清华大学附中2023年物理高二第二学期期末经典试题含解析

2022-2023学年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，平行的实线表示电场线，虚线表示一个离子穿越电场的运动轨迹，下列判断正确的是()A．场强方向一定是向右B．该离子一定是负离子C．该离子一定是由a向b运动D．场强方向、离子的运动方向以及是正离子还是负离子都不能确定，但是离子在a点的动能一定小于在b点的动能2、由于地震、山洪等原因将大量的金丝楠及其他树种深埋，经千万年碳化、氧化、冲刷形成似石非石、似木非木的植物“木乃伊”，又叫碳化木，俗称乌木，已知植物存活期间，其体内14C与12C的比例与大气中相同，生命活动结束后，14C衰变为14N，14C的比例持续减少，其半衰期约为5700年，现通过测量得知，某乌木样品中14C的比例恰好是现代植物所制样品的二分之一。下列说法正确的是（）A．该乌木的形成年代距今约为11400年B．该乌木的形成年代距今约为5700年C．12C、13C、14C具有相同的中子数D．增加样品测量环境的压强将加速14C的衰变3、下列关于位移和路程的说法，正确的是（）A．位移是矢量，路程是标量，但位移的大小和路程总是相等B．位移描述直线运动，路程描述曲线运动C．质点做直线运动时，路程等于位移的大小D．位移的大小不会比路程还要大4、一辆汽车在平直公路上突遇紧急情况刹车，从t=0时刻起，汽车在运动过程中的位移与速度的平方之间的关系如图所示，下列说法正确的是（）A．t=0时汽车的速度为20m/sB．刹车过程持续的时间为5sC．刹车开始，最初2s内汽车的位移为15mD．刹车过程汽车的加速度大小为5m/s25、如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有的负载电阻，原、副线圈匪数之比为，电流表、电压表均为理想电表．则电压表和电流表的示数分别为（）A． B．C． D．6、某场班级足球赛在16时20分正式开始，甲班经过30分钟的顽强拼搏，终于攻入了一球．下列说法正确的是（）A．“16时20分”和“30分钟”均指时刻B．“16时20分”和“30分钟”均指时间间隔C．“16时20分”是指时间间隔，“30分钟”是指时刻D．“16时20分”是指时刻，“30分钟”是指时间间隔二、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、从同样高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，其原因是（）A．掉在水泥地上的玻璃杯动量大，而掉在草地上的玻璃杯动量小B．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大，掉在草地上的玻璃杯动量改变小C．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快，掉在草地上的玻璃杯动量改变慢D．掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用力大，而掉在草地上的玻璃杯受地面的冲击力小8、如图所示，开关S闭合后，当A、B两点间输入有效值为UAB的交流电压时，电阻值恒定的六个相同灯泡发光亮度相同（即通过电流相等），已知变压器为理想变压器，原、副线圈匝数分别为m1、m2，UAB保持不变，副线圈两端电压用UCD表示，开关S闭合或断开，六个灯泡都不损坏，则下列说法正确的是（）A．m1：m2=1：4B．若开关S闭合，UAB：UCD=6：1C．若开关S断开，UAB：UCD=8：3D．开关S断开后，灯泡L1的亮度比S闭合时暗9、以下关于物理学史的叙述，符合实际的有（）A．康普顿发现了电子，并测定了电子电荷量，且提出了“枣糕模型”B．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型C．玻尔根据光的波粒二象性，大胆提出假设，认为实物粒子也具有波动性D．普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论10、如图所示,竖直放置的线圈两端连接一只小灯泡构成回路,一块强磁铁从线圈上方某一高度由静止释放后从线圈中穿过,小灯泡会发光则A．灯泡亮度与强磁铁释放高度无关B．强磁铁下落的时间比没有线圈时长C．强磁铁进入线圈时受到阻力一定比重力小D．强磁铁进入与离开线圈时加速度方向可能相同三、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）如图所示的装置可以验证动量守恒定律．（1）实验中质量为m1的入射小球和质量为m2的被碰小球的质量关系是m1_______m2（选填“大于”、“等于”、“小于”）（2）图中O点是小球抛出点在地面上的投影实验时，先让入射小球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP，然后把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射小球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复本操作．接下来要完成的必要步骤是______．（填选项前的字母）A．用天平测量两个小球的质量m1、m2B．测量小球m1开始释放的高度hC．测量抛出点距地面的高度HD．分别通过画最小的圆找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、NE．测量平抛射程OM、ON（3）若两球相碰前后动量守恒，其表达式可表示为_____________（用（2）中测量的量表示）.12．（12分）在一次实验中，某同学选用了两个外形相同的硬质小球A和B，小球A质量较大，小球B质量较小．该同学实验发现：若在水平面上用A球去撞击原来静止的B球，碰后A和B都向前运动；若用B球去撞击原来静止的A球，碰后A球向前运动，B球向后运动．为了探究碰撞中的不变量，该同学计划用如图所示的圆弧槽进行实验．实验时，分别将小球M、N放在竖直平面内的半圆形玻璃轨道内侧(轨道半径远大于小球半径)．现让小球M从与圆心O等高处由静止释放，在底部与静止的小球N发生正碰．（1）实验中，若实验室里有如下所述的四个小球：①半径为r的玻璃球；②半径为2r的玻璃球；③半径为1.5r的钢球；④半径为2r的钢球．为了便于测量，M球应选用________，N球应选用______(填编号)．（2）实验中不用测量的物理量为________．①小球M的质量m1和小球N的质量m2；②圆弧轨道的半径R；③小球M碰后上升的最高处与O点连线偏离竖直方向的夹角θ1；④小球N碰后上升的最高处与O点连线偏离竖直方向的夹角θ2.（3）用上述测得的物理量表示碰撞中的不变量的等式为：________.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）蹦床运动是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个质量为60kg的运动员，从离水平网面3.2m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回离水平网面5.0m高处。已知运动员与网接触的时间为1.2s，若把这段时间内网对运动员的作用力当作恒力来处理，求此力的大小和方向。（g取10m/s2）14．（16分）如图所示，斜面的傾角＝37°，斜面上C处固定一挡板，A、B处放有2个质量均为m的相同小木块(可视为质点)a、b，A、B间距离为d，B、C间距离为0.11d，斜面在AB段是光滑的，BC段是粗糙的，木块与斜面粗糙部分之间的动摩擦因数,开始时用手扶着木块a，木块b静止在斜面上，放手后，木块a自然下滑并与木块b发生完全非弹性碰撞，随后a、b木块联合体下滑，运动到C处与挡板发生碰撞反弹．设木块与挡扳碰撞过程无机械能损失，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度为g，a、b木块的大小不计．求(1)a木块与b木块碰撞过程中损失的动能(2)a、b木块联合体停止运动时距挡板的距离15．（12分）红灯停,绿灯行．绿灯之后有3秒左右的黄灯时间,黄灯闪亮时只允许已经越过停止线的车辆通过,车辆在黄灯闪亮之后,通过停止线俗称“闯黄灯”,也是违法行为．在一个十字路口,两车在同一个车道内同向以相同的速度匀速行驶,车在前,车在后,车车头和车车尾的距离为．当车车头距停止线时,红绿灯指示牌显示绿灯剩余时间为．车司机怕“闯黄灯”,立即刹车,使车做匀减速运动,恰好在黄灯亮起时,车车头与停止线对齐．在车司机开始刹车前,车司机认为车将顺利通过路口,不会刹车．为了使车也能紧随车通过红绿灯口,车司机使车以的加速度加速．当发现车减速时,又匆忙刹车．如果两车刹车的加速度相同,忽略车从加速变为减速所用的时间．求:(1)车刹车前的速度；(2)要保证两车不相撞,从车开始刹车到车开始刹车的时间间隔最大是多少?

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、D【解析】带电粒子所受的电场力向左，由于场强的方向不能确定，所以带电粒子带电性质不确定，可能带正电，也可能带负电，故ABC错误；带电离子从a到b点过程中，电场力做正功，所以离子在a点的动能一定小于在b点的动能，故D正确．所以D正确，ABC错误．2、B【解析】

AB.设原来614C的质量为M0，衰变后剩余质量为M则有：M=M0(12)n，其中n为发生半衰期的次数，由题意可知剩余质量为原来的1C.12C、13C、14C具有相同的质子数和不同的中子数，C错误；D.放射元素的半衰期与物理环境以及化学环境无关，D错误。3、D【解析】

ACD.只有在单向直线运动中，位移大小等于路程，其余都是位移大小小于路程，位移是矢量，路程是标量，故AC错误，D正确；B.位移和路程都可以描述直线运动，也都可以描述曲线运动，故B错误．故选D.4、C【解析】根据0-v2=2ax得，，可知，解得刹车过程中加速度大小a=2.5m/s2，由图线可知，汽车的初速度为10m/s，则刹车过程持续的时间，故ABD错误．刹车过程中2s内的位移，，故C正确．

故选C．5、A【解析】原线圈两端的电压的有效值为：U1=110V，根据U1：U2=n1：n2可得副线圈两端的电压为：U2=55V，即副线圈中电压表的示数是55V；副线圈的电流为：I2=U2/R=55/55=1A，由I1:I2=n2:n1可得：I1=0.5A，所以原线圈中电流表的示数为：I1=0.5A.故A正确，BCD错误．故选：A点睛：根据瞬时值的表达式可以求得输出电压的有效值，再根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，即可求得结论．6、D【解析】

“16时20分”在时间轴上对应的是一个点，指时刻，“30分钟”在时间轴上对应一段距离，指时间间隔，故D正确，ABC错误，故选D．【点睛】正确理解时间间隔和时刻的区别，时间间隔是指时间的长度，在时间轴上对应一段距离，时刻是指时间点，在时间轴上对应的是一个点．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、CD【解析】由同一高度落下的玻璃杯掉在水泥地上和草地上时的速度相同，动量相同，故选项A错；最后速度减为零，动量变化量相同，故选项B错；由动量定理可知落在水泥地上作用时间短，受到的作用力大，故选项C、D对。8、BD【解析】

A．因为开关闭合后六个灯泡发光亮度相同设每个灯泡的电流为I，电压为U。电阻为R，则原线圈中电流为I1＝I，副线圈中的为I2＝4I．有n1:n2=IB．开关闭合时，由UCD=U2=U，U1:U2=C．开关断开后，设L3、L4、L5三灯电流均为I'，副线圈干路电流为3I'，两端电压为I'R，由电流比关系和电压比关系得原线圈与L1中电流为34I'，原线圈两端电压为4I'R。则有UAB=2⋅34D．由前面的计算可知，开关K闭合时L1两端电压为U=UAB6，K断开时L1两端电压为34I'9、BD【解析】

A.汤姆孙发现了电子，密立根测定了电子电荷量，故A错误；B.卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型，故B正确；C.德布罗意根据光的波粒二象性，大胆提出假设，认为实物粒子也具有波动性，故C错误。D.普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论，故D正确；10、BD【解析】

强磁铁释放的高度越高，则进入线圈时的速度越大，产生的感应电动势越大，灯泡越亮，选项A错误；强磁铁穿过线圈下落时要受到向上的磁场力作用，加速度与自由下落的加速度不同，强磁铁下落的时间比没有线圈时长，选项B正确；若强磁铁进入线圈时的速度较大，则受到的向上的磁场力可能比重力大，选项C错误；强磁铁进入与离开线圈时受到的向上的磁场力可能都小于重力，其加速度可能均向下，即加速度方向可能相同，选项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、大于ADEm1﹒OP=m1﹒OM+m1﹒ON【解析】

（1）为防止碰撞后入射球反弹，验中质量为m1的入射小球和质量为m1的被碰小球的质量关系是m1大于m1．（1）如果碰撞过程系统动量守恒，以水平向右为正方向，由动量守恒定律定律得：m1v1=m1v1+m1v3，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：m1v1t=m1v1t+m1v3t，得：m1OP=m1OM+m1ON，实验需要测量：两球的质量、两球落点和水平位移，故选ADE．（3）由（1）可知，实验需要验证的表达式为：m1OP=m1OM+m1ON．12、②④②【解析】

（1）在本实验中应选择直径相同的小球，为了让M球碰后反弹，要用质量小的小球去碰撞质量大的小球；由给出的小球可知，只能选用②④两球，且应用②球去碰撞④小球；（2、3）小球与轨道间的摩擦可忽略，小球运动过程机械能