北京市丰台区2022-2023学年高二物理第二学期期末质量跟踪监视试题含解析

2022-2023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、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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，在“研究影响通电导体所受磁场力的因素”实验中，要使导体棒的悬线摆角增大，以下操作可行的是（）A．增大导体棒中的电流B．减少磁铁的数量C．颠倒磁铁磁极的上下位置D．改变导体棒中的电流方向2、如图所示，半径为R的竖直光滑圆轨道与光滑水平面相切，质量均为m的小球A、B与轻杆连接，置于圆轨道上，A与圆心O等高，B位于O的正下方，它们由静止释放，最终在水平面上运动．下列说法正确的是（）A．下滑过程中A的机械能守恒B．整个过程中轻杆对B做的功为C．下滑过程中重力对A做功的功率一直增加D．当A滑到圆轨道最低点时，轨道对A的支持力大小为1.5mg3、如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，在O点存在的垂直纸面向里运动的匀速电子束.∠MOP=60°，在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的电子受到的洛伦兹力大小为F1.若将M处长直导线移至P处，则O点的电子受到的洛伦兹力大小为F2.那么F2与F1之比为（）A．3:1 B．3:2 C．1:14、物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展。下列说法符合事实的是（）A．汤姆孙发现了电子，并提出了“原子的核式结构模型”B．卢瑟福用α粒子轰击获得反冲核，发现了质子C．查德威克发现了天然放射性现象，说明原子核有复杂结构D．普朗克提出的“光子说”成功解释了光电效应5、如图所示，两个物体A、B的质量均为1kg，各接触面间的动摩擦因数均为0.3，同时用F=1N的两个水平力分别作用在A、B上，则地面对物体B，B对物体A的摩擦力分别为（取g=10m/s2）（）A．6

N，3

N B．1

N，1

N C．0，1

N D．0，2

N6、如图，光滑水平桌面上的矩形区域内存在竖直向下的匀强磁场，一直角三角形金属线框置于磁场内。现用一水平向右的推力F将金属线框匀速推出磁场，则下列关于推力大小F随时间t变化的图象可能正确的是A． B． C． 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、如图所示，在光滑水平面上，木块B与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成弹簧振子，木块A叠放在B上表面，A与B之间的最大静摩擦力为fm，A、B质量分别为m和M，为使A和B在振动过程中不发生相对滑动，则（）A．它们的振幅不能大于B．它们的振幅不能大于C．它们的最大加速度不能大于D．它们的最大加速度不能大于8、图（a）为一列波在t=2s时的波形图，图（b）是平衡位置在x=1.5m处的质点的振动图像，P是平衡位置为x=2m的质点，下列说法正确的是（）A．波速为0.5m/sB．波的传播方向向右C．时间内，P运动的路程为8cmD．时间内，P向y轴正方向运动E.当t=7s时，P恰好回到平衡位置9、图中的实线为点电荷的电场线，M、N两点在以点电荷为圆心的同一圆上，下列说法正确的是A．M处的电场强度比N处的大 B．M处的电场强度比N处的小C．M、N处的电场强度大小相等 D．M、N处的电场强度方向不同10、下列说法正确的是()A．在机械波的传播过程中，质点的振动方向总是与波的传播方向垂直B．一弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式为y=0.1sin2.5πt（国际单位制），在t=0.2s时，振子的运动速度为零C．某单摆由0.98m长的摆线连接一个直径2cm的铁球组成，若摆角从5°改为3°，单摆的周期不变D．在受迫振动中，驱动力的频率一定等于物体的固有频率三、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“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上；②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定；③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积；⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上；完成下列填空：（1）上述步骤中，正确的顺序是_____。（填写步骤前面的序号）（2）将6mL的纯油酸溶于酒精，制成104mL的油酸酒精溶液，测得1mL的油酸酒精溶液有75滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，待水面稳定后，测得所形成的油膜的形状如图所示，坐标中正方形小方格的边长为20mm，求：①油酸膜的面积是_____m2；②每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_____mL；③根据上述数据，估测出油酸分子的直径是_____m．（结果保留两位有效数字）12．（12分）某同学在用油膜法估测分子直径的实验中：（1）他将1滴配置好的油酸溶液滴入盛水的浅盘中，让油膜在水面上尽可能散开，待液面稳定后，在水面上形成油酸的_____油膜；把带有方格的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描绘出油膜的边界轮廓，形状如图所示．已知坐标方格边长L=1cm，按要求数出油膜轮廓线包括的方格是n=60个，则油酸的面积S约为_____cm2；（2）在用公式d=V/S计算油膜分子大小时，式中V的物理意义是_____．A．指1mL的油酸溶液的体积B．指一滴油酸溶液的体积C．指一滴油酸溶液中所含纯油酸的体积D．指一滴油酸溶液中酒精的体积（3）已知油酸溶液的配置比为0.025%，100滴油酸溶液的体积为1mL，由以上数据估测出油酸分子的直径约为_____m．（保留2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）冰球运动是一项对抗性极强的冰雪体育竞技项目．如图所示，甲、乙两冰球运动员为争抢冰球而合理水平冲撞，冲撞过程中运动员手中的冰球杆未与地面接触．已知甲运动员的总质量为m1=50kg，乙运动员的总质量为m2=60kg，冲撞前两运动员速度大小均为v0=4m/s，冲撞结束，甲被撞回，速度大小为v1=1.4m/s，如果冲撞接触时间为0.2s，忽略冰球鞋与冰面间的摩擦．问：（1）撞后乙的速度v2大小是多少?方向又如何?（2）冲撞时两运动员相互间的平均作用力多大?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，两根等高的四分之一光滑圆弧轨道，半径为r、间距为L，图中Oa水平，cO竖直，在轨道顶端连有一阻值为R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．现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻不计的金属棒从轨道的顶端ab处由静止开始下滑，到达轨道底端cd时受到轨道的支持力为2mg.整个过程中金属棒与导轨接触良好，轨道电阻不计，求：(1)金属棒到达轨道底端cd时的速度大小和通过电阻R的电流；(2)金属棒从ab下滑到cd过程中回路中产生的焦耳热和通过R的电荷量；(3)若金属棒在拉力作用下，从cd开始以速度v0向右沿轨道做匀速圆周运动，则在到达ab的过程中拉力做的功为多少？

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、A【解析】增大安培力即可使导体摆动的幅度增大，根据安培力的公式F=BIL可知，增大导体棒中的电流强度，安培力增大；故A正确．减小磁铁的数量，在磁场中有效长度减小，安培力减小；故B错误，颠倒磁铁磁极的上下位置，只会改变安培力的方向，不会改变安培力的大小，故C错误；改变导体棒中的电流方向，只会改变安培力的方向，不会改变安培力的大小，故D错误；故选A.2、B【解析】

D．A、B小球组成的系统，在运动过程中机械能守恒，设A到达轨道最低点时速度为v，根据机械能守恒定律得mgR=（m+m）v2解得v=在最低点，根据牛顿第二定律得N-mg=m解得N=2mg故D错误；A．下滑过程中，A的重力势能减小△EP=mgR动能增加量△EK=mv2=mgR所以下滑过程中A的机械能减小mgR，故A错误；B．整个过程中对B，根据动能定理得W=mv2=mgR故B正确．C．因为初位置速度为零，则重力的功率为0，最低点速度方向与重力的方向垂直，重力的功率为零，下滑过程重力对A的功率：先增大后减小，故C错误；故选B．点睛：本题主要考查了机械能守恒定律、动能定理以及牛顿第二定律的直接应用，知道在下滑过程中，AB小球组成的系统机械能守恒，能根据重力和速度方向的关系判断重力功率的变化．3、B【解析】

依题意，设每根导线在O点产生的磁感应强度为B1/2，方向竖直向下，则电子在О点受到的洛伦兹力为F1=B1ev；当M处长直导线移至P点时，O点合磁感应强度大小为B2=2×12B1×cos30°=32B1A.3:1，与结论不相符，选项AB.3:2，与结论相符，选项BC.1:1，与结论不相符，选项C错误；D.1:2，与结论不相符，选项D错误。4、B【解析】

A.汤姆孙发现了电子，卢瑟福提出了“原子的核式结构模型”，选项A错误；B.卢瑟福用α粒子轰击获得反冲核，，发现了质子，选项B正确；C.贝克勒尔发现了天然放射性现象，说明原子核有复杂结构，选项C错误；D.爱因斯坦提出的“光子说”成功解释了光电效应，选项D错误.5、C【解析】

对物体A进行受力分析，物体A受到竖直向下的重力GA、竖直向上的B对A的支持力N1、水平向右的拉力F、因有向右的运动趋势，还受到水平向左的摩擦力fA．如图1；由共点力平衡可知fA=F=1N．把物体AB看做一个整体进行受力分析．受到竖直向下的重力GAB、支持力N2、水平向左的拉力F和水平向右的拉力F．如图2所示．

物体AB在这四个共点力作用下合外力为零．所以受到地面的摩擦力为0N．选项ABD错误，选项C正确．故选C．6、C【解析】

线圈出离磁场时，设线圈切割磁感线的有效长度为l，安培力F=BIl=B2l2vA.A图与函数关系不相符，选项A错误；B.B图与函数关系不相符，选项B错误；C.C图与函数关系相符，选项C正确；D.D图与函数关系不相符，选项D错误；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和B在振动过程中恰好不发生相对滑动时，AB间静摩擦力达到最大，此时振幅最大．先以A为研究对象，根据牛顿第二定律求出加速度，再对整体研究，根据牛顿第二定律和胡克定律求出振幅．【详解】当A和B在振动过程中恰好不发生相对滑动时，AB间静摩擦力达到最大，此时AB到达最大位移处．根据牛顿第二定律，以A为研究对象，最大加速度：

；以整体为研究对象：kx=（M+m）a；联立两式得到最大振幅：x=，故AC错误，BD正确；故选BD．8、ACE【解析】

A．由图（a）可知该简谐横波的波长为λ=2m，由图（b）知周期为T=4s，则波速为故A正确；B．根据图（b）的振动图像可知，x=1.5m处的质点在t=2s时振动方向向下，所以该波向左传播，故B错误；C．由于t=2s=0.5T所以时间内，质点P的路程为S=2A=8cm故C正确；D．由图（a）可知t=2s时，质点P在波谷，t=2s=0.5T，所以可知时间内，P向y轴负方向运动，故D错误；E．t=2s时，质点P在波谷则t=7s时，P恰回到平衡位置，E正确。故选ACE。9、CD【解析】

依据点电荷周围电场分布特点可知：以点电荷为圆心的同一圆上各点的电场强度大小相等，在如图所示的电场中，电场方向沿电场线指向圆心，因此方向不同，故AB错误，CD正确。故选CD。10、BC【解析】A．对于纵波，质点的振动方向与波的传播方向平行，如声波，故A错误；B．在t=0.2s时，y=0.1，在最大位移处，振子的运动速度为零，故B正确；C．单摆的周期T=，在满足简谐振动的条件（摆角小于5°）下，与摆角大小无关，故C正确；D．在受迫振动中，物体的振动频率一定等于驱动力的频率，如果驱动力的频率等于物体的固有频率，则发生共振现象，故D错误．故选：BC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、④①②⑤③1.5×10﹣28.0×10﹣65.3×10﹣10【解析】

将配制好的油酸酒精溶液，通过量筒测出一滴此溶液的体积，然后将一滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个的舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积，则用一滴此溶液的体积除以一滴此溶液的面积，恰好就是油酸分子的直径。【详解】（1）“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液→测定一滴酒精油酸溶液的体积（题中的④）→准备浅水盘（①）→形成油膜（②）→描绘油膜边缘，测量油膜面积（⑤）→计算分子直径（③）；（2）①面积超过正方形一半的正方形的个数为37个；则油酸膜的面积约为：S=37×20×20mm2≈1.5×10﹣2m2②每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积为：V=1mL×6104×175=8.0×10﹣6mL③把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则油酸分子直径为：d=VS=8×10-6×10-61.5×10-2m≈5.3×10﹣10m。【点睛】本题主要考查了用油膜法估测油酸分子的大小的实验，属于一般题型。12、（1）单分子，60；（2）C；（3）4.2×10-10【解析】

（1）油膜法测油酸分子直径，油酸水溶液滴入盛水的浅盘中，让油膜在水面上尽可能散开，待液面稳定后，在水面上形成油酸的单分子油膜．每个方格的面积为1cm2，油膜包含60个方格，则油膜面积为：S=60×1cm2=60cm2；（2）d=V/S中V的物理意义是一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，故C正确；（3）一滴酒精油酸溶液含纯油酸的体积为：V==2.5×10-12m3油酸分子的直径为：【点睛】本题考查了油膜法测分子直径的实验数据处理，难度不大，是一道基础题；解题时要注意各物理量的单位．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）0.5m/s；方向与甲碰前速度方向相同（2）1350N【解析】

解：(1)取甲碰前的速度方向为正方向，对两甲、乙组成的系统，由动量守恒定律得：代入数据得：；方向与甲碰前速度方向相同(2)取甲碰前的速度方向为正方向，以甲为研究对象，设冲撞时平均作用力大小为，由动量定理得，有：代入数据得：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