2022届北京西城3中高二物理第二学期期末质量检测模拟试题含解析

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、关于晶体和非晶体，正确的说法是A．它们的微观结构不同，晶体内部的物质微粒是有规则地排列，而非晶体内部的是不规则的B．单晶体具有固定的熔点，多晶体和非晶体熔点不固定C．具有规则的几何外观的是单晶体，否则是非晶体D．物理性质各向异性的是单晶体，各向同性的一定是非晶体2、交流发电机线圈电阻r＝1Ω，用电器电阻R＝9Ω，电压表示数为9V,如图所示，那么该交流发电机()A．电动势的峰值为10VB．电动势的有效值为9VC．交流发电机线圈通过中性面时电动势的瞬时值为10VD．交流发电机线圈自中性面转过90°的过程中的平均感应电动势为3、如图所示，一水平放置的矩形线圈abed在磁场N极附近竖直自由下落，保持bc正在纸外，ad边在纸内，由图中的位置I经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，这三个位置都靠得很近，在这个过程中，绕圈中感应电流的方向是()A．沿a→b→c→d的方向流动B．沿d→c→b→a的方向流动C．由I到Ⅱ是沿a→b→c→d的方向流动，从Ⅱ到Ⅲ是沿d→c→b→a的方向流动D．由I到Ⅱ是沿d→c→b→a的方向流动，从Ⅱ到Ⅲ是沿a→b→c→d的方向流动4、处于n＝4能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有A．3种 B．4种 C．5种 D．6种5、用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图.则这两种光()A．照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大B．从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大C．通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距大D．通过同一玻璃三棱镜时，a光的偏折程度大6、如图甲所示，滑块以大小为的速度从足够长的粗糙固定斜面底端滑上斜而至最高点后再返回点，该过程中滑块运动的速度-时间图象如图乙所示．下列判断正确的是（）A．、两点间的距离为B．滑块返回点时的速度大小为C．滑块从点返回点所需的时间为D．内滑块的位移大小为二、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、下列说法中正确的是：（）A．一切波都能发生干涉、衍射现象B．只有两列横波相遇时才能发生干涉C．在障碍物的后面可以听到前面人说话的声音是衍射现象D．发生多普勒效应时，观察者接收的频率发生了变化，是波源的频率变化的缘故8、如图甲所示，磁场中有一圆形闭合线圈，线圈平面与磁场方向垂直。已知线圈的匝数N＝100，半径r＝0.5m，总电阻R＝2Ω。磁场的磁感应强度B随时间t变化规律如图乙所示，取垂直纸面向里为磁场的正方向。则：A．第2s内线圈中有顺时针方向的感应电流B．第2s内与第4s内线圈中感应电流的方向相反C．第1s内与第2s内线圈中感应电流的大小之比为2:3D．t=1s到t=4s内通过线圈的电荷量为5πC9、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10、两实心小球甲和乙由同一种材料制成，甲球质量大于乙球质量。两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关。若它们下落相同的距离，则()A．甲球用的时间比乙球长B．甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C．甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D．甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功三、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）为了测定滑块M与长木板间的动摩擦因数，某同学将长木板的一端通过转轴固定在水平面上，另一端用垫块垫起形成一个倾角θ,在长木板的另一端固定一个定滑轮，在垫块上安装一个光电门，在重物m上固定一个窄挡光条，通过一条轻质细线将重物和滑块连接起来并绕过定滑轮，如图所示．现让重物从某标记位置处由静止释放，它牵引滑块运动，若测得标记处与光电门间的距离为h,宽度为d的挡光条过光电门的时间为t,且M=m,则滑块与长木板间的动摩擦因数为μ=_______．实验过程中h越大，实验测量结果_______

(填“越精确”“越不精确”或“都一样”)；在保持h不变的情况下，调节垫块使倾角θ越大，则实验测量结果_______

(填“越精确”“越不精确”或“都一样”)．12．（12分）用油膜法估测油酸分子直径的大小．(1)现将1滴配置好的油酸溶液滴入盛水的浅盘中，让油膜在水面上尽可能散开，待液面稳定后，在水面上形成油酸的________油膜；(2)把带有方格的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描绘出油膜的边界轮廓，形状如图所示．已知坐标方格边长为L，按要求数出油膜轮廓线包括的方格是n个，则油酸的面积约是________；(3)已知1滴油酸溶液中含纯油酸的体积为V0，由以上数据估测出油酸分子的直径为________．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）遥控电动玩具车的轨道装置如图所示，轨道ABCDEF中水平轨道AB段和BD段粗糙，AB=BD=2.5R，小车在AB和BD段无制动运行时所受阻力是其重力的0.02倍，轨道其余部分摩擦不计。斜面部分DE与水平部分BD、圆弧部分EF均平滑连接，圆轨道BC的半径为R，小段圆弧EF的半径为4R，圆轨道BC最高点C与圆弧轨道EF最高点F等高。轨道右侧有两个与水平轨道AB、BD等高的框子M和N，框M和框N的右边缘到F点的水平距离分别为R和2R。额定功率为P，质量为m可视为质点的小车，在AB段从A点由静止出发以额定功率行驶一段时间t（t未知）后立即关闭电动机，之后小车沿轨道从B点进入圆轨道经过最高点C返回B点，再向右依次经过点D、E、F，全程没有脱离轨道，最后从F点水平飞出，恰好落在框N的右边缘。（1）求小车在运动到F点时对轨道的压力；（2）求小车以额定功率行驶的时间t；（3）要使小车进入M框，小车采取在AB段加速（加速时间可调节），BD段制动减速的方案，则小车在不脱离轨道的前提下，在BD段所受总的平均制动力至少为多少。14．（16分）竖直平面内有一直角形内径处处相同的细玻璃管，A端封闭，C端开口，最初AB段处于水平状态，中间有一段水银将气体封闭在A端，各部分尺寸如图所示，外界压强p0＝75cmHg.(1)若从C端缓慢注入水银，使水银与C端管口平齐，需要注入水银的长度为多少？(2)假如某时刻水平段气体温度为320K.加热被封气体，最终使AB段中的水银恰好全部退回BC段，求此时封闭气体的温度是多少？(假定气体受热均匀)15．（12分）如图（a）所示，在垂直于匀强磁场B的平面内，半径为r的金属圆盘绕过圆心O的轴承转动，圆心O和边缘K通过电刷与一个电路连接，电路中的P是加上一定正向电压才能导通的电子元件．流过电流表的电流I与圆盘角速度ω的关系如图（b）所示，其中ab段和bc段均为直线，且ab段过坐标原点．ω>0代表圆盘逆时针转动．已知：R=3.0Ω，B=1.0T，r=0.2m．忽略圆盘、电流表和导线的电阻．（1）根据图（b）写出ab、bc段对应I与ω的关系式；（2）求出图（b）中b、c两点对应的P两端的电压Ub、Uc；（3）分别求出ab、bc段流过P的电流IP与其两端电压UP的关系式.

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、A【解析】

A.晶体和非晶体的微观结构不同，晶体内部的物质微粒是有规则地排列，而非晶体内部的是不规则的，选项A正确；B.单晶体和多晶体具有固定的熔点，非晶体熔点不固定，选项B错误；C.具有规则的几何外观的是单晶体，否则是多晶体或者非晶体，选项C错误；D.物理性质各向异性的是单晶体，各向同性的可能是非晶体，也可能是多晶体，选项D错误；2、D【解析】

用电器电阻R＝9Ω，电压表示数为9V，则电路中的电流I＝1A，所以，电路中的电动势E＝I(R＋r)＝1×(1＋9)V＝10V．电压表的读数是交流电的有效值，所以10V是电路中电动势的有效值，其最大值Em＝E＝10V，故AB错误．由交流电的产生与变化的规律可知，交流发电机线圈通过中性面时电动势的瞬时值最小为零，故C错误；线圈自中性面转过90°的过程中的平均感应电动势为，故D正确．3、A【解析】分析N极右侧附近的磁场，在I位置通过线圈的磁场斜向上，到II位置时，通过线圈的磁场方向与线圈平面平行，故磁通量为零．因此从I到II过程中，向上的磁通量减少，因为感应电流的磁场与原磁场方向相同，即向上，由安培定则可知感应电流方向为abcd流动;而在III位置时通过线圈的磁场方向斜向上，因此从II到III过程中，通过线圈的磁通量增加，故感应电流磁场与原磁场方向相反，即向上，由安培定则可知感应电流方向仍为abcd方向，故A项正确．4、D【解析】

现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当这些氢原子向低能级跃迁时，辐射光子的频率为n=C425、BC【解析】试题分析：由光电效应方程qUc=12mvm2考点：考查了光电效应，光的干涉，全反射，光的折射【名师点睛】要熟练掌握所学公式，明确各个物理量之间的联系．如本题中折射率、临界角、光子能量、最大初动能等都有光的频率有关6、C【解析】

P、Q两点间的距离为l=，选项A错误；下滑的加速度，根据物体下滑的距离仍为l=18m，可知滑块返回P点时的速度大小为，选项B错误；从Q点下滑到底端的时间，即滑块从Q点返回P点所需的时间为3 s，选项C正确；从Q点下滑1s的位移，则0∼3 s内滑块的位移大小为18m-2m=16 m，选项D错误；故选C.【点睛】本题关键根据速度时间图象得到上滑和下滑的加速度，搞清物体的运动过程，然后根据运动公式求解各量．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、AC【解析】

A、B、衍射和干涉是波所特有的现象，一切波都能发生干涉和衍射，故A正确，B错误；C、发生衍射就是波传到障碍物或孔的后面，偏离原来的直线方向传播，在障碍物的后面可以听到前面人说话的声音是衍射现象，故C正确；D、多普勒效应说明观察者与波源有相对运动时，接收到的波频率会发生变化，但波源的频率不变，故D错误．故选AC.【点睛】对于多普勒效应，要知道在波源与观察者靠近时观察者接收到的波的频率变高，而在波源与观察者远离时接收频率变低；知道衍射和干涉是波所特有的现象．8、AD【解析】

AB.第2s内磁场方向垂直纸面向里，通过线圈的磁通量减小，由楞次定律和安培定则可判断出线圈中有顺时针方向的感应电流，第4s内磁场方向垂直纸面向外，通过线圈的磁通量增加，由楞次定律和安培定则可判断出线圈中有顺时针方向的感应电流，所以第2s内与第4s内线圈中感应电流的方向相同，故选项A正确，B错误；C.感应电动势，根据闭合电路欧姆定律可得，第1s内与第2s内线圈中感应电流的大小之比为，故选项C错误；D.通过线圈的电荷量为，则有到内通过线圈的电荷量为，故选项D正确。9、AC【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.10、BD【解析】

C．设小球的密度为，半径为r，则小球的质量为，重力，小球的加速度可知，小球的质量越大，半径越大，则下降的加速度越大，所以甲的加速度比较大，C错误；B．根据可知，加速度比较大的甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小，故B正确；A．两个小球下降的距离是相等的，根据可知，加速度比较大的甲运动的时间短。故A错误；D．它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，所以甲的阻力大，根据可知，甲球克服阻力做的功大乙甲球克服阻力做的功，故D正确。故选BD。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、越精确越不精确【解析】根据题意知挡光条过光电门的速度为，重物下降h的过程中，联立解得．实验过程中h越大，挡光条过光电门的时间越短，速度测量越准确，误差越小；倾角θ越大，滑块滑动的加速度越小，挡光条过光电门的时间越长，速度测量越不准确，误差越大．12、单分子层nL2【解析】

(1)将1滴配置好的油酸溶液滴入盛水的浅盘中，让油膜在水面上尽可能散开，待液面稳定后，在水面上形成油酸的单分子层油膜；(2)由题意可知，油酸的面积约是nL2；(3)已知1滴油酸溶液中含纯油酸的体积为V0，由以上数据估测出油酸分子的直径为四、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）34mg，方向竖直向下；（2）13mgR5P；（3）【解析】

（1）小车平抛过程，有：2R=vFt…①2R=12gt2⋯由①②联立解得：vF=gR⋯③在F点，对小车由牛顿第二定律得：mg﹣FN=mvF2由③④得：FN=34由牛顿第三定律得小车对轨道的压力大小为34mg（2）小车从静止开始到F点的过程中，由动能定理得：Pt﹣0.02mg⋅5R﹣mg⋅2R=12mvF2⋯由③⑤得：t=13mgR（3）平抛过程有：R=vF´t、2R=12gt要使小车进入M框，小车在F点的最大速度为vF´=12gR小车在C点的速度最小设为vC，则有：mg=mvC2设小车在BD段所受总的总的平均制动力至少为f，小车从C点运动到F点的过程中，由动能定理得：-f⋅2.5R=12mvF´2-12mvC2由⑥⑦⑧得：f=32014、(1)14cm(1)540K【解析】（1）以cmHg为压强单位．设A侧空气柱长度l1=30cm-10cm=10cm时的压强为p1；当两侧水银面的高度差为h=15cm时，空气柱的长度为l1，压强为p1．

由玻意耳定律得：p1l1=p1l1

其中：p1=（75+5）cmHg=80cmHg，p1=（