北京市人大学附属中学2022年高二物理第二学期期末预测试题含解析

2021-2022高二下物理期末模拟试卷注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，两平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场，有一较小的三角形线框abc的ab边与磁场边界平行，现使此线框向右匀速穿过磁场区域，运动过程中始终保持速度方向与ab边垂直．则下列各图中可以定性地表示线框在穿过磁场区域的过程中感应电流随时间变化的规律的是(规定逆时针方向为感应电流的正方向)()A． B． C． D．2、如图，质量为M＝24kg的木板放在水平地面上，质量为m＝22kg的木箱放在木板上。一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在天花板上，轻绳与水平方向的夹角α＝37°。若用大小为200N的水平力F可将木板匀速抽出，已知木箱与木板之间的动摩擦因数μ1＝0.5，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g取10m/s2，则木板与地面之间的动摩擦因数μ2为（）A．0.3 B．0.4C．0.5 D．0.63、一物体做加速直线运动，依次经过A、B、C三位置，B为AC的中点，物体在AB段的加速度为，在BC段的加速度为，现测得B点的瞬时速度，则与的大小关系为A． B． C． D．无法比较4、如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B．电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动（O轴位于磁场边界）．则线框内产生的感应电流的有效值为A． B． C． D．5、如图所示，空间有一垂直于纸面向里的匀强磁场，一长为L的直金属棒与磁感应强度方向垂直，当它以速度v沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时，棒两端的感应电动势大小为E；将此棒弯成一半圆形置于与磁感应强度相垂直的平面内，当它沿垂直直径的方向以速度v运动时，棒两端的感应电动势大小为，则等于（）A． B． C．1 D．6、如图所示，质量为m的小球用两细线悬挂于A、B两点，小球可视为质点，水平细线OA长L1，倾斜细线OB长为L2，与竖直方向夹角为θ，现两细线均绷紧，小球运动过程中不计空气阻力，重力加速度为g，下列论述中正确的是（）A．在剪断OA线瞬间，小球加速度大小为gB．剪断OA线后，小球将来回摆动，小球运动到B点正下方时细线拉力大小为mgC．剪断OB线瞬间，小球加速度大小为gD．剪断OB线后，小球从开始运动至A点正下方过程中，重力功率最大值为mg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、1930年美国物理学家Lawrence提出回旋加速器的理论，1932年首次研制成功。如图所示为两个半径为R的中空半圆金属盒D1、D2置于真空中，金属盒D1、D2间接有电压U的交流电为粒子加速，金属盒D1圆心O处粒子源产生的粒子初速度为零。匀强磁场垂直两盒面，磁感应强度大小为B，粒子运动过程不考虑相对论效应和重力的影响，忽略粒子在两金属盒之间运动的时间，下列说法正确的是（）A．交流电的周期和粒子在磁场中运动的周期相同B．加速电压U越大，粒子最终射出D形盒时的动能就越大C．粒子最终射出D形盒时的动能与加速电压U无关D．粒子第一次加速后和第二次加速后速度之比是8、如图所示，一带正电的点电荷Q固定在绝缘水平面上，在a点放置一可视为点电荷的滑块，已知滑块的电荷量为-q（q>0）、质量为m，当滑块从a点以初速度沿水平面向Q运动，到达b点时速度减为零，已知a、b间距离为s，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，以下判断正确的是A．滑块在运动过程中所受Q的库仑力不可能大于滑动摩擦力B．滑块在运动过程的中间时刻，速度的大小等于C．此过程中产生的内能为D．Q产生的电场中，a、b两点间的电势差为9、如图所示，图甲为一简谐横波在t=2.25s时的波动图象，图乙为平衡位置x=5m的质点P的振动图象。下列说法正确的是A．t=ls时，质点P处于平衡位置且正在向y轴正方向运动B．该波沿x轴负方向传播C．该波的传播速度为2m/sD．每经过任意1s的时间间隔，质点P运动40cm的路程10、如图所示电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器．现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2A，电流表A2的示数增大了0.8A，则下列说法正确的是()A．电压表V2示数不变B．电压表V3示数增大C．该变压器起降压作用D．变阻器滑片是沿d→c的方向滑动三、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）写出如图所示的游标卡尺和螺旋测微器的读数：(1)游标卡尺的读数：___________mm。(2)螺旋测微器的读数：___________mm。12．（12分）在“用单摆测定重力加速度”实验中：(1)除长约1m的细线、带铁夹的铁架台、有小孔的小球、游标卡尺外，下列器材中，还需要_________（填正确答案的标号）A．秒表B．米尺C．天平D．弹簧秤(2)用游标卡尺测小球的直径，如图所示，则小球的直径是_________.(3)下列做法正确的是_________；（填正确答案的标号）A．从摆球达到最高位置时开始计时B．记录摆球完成一次全振动的时间C．要让摆球在竖直平面内摆动的角度不小于5°D．选用的细线应细、质量小，且不易伸长(4)从悬点到球心的距离是摆长L，改变摆长L的长度，测得6组L和对应的周期T，画出图线，在图线上选取A、B两个点，两个点的坐标如图所示，则重力加速度的表达式是_________.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）某静止在水平地面上的炮车水平发射一枚质量为10kg的炮弹，已知炮弹飞出炮口时，相对于地面的速度为900m/s，该炮车质量（不包括炮弹）为3000kg．求：(1)炮弹飞出炮口时，炮车后退的速度多大；(2)若炮车后退的距离为1.5m，则炮车后退中受到的阻力与其自身重力的比值为多大（重力加速度取10m/s2）．14．（16分）如图所示，在高h1=30m的光滑水平平台上，物块A以初速度vo水平向右运动，与静止在水平台上的物块B发生碰撞，mB=1mA，碰撞后物块A静止，物块B以一定的水平速度向右滑下平台，做平抛运动，并恰好沿光滑圆弧形轨道BC的B点的切线方向进入圆弧形轨道，B点的高度h1=15m，圆弧轨道的圆心O与平台等高，轨道最低点C的切线水平，并与地面上长为L=70m的水平粗糙轨道CD平滑连接，物块B沿轨道BCD运动与右边墙壁发生碰撞．g取10m/s1．求：（1）物块B由A到B的运动时间；（1）物块A初速度vo的大小；（3）若小物块与墙壁只发生一次碰撞，碰后速度等大反向，反向运动过程中没有冲出B点，最后停在轨道CD上的某点p（p点没画出）．设小物块与轨道CD之间的动摩擦因数为μ，求μ的取值范围．15．（12分）如图所示，水平放置的平行金属导轨，相距L＝0.50m，左端接一电阻R＝0.20Ω，匀强磁场的磁感应强度B＝0.40T，方向垂直于导轨平面，导体棒ab垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当ab以v＝4.0m/s的速度水平向右匀速滑动时，求：（1）ab棒中感应电动势的大小，并指出a、b哪端电势高；（2）回路中感应电流的大小；（3）维持ab棒做匀速运动的水平外力F的大小．

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、D【解析】,有效切割长度随时间均匀减小，则电流也随时间均匀减小，当线框全部进入磁场之后磁通量不再发生变化，那么感应电流为零，出磁场时(根据“增反减同”)知道线框中会产生反向电流，且有效切割长度随时间均匀减小，则电流也随时间均匀减小，D对．2、A【解析】

对受力分析如图甲所示，由题意得，，，联立可得；对、整体受力分析如图乙所示，由题意得，，，联立并代入数据得A.0.3符合题意，A正确B.0.4不符合题意，B错误C.0.5不符合题意，C错误D.0.6不符合题意，D错误3、C【解析】

作出速度-时间图象，根据“面积”大小等于位移，B为AC的中点和B点的瞬时速度vB=（vA+vC），分析物体是否做匀加速运动．若不匀加速运动，运用作图法分析加速度的关系．【详解】如果物体从A至C的过程中是作匀加速直线运动，则物体的速度图线如图1所示，

∵B点是AC的中点，很显然可以看出图线下所对应的面积s1≠s2，要满足s1=s2的条件，时间t1必须要向右移至图2所示的位置，又∵vB=（vA+vC），这是从A至B匀加速运动过程中的中间时刻的瞬时速度，即t1=t2时刻的瞬时速度，但t1时刻所对应的位置又不是AC的中点（∵s1≠s2），要同时满足s1=s2和vB=（vA+vC）的条件，将图1中的时刻t1沿t轴向右移至满足s1=s2位置处，如图2所示，再过vB=（vA+vC）点作平行于时间轴t的平行线交于B点，连接AB得到以加速度a1运动的图线，连接BC得到以加速度a2运动的图线，比较连线AB和BC的斜率大小，不难看出a2＞a1，∴C选项正确；故选C．【点睛】本题运用图象法分析加速度的关系，知道v-t图像的“面积”等于位移，斜率等于加速度；此题也可以运用公式法进行分析．4、D【解析】

交流电流的有效值是根据电流的热效应得出的，线框转动周期为T，而线框转动一周只有的时间内有感应电流，则有，解得：．故D项正确，ABC三项错误．5、B【解析】

设金属棒的长度为L，有效的切割长度为L，垂直切割磁感线，产生的感应电动势为E=BLv；弯成一半圆形后，有效的切割长度为，垂直切割磁感线，产生的感应电动势为=Bv；则=．故选B．6、B【解析】剪断OA线瞬间，小球受重力和线的拉力，沿切线和径向建立坐标，在沿切线方向：mgsinθ=ma，解得：a=gsinθ，故A说法错误；剪断OA线后，小球将来回摆动，小球运动到B点正下方时的速度为v，根据动能定理得：mgL(1-cosθ)=12mv2，在最低点由牛顿第二定律得：T-mg=mv2L，联立以上解得：T=mg(3-2cosθ)，故B说法正确；剪断二、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】

A．为了保证每次带电粒子经过狭缝时均被加速，使其能量不断提高，要在狭缝处加一个与粒子运动的周期一致的交变电压，A正确；BC．粒子射出时圆周运动半径为R，有：解得最大速度为：所以最大动能为：与加速电压U无关，B错误，C正确；D．第一次加速：解得：第二次加速：解得：所以粒子第一次加速后和第二次加速后速度之比是：D正确。故选ACD。8、ACD【解析】

（1）由题意可知，滑块水平方向受库仑力、滑动摩擦力，摩擦力与运动方向相反，而库仑力与运动方相同，因滑块在b点静止，故一定有段时间，库仑力小于滑动摩擦力，当在滑动过程中，随着间距减小，库仑力增大，但仍小于滑动摩擦力，到达b点时速度减为零，故A正确；（2）水平方向受大小不变的摩擦力及变大的库仑力，当在滑动过程中，随着间距减小，库仑力增大，但仍小于滑动摩擦力，所以导致加速度慢慢减小，加速度是变化的，故中间时刻的速度不等于，B错误．（3）根据能量守恒定律，滑块从a运动到b的过程中，减小的动能和电势能，全部转化为内能，故产生的内能为：故C正确．（4）由动能定理可得：，解得两点间的电势差，故D正确．故本题选ACD【点睛】根据滑块的运动情况可知滑块受力情况，则可知库仑力与滑动摩擦力的大小关系；由滑块的受力情况可确定加速度的变化情况，即可判断中间时刻的速度；根据电场力做功判断电势能的变化；由动能定理可求得两点间的电势差．9、CD【解析】

A.t=1s时，质点P的位移为0，正处于平衡位置。根据y-t图象的斜率表示速度，知质点P处于平衡位置且正在向y轴负方向运动，故A错误。B.t=2.25s时刻质点P正沿y轴正方向运动，根据波形平移法可知，该波沿x轴正方向传播。故B错误。C.由甲图得到波长为λ=4m，由乙图得到周期为T=2s，故波速：v=λT=2D.因t=1s=0.5T，则每经过任意1s的时间间隔，质点P运动的路程S=2A=40cm，故D正确。10、AC【解析】

观察到电流表A1的示数增大了0.2A，电流表A2的示数增大了0.8A，即副线圈电流增大，由于a、b接在电压有效值不变的交流电流两端，匝数比不变，所以副线圈电压不变，即V1，V2示数不变，根据欧姆定律得负载电阻减小，所以变阻器滑片是沿c→d的方向滑动，故A正确，D错误；由于电流表A2的示数增大，所以R0两端电压增大，所以滑动变阻器R两端电压减小，即电压表V3示数减小，故B错误；观察到电流表A1的示数增大了0.2A，电流表A2的示数增大了0.8A，即原线圈电流增大量小于副线圈电流增大量，根据电流与匝数成反比，所以该变压器起降压作用，故C正确；故选AC．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、50.203.617(3.617～3.619)【解析】

第一空.由游标卡尺可知，主尺示数是5.0cm=50mm，游标尺示数是4×0.05mm=0.20mm，游标卡尺示数为50mm+0.20mm=50.20mm.第二空.由螺旋测微器可知，固定刻度示数为3.5mm，可动刻度示数为11.7×0.01mm=0.117mm，螺旋测微器示数为3.5mm+0.117mm=3.617mm.12、AB12.5mmCD【解析】

(1)[1]在实验中，需要测量单摆的周期，所以需要秒表，需要测量摆线的长度，所以需要米尺，摆球的质量不需要测量，所以不需要天平或弹簧秤，所以AB选项是正确的.(2)[2]游标卡尺的主尺读数为12mm，游标读数为，所以最终读数为：.(3)[3]A．摆球经过平衡位置时速度最大，在该处计时测量误差较小.故A错误.B．通过测量n次全振动的时间t，通过求解周期，测量一次误差较大.故B错误.C．摆球在同一竖直面内摆动，不能做圆锥摆.当摆角不超过5°时其摆动可视为简谐振动，所以C是正确的.D．选用的细线应细、质量小，且不易伸长.所以D是正确的.(4)[4]根据：得出：可知图线的斜率：又由图象知：所以得出：四、计算题：本题共