北京市人民大学附属中学2023年高二物理第二学期期末达标测试试题含解析

2022-2023学年高二下物理期末模拟试卷注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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，长方形物体各个面与水平地面间的动摩擦因数均相同，使物体以甲、乙、丙三种方式在水平地面上滑行，物体受到的摩擦力分别为、、，则（）A．B．C．D．2、三束单色光1、2和3的波长分别为1、2和3（1＞2＞3）．分别用这三束光照射同一种金属．已知用光束2照射时，恰能产生光电子．下列说法正确的是（）A．用光束1照射时，能产生光电子B．用光束3照射时，不能产生光电子C．用光束2照射时，光越强，产生的光电子的最大初动能越大D．用光束2照射时，光越强，单位时间内产生的光电子数目越多3、甲为质量M=1kg的绝缘底板座静止在动摩擦因数μ1=0.1的粗糙水平地面上，位于磁场中的正方形金属框ABCD为动力源，其质量m=1kg，边长为1m，电阻为116Ω，与绝缘板间的动摩擦因数μ2=0.4，OO'为AD、BC的中线，在金属框内有可随金属框同步移动的磁场，OO'CD区域内磁场的磁感应强度B1随时间t的变化情况如图乙所示，CD恰在磁场边缘以外；OO'BA区域内磁场的磁感应强度B2随时间t的变化情况如图并所示，AB恰在磁场边缘以内，若绝缘板足够长且认为绝缘板与地面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，从t=0A．金属框产生的感应电动势为1VB．金属框受到的安培力大小16NC．若金属框固定在绝缘板上，金属框的加速度为6m/D．若金属框不固定，金属框的加速度为4m/s24、由于微小形变不易直接观察，某探究学习小组利用如图所示的实验装置，观察玻璃瓶在压力作用下发生的微小形变，该实验体现了（）A．控制变量法 B．放大的思想 C．比较的方法 D．等效的方法5、一个质量为1kg的物体放在粗糙的水平地面上，今用最小的拉力拉它，使之做匀速直线运动，已知这个最小拉力大小为6N，取g=10m/s2，则下列关于物体与地面间的动摩擦因数μ的取值，正确的是()A．μ=916 B．μ=43 C．μ=34 D．6、关于近代物理知识，下列说法正确的是A．放射性元素的半衰期随温度升高而减小B．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应C．在黑体辐射中，随着温度的升高，辐射强度的极大值向频率较大的方向移动D．原子核的结合能越大，原子核越稳定二、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、甲、乙两单摆在同一地点做简谐运动时的振动图象如图所示，则可知（）A．甲、乙两单摆的周期之比为2：1B．甲、乙两单摆的摆长之比为2：1C．0.5s至1s过程中，甲摆球的速度减小D．t=0.5s时甲摆球势能最大，乙摆球动能最大8、如图，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平，两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，与极板距离相等．现同时释放a、b，它们由静止开始运动，在随后的某时刻t，a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，a、b间的相互作用和重力可忽略．下列说法正确的是（）A．a的质量比b的大B．在t时刻，a的动能比b的大C．在t时刻，a和b的电势能相等D．在t时刻，a和b的动量大小相等9、甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动，其速度-时间图象分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在t1时刻并排行驶。下列说法正确的是A．t2时刻甲车在前乙车在后B．t2时刻乙车在前甲车在后C．甲车的速度先减小后增大D．乙车的加速度先减小后增大10、回旋加速器是加速带电粒子的装置。其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是A．增大磁场的磁感应强度B．增大匀强电场间的加速电压C．增大D形金属盒的半径D．减小狭缝间的距离三、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）某兴趣小组在对2B铅笔芯的导电性能进行测量时，先用万用表粗测其阻值为15Ω，可供选择的实验器材有：电压表V(0-6V，内阻约为10KΩ)电流表A1(0-100mA，内阻约为5Ω)电流表A2(0-500mA，内阻约0.5Ω)滑动变阻器R1(0-20Ω)滑动变阻器R2(0-1KΩ)直流电源E=10V，导线开关若干(1)在上述器材中电流表应选择___________，滑动变阻器应选择___________。(2)根据实验原理、实验目的，使实验误差尽量小而选择实验电路请在图中用笔划线代替导线，把实验仪器连接成完整电路___________。(3)若铅笔芯长为L，直径为D，电压表读数为U，电流表读数为I，则铅笔芯的电阻率表达式为___________。(用题中给定字母表示)12．（12分）为了测定滑块M与长木板间的动摩擦因数，某同学将长木板的一端通过转轴固定在水平面上，另一端用垫块垫起形成一个倾角θ,在长木板的另一端固定一个定滑轮，在垫块上安装一个光电门，在重物m上固定一个窄挡光条，通过一条轻质细线将重物和滑块连接起来并绕过定滑轮，如图所示．现让重物从某标记位置处由静止释放，它牵引滑块运动，若测得标记处与光电门间的距离为h,宽度为d的挡光条过光电门的时间为t,且M=m,则滑块与长木板间的动摩擦因数为μ=_______．实验过程中h越大，实验测量结果_______

(填“越精确”“越不精确”或“都一样”)；在保持h不变的情况下，调节垫块使倾角θ越大，则实验测量结果_______

(填“越精确”“越不精确”或“都一样”)．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）一带电微粒在如图所示的正交匀强电场和匀强磁场中的竖直平面内做匀速圆周运动，求：(1)该带电微粒的电性？(2)该带电微粒的旋转方向？(3)若已知圆的半径为r，电场强度的大小为E，磁感应强度的大小为B，重力加速度为g，则线速度为多少？14．（16分）一竖直放置、缸壁光滑且导热的柱形气缸内盛有一定量的氮气，被活塞分割成Ⅰ、Ⅱ两部分；达到平衡时，这两部分气体的体积相等，上部气体的压强为，如图（a）所示。若将气缸缓慢倒置，再次达到平衡时，上下两部分气体体积之比为3∶1，如图（b）所示。设外界温度不变。已知活塞面积为S，重力加速度大小为g，求活塞的质量。15．（12分）如图所示，直线MN上方为磁感应强度为B的足够大的匀强磁场．一质子（质量为m、电荷量为e）以v的速度从点O与MN成30°角的方向射入磁场中，求：(1)质子从磁场中射出时距O点多远？(2)质子在磁场中运动的时间为多少？(要做出粒子运动轨迹图)

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】

根据Ff=μFN可知，滑动摩擦力的大小只与动摩擦因数和正压力有关，与接触面积无关，故选A.2、D【解析】

AB、依据波长与频率的关系：=，因1＞2＞3，所以单色光的频率1＜2＜3；由于用光束2照射金属时，恰能产生光电子，因此用光束1照射时，不能产生光电子，而用光束3照射时，一定能产生光电子，故A、B错误；CD、用光束2照射时，光越强，单位时间内产生的光电子数目越多，而由光电效应方程：Ekm=h﹣W可知，光电子的最大初动能与光的强弱无关，故C错误，D正确．3、D【解析】ABC、金属框固定在绝缘板上，由题意得E=ΔB1Δt·1FAB-μ1(M+m)g=(M+m)aD、金属框不固定，对金属框进行受力分析，假设其相对绝缘板滑动，有：Ff1=μ2mg=0.4×1×10N=4N，对金属框应用牛顿第二定律得：FAB-Ff1=ma1，解得a1=4m/s2故选D。【点睛】面积O′OAB内磁通量发生变化，回路中有感应电流产生，由此可以求出回路中电流的大小，线框受安培力和摩擦力作用，由此可以求出线框的加速度大小以及安培力的大小。4、B【解析】图是演示玻璃瓶在压力作用下发生形变的装置中，用力挤压玻璃瓶，玻璃瓶发生形变，细管中水柱上升，由于管子较细，上升的高度较大，将玻璃瓶微小的形变放大，能直观的观察到形变，体现了放大的思想，故选项B正确．点睛：我们在学习物理知识的同时，还要学习物理学上常用的科学研究方法．基础题．5、C【解析】

物体在水平面上做匀速直线运动，可知拉力在水平方向的分力与滑动摩擦力相等。以物体为研究对象，受力分析如图所示，因为物体处于平衡状态。水平方向有Fcosα＝μFN，竖直方向有Fsinα＋FN＝mg。联立可解得：F=μmgcosa+μsina=μmg1+μ2sin(a+ϕ)，当α＋φ＝90°时，sin(α＋φA.μ=916，与结论不相符，选项AB.μ=43，与结论不相符，选项BC.μ=34，与结论相符，选项CD.μ=35，与结论不相符，选项D6、C【解析】A.放射性元素的半衰期只与原子核本身有关，与温度的高低没有关系，故A错误；B．太阳内部发生的核反应是核聚变反应，即热核反应，故B错误；C．在黑体辐射中，随着温度的升高，辐射强度的极大值向频率较高的方向移动，故C正确；D.原子核的比结合能越大，原子核越稳定，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、AD【解析】

根据图像得到两个单摆的周期之比；结合周期公式求出甲乙两摆的摆长之比；根据摆球的位置分析其速度、动能和重力势能。【详解】A．由图知甲、乙两单摆的周期分别为2s、1s，则周期之比为2：1，故A正确；B．由单摆周期公式，可得摆长，可知摆长L与T2成正比，因此甲、乙两单摆的摆长之比为4：1，故B错误；C．0.5s至1s过程中，甲摆球位移在减小，摆球是从最高点向平衡位置运动，甲摆球的速度增大，故C错误；D．t=0.5时，甲摆在位移最大处即最高点，甲摆球势能最大。乙摆球位移为0，处在平衡位置，速度最大，则乙摆球动能最大，故D正确。【点睛】本题主要考查了对单摆振动图像的理解，较为简单。8、BD【解析】试题分析本题考查电容器、带电微粒在电场中的运动、牛顿运动定律、电势能、动量定理及其相关的知识点．解析根据题述可知，微粒a向下加速运动，微粒b向上加速运动，根据a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，可知a的加速度大小大于b的加速度大小，即aa>ab．对微粒a，由牛顿第二定律，qE=maaa，对微粒b，由牛顿第二定律，qE=mbab，联立解得：>，由此式可以得出a的质量比b小，选项A错误；在a、b两微粒运动过程中，a微粒所受合外力等于b微粒，a微粒的位移大于b微粒，根据动能定理，在t时刻，a的动能比b大，选项B正确；由于在t时刻两微粒经过同一水平面，电势相等，电荷量大小相等，符号相反，所以在t时刻，a和b的电势能不等，选项C错误；由于a微粒受到的电场力（合外力）等于b微粒受到的电场力（合外力），根据动量定理，在t时刻，a微粒的动量等于b微粒，选项D正确．点睛若此题考虑微粒的重力，你还能够得出a的质量比b小吗？在t时刻力微粒的动量还相等吗？在t时间内的运动过程中，微粒的电势能变化相同吗？9、AD【解析】

AB.已知在t1时刻，两车并排行驶，在t1-t2时间内，甲图线与时间轴围成的面积大，则知甲通过的位移大，可知t2时刻，甲车在前，乙车在后。故A正确、B错误。C.由图像可知，甲车的速度先增大后减小，选项C错误；D.图线切线的斜率表示加速度，可知乙车的加速度先减小后增大。故D正确。10、AC【解析】

带电粒子在电场中加速，在磁场中回旋，最后从磁场离开，离开时由洛伦兹力提供向心力，有：解得：则最大动能为知最大动能与加速的电压U无关，狭缝间的距离d无关，与磁感应强度B的大小和D形盒的半径R有关，故增大磁感应强度B和D形盒的半径R，可以增加粒子的动能，故AC正确，BD错误。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、A2R1电路图见解析.【解析】

第一空.电路中可能达到的最大电流为，可知电流表选择A2；第二空.滑动变阻器要接成分压电路，则选择阻值较小的R1；第三空.因电压表的内阻远大于待测电阻的阻值，则测量电路接成电流表外接，如图；第四空.由欧姆定律：，由，解得.12、越精确越不精确【解析】根据题意知挡光条过光电门的速度为，重物下降h的过程中，联立解得．实验过程中h越大，挡光条过光电门的时间越短，速度测量越准确，误差越小；倾角θ越大，滑块滑动的加速度越小，挡光条过光电门的时间越长，速度测量越不准确，误差越大．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)负电荷(2)逆时针(3)gBrE【解析】

(1)带电粒子在重力场、匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动，可知，带电微粒受到的重力和电场力是一对平衡力，重力竖直向下，所以电场力竖直向上，与电场方向相反，故可知带电微粒带负电荷．(2)磁场方向向外，洛伦