2022屆北京市人民大學(xué)附屬中學(xué)物理高二第二學(xué)期期末綜合測(cè)試模擬試題含解析

2021-2022高二下物理期末模擬試卷考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、鐵路在彎道處的內(nèi)外軌道高低是不同的，已知內(nèi)外軌道對(duì)水平面傾角為θ，彎道處的圓弧半徑為r，若質(zhì)量為m的火車轉(zhuǎn)彎時(shí)速度小于，則（）A．內(nèi)軌對(duì)內(nèi)側(cè)車輪輪緣有擠壓B．外軌對(duì)外側(cè)車輪輪緣有擠壓C．這時(shí)鐵軌對(duì)火車的作用力等于mgD．這時(shí)鐵軌對(duì)火車的作用力小于mg2、如圖，兩物塊P、Q置于水平地面上，其質(zhì)量分別為m、2m，兩者之間用水平輕繩連接。兩物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，重力加速度大小為g，現(xiàn)對(duì)Q施加一水平向右的拉力F，使兩物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，輕繩的張力大小為A． B． C． D．3、如圖所示，放在條形磁鐵磁場(chǎng)中的軟鐵棒被磁化后的極性是()A．C棒未被磁化 B．A棒左端為S極C．B棒左端為N極 D．C棒左端為S極4、一質(zhì)點(diǎn)位于x=﹣1m處，t=0時(shí)刻沿x軸正方向做直線運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖象如圖所示．下列說(shuō)法正確的是（）A．0～2s內(nèi)和0～4s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的平均速度相同B．t=4s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)在x=2m處C．第3s內(nèi)和第4s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)位移相同D．第3s內(nèi)和第4s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)加速度的方向相反5、如圖所示，A、B兩物體相距x＝3m，物體A以vA＝4m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，而物體B此時(shí)的速度vB＝10m/s，只在摩擦力作用下向右做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為α＝2m/s2，那么物體A追上物體B所用的時(shí)間為（）A．6s B．7s C．8s D．9s6、下列核反應(yīng)方程中，屬于α衰變的是A．B．C．D．二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、關(guān)于原子核中質(zhì)子和中子的說(shuō)法，正確的是()A．原子核中質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)一定相等B．穩(wěn)定的重原子核里，質(zhì)子數(shù)比中子數(shù)少C．原子核都是非常穩(wěn)定的D．由于核力的作用范圍是有限的，核力具有飽和性，不可能無(wú)節(jié)制地增大原子核而仍穩(wěn)定存在8、如圖甲所示，為一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)刻的波形圖，P、Q為介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象，則（）A．t＝0.3s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q離開平衡位置的位移比質(zhì)點(diǎn)P的位移大B．t＝0.5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的速度大于質(zhì)點(diǎn)P的速度C．t＝0.5s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的加速度小于質(zhì)點(diǎn)P的加速度D．0～0.5s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)的路程為0.5m9、a、b兩種單色光以相同的入射角從半圓形玻璃磚的圓心O射向空氣，其光路如圖所示．下列說(shuō)法正確的是（）A．a(chǎn)光由玻璃射向空氣發(fā)生全反射時(shí)的臨界角較小B．該玻璃對(duì)a光的折射率較小C．b光的光子能量較大D．b光在該玻璃中傳播的速度較大10、如圖所示，A、B兩球穿過(guò)光滑水平桿，兩球間用一細(xì)繩連接，當(dāng)該裝置繞豎直軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩球在桿上恰好不發(fā)生滑動(dòng).若兩球質(zhì)量之比mA∶mB＝2∶1，那么關(guān)于A、B兩球的下列說(shuō)法中正確的是()A．A、B兩球受到的向心力之比為2∶1B．A、B兩球角速度之比為1∶1C．A、B兩球運(yùn)動(dòng)半徑之比為1∶2D．A、B兩球向心加速度之比為1∶2三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過(guò)程。11．（6分）如圖所示，為“驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。已知a、b小球的質(zhì)量分別為ma、mb，半徑相同，圖中P點(diǎn)為單獨(dú)釋放a球的平均落點(diǎn)，M、N是a、b小球碰撞后落點(diǎn)的平均位置.(1)本實(shí)驗(yàn)必須滿足的條件是___________.A．斜槽軌道必須是光滑的B．斜槽軌道末端的切線水平C．入射小球每次都從斜槽上的同一位置無(wú)初速度釋放D．入射球與被碰球滿足ma=mb(2)為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，需要測(cè)量OP間的距離x1、OM間的距離x2和___________.(3)為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒，需驗(yàn)證的關(guān)系式是___________.12．（12分）“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中(1)部分實(shí)驗(yàn)步驟如下，請(qǐng)完成有關(guān)內(nèi)容：A．將一根橡皮筋的一端固定在貼有白紙的豎直平整木板上，另一端綁上兩根細(xì)線．B．在其中一根細(xì)線掛上5個(gè)質(zhì)量相等的鉤碼，使橡皮筋拉伸，如圖甲所示，記錄：________、________、________.C．將步驟B中的鉤碼取下，分別在兩根細(xì)線上掛上4個(gè)和3個(gè)質(zhì)量相等的鉤碼，用兩光滑硬棒B、C使兩細(xì)線互成角度，如圖乙所示，小心調(diào)整B、C的位置，使________________________________________________________________________，記錄__________________________________________________________________．(2)如果“力的平行四邊形定則”得到驗(yàn)證，那么圖乙中cosα四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，物體A和B靜止在光滑水平面上，質(zhì)量m1＝2kg的物體A獲得一個(gè)水平向右的沖量I=6N?S，以v0的速度向右運(yùn)動(dòng)，與質(zhì)量m2＝1kg的物體B發(fā)生碰撞，碰后物體（1）速度v0（2）碰后物體A的速度v114．（16分）在一周期性變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一圓形閉合線圈，線圈平面與磁場(chǎng)垂直，如圖甲所示，規(guī)定圖中磁場(chǎng)方向?yàn)檎?。已知線圈的半徑為r、匝數(shù)為N，總電阻為R，磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值為B0，變化周期為T，磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙所示變化。求：（1）在0~內(nèi)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流的大小I1；（2）規(guī)定甲圖中感應(yīng)電流的方向?yàn)檎较颍趫D丙中畫出一個(gè)周期內(nèi)的i-t圖象，已知圖中；（3）在一個(gè)周期T內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱Q。15．（12分）某透明物體的橫截面如圖所示，其中ABC為直角三角形，AB為直角邊，長(zhǎng)度為2L，，ADC為一圓弧，其圓心在AC邊的中點(diǎn)，此透明物體的折射率為n=2.1．若一束寬度與AB邊長(zhǎng)度相等的平行光從AB邊垂直射入透明物體，試由光路圖畫出光線從ADC圓弧射出的區(qū)域，并求此區(qū)域的圓弧長(zhǎng)度s．（不考慮經(jīng)ADC圓弧反射后的光線）

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解析】

AB．火車的重力和軌道對(duì)火車的支持力的合力恰好等于需要的向心力時(shí)此時(shí)火車的速度正好是由題知，質(zhì)量為m的火車轉(zhuǎn)彎時(shí)速度小于需要的向心力減小，而重力與支持力的合外力不變，所以合外力大于所需要的向心力，內(nèi)軌就要對(duì)火車產(chǎn)生一個(gè)向外的力來(lái)抵消多余的力，所以此時(shí)內(nèi)軌對(duì)內(nèi)側(cè)車輪輪緣有擠壓，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．當(dāng)內(nèi)外軌沒(méi)有擠壓力時(shí)，受重力和支持力且當(dāng)質(zhì)量為m的火車轉(zhuǎn)彎時(shí)速度小于時(shí)，內(nèi)軌對(duì)火車的作用力沿著軌道平面，此時(shí)支持力與內(nèi)軌對(duì)火車沿斜面的作用力的合力即為鐵軌對(duì)火車的作用力，由于兩力相互垂直，則合力一定大于，故CD錯(cuò)誤。故選A。2、D【解析】

根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)PQ的整體：；對(duì)物體P：；解得，故選D.3、B【解析】

磁化后的磁極應(yīng)與電磁鐵的極性有必然的關(guān)系，可由磁極間的相互作用判定．【詳解】由圖可知，各磁體均處在磁場(chǎng)中，故均可以被磁化；磁化后磁體的N極指向應(yīng)與磁感線的方向相同，則可知，A的左端為S極，B的左端為S極，C的左端為N極；故只有B正確?！军c(diǎn)睛】此題考查了磁化現(xiàn)象，要解決此題首先要明確磁化后的磁體的NS極與原磁體的NS極之間的位置關(guān)系．可以通過(guò)磁極間的相互作用或磁感線的方向進(jìn)行判斷．4、B【解析】根據(jù)圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移，在時(shí)間軸上方的位移為正，下方的面積表示位移為負(fù)，則知0～2s內(nèi)和0～4s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的位移相同，但所用時(shí)間不同，則平均速度不同，故A錯(cuò)誤．

0-2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移為△x=×（1+2）×2m=3m，2-4s內(nèi)位移為零，則t=4s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的位移是3m，t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)位于x=-1m處，則t=2s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)在x′=x+△x=2m處，故B正確．第3s內(nèi)和第4s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)位移大小相同，但方向不同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；速度圖線的斜率表示加速度，直線的斜率一定，加速度是一定的，則知第3s內(nèi)和第4s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)加速度的方向相同，故D錯(cuò)誤．故選B.點(diǎn)睛：本題是速度圖象問(wèn)題，考查理解物理圖象意義的能力，關(guān)鍵要抓住速度圖象“斜率”表示加速度，“面積”表示位移．5、B【解析】B物體減速到零所用的時(shí)間為：5s內(nèi)A運(yùn)動(dòng)的位移為：5s內(nèi)B運(yùn)動(dòng)的位移為：此時(shí)A、B兩物體的距離為所以A再運(yùn)動(dòng)8m追上B，運(yùn)動(dòng)8m的位移的時(shí)間為：所以物體A追上物體B所用的時(shí)間為故應(yīng)選B．點(diǎn)晴：本題是追擊問(wèn)題，特別要注意物體B做勻減速運(yùn)動(dòng)，要分清是減速過(guò)程追上還是靜止后被追上；第二種情況下的位移用位移時(shí)間公式求解時(shí)要注意時(shí)間是減速的時(shí)間，而不是總時(shí)間．6、B【解析】A是人工核反應(yīng)方程，是發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程，A錯(cuò)誤；B是U原子核分裂并只放射出氦原子核的反應(yīng)過(guò)程，屬于α衰變，B錯(cuò)誤；C是輕核的聚變反應(yīng)，C錯(cuò)誤；D釋放出一個(gè)電子，是β衰變的過(guò)程，D正確．二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BD【解析】原子核中質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)不一定相等，特別是在原子序數(shù)越大的原子核中，中子數(shù)比質(zhì)子數(shù)多，且原子序數(shù)大的和小的都沒(méi)有中等質(zhì)量原子核穩(wěn)定，故A、B、C錯(cuò)．又由于核力是短程力及飽和性的特點(diǎn)，使原子核不可能無(wú)節(jié)制的增大，故D正確．8、BC【解析】

A.如圖乙，0.3s時(shí)，yp＝-0.1m，質(zhì)點(diǎn)Q不在最大位移處，則yp＞yQ，故A錯(cuò)誤.BC.0.5s時(shí)，yp＝0.1m，質(zhì)點(diǎn)Q不在最大位移處，則vP＜vQ，aP＞aQ，故B，C均正確.D.由質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象可知，簡(jiǎn)諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播，0～0.4s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)的路程為0.4m，0.4s～0.5s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)Q回到起始位置并向下運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的路程大于0.1m，則0～0.5s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)的路程大于0.5m，故D錯(cuò)誤.9、BC【解析】

A．由光路圖可知，a、b兩種單色光以相同的入射角從半圓形玻璃磚的圓心O射向空氣，b光發(fā)生全反射，a光未發(fā)生全反射，可知b光發(fā)生全反射的臨界角較小，a光發(fā)生全反射的臨界角較大，故A錯(cuò)誤．B．根據(jù)sinC=1/n得，a光的臨界角較大，則a光的折射率較小，故B正確．C．a(chǎn)光的折射率小，則a光的頻率小，b光的折射率大，則b光的頻率大，根據(jù)E=hv知，b光的光子能量較大，故C正確．D．根據(jù)v=c/n得，b光的折射率較大，則b光在該玻璃中傳播的速度較小，故D錯(cuò)誤．故選BC．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道折射率、頻率、臨界角、在介質(zhì)中傳播速度之間的關(guān)系，通過(guò)臨界角的大小比較出折射率是解決本題的突破口．10、BCD【解析】由繩子的拉力提供向心力，繩子的拉力相等，所以向心力相等，向心力大小之比為1：1，故A錯(cuò)誤；同軸轉(zhuǎn)動(dòng)角速度相同，由繩子的拉力提供向心力，則有：mAω2rA=mBω2rB，解得：，故BC正確；根據(jù)a=ω2r得：，故D正確；故選BCD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過(guò)程。11、BCON間的距離x3(或)【解析】

第一空.A.“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，是通過(guò)平拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律求解碰撞前后的速度的，只要離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，對(duì)斜槽是否光滑沒(méi)有要求，故A錯(cuò)誤；B.要保證每次小球都做平拋運(yùn)動(dòng)，則軌道的末端必須水平，故B正確；C.要保證碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下，故C正確；D.為了保證小球碰撞為對(duì)心正碰，且碰后不反彈，要求ma＞mb，故D錯(cuò)誤.應(yīng)填BC.第二空.要驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律定律，即驗(yàn)證：，小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，它們拋出點(diǎn)的高度相等，在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，上式兩邊同時(shí)乘以t得：，得：，因此實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量：測(cè)量OP間的距離x1，OM間的距離x2，ON間的距離x3；第三空.由以上分析可知，實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證:，或.12、(1)B.鉤碼個(gè)數(shù)(或細(xì)線拉力)橡皮筋與細(xì)線結(jié)點(diǎn)的位置O細(xì)線的方向(說(shuō)明：能反映細(xì)線方向的其他記錄也可以)C．橡皮筋與細(xì)線結(jié)點(diǎn)的位置與步驟B中結(jié)點(diǎn)位置重合鉤碼個(gè)數(shù)和對(duì)應(yīng)的細(xì)線方向(2)從圖中可得：3【解析】試題分析：（1）本題中是通過(guò)鉤碼的個(gè)數(shù)測(cè)量力的大小的，故需要記錄鉤碼的個(gè)數(shù)，以及拉力的方向，即細(xì)線的方向使用兩個(gè)力拉動(dòng)時(shí)，需要將繩子的接點(diǎn)拉到相同的位置，即橡皮筋與細(xì)線結(jié)點(diǎn)的位置與步驟B中結(jié)點(diǎn)位置重合，記錄兩個(gè)力的方向，鉤碼的個(gè)數(shù)(2)從圖中可得cosα=F14mg，cosβ=F考點(diǎn)：本題考查力的平行四邊形定則．點(diǎn)評(píng)：本實(shí)驗(yàn)中的幾個(gè)重點(diǎn)：(1)等效性：合力和分力的效果要相同，所以在實(shí)驗(yàn)中橡皮筋結(jié)點(diǎn)每一次都到同一位置．(2)記錄合力的