北师大长春附属学校2022-2023学年物理高二下期末学业质量监测试题含解析

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，在一根张紧的绳子上挂几个摆，其中A、B的摆长相等．先让A摆振动起来，B、C、D三个摆随后也跟着振动起来，则稳定时A．三个摆振动的振幅大小相等B．三个摆的振幅大小不同，B摆的振幅最大C．B摆的振动周期最大，D摆的振动周期最小D．D摆的振动周期最大，C摆的振动周期最小2、带电粒子M和N，先后以不同的速度沿PO方向射入圆形匀强磁场区域，运动轨迹如图所示。不计重力，下列分析正确的是（）A．M带正电，N带负电 B．M和N都带正电C．M带负电，N带正电 D．M和N都带负电3、甲、乙、丙三个长度、横截面都相同的金属导体分别接入电路后各自进行测量，把通过上述导体的电流I、导体两端电压U在U﹣I坐标系中描点，O为坐标原点，甲、乙、丙三个点恰好在一条直线上，如图所示，则下列表述中正确的是（）A．甲电阻率最小B．乙电阻率最小C．丙电阻率最小D．三个电阻率一样大4、μ子与氢原子核（质子）构成的原子称为μ氢原子（hydrogenmuonatom），它在原子核的物理研究中有很重要作用，如图μ氢原子的能级示意图。假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于n=2能级的μ氢原子，μ氢原子吸收光子后，发出频率为ν1.ν2.ν3.ν4.ν5和A．hν3B．h(ν55、北京至上海的高铁里程约，京沪高铁“复兴号”列车提速至，使运行时间缩短至4个半小时．下列说法正确的是A．4个半小时指的是时刻B．是指列车的平均速度C．由题目信息可以估算列车在任意段时间内的平均速度D．研究“复兴号”列车经过某一站牌的时间，不能将其看做质点6、细绳拴一个质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平弹簧支撑，小球与弹簧不粘连，平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°，如图所示(已知cos53°＝0.6，sin53°＝0.8)，以下说法正确的是()A．小球静止时弹簧的弹力大小为mgB．小球静止时细绳的拉力大小为mgC．细线烧断瞬间小球的加速度立即为gD．细线烧断瞬间小球的加速度立即为g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，正方体真空盒置于水平面上，它的ABCD面与EFGH面为金属板，其他面为绝缘材料。ABCD面带负电，EFGH面带正电，从小孔P沿水平方向以相同速率射入三个带负电的小球a、b、c，最后分别落在1、2、3三点，则下列说法正确的是A．三个小球在真空盒中都做类平抛运动B．三个小球在空中运动时间相同C．c球落在平板上时速度最大D．c球所带电荷量最少8、如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，金属棒与两导轨始终保持垂直，并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在水平匀强磁场中，金属棒在竖直向上的恒力F作用下匀速上升的一段时间内，下列说法正确的是A．金属棒中的电流方向向右B．金属棒受到的安培力方向向下C．恒力F做的功等于金属棒机械能的增加量D．金属棒克服安培力做功，其数值等于电路中产生的焦耳热9、据2006年12月12日报道，人们关心的青藏铁路贯通安然进入第一冬的运营，情况表明各项安全指标正常．这里面攻克冻土难关是最大的技术性课题．采用的技术路线为“主动降温，冷却地基，保护冻土”．其中一项措施被称为“热棒”的技术．如图所示，在路基内横向埋设水平管道，在冬季，管内工作介质由液态变为气态，冷空气在管内对流，加强了路基散发到空气中，这样有利于降低基底地温，提高冻土的稳定性．在暖季，热棒则停止工作．下列关于“热棒”工作原理的叙述中正确的是（）A．冬季在水平管道中，液体介质变为气体，内能不变B．冬季在水平管道中，液体汽化，吸收热量，降低了路基的温度C．在暖季，热棒停止工作，这说明热量不可能由低温物传到高温物体D．在暖季，热棒停止工作，防止热量由空气传到路基低部10、一辆小汽车以30m/s的速度匀速行驶在高速公路上，突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急刹车，刹车过程中刹车失灵．如图所示，图线a、b分别为小汽车和大卡车的v－t图象(忽略刹车反应时间)，以下说法正确的是()A．因刹车失灵前小汽车已减速，故不会发生追尾事故B．在t＝3s时发生追尾事故C．在t＝5s时发生追尾事故D．若紧急刹车时两车相距45米，则不会发生追尾事故且两车最近时相距10米三、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）某同学用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验。先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端静止放置，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次。（1）本实验必须测量的物理量有______________________；A．斜槽轨道末端到水平地面的高度HB．小球a、b的质量ma、mbC．小球a、b的半径r

D．小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t

E．记录纸上O点到各落地区域中心点A、B、C的距离OA、OB、OC

F．a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h（2）根据实验要求，ma__________mb（填“大于”、“小于”或“等于”）；（3）放上被碰小球后，两小球碰后是否同时落地？______（填“是”或“否”）；如果不是同时落地，对实验结果有没有影响？______（填“有”或“无”）（不必作分析）；（4）按照本实验方法，验证动量守恒的验证式是_______________________________。（用“（1）”中所给的有关字母表示）12．（12分）某同学参加了一物理兴趣小组，想通过实验测量一个待测电阻的阻值，实验室内除待测电阻外还有如下器材：A．电阻箱B．滑动变阻器C．灵敏电流计GD．不计内阻的恒定电源EE．开关、导线若干（1）指导教师先让该同学对如图1所示电路进行分析，调节四个电阻箱的阻值，当a、b之间的电流表G无示数时（此时也称为“电桥平衡”），则a、b两点间的电势差________（选填“为零”或“不为零”），4个电阻之间的关系是：____________（用表示）．（2）该同学还受此启发很快设计了如图2所示电路，并按照以下步骤就测出了：A．按图2接好电路，调节_________，P为滑动变阻器的滑头，当G表示数为零时，读出此时电阻箱阻值；B．将与电阻箱R互换位置，并且控制_________不动，再次调节_________，直至电桥再次平衡时，读出此时电阻箱阻值；C．由以上数据即可得的阻值，其大小为=____________．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）如图所示，半径为R的半圆形玻璃砖，其中AB⊥OP，OP=，从P点发射出两束不同的光线PM和PN，经玻璃砖折射后均与OP平行射出，已知玻璃砖对PN光线的折射率为，图中i=60°，α=53°，且sin53°=0.8，求：①玻璃砖对PM光线的折射率；②两条出射光线间的距离；14．（16分）的质量为3.016050u，质子的质量为1.007277u，中子的质量为1.008665u.1u相当于931.5MeV.则：(计算结果保留两位有效数字)(1)一个质子和两个中子结合为氚核时，是吸收能量，还是放出能量？吸收或放出的能量又为多少？(2)氚核的结合能和比结合能各为多少?15．（12分）如图所示，竖直放置的均匀细U型试管，右管足够长且管口开口．初始时左管内被水银封闭的空气柱长16cm，气体温度为，左右两管水银面等高且水银面到U型试管底部的高度为12cm．已知大气压强为．①现对左侧封闭气体降温，直至两侧水银面形成10cm长的高度差．则此时气体的温度为多少摄氏度？②若将温度控制在，从右侧管口缓慢抽出水银，则至少抽出多少长度的水银，可以使得左侧管内气体恢复最初的长度？

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】

AB、由A摆摆动从而带动其它3个单摆做受迫振动，受迫振动中，当固有频率等于驱动力频率时，出现共振现象，振幅达到最大，由于B摆的固有频率与A摆的相同，故B摆发生共振，振幅最大，故A错误，B正确；CD、受迫振动的频率等于驱动力的频率，故其它各摆振动周期跟A摆相同，CD错误．2、C【解析】试题分析：由左手定则可知，粒子N向上偏转，则受到的洛伦兹力向上，粒子带正电；粒子M向下偏转，则受到的洛伦兹力向下，粒子带负电；故选C.考点：左手定则3、C【解析】

根据U=IR可知，U﹣I图象的斜率的大小表示电阻，根据给出的点得出对应的图线如图所示：甲的斜率最大，那么其对应的电阻最大，丙的斜率最小，那么其对应的电阻最小；由于三个长度、横截面积均相同的金属导体，由电阻定律R=ρLS可知，电阻率ρ=RSL，因此甲的电阻率最大，丙的电阻率最小；故C4、A【解析】

μ子吸收能量后从n=2能级跃迁到较高m能级，然后从m能级向较低能级跃迁，若从m能级向低能级跃迁时如果直接跃迁到基态n=1能级，则辐射的能量最大，否则跃迁到其它较低的激发态时μ子仍不稳定，将继续向基态和更低的激发态跃迁，即1、2、3…m任意两个轨道之间都可以产生一种频率的辐射光，故总共可以产生的辐射光子的种类为Cm2=m(m-1)2=6，解得m=4，即μ子吸收能量后先从n=2能级跃迁到n=4能级，然后从n=4能级向低能级跃迁。辐射光子的按能量从小到大的顺序排列为4能级到3能级，能级3到能级2，能级4到能级2，能级2到能级1，能级3到能级1，能级4到能级1．所以能量E与【点睛】本题需要同学们理解μ子吸收能量后从较低能级跃迁到较高能级，而较高能级不稳定会自发的向较低能级跃迁，只有跃迁到基态后才能稳定，故辐射光子的种类为Cn5、D【解析】4个半小时对应时间轴上的一段，所以是时间间隔．故A错误；由题可知350km/h是列车运动的最大速度，不是平均速度，故B错误；不知道各段的位移与时间，所以不能估算列车在任意一段时间内的平均速度．故C错误；当研究“复兴号”列车经过某一站牌的时间时，列车的长度是关键，所以不能将其看做质点．故D正确．故选D．点睛：本题考查平均速度、瞬时速度、最大速度、时间与时刻及质点参考系的概念；对于相近概念一定要准确掌握它们的异同点，作到准确区分．6、D【解析】

A、B、小球静止时，分析受力分析，如图所示：由平衡条件得：弹簧的弹力大小为：，细绳的拉力大小为；故A错误，B错误．C、D、细绳烧断瞬间弹簧的弹力不变，则小球所受的合力与烧断前细绳拉力的大小相等、方向相反，则此瞬间小球的加速度大小为：，则小球不会做自由落体运动，故D正确，C错误．故选D．【点睛】本题中小球先处于平衡状态，由平衡条件求解各力的大小，后烧断细绳，小球处于非平衡条件，抓住细绳烧断瞬间弹簧的弹力不会突变是关键．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、BC【解析】

A．ABCD面带负电，EFGH面带正电，则正方体内电场方向水平向左，带负电的小球所受电场力水平向右，带负电的小球以水平向右的速度进入正方体内，小球水平方向做匀加速直线运动，竖直方向只受重力且无初速，则小球竖直方向做自由落体运动，小球在真空盒中做的不是类平抛运动，故A项不符合题意；B．小球竖直方向做自由落体运动，下落的高度相同，三个小球在空中运动时间相同，故B项符合题意；C．设小球落在平板上时，水平方向速度为vxx=小球c水平方向位移最大，则小球c落在平板上时水平速度最大，三小球竖直方向运动情况相同，三小球落在平板上时竖直速度相同，据速度的合成知，c球落在平板上时速度最大，故C项符合题意；D．据运动学公式和牛顿第二定律可得：qE由于三小球的质量关系未知，所以三球所带电荷量关系不确定，故D项不符合题意。8、BD【解析】

A.由右手定则可知，金属棒中的电流方向向左，故A错误；B.金属棒中的电流方向向左，由左手定则可知，金属棒受到的安培力方向向下，故B正确；C.由功能关系可知，力F做的功与安培力做功的代数和等于机械能的增加量，故C错误；D.根据功能关系可知，金属棒克服安培力做功，其数值等于电路中产生的焦耳热，故D正确。9、BD【解析】冬季在水平管道中，液体介质变为气体，吸收热量，这样就降低了路基的温度，A错B正确；热量不可能由低温物体传到高温物体而不引起其他变化，C错；在暖季，热棒停止工作，水平管道中为液体介质，防止热量由空气通过对流传到路基底部，使路基温度升高，造成冻土融化，给行车造成威胁，D对．10、BD【解析】

根据速度-时间图象所时间轴所围“面积”大小等于位移，由图知，t=3s时，b车的位移为：sba车的位移为：sa则sa-s当速度相等时，a车的位移为：sb车的位移为：sb'综上所述BD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、BE大于否无ma【解析】

根据动量守恒定律求出需要验证的表达式，然后根据表达式分析答题；为防止碰撞过程入射小球反弹，入射小球的质量应大于被碰球的质量；根据图示装置与小球的运动情况，结合动量守恒定律即可分析答题。【详解】第一空第五空．小球离开轨道后做平抛运动，小球在空中的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，则mav0=mav第二空．为防止碰撞过程入射小球反弹，入射小球的质量应大于被碰球的质量，即：ma第三空第四空．由图所示装置可知，碰撞后b球在前，a球在后，碰撞后两球都平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间相等，由于b先抛出，则b球先落地。由于两球离开轨道后都做平抛运动，运动时间相等，它们的水平位移与初速度成正比，球落地先后对实验没有影响。【点睛】本题主要考查了验证动量守恒定律的实验，包括对实验器材和实验原理的分析，较为简单。12、为零A、RB、PRC、【解析】（1）电流表G无示数，说明两点间电势相同，故电势差为零；根据原理可知两端的电压相同，根据欧姆定律可得，化简可得（2）由题意可知，李明采用电桥平衡法进行实验；故应调节R，使G表中电流为零，此时读出，则与的比值等于滑动变阻器左右两边电阻的比值；

B、应控制P不动