北京东城55中2021-2022学年物理高二第二学期期末监测试题含解析

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、如图所示为一圆形区域的匀强磁场,在O点处有一放射源,沿半径方向射出速度为v的不同带电粒子,其中粒子1从A点飞出磁场,粒子2从B点飞出磁场.不考虑带电粒子的重力,则(

)A．带电粒子1与2的半径的比为1:2B．带电粒子1与2的比荷的比为C．带电粒子1与2在磁场中运动周期比为3:1D．带电粒子1与2在磁场中运动时间的比为2:32、高空坠物极易对行人造成伤害．若一个50g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的撞击时间约为2ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为（）A．10N B．102N C．103N D．104N3、如图所示为几个有理想边界的磁场区域，相邻区域的磁感应强度B大小相等、方向相反，区域的宽度均为L.现有一边长为L的正方形导线框由图示位置开始，沿垂直于区域边界的直线匀速穿过磁场区域，速度大小为v.设逆时针方向为电流的正方向，下列各图能正确反映线框中感应电流的是()A． B．C． D．4、金属的电阻率随温度的升高而增大，铂电阻温度计就是根据铂丝的电阻随温度变化特性制成的，下面关于铂丝的R—t图象可能正确的是A． B．C． D．5、下列实验或发现中能提示原子具有核式结构的是A．α粒子散射实验B．光电效应实验C．中子的发现D．氢原子光谱的发现6、一小球从水平地面上方无初速释放，与地面发生碰撞后反弹至速度为零，假设小球与地面碰撞没有机械能损失，运动时的空气阻力大小不变，下列说法正确的是A．上升过程中小球动量改变量等于该过程中空气阻力的冲量B．小球与地面碰撞过程中，地面对小球的冲量为零C．下落过程中小球动能的改变量等于该过程中重力做的功D．从释放到反弹至速度为零过程中小球克服空气阻力做的功等于重力做的功二、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，空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为，足够长的光滑水平金属导轨，左侧间距为，右侧间距为。质量均为的金属棒M、N垂直导轨放置，开始时金属棒M、N均保持静止。现使金属棒M以的速度向右运动，两金属棒在运动过程中始终相互平行且与导轨保持良好接触，M棒总在宽轨上运动，N棒总在窄轨上运动，直到M、N达到稳定状态。，下列说法正确的是A．由M、N导体棒和导轨组成回路的磁通量先减小后不变B．由M、N两个导体棒组成的系统动量守恒C．在两棒运动的整个过程中，电路中产生的焦耳热为D．在两棒运动的整个过程中，通过M、N两个导体棒的电荷量相等，均为8、如图所示，在共点力合成的实验中橡皮筋一端固定于P点，另一端连接两个弹簧秤，使这端拉至O点，两个弹簧秤的拉力分别为F1、F2(α+β<90°)，现使F1大小不变地沿顺时针转过某一角度，要使结点仍在O处，相应地使F2的大小及图中β角发生变化。则相应的变化可能的是A．F2一定增大B．F2可能减小C．β角一定减小D．β角可能增大9、用很弱的光做单缝衍射实验，改变曝光时间，在胶片上出现的图案如图所示，则（）A．光的能量在胶片上分布不均匀B．单个光子的分布是随机的，大量光子的分布满足统计规律C．时间较长的图案不同于强光的单缝衍射图样D．图案表明光是一种概率波10、下列说法中正确的是（）A．水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有间隙B．物体的温度升高时，其分子平均动能增大C．气体绝不可能从单一热源吸收热量全部转化为有用功D．一定质量的100℃的水吸收热量后变成100℃的水蒸气，则吸收的热量大于增加的内能三、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）实验小组的同学们用如图所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验。①测出悬点O到小球球心的距离（摆长）L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g=_________（用L、n、t表示）。②实验时除用到秒表、刻度尺外，还应该用到下列器材中的_____(选填选项前的字母)。A．长约1m的细线B．长约1m的橡皮绳C．直径约1cm的均匀铁球D．直径约10cm的均匀木球③选择好器材，将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，应采用图______中所示的固定方式。④某实验小组组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图所示。这样做的目的是___________(填字母代号)。A．保证摆动过程中摆长不变B．可使周期测量得更加准确C．需要改变摆长时便于调节D．保证摆球在同一竖直平面内摆动⑤他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺量得从悬点到摆球的最低端的长度L=0.9990m，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图所示，则该摆球的直径为______mm。

⑥将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的是_________(选填选项前的字母)。

A．测出摆线长作为单摆的摆长B．把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之做简谐运动C．在摆球经过平衡位置时开始计时D．用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期⑦甲同学多次改变单摆的摆长并测得相应的周期，他根据测量数据画出了如图所示的图象，但忘记在图中标明横坐标所代表的物理量。你认为横坐标所代表的物理量是_____(选填“l2”“l”或“l”)，若图线斜率为k，则重力加速度g=_________(用k表示)。⑧乙同学测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是___________(选填选项前的序号)。

A．开始摆动时振幅较小B．开始计时时，过早按下停表C．测量周期时，误将摆球(n-1)次全振动的时间记为n次全振动的时间D．测量摆长时从悬点到小球下端边缘的距离为摆长12．（12分）在“测定直流电动机的效率”实验中，用如图所示的实物图测定一个额定电压U＝6V、额定功率为3W的直流电动机的机械效率．(1)请根据实物连接图在方框中画出相应的电路图___(电动机用M表示)．(2)实验中保持电动机两端电压U恒为6V，重物每次匀速上升的高度h均为1.5m，所测物理量及测量结果如下表所示：(3)在第5次实验中，电动机的输出功率是________；可估算出电动机线圈的电阻为________Ω．(4)从前4次的实验数据可以得出：UI________(填“>”“<”或“＝”)．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，U形导线框MNQP水平放置在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中，磁感线方向与导线框所在的平面垂直，导线MN和PQ足够长，导轨间距L=0.5m，横跨在导线框上的导体棒ab的质量m=0.01Kg，电阻r=0.1Ω，接在NQ间的电阻R=0.4Ω，电压表为理想电表，其余电阻不计．若导体棒在F=0.2N水平外力作用下由静止开始向左运动，不计导体棒与导线框间的摩擦．求：（1）金属棒运动的最大速度vm多大？此时电压表的示数U是多少？（2）金属棒的速度V=Vm/4时，金属棒的加速度a为多少？（3）若在金属棒运动达到最大速度的过程中棒前进了5m，则这个过程整个电路所产生的热量Q是多少？14．（16分）如图所示，在坐标系xOy的第一象限内虚线OC的上方存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B0，第四象限内存在磁感应强度大小未知、方向垂直纸面向里的匀强磁场，第三象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，在x轴负半轴上有一接收屏GD，GD＝2OD＝2d．现有一带电粒子（不计重力）从y轴上的A点，以初速度v0水平向右垂直射入匀强磁场，恰好垂直OC射出，并从x轴上的P点（未画出）进入第四象限内的匀强磁场，粒子经磁场偏转后又垂直y轴进入匀强电场并被接收屏接收，已知OC与x轴的夹角为37°，OA＝，sin37°=0.6，cos37°=0.1．求：（1）粒子的带电性质及比荷；（2）第四象限内匀强磁场的磁感应强度B的大小；（3）第三象限内匀强电场的电场强度E的大小范围．15．（12分）如图所示，在空中有一水平方向的匀强磁场区域，区域的上、下边缘间距为h，磁感应强度为B。有一宽度为b（b<h)、长度为L、电阻为R、质量为m的矩形导体线圈紧贴磁场区域的上边缘从静止起竖直下落，当线圈的PQ边出磁场下边缘时，恰好开始匀速运动。求：(1)当线圈的PQ边出磁场下边缘时，匀速运动的速度大小；(2)线圈穿越磁场区域过程中所产生的焦耳热。

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】

A.粒子在磁场中做圆周运动，由数学知识可知，粒子做圆周运动转过的圆心角为，，设粒子的轨道半径为、，则有，，带电粒子1与2的半径的比，故A错误。B.洛仑磁力提供向心力，由牛顿第二定律可得：，粒子的比荷为：，所以粒子的比荷之比为，所以B错误。CD.粒子在磁场中运动的周期的表达式为：，所以两粒子的周期比为：；运动的时间分别为，，所以，故D正确。2、C【解析】试题分析：本题是一道估算题，所以大致要知道一层楼的高度约为3m，可以利用动能定理或者机械能守恒求落地时的速度，并利用动量定理求力的大小．设鸡蛋落地瞬间的速度为v，每层楼的高度大约是3m，由动能定理可知：，解得：落地时受到自身的重力和地面的支持力，规定向上为正，由动量定理可知：，解得：，根据牛顿第三定律可知鸡蛋对地面产生的冲击力约为103N，故C正确故选C点睛：利用动能定理求出落地时的速度，然后借助于动量定理求出地面的接触力3、D【解析】AB．导线框进入磁场中0到L的过程中，由右手定则知，感应电流的方向为顺时针，即负方向，感应电流I＝，大小恒定，故A错误、B错误；CD．导线框进入磁场中L至2L的过程中，导线框左右两侧均切割磁感线，由右手定则，可判断感应电流的方向为逆时针，即为正方向，感应电流I＝，C错误，D正确．故选：D4、C【解析】由于金属的电阻率随温度的升高而增大，所以铂电阻温度计铂丝的电阻随温度升高而增大，且温度为0℃时，铂丝的电阻值不等于零，故ABD错误，C正确．故选：C5、A【解析】

在卢瑟福的α粒子散射实验中，少数α粒子能发生大角度偏转，说明原子中绝大部分质量和全部正电荷都集中在原子核上，卢瑟福就此提出了原子具有核式结构学说。A.α粒子散射实验，与结论相符，选项A正确；B.光电效应实验，与结论不相符，选项B错误；C.中子的发现，与结论不相符，选项C错误；D.氢原子光谱的发现，与结论不相符，选项D错误；6、D【解析】

根据动量定理可知，上升过程中小球动量改变量等于该过程中重力和空气阻力的合力的冲量，选项A错误；小球与地面碰撞过程中，由动量定理得：,可知地面对小球的冲量Ft不为零，选项B错误；下落过程中小球动能的改变量等于该过程中重力和空气阻力做功代数和，选项C错误；由能量守恒关系可知，从释放到反弹至速度为零过程中小球克服空气阻力做的功等于重力做的功，选项D正确；故选D.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】

根据楞次定律或右手定则可以判断出感应电流的方向；开始金属棒M向右做减速运动、N向右做加速运动，当两金属棒产生的感应电动势相等时，回路没有感应电流，两金属棒做匀速直线运动，应用动量定理可以求出两金属棒做匀速直线运动的速度；应用能量守恒定律可以求出电路产生的焦耳热；应用动量定理可以求出通过金属棒M的电荷量【详解】A．开始金属棒M向右做减速运动、N向右做加速运动，回路的面积在减小，当回路没有感应电流时，面积不变，故由M、N导体棒和导轨组成回路的磁通量先减小后不变，故A正确；B．M棒受到的安培力始终是N棒的三倍，M、N组成的系统外力之和不为零，动量不守恒；C．M、N两金属棒产生的感应电动势大小相等时，回路感应电流为零，金属棒不受安培力，金属棒做匀速直线运动，即：BLMv1＝BLNv2时，两金属棒做匀速直线运动，由动量定理得：对M：﹣BILMt＝mv1﹣mv0，对N：BILNt＝mv2；由能量守恒定律得：mv02mv12mv22+Q，解得：Q＝0.9JD．回路中有电流时有电荷通过金属棒，导体棒做匀速运动时回路没有电流，从M开始减速到匀速运动过程，对M，由动量定理得：﹣BILMt＝mv1﹣mv0，电荷量：q＝It，则：﹣BLMq＝mv1﹣mv0，代入数据：q＝1.5C，故D正确【点睛】本题是双轨双棒问题，要注意分析两棒的运动过程，明确两棒都匀速运动时它们的感应电动势是相等的，知道动量定理是求电磁感应中电量常用的思路。8、AD【解析】

根据题意，保持合力大小方向不变，F1大小不变，方向改变，看怎样改变F2仍能组成平行四边形即可。平行四边形定则是矢量合成的重要法则，要熟练应用，平时训练中要不断的加强练习。【详解】根据平行四边形定则有：如图1变化所示，可以增大的同时增大角；如图2所示，可以增大的同时减小角；如图3所示，可以增大而保持角不变；同时根据平行四边形定则可知，减小的同时减小角是不能组成平行四边形的。A．F2一定增大，与分析结果相符，故A正确；B．F2可能减小，与分析结果不符，故B错误；C．β角一定减小，与分析结果不符，故C错误；D．β角可能增大，与分析结果相符，故D正确。【点睛】本题考查力的平行四边形定则的应用，较为简单。9、ABD【解析】

时间不太长时，底片上只能出现一些不规则的点子，说明了单个光子表现为粒子性，光子到达的多的区域表现为亮条纹，而光子到达的少的区域表现为暗条纹，说明光的能量在胶片上分布不均匀，光到达胶片上不同位置的概率不相同，即图案表明光是一种概率波，故AD正确；时间较长的图案表明光子到达的较多，于强光的单缝衍射图样相同，选项C错误；据爱因斯坦的“光子说”可知，单个光子表现为粒子性，单个光子的分布是随机的，而大量光子表现为波动性，光子的分布满足统计规律，故B正确；故选ABD．【点睛】本题主要考查了光的波粒二象性及其表现形式，其实这类题目往往考查的内容很基础，故只要注意基础知识的积累，就能顺利解决此类题目.10、ABD【解析】

A.水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙；故A正确.B.物体的温度升高时，其分子平均动能增大，由于分子热运动是无规则的，不能说分子动能增大；故B正确.C.根据热力字第二定律可知，只要外界要对气体做功即产生其它影响，是可以实现从单一热源吸收热量全部转化为有用功；故C错误.D.一定质量的100℃的水吸收热量后变成100℃的水蒸气，气体要对外做功，根据热力学第一定律可知吸收的热量大于增加的内能；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、4π2n2lt2AC图3AC12.0BC【解析】

①[1]单摆的周期：T=由单摆周期公式：T=2π可知，重力加速度：g=②[2]摆线选择较细且结实的线为便于测量周期和减小空气阻力，则选取1米左右的细线，故选择A线；为了减小空气阻力的影响，摆球选择质量大体积小的，故选择C球；故选AC；③[3]为了避免运动过程中摆长发生变化，悬点要固定，不能松动，则为图3；④[4]那样做的目的就是为了便于调节摆长，把摆线夹得更紧一些，使摆动过程中摆长不变。因此A、C正确。⑤[5]游标卡尺示数为d=12.0mm=0.0120m=12.0mm；⑥[6]摆长等于摆线的长度加上摆球的半径，则A错误；把单摆从平衡位髓拉开一个很小的角度释放，使之做简谐运动，B正确；在摆球经过平衡位置时开始计时，C正确；把秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期，误差较大，应采用累积法测量周期，D错误；⑦[7][8]据单摆周期公式T=2π所以应该作用T-L图像，故横坐标所代表的物理量是Lk=解得g=4⑧[9]由周期公式T=2πlg=振幅大小与g无关，故A错误；开始计时时，过早按下秒表，周期偏大，则g偏小，故B错误；测量周期时，误将摆球（n-1）次全振动的时间记为n次全振动的时间，则周期偏小，则g偏大，C正确；摆长等于摆线的长度加上摆球的半径，若测量摆长时从悬点到小球下端边缘的距离为摆长，摆长偏大，由g=4π212、(1)(3)12.4(4)>【