角，如图所示。为了使飞船回到预定的飞行方向MN，飞船启用推进器进行调整。如果沿垂直于飞船速度v的方向进行推进，且推进器工作时间极短，为了使飞船回到预定的飞行方向，离子推进器喷射出的粒子数N为多少？

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、B【解析】

根据系统动量守恒的条件:系统不受外力或所受合外力为零判断动量是否守恒。根据是否是只有弹簧的弹力做功判断机械能是否守恒。【详解】子弹击中木块A及弹簧被压缩的整个过程，系统在水平方向不受外力作用，系统动量守恒，但是子弹击中木块A过程，有摩擦力做功，部分机械能转化为内能，所以机械能不守恒，B正确，ACD错误。故选B。2、D【解析】

试题分析：ABD、磁感应强度是反映磁场性质的物理量，由磁场自身决定，与L和F无关，与是否引入电流也无关．故AB错误D正确C、因为通电导线取不同方向时，其受力大小不尽相同，当导线与磁场平行时安培力为零；此时磁感应强度并不为零，因此C错误故选D点评：容易题．对于定义式，不能理解为B与F成正比，与IL成反比，B由磁场本身决定．3、C【解析】

A.因为连续相等时间内的位移之差是一恒量，即△x=1m。由于相等的时间间隔未知，无法求出加速度，故A错误；B.根据匀变速直线运动的规律可得：物体通过B点时的速度大小vB=AB+BC2T，由于时间不知道，无法求解速度大小，故B错误；

CD.设相等的时间间隔为T，则B点的速度vB=AB+BC2T=52T，加速度a=△xT2，则OB的距离xOB=vB22a=258m=3.125m4、C【解析】以结点O研究对象，分析受力：重力mg、绳子AO的拉力TAO和BO拉力TBO根据平衡条件得知，两个拉力的合力与重力大小相等、方向相反，在B点上移过程中，此合力保持不变，作出BO在三个不同位置两个拉力的合成图如图，由图看出，OB的拉力先减小后增大故应选C．点晴：本题运用图解法分析动态平衡问题，作图的依据是两个拉力的合力保持不变，AO的方向不变，根据几何知识分析两个拉力的变化．5、C【解析】

能揭示原子具有核式结构的实验是粒子散射实验，故C正确，ABD错误。6、C【解析】

取兔子奔跑的速度方向为正方向.根据动量定理得-Ft=0-mv,可得v=Ftm，由F=mg，得到v=【点睛】本题应用动量定理研究碰撞过程物体的速度．对于打击、碰撞、爆炸等变力作用过程，往往用动量定理研究作用力．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、BD【解析】

利用假设法判断A物体是否受摩擦力，BC两物体有向下滑动的趋势，从而判断摩擦力；【详解】A、A物体做水平方向的匀速直线运动，水平方向不受摩擦力，即摩擦力为零，故A错误；

B、BC物体均有相对传送带向下滑动的趋势，故均受到沿斜面向上的静摩擦力，大小等于，结合AB两项的分析可知，BD正确，C错误．【点睛】本题考查摩擦力的性质，要注意产生摩擦力的条件是相互接触的物体间有相对运动或相对运动趋势，同时注意平衡条件的准确应用．8、AC【解析】A、B当开关置于1、2时，接的是直流电，稳定后，电感的感抗减小，L1亮，电容的容抗无穷大，也就是不通电，L2不亮．故A正确、B错误．C、D、当开关从置于3、4的状态下增大交流电的频率，电容器的容抗XC=12πfC变小，L2的电流变大；电感的感抗xL=2πfL变大，L1的电流变小，则L2比L1亮．故C正确、D【点睛】电感的特性是：通直流、阻交流；阻高频、通低频．电容的特性是：隔直流、阻交流；通高频、阻低频．也可以用感抗公式xL=2πfL和容抗公式XC9、ABC【解析】如果将线框水平向右拉出磁场，根据右手定则可以判断，线框经过磁场边界过程中将产生顺时针方向的感应电流，故A正确；由法拉第电磁感应定律可知，，由闭合电路欧姆定律可知，，则感应电荷量q＝•△t，联立解得，可见在纸面内无论沿哪个方向将线框拉出磁场，流过线框某一横截面的电荷量都相同，故B正确；将线框水平拉出磁场时，安培力，产生的焦耳热即克服安培力做的功，将线框水平向右拉出磁场时产生的焦耳热与速度v成正比，故C正确，D错误；故选ABC．点睛：本题主要是考查了法拉第电磁感应定律和安培力的计算，对于导体平动切割磁感应线产生的感应电动势可以根据E=BLv来计算，知道克服安培力做的功等于回路产生的总的焦耳热．10、AC【解析】

AB.设碰撞后蓝壶的速度为v，碰前红壶的速度v0=1.0m/s，碰后速度为v′0=0.2m/s，碰撞过程系统动量守恒，取碰撞前红壶的速度方向为正，由动量守恒定律得：mv0=mv′0+mv代入数据解得：v=0.8m/s碰撞过程两壶损失的动能为：所以红、蓝两壶的碰撞机械能不守恒，故A正确B错误；C.碰撞后，蓝壶经过t时间停止运动．根据三角形相似法知解得蓝壶运动时间为：t=5s由图示图线可知，红壶的加速度大小为：碰撞后红壶的运动时间为：t红=则碰撞后红、蓝壶运动时间之比为1：5，故C正确；D.蓝壶的加速度大小为：a蓝=由牛顿第二定律得：可得动摩擦因数因此，红、蓝壶与冰面间的动摩擦因数之比：故D错误；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、2.3B1.483.70等于【解析】

（1）根据实验的电路图和实验步骤可知，断开，闭合，调节电阻箱R，使得电流表的示数为60mA，根据欧姆定律有，闭合，减小电阻箱的阻值，直到电流表的示数为60mA，根据欧姆定律有，联立解得；（2）因为（1）中已经测得电流表A2的内阻rA2，为了尽可能精确测量该干电池的电动势和内阻，故选择B图，此时测量的电动势准确，内阻偏大电流表A2的内阻rA2，但（1）已经测得rA2，故可以进行误差修正。（3）根据闭合电路欧姆定律可得，，结合图像可知该干电池的电动势为，，内阻为；（4）根据（3）中数据处理过程可知：选用（2）中B图所示电路图进行实验，此时测量的电动势准确，内阻偏大了rA2，但（1）中已经测得rA2，故可以减去，所以测得的干电池的内阻等于真实值。12、CDEFmaSa【解析】

(1)(2)球离开桌面后做平抛运动，取A的初速度方向为正方向，两球质量和平抛初速度分别为：ma、mb、va、vb，平抛运动的水平位移分别为Sa、Sb，平抛运动的时间为t，需要验证的方程：0=mava(3)平抛运动竖直方向h=12gt2，得到t=2hg，对系统根据能量守恒定律有四、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)20m/s(2)(3)0.90m【解析】

(1)对粒子的加速过程，由动能定理：代入数据得：