2022-2023学年北京市牛栏山一中高二物理第二学期期末联考试题含解析

2022-2023高二下物理期末模拟试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是A．甲图中，比结合能越大，核就越稳定B．乙图中，电子绕原子运行的轨道半径是任意的C．丙图中，原来有100个氡222经过一个半衰期的时间，一定还剩余50个D．丁图中，链式反应属于重核的裂变，在核裂变过程中会吸收能量2、假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常数为G，则地球的密度为：A． B． C． D．3、如图所示，空间内存在半径为r的圆形匀强磁场区域，磁感应强度大小为B。在磁场边界上有一粒子源S，粒子源以相同的速率V沿纸面向磁场中各个方向发射比荷为qmA．πr3VB．πr2VC．2πr4、如图所示，质量分别为、的A、B两小球分别连在弹簧两端，B小球用细绳固定在倾角为30°的光滑斜面上，若不计弹簧质量，在细绳被剪断的瞬间，A、B两小球的加速度分别为A．都等于 B．0和C．和0 D．0和5、如图所示，某物体沿两个半径为R的圆弧由A经B到C，下列结论正确的是A．物体的位移等于4R，方向向东B．物体的位移等于，方向向东C．物体的路程等于4RD．物体的路程等于6、若物体做简谐运动，则下列说法中正确的是A．物体每次通过同一位置时其速度相同B．物体通过平衡位置时所受合外力一定为零C．物体的位移增大时，动能减少，势能增加D．若简谐运动的振幅减小，则振动的频率增大二、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、沿着光滑的长直水平轨道放一个条形磁铁，质量为M，它的正前方隔一定距离在轨道上再放质量为m的铝块。给铝块一个初速度v0使它向着磁铁一个磁极运动，如图。假如有碰撞时认为不损失机械能且只考虑在轨道上的情况，以下说法可能的是A．铝块将保持v0不变撞到磁铁上B．铝块的速度减到为止C．铝块与磁铁最后的总动能是D．铝块和磁铁将沿同方向运动8、甲、乙两辆玩具小汽车同时同地沿同一条平直路面并排行驶，速度-时间图像如图所示，下列说法正确的是（）A．甲车启动的加速度大小为B．甲车在0到6s内的平均速度大小为2m/sC．2s末乙车位于甲车前方2m处D．6s末两车停在同一位置9、如图甲所示，固定的光滑平行导轨(电阻不计)与水平面夹角为θ＝30°，导轨足够长且间距L＝0.5m，底端接有阻值为R＝4Ω的电阻，整个装置处于垂直于导体框架向上的匀强磁场中，一质量为m＝1kg、电阻r＝1Ω、长度也为L的导体棒MN在沿导轨向上的外力F作用下由静止开始运动，拉力F与导体棒速率倒数关系如图乙所示．已知g＝10m/s2.则甲乙A．v＝5m/s时拉力大小为7NB．v＝5m/s时拉力的功率为35WC．匀强磁场的磁感应强度的大小为2TD．当棒的加速度a＝8m/s2时，导体棒受到的安培力的大小为1N10、A、B两个完全相同的金属线圈，在同一匀强磁场中分别以不同的转速，绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生的交变电动势的e-t图象如图中曲线a、b所示．则A．t＝0时刻穿过两线圈的磁通量均为零B．A线圈产生交变电动势的频率为50HzC．A、B两线圈转速之比为3:2D．B线圈的电动势最大值为1.0V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）(1)在“用单摆测定重力加速度”的实验中，有人提出以下几点建议，其中对提高测量结果精确度有利的是________．A．测量摆长的方法：用刻度尺量出从悬点到摆球间细线的长B．测量周期时，从小球到达最大位移处开始计时，测出摆球完成一次全振动的时间C．适当加长摆线D．为了便于计时观察，单摆的摆角应尽量大些(2)用毫米刻度尺测得摆线长为L；用游标卡尺测得摆球的直径为d；用秒表测得单摆完成n次全振动的时间为t，若用给定物理量符号表示当地的重力加速度g，则g＝________．(写出表达式，不必计算结果)12．（12分）某实验小组用单摆测量当地重力加速度，实验装置如图甲所示，处理数据时π取3.14。（1）以下说法正确的是_______________A．摆球应选择体积小的、质量大的B．细线伸缩性要尽量小，长度大约1mC．计时的起点和终点应选择摆球摆至最低点时D．摆球的最大摆角大约为45°最好E.细线上端应选择如图乙所示的悬挂方式（2）该实验小组首先利用游标卡尺测量摆球的直径，如图丙所示，则小球直径d=_________cm。（3）用细线将摆球悬挂好后，该实验小组又用刻度尺测得细线悬挂点到摆球上端的距离为1.09m；用秒表测得摆球完成30次全振动的时间为63.0s，根据测量的数据计算得出当地重力加速度g=_______m/s2（结果保留三位有效数字）。（4）为使实验结果精确，该实验小组通过改变摆长又做了多次实验，用L表示摆长，T表示振动周期，根据实验数据做出的T2—L图象为一条过原点的直线，图线的斜率k=4.00s2/m，由图象可得当地重力加速度g=_________m/s2（结果保留三位有效数字）。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，在方向竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中有两条光滑固定的平行金属导轨MN、PQ，导轨足够长，间距为L，其电阻不计，导轨平面与磁场垂直，ab、cd为两根垂直于导轨水平放置的金属棒，其接入回路中的电阻均为R，质量均为m，与金属导轨平行的水平轻质细线一端固定，另一端与cd棒的中点连接。一开始细线处于伸直状态，ab棒在平行于导轨的水平拉力F的作用下从静止开始以恒定加速度a向右做匀加速直线运动，经时间t0细线被拉断，两根金属棒运动时始终与导轨接触良好且与导轨相垂直。求：（1）细线能承受的最大拉力F0；（2）绳拉断前的过程中通过导体ab的电量q；（3）若在细线被拉断瞬间撤去拉力F，求两根金属棒之间距离增量△x的最大值及绳断后回路中产生的总焦耳热。14．（16分）一列简谐横波，某时刻的波形图像如图甲所示，从该时刻开始计时，波上A质点的振动图像如图乙所示，则：（1）若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定干涉，则该波所遇到的波的频率为多少？（2）若t=0时振动刚刚传到A点，从该时刻起再经多长时间横坐标为60m的质点（未画出）第二次位于波谷？15．（12分）如图所示为一交流发电机的原理示意图，已知矩形线圈abcd的面积S=0.1m2，匝数N=100，线圈的总电阻r=1Ω，线圈两端通过电刷E、F与阻值R=9Ω的定值电阻连接．线圈在磁感强度的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO'匀速转动，转速n=1200r/min．不计电路中的其它电阻．求：（1）线圈中感应电动势的最大值Em；（2）图中电压表的示数U；（3）线圈转动一圈过程中电阻R上产生的热量Q．

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．甲图中，比结合能越大，原子核就越稳定，比结合能是原子核稳定程度的量度，故A正确；B．图乙中，根据玻尔理论可知，电子的轨道不是任意的，电子有确定的轨道，故B错误；C．半衰期是一个统计规律的物理量，适合大量的原子核衰变规律，对于少量原子核不适用,故C错误；D．根据ΔE=Δmc2，在核裂变过程中减少的质量以能量形式释放出去，不是转化为能量。故2、B【解析】试题分析：由万有引力定律可知：，在地球的赤道上：，地球的质量：，联立三式可得:，选项B正确；考点：万有引力定律及牛顿定律的应用。3、C【解析】粒子做圆周运动的轨道半径为R=mvqB=2r，在磁场中运动时间最长的粒子轨迹对应的弦长最长，由几何关系可知，最大弦长为2r，此时所对应的圆心角为600，则运动最长时间为4、B【解析】

在剪断绳子之前，A处于平衡状态，所以弹簧的拉力等于A的重力沿斜面的分力相等。在剪断上端的绳子的瞬间，绳子上的拉力立即减为零，而弹簧的伸长量没有来得及发生改变，故弹力不变仍为A的重力沿斜面上的分力。故A球的加速度为零；在剪断绳子之前，对B球进行受力分析，B受到重力、弹簧对它斜向下的拉力、支持力及绳子的拉力，在剪断上端的绳子的瞬间，绳子上的拉力立即减为零，对B球进行受力分析，则B受到到重力、弹簧的向下拉力、支持力。所以根据牛顿第二定律得：A．都等于，与结论不相符，选项A错误；B．0和，与结论相符，选项B正确；C．和0，与结论不相符，选项C错误；D．0和，与结论不相符，选项D错误；故选B。5、A【解析】

位移是初位置指向末位置的有向线段，路程等于轨迹的长度，所以可得位移等于4R，放向向东；路程等于，A对，BCD错。6、C【解析】物体每次通过同一位置时其速度大小相同，但是方向不同，故A错误物体通过平衡位置时所受回复力一定为零，但是合外力不一定为零，例如单摆，当回到平衡位置时，具有向上的加速度，故B错误做简谐运动的物体机械能守恒，故物体的位移增大时，动能减少，势能增加，故C正确若简谐运动的振幅减小，只是振动能量减小，但是不影响振动的频率，故振动频率不变，故D错误故选C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】

A.由于铝块的移动，导致产生感应电动势，从而产生感应电流，出现安培阻力，使其速度越来越小，故A不符合题意；BD.铝块与磁铁组成的系统动量守恒，当两者速度相等时，穿过铝块磁通量不变，不产生感应电流，没有安培阻力，两者沿同一方向匀速运动。由动量守恒定律得：解得：故BD符合题意；C.铝块与磁铁相对运动过程中，一部分机械能转化为电能，最终转化为内能，则：铝块与磁铁最后的总动能小于，故C不符合题意。8、BC【解析】图象的斜率表示加速度，故甲车启动的加速度大小为，故A错误；由图可知，6s内甲车的位移x==12m，故甲车在0到6s内的平均速度大小为，故B正确；由图可知，2s末两车的距离，由于乙跑的快，故2s时乙车位于甲车前方2m处，故C正确；由图可知，6s时，两车的位移并不相同，甲车的位移大于乙车的位移，故两车并不停在同一位置，故D错误．故选BC．点睛：本题关键是根据速度时间图象得到两物体的运动规律，根据图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小分析处理．9、CD【解析】由图根据比例关系可知，v＝5m/s时拉力F＝14N，故A错误；v＝5m/s时拉力的功率PF＝Fv＝14×5W＝70W，故B错误；由图可知当时，导体棒有最大速度vm＝10m/s，此时拉力最小Fmin＝7N，根据平衡条件：Fmin－mgsinθ－F安＝0，其中，代入数据得B＝2T，故C正确；的函数关系式为：，根据牛顿第二定律：F－mgsinθ－F安＝ma，其中，由以上三式得：v2＋65v－350＝0，解得v＝5m/s，故此时安培力的大小，故D正确。所以CD正确，AB错误。10、CD【解析】

A．t＝0时刻两线圈电动势均为零;故此时处在中性面上，故穿过两线圈的磁通量均为最大值，故A错误;

B．曲线a周期为0.04s，故其表示的交变电动势频率为25Hz，故B错误；C．由图可以知道，b的周期为0.06s；转速之比与周期成反比；故转速之比为3:2；故C正确；D．从图像可以看出a线圈的电动势为1.5V，根据电动势并结合a、b的转速之比为3:2；所以电动势之比也为3:2，则b得电动势为，故D正确。故选CD。【点睛】根据图象可以知道交流电的最大值以及周期等物理量,然后进一步可求出其瞬时值的表达式以及有效值等三、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、C【解析】

（1）摆长等于线长加摆球半径；测30至50次全振动时间，计算出平均周期是减小偶然误差的好办法，次数太少、太多都不好；在平衡位置启动秒表计时和结束计时便于操作、误差小；做单摆时摆线要适当加长，摆角不能太大；则选项C正确，ABD错误．（2）周期，，则12、（1）ABC（2）2.00（3）9.84（4）9.86【解析】

第一空.该实验中，要选择细些的、伸缩性小些的摆线，长度要适当长一些；和选择体积比较小，密度较大的小球，故AB正确；计时的起点和终点应选择摆球摆至最低点时，误差小，故C正确；拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5°，故D错误；根据实验的基本要求，摆球在摆动的过程中，悬线的长度不能变化，乙图摆长变化，甲图摆长不变化，则选甲，故E错误；第二空.游标卡尺是10分度的，其分度值为0.1mm，则图示读数为：20mm+0×0.1mm=20.0mm，故则小球直径d=2.00cm；第三空.用秒表得摆球完成30次全振动的时间为63.0s，所以周期为T=6330s=2.1s

摆长为L=（1.09+0.01）m=1.10m

由周期公式T＝第四空.由周期公式T＝2π所以斜率为4π2由图象可得当地重力加速度g≈9.86m/s2四、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）（2）（3），【解析】

（1）ab棒以加速度a向右运动，当细线断时，ab棒运动的速度：回路中的感应电动势：回路中的感应电流为：cd棒受到的安培力为：联立解得：（2）在时间内平均感应电动势：回路中的平均电流强度为：流过ab棒的电量为：ab棒在t0时间内位移：回路中