2023年北京市西城区普通中学高二物理第二学期期末学业质量监测试题含解析

2022-2023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、电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路,当滑动变阻器的滑片由中点滑向a端时,下列说法正确的是A．定值电阻R2的电功率减小B．电压表和电流表的示数都减小C．电压表的示数增大,电流表的示数减小D．R中电流变化的绝对值小于电流表示数变化的绝对值2、如图所示，在半径为R的圆形区域内，有方向垂直于圆平面的匀强磁场．一群相同的带电粒子以相同速率v0，由P点在纸平面内向不同方向射入磁场．当磁感应强度大小为B1时，所有粒子射出磁场时轨迹与圆弧交点所覆盖的圆弧长度为l1，当磁感应强度大小为B2时，所有粒子射出磁场时轨迹与圆弧交点所覆盖的圆弧长度为l2，已知l1＜l2，不计较粒子重力，比较磁感应强度B1、B2有()A．B1＞B2B．B1=B2C．B1＜B2D．条件不足，无法确定3、一物体由静止开始沿直线运动，其加速度随时间变化的规律如图所示．取物体开始运动的方向为正方向，则下列关于物体运动的v－t图象正确的是()A． B．C． D．4、如图，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60°．己知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行．此玻璃的折射率为A． B．1.5 C． D．25、如图，一质量为M、带有挂钩的小球套在倾角为的细杆上，恰能沿杆匀速下滑．若下滑过程中小球所受杆的作用力大小为F，且小球所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（）A．仅增大θ(θ<90°)，小球被释放后仍能沿杆匀速下滑B．仅增大θ(θ<90°)，小球被释放后所受杆的作用力小于FC．θ不变，仅在挂钩上再挂一个物体，小球被释放后将沿杆加速下滑D．θ不变，仅在挂钩上再挂一个物体，小球被释放后所受杆的作用力仍等于F6、卢瑟福提出了原子核式结构学说，他的实验依据是：在用粒子轰击金箔时发现粒子A．全部穿过或发生很小的偏转B．全部发生很大的偏转C．绝大多数发生偏转，甚至被掸回D．绝大多数穿过，只有少数发生很大偏转，甚至极少数被弹回二、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、如图所示为远距离输电的原理图，升压变压器的原副线圈匝数比为1：m，降压变压器的原副线圈匝数比为n：1，输电线的电阻为R，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电机输出的电压恒为U，若由于用户的负载变化，使电压表V2的示数减小了，则下列判断正确的是（）A．电压表V1的示数减小了B．电流表A1的示数增大了C．输电线损失的功率增大了D．电流表A2的示数增大了8、如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲、乙两分子间作用力与距离关系的函数图象如图，现把乙分子从r3处由静止释放，则（）A．乙分子从r3到r1一直加速B．乙分子从r3到r2加速，从r2到r1减速C．乙分子从r3到r1过程中，其加速度先变大后变小。D．乙分子从r3到r1过程中，两分子间的分子势能一直减小9、(多选)如图所示，有一带正电的小球在光滑、绝缘的大球面内小幅度地来回滑动．现在空间加一垂直纸面向里的匀强磁场，若小球始终未离开球面，则()A．洛伦兹力对小球不做功B．洛伦兹力对小球做功C．洛伦兹力不影响小球的振动周期D．洛伦兹力只改变小球的速度方向，不改变小球的速度大小10、光从空气斜射进入介质中，比值常数，这个常数()A．与介质有关B．与光在介质中的传播速度无关C．与入射角的大小无关D．与入射角的正弦成正比，跟折射角的正弦成反比三、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）在测定一组干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：A．待测的干电池B．电流传感器1C．电流传感器2D．滑动变阻器R（0－20Ω，2A）E.定值电阻R0（2000Ω）F.开关和导线若干某同学发现上述器材中虽然没有电压传感器，但给出了两个电流传感器，于是他设计了如图甲所示的电路来完成实验．（1）在实验操作过程中，该同学将滑动变阻器的滑片P向右滑动，则电流传感器1的示数将___________（选填“变大”或“变小”）．（2）图乙为该同学利用测出的实验数据绘出的I1-I2图线（I1为电流传感器1的示数，I2为电流传感器2的示数，且I2的数值远远大于I1的数值），则由图线可得被测电池的电动势E=___________V，内阻r=_____________Ω（结果取两位有效数字）．（3）若将图线的纵坐标改为_________________（选用“I1”、“I2”、“R”、“R0”等符号表示），则图线与纵坐标的交点的物理含义即为电动势的大小．12．（12分）为了测量一个量程为3.0V的直流电压表的内阻RV（约为几千欧），所用的电路如图甲所示．（1）请将图乙的器材连成完整的电路__________；（2）该实验中需要进行的步骤罗列如下，合理的顺序是_____________(用步骤前的字母表示)A．闭合开关SB．将电阻箱R0的阻值调到零C．调节滑动变阻器R的阻值，使电压表的示数为3.0VD．断开开关SE．调节电阻箱R0的阻值使电压表示数为1.5V，读出此时电阻箱R0的阻值F．把滑动变阻器的滑片P滑到a端（3）若在实验步骤E中，如图丙读出R0的阻值为______Ω，则该电压表的内阻RV的测量值为______Ω，由于系统误差，测量值______（选填“偏大”或“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）如图所示，足够长的U型光滑导体框架的两个平行导轨间距为L，导轨间连有定值电阻R，框架平面与水平面之间的夹角为θ，不计导体框架的电阻．整个装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于框架平面向上，磁感应强度大小为B．导体棒ab的质量为m，电阻不计，垂直放在导轨上并由静止释放，重力加速度为g.求：(1)导体棒ab下滑的最大速度；(2)导体棒ab以最大速度下滑时定值电阻消耗的电功率．14．（16分）如图所示，一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，玻璃的折射率为。①若一束细光线从O点左侧E点垂直于AB入射，恰好在上表面的点发生全反射，求OE的长度；②一束细光线从O点左侧E＇点垂直于AB入射，若，求此光线在玻璃砖中传播的总路程。15．（12分）截面为扇形AOC的玻璃砖放在水不面上，B是圆弧的最低点，也是AC弧面的中点，圆弧半径为R，D是OA边上一点，OD=22R，E是OA边的中点。圆弧所对圆心角为120°，一束光线从D点在纸面内垂直（1）玻璃砖对光的折射率；（2）若让光从E点入射，入射方向不变，则光线在圆弧面上折射，偏向角为多少？

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】

A.当划片向滑动时，接入的电阻减小，总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中的电流增大，即通过的电流增大，由可知电阻的电功率增大，故A错误。BC.干路的电流增加，内电压降增加，由可知路端电压减小，即电压表的示数减小；因为干路电流增加，故两端的电压增加，所以两端的电压减小，即电流表的示数减小，故B正确，C错误。D.由C的分析已经知道通过电流表的电流减小，因为干路电流增大，所以通过的电流增大，并且通过的电流的增加量大于通过电流表的电流减小量，故D错误。2、A【解析】

带电粒子进入磁场中做匀速圆周运动，轨道半径越大，粒子射出磁场时轨迹与圆弧交点所覆盖的圆弧长度越大，根据已知条件分析粒子轨道半径的大小，由半径公式分析磁感应强度的大小．【详解】当磁感应强度大小为时，所有粒子射出磁场时轨迹与圆弧交点所覆盖的圆弧长度较小，则知此时粒子的轨道半径较小，由公式分析知，轨道半径与磁感应强度成反比，所以有，A正确．【点睛】解决本题的关键要知道粒子的轨道半径越大，打圆形磁场区域边界上的弧长越小，由半径公式分析．3、C【解析】

在0～1s内，物体从静止开始正向匀加速运动，速度图象是一条直线，1s末速度，在1s～2s内，，物体将仍沿正方向运动，但要减速，2s末时速度，2s～3s内重复0～1s内运动情况，3s～4s内重复1s～2s内运动情况，综上正确的图象为C，ABD错误．4、C【解析】

试题分析：据题意，由于岀射光线和入射光线平行，则光线AB和光线BC关于法线B0对称，则法线与岀射光线和入射光线平行，所以∠ABO=30°，则折射角r=∠OAB=30°，据折射定律有：n=sin60°/sin30°=，所以C选项正确．考点：光的折射定律【名师点睛】本题考查光的折射和折射定律的应用．解题的关键是画出规范的光路图，要根据反射光路的对称性，由几何知识作出光路，然后在入射点的位置，求出折射角，应用光的折射定律列得方程求解；此题意在考查学生对基本公式的应用程度．5、B【解析】AB、当球形物体沿细杆匀速下滑时，由力的平衡条件可知细杆的弹力：，且，解得，球被释放后所受杆的作用力，仅增大θ(θ<90°)，则有球形物体的重力沿杆的分力大于杆对球形物体的摩擦力，小球被释放后沿杆加速下滑，小球被释放后所受杆的作用力变小，故A错误，B正确；D、当挂上一质量为m的物体时，以两物体整体为研究对象，沿杆向下的重力分力为：，细杆所受的压力大小为：，细杆所受的压力变大，由牛顿第三定律可知，D错误；C、球形物体所受的摩擦力即沿杆向上的力，大小为：，摩擦力增大，分析可知F1=F2，因此球形物体仍沿细杆匀速下滑，故C错误；故选B．6、D【解析】当α粒子穿过原子时，电子对α粒子影响很小，影响α粒子运动的主要是原子核，离核远则α粒子受到的库仑斥力很小，运动方向改变小，只有当α粒子与核十分接近时，才会受到很大库仑斥力，而原子核很小，所以α粒子接近它的机会就很少，所以只有极少数大角度的偏转，而绝大多数基本按直线方向前进，故D正确，A、B、C错误；故选D．【点睛】α粒子散射实验的现象为：α粒子穿过原子时，只有当α粒子与核十分接近时，才会受到很大库仑斥力，而原子核很小，所以α粒子接近它的机会就很少，所以只有极少数大角度的偏转，而绝大多数基本按直线方向前进．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．发电机输出的电压恒为U，而升压变压器原副线圈匝数比不变，所以电压表的示数不变，A错误；BD．由于V2示数（）减小了，根据可得降压变压器原线圈的电压减小了，根据，故增大了，所以电流表A1的示数增大了，根据，可得A2的示数增大了，BD正确；C．输电线损失的功率增大了，故C错误．8、ACD【解析】在r＞r1时，分子力表现为引力，当r＜r1时，分子力表现为斥力，故从r3到r1做加速运动，故A正确，B错误。乙分子从r3到r1的过程中，分子力先增大后减小，故加速度先增大后减小，故C正确。从r3到r1，分子力一直做正功，分子势能一直减小，故D正确。故选ACD。点睛：理解分子力变化规律，理解分子力做功与分子势能变化的关系是解决本题的关键；注意平衡位置r1是分子力性质变化的分界点．9、ACD【解析】

小球在凹槽中来回滚动时，速度的方向沿切线方向，洛伦兹力沿半径方向，与速度垂直，则洛伦兹力只改变小球的速度方向，不改变小球的速度大小，且对小球不做功，选项AD正确，B错误；若没有磁场则小球振动的回复力由重力沿切线方向的分力来提供，有了洛伦兹力后，因洛伦兹力与切线垂直，不提供小球的回复力，则洛伦兹力不影响小球的振动周期，选项C正确；故选ACD.10、AC【解析】在折射定律中，比值=n（常数），这个常数是相对折射率，是由两边介质的性质决定的，故A正确．光在不同介质中的传播速度不同，n与光在两种介质中的传播速度有关，故B错误．n反映介质的性质，由介质决定，与入射角和折射角均无关，所以不能说n与入射角正弦成正比，跟折射角的正弦成反比，故C正确，D错误．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、变小3.02.0I1R0【解析】

（1）[1]滑动变阻器在电路中应起到调节电流的作用，滑片P向右滑动时R值减小，电流传感器2的示数变大，电流传感器1的示数变小．（2）[2]由闭合电路欧姆定律可得：,变形得：,由数学知可得,图象中的斜率，截距，由图可知：，解得：E=3.0V；[3]由图可知：，解得：r=2.0Ω；（3）[4]若图象纵坐标改为路端电压，即，则图象与纵坐标的交点为电源的电动势.12、BFACED或者FBACED29002900偏大【解析】

（1）如图所示：

（2）B．将电阻箱R0的阻值调到零；F．把滑动变阻器的滑片P滑到a端；A．闭合开关S；C．调节滑动变阻器R的阻值，使电压表的示数为3.0V；E．调节电阻箱R0的阻值使电压表示数为1.5V，读出此时电阻箱R0的阻值；D．断开开关S（注意先调零与先移动滑动变阻器到最大阻值，前后不影响，故BF的顺序可以颠倒），则合理的顺序是BFACED．

（3）由如图丙读出R0的阻值为2900Ω，因是串联关系，则电阻与电压成正比：电压表示数为1.5V，则电阻箱R0分压为1.5V．则

Rv=R0=2900Ω，因该支路实际电压要比原电压变大，即R0的分压要大一些，故Rv的实际值要小一些，即测量值比真实值大．【点睛】考查半偏法测电阻的原理，明确串联电阻后会引起测量支路的电阻的增大，其分压要变大，此为误差的来源．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