2021-2022学年北京市昌平区昌平二中物理高二第二学期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．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、有一个正在摆动的秒摆，若取摆球正从平衡位置向左运动时开始计时，那么当t=1.2s时，摆球A．正在做加速运动，加速度正在增大 B．正在做减速运动，加速度正在增大C．正在做加速运动，加速度正在减小 D．正在做减速运动，加速度正在减小2、一边长为L的正方形单匝线框绕垂直于匀强磁场的固定轴转动，线框中产生的感应电动势e随时间t的变化情况如图所示，已知匀强磁场的磁感应强度为B，则结合图中所给信息可判定()A．t1时刻穿过线框的磁通量为BL2B．t2时刻穿过线框的磁通量为零C．t3时刻穿过线框的磁通量变化率为零D．线框转动的角速度为3、如图所示，小物块原来静止在固定的粗糙斜面上，现施加水平向右的推力F，F的大小由零逐渐增大，直到小物块刚要开始滑动为止。则在此过程中，小物块所受的（）A．合外力可能增大B．斜面的支持力可能不变C．斜面的摩擦力可能先增大后减小D．斜面的摩擦力一定先减小后增大4、下列关于麦克斯韦的电磁场理论说法正确的是（）A．变化的磁场产生的电场一定是变化的B．不均匀变化的电场产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场产生不均匀变化的电场C．稳定的磁场产生不稳定的电场D．振荡的磁场在周围空间产生的电场是振荡的5、带电粒子仅在电场力作用下，从电场中a点以初速度v0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点，如图所示，则从a到b过程中（）A．粒子一直做加速运动B．粒子的电势能一直在减小C．粒子加速度一直在增大D．粒子的机械能先减小后增大6、如图所示，一弹簧一端固定在倾角为37°的光滑斜面的底端，另一端拴住质量为m1＝4kg的物块P，Q为一质量为m1＝8kg的重物，弹簧的质量不计，劲度系数k＝600N/m，系统处于静止状态．现给Q施加一个方向沿斜面向上的力F，使它从静止开始沿斜面向上做匀加速直线运动，已知在前0.1s时间内F为变力，0.1s以后F为恒力，已知sin37°＝0.6，g＝10m/s1．在这个过程中，力F的最大值与最小值分别为Fmax和Fmin，则有（）A．Fmax＝71N,Fmin＝36NB．Fmax＝71N,Fmin＝30NC．Fmax＝68N,Fmin＝36ND．Fmax＝68N,Fmin＝30N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，甲分子固定于坐标原点O，乙分子从a点处由静止释放，在分子力的作用下靠近甲。图中b点合外力表现为引力，且为数值最大处，d点是分子靠得最近处。若两分子相距无穷远时分子势能为零，则下列说法正确的是（）A．乙分子在a点的势能等于它在d点的势能B．乙分子在b点势能最小C．乙分子在c点动能最大D．乙分子在c点的势能等于零8、物体以初速度竖直上抛，经3s到达最高点，空气阻力不计，g取10m/s2，则下列说法正确的是A．物体的初速度为60m/sB．物体上升的最大高度为45mC．物体在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比为5∶3∶1D．物体在1s内、2s内、3s内的平均速度之比为9∶4∶19、下列关于原子和原子核的说法正确的是()A．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子核是由质子和中子组成的B．92238U衰变为91234Pa要经过1次αC．β射线是原子核外电子挣脱原子核的束缚后而形成的电子流D．质子与中子结合成氘核的过程中发生质量亏损并释放能量10、如图甲所示，长木板A静止在光滑的水平面上，质量m＝2kg的物体B以v0＝2m/s的水平速度滑上A的表面，由于A、B间存在摩擦，之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示，则下列说法中正确的是()A．木板获得的动能为1JB．系统损失的机械能为2JC．木板A的最小长度为1mD．A、B间的动摩擦因数为0.2三、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）为了探究加速度与力、质量的关系，甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示的实验装置，小车总质量用M表示（乙图中M包括小车与传感器，丙图中M包括小车和与小车固连的滑轮），钩码总质量用m表示．（1）下图是用图甲装置中打点计时器所打的纸带的一部分,O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点,加速度大小用a表示．则OD间的距离为________cm．图是根据实验数据绘出的s­—t2图线（s为各计数点至同一起点的距离），则加速度大小a=_______m/s2（保留三位有效数字）（2）若乙、丙两位同学发现某次测量中力传感器和测力计读数相同，通过计算得到小车加速度均为a，g为当地重力加速度，则乙、丙两人实验时所用小车总质量之比为．12．（12分）在“用单摆测定重力加速度”的实验中：(1)为了减小测量周期的误差，计时开始时，摆球应是经过最_____(填“高”或“低”)点的位置，且用秒表测量单摆完成多次全振动所用的时间，求出周期．图甲中秒表示数为一单摆全振动50次所经过的时间，则单摆振动周期为______s．(2)若测得的g值偏大.可能的原因是：（________）A．摆球质量过大B．单摆振动时振幅较小C．测量摆长时.只考虑了线长.忽略了小球的半径D．测量周期时.把n个全振动误认为（n+1）个全振动.使周期偏小四、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）小型水利发电站的发电机输出功率为24.5kW，输出电压为350V，输电线总电阻为4Ω，为了使输电线损耗功率为发电机输出功率的5%，需在发电机处设升压变压器，用户所需电压为220V，所以在用户处需安装降压变压器．输电电路图如图所示，求：（1）输电线上的电流．（2）升压变压器的原、副线圈的匝数之比．（3）降压变压器的原、副线圈的匝数之比．14．（16分）一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块，在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5m，如图（a）所示。t=0时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至t=1s时木板与墙壁碰撞（碰撞时间极短）。碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板。已知碰撞后1s时间内小物块的v-t图线如图（b）所示。木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g取10m/s2。求（1）木板与地面间的动摩擦因数μ1及小物块与木板间的动摩擦因数μ2；（2）木板的最小长度；15．（12分）如图所示,两根等高光滑的圆弧轨道,半径l=0.4m、间距L=1m,轨道电阻不计。在轨道顶端连有一阻值为R=3Ω的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=0.5T,现将一根长度也为L质量m=0.5kg、电阻r=2Ω的金属棒从轨道顶端ab处由静止开始下滑，到达轨道底端cd时对轨道的压力大小为重力的2倍。整个过程中金属棒与导轨接触良好.(g=10m/s2)求(1)金属棒滑至最低点时所受的安培力F;(2)金属棒从ab下滑到cd过程中流过金属棒ab的电量q;(3)金属棒从ab下滑到cd过程中电阻R上产生的焦耳热Q;(4)若对金属棒施加一外力,使金属棒以4m/s的匀速率从轨道底端cd运动到顶端ab,这一过程中外力至少要做多少功?

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】

秒摆的周期为2s，则摆球正从平衡位置向左运动时开始计时，那么当t=1.2秒时，摆球从平衡位置向右方最远处做减速运动；由于位移在变大，根据a=-kx/m可知，加速度也在变大．故选B．2、D【解析】

A．t1时刻电动势最大，穿过线框的磁通量为0，故A错误；B．t2时刻电动势为零，穿过线框的磁通量最大为BL2，故B错误；C．t3时刻电动势最大，穿过线框的磁通量变化率最大，故C错误；D．电动势最大值为BωL2，所以线框转动的角速度为，故D正确．故选D．3、D【解析】

A.物块始终处于静止状态，所受的合外力始终为零，保持不变。故A错误。B.对物块受力分析并分解如图。斜面对物块的支持力N＝Fsinθ+mgcosθ，F增大，N一定增大。故B错误；CD.在选项B受力分析图中未画上摩擦力f，分情况讨论f的情况：①Fcosθ＜mgsinθ时，f沿斜面向上，由平衡条件有Fcosθ+f＝mgsinθ，随着F的增大，f减小；②Fcosθ＞mgsinθ时，f沿斜面向下，由平衡条件有Fcosθ＝f+mgsinθ，则随着F的增大，f增大。所以摩擦力f一定先减小后增大，故D正确，C错误。4、D【解析】

A．根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的磁场周围能产生电场，均匀变化的磁场周围产生稳定的电场，故A项错误；B．不均匀变化的电场产生变化的磁场，磁场有可能不是均匀变化的；均匀变化的磁场周围产生稳定的电场，故B项错误；C．稳定的磁场其周围不产生电场，故C错误；D．振荡的磁场在周围空间产生的电场是振荡的，振荡的电场在周围空间产生的磁场是也振荡的，故D正确。5、D【解析】试题分析：粒子受到的电场力沿电场线方向，故粒子带正电，故A错误；图象知粒子受电场力向右，所以先向左做减速运动后向右加速运动，故B错误．据轨迹弯曲程度，知电场力的方向沿电场线切线方向向右，从a点到b点，电场力先做负功，再做正功，电势能先增加后降低，动能先变小后增大．根据电场线的疏密知道场强先小后大，故加速度先小后大，C错误，D正确．故选D．考点：带电粒子在电场中的运动【名师点睛】解决本题的关键通过轨迹的弯曲方向判断出电场力的方向，根据电场力做功判断出动能的变化和电势能的变化．6、A【解析】设刚开始时弹簧压缩量为x0，则（m1+m1）gsinθ=kx0因为在前0.1s时间内，F为变力，0.1s以后，F为恒力，所以在0.1s时，P对Q的作用力为0，由牛顿第二定律知kx1-m1gsinθ=m1a前0.1s时间内P、Q向上运动的距离为，由以上三式解得a=3m/s1当P、Q开始运动时拉力最小，此时有Fmin=（m1+m1）a=36N，当P、Q分离时拉力最大，此时有Fmax=m1（a+gsinθ）=71N，故A正确。点晴：从受力角度看，两物体分离的条件是两物体间的正压力为0，从运动学角度看，一起运动的两物体恰好分离时，两物体在沿斜面方向上的加速度和速度仍相等。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．根据题意，乙分子在a、d两点的动能为零，乙分子从a到d，只有分子力做功，分子势能和动能之和不变，所以乙分子在a、d两点势能相等，A正确；BCD．从a到c，分子力表现为引力，分子力做正功，分子动能增大，分子势能减小，从c到d，分子力做负功，分子动能减小，分子势能增大。所以乙分子在c点势能最小，但不等于零，在c点动能最大，BD错误C正确．8、BC【解析】试题分析：由竖直上抛公式，到最高点时速度为零，带入数值可得为30m/s，故A错误。由，可得，选项B正确。由初速度为零的匀加速直线运动的位移推论可以知道在连续相等时间内其位移之比为1：3：5，上抛是初速度为零的匀加速直线运动的逆过程，所以其前三个一秒内的位移之比为5：3：1，因此平均速度之比为5：3：1，故C正确。由初速为零的匀加速直线运动前几秒内位移之比为1：4：9可以知道，物体在1s内、2s内、3s内的位移之比为9：4：1，则其平均速度之比为27：6：1，故D错。故选BC。考点：本题考查了竖直上抛运动、匀变速直线运动的规律。9、BD【解析】

A.卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子的核式结构，并不是提出了原子核是由质子和中子组成的，故A错误；B.经过1次α衰变和1次β衰变后，则质量数减小4，而中子减小1，因此92238U（铀）衰变为91234Pa（镤）要经过1次α衰变和1C.β衰变中产生的β射线实际上是原子核内的中子转化为质子同时释放一个电子，故C错误；D.中子与质子结合成氘核的过程中能释放能量，故D正确；10、ABC【解析】

A．设木板的质量为M，由动量守恒得mv0=（M+m）v，木板获得的速度为v=1B．系统损失的机械能为ΔE=μmBgL=2C．由图得到：0-1s内B的位移为xB=12×（2+1）×1m=1.5D．由斜率大小等于加速度大小，得到B的加速度大小为a=ΔvΔt=2-11=1m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、（1）1．33；3．933（3）1:3【解析】试题分析：（1）由图示刻度尺可知，OD间的距离为：3．33cm-1．33cm=1．33cm；小车做初速度为零的匀加速直线运动，则：s=at3，由图示图象可知：k=a，则；（3）乙、丙两位同学发现某次测量中力传感器和测力计读数相同，且通过计算得到小车加速度均为a，根据牛顿第二定律，则有：F=M乙a，3F=M丙a；因此乙、丙两人实验时所用小车总质量之比为1：3；由牛顿第二定律，对砝码研究，则有m乙g-F=m乙a，而m丙g-F=m丙3a，解得，m乙：m丙=1：3；考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系．【名师点睛】考查不同实验中，是否平衡摩擦力，是依据实验原理，并不是统统平衡的，并掌握牛顿第二定律的应用，注意力传感器的作用，及理解测力计的读数与小车的合力的关系，是解题的关键．12、低2.01D【解析】（1）小球的偏角α在很小（α＜5°）时，小球的振动才近似看成简谐运动．在摆球经过最低点时开始计时，产生的时间误差较小．由秒表读出时间t=90+12.50s=102.50s，则单摆的周期为T=s=2.01s；（2）根据单摆周期公式T=2π有g=测算的g值比实际值大，可能是T偏小、L偏大引起的；摆球的质量对周期无影响，相反，摆球质量大，空气阻力可以忽略不计，更加准确，故A错误；摆球的振幅对周期无影响，故B错误；测摆长时未计入摆球的半径，L的测量值偏小，根据g=测算的g值比实际值小；将振动次数n错记为（n+1），单摆的周期T=，T的测量值偏小则g测量值偏大，故D正确；故选D．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）17.5A；（2）1：4；（3）133：22【解析】

（1）输电线上损耗的功率根据（2）升压变压器原线圈上的电流升压变压器原副线圈的匝数之比（3）输电线上损失的电压U损＝IR＝＝70V

升压变压器副线圈两端的电压，得降压变压器原线圈两端的电压U3=U2-U损＝1330V

降压变压器原副线圈的匝数比【点睛】对于输电问题，要搞清电路中电压、功率分配关系，注意理想变压器不会改变功率，只改变电压和电流；注意应用损耗功率的判断及功率公式的正确应用．14、（1）0.1；0.4（2）6m【解析】

（1）对碰前过程由牛顿第二定律时进行分析，结合运动学公式可求得μ1；再对碰后过程分析同理可求得μ2。

（2）分别对木板和物块进行分析，由牛顿第二定律求解加速度，由运动学公式求解位移，则可求得相对位移，即可求得木板的长度；【详解】（1）规定向右为正方向。木板与墙壁相碰前，小物块和木板一起向右做匀变速运动，设加速度为a1，小物块和木板的质量分别为m和M．由牛顿第二定律有：-μ1（m+M）g=（m+M）