2022屆北京師大二附中高二物理第二學期期末統(tǒng)考試題含解析

2021-2022高二下物理期末模擬試卷注意事項:1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2．答題時請按要求用筆。3．請按照題號順序在答題卡各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。4．作圖可先使用鉛筆畫出，確定后必須用黑色字跡的簽字筆描黑。5．保持卡面清潔，不要折暴、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、一定質量的理想氣體的狀態(tài)發(fā)生變化，經(jīng)歷了圖示A→B→C→A的循環(huán)過程，則（）A．氣體在狀態(tài)C和狀態(tài)A的內(nèi)能相等B．從狀態(tài)C變化到狀態(tài)A的過程中，氣體一定放熱C．從狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程中，氣體一定吸熱D．從狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程中，氣體分子平均動能減小2、如圖所示，在小車中懸掛一小球，若偏角θ未知，而已知擺球的質量為m，小球隨小車水平向左運動的加速度為a=2g，取g=10m/s2，則繩的張力為()A．20m B．433m C．3、如圖所示為一個做勻變速曲線運動的質點從A到E的運動軌跡示意圖，已知在B點的速度與加速度相互垂直，則下列說法中正確的是()A．D點的速率比C點的速率大B．A點的加速度與速度的夾角小于90°C．A點的加速度比D點的加速度大D．從A到D速度先增大后減小4、如圖，真空中a、b、c、d四點共線且等距．先在a點固定一點電荷＋Q，測得b點場強大小為E．若再將另一等量異種點電荷－Q放在d點時，則()A．b點場強大小為EB．c點場強大小為EC．b點場強方向向左D．c點電勢比b點電勢高5、傳感器在日常生活中有著廣泛的應用，它的種類多種多樣，其性能也各不相同.下列物品中用到了傳感器的是（）A．示波器B．真空冶煉爐C．回旋加速器D．火災報警器6、氣體的壓強是由于氣體分子的下列哪種原因造成的(

)A．氣體分子間的作用力 B．對器壁的碰撞力C．對器壁的排斥力 D．對器壁的萬有引力二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖，在斜面上木塊A與B的接觸面是水平的，繩子呈水平狀態(tài)，兩木塊均保持靜止．則關于木塊A和木塊B受力個數(shù)不可能為()A．2個和4個 B．3個和4個C．4個和4個 D．4個和5個8、如圖所示，一束光射向半圓形玻璃磚的圓心O，經(jīng)折射后分為兩束單色光a和b．下列判斷正確的是A．玻璃磚對a光的折射率小于對b光的折射率B．在玻璃磚中，a光的波長大于b光的波長C．在玻璃磚中，a光的傳播速度大于b光的傳播速度D．逐漸增大入射角，a光將比b光先發(fā)生全反射9、如圖所示，一絕熱容器被隔板K隔開a、b兩部分．已知a內(nèi)有一定量的稀薄氣體，b內(nèi)為真空．抽開隔板K后，a內(nèi)氣體進入b，最終達到平衡狀態(tài)．在此過程中()A．氣體對外界做功，內(nèi)能減少B．氣體不做功，內(nèi)能不變C．氣體壓強變小，溫度降低D．氣體壓強變小，溫度不變10、圖甲為磁控健身車，圖乙為其車輪處結構示意圖，在金屬飛輪的外側有磁鐵與飛輪不接觸，人用力蹬車帶動飛輪旋轉時，需要克服磁鐵對飛輪產(chǎn)生的阻礙，通過調節(jié)旋鈕拉線可以實現(xiàn)不同強度的健身需求（當拉緊旋鈕拉線時可以減少磁鐵與飛輪間的距離），下列說法正確的是A．飛輪受到的阻力主要來源于磁鐵對它的安培力B．人蹬車頻率一定時，拉緊旋鈕拉線，飛輪受到的阻力越小C．控制旋鈕拉線不動時，飛輪轉速越大，受到的阻力越小D．控制旋鈕拉線不動時，飛輪轉速越大，內(nèi)部的渦流越強三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某實驗小組為驗證動量守恒定律，將一輕彈簧壓縮并用細線拴住置于水平光滑桌面上，緊挨著壓縮后的輕彈簧兩端分別放置大小相等、質量不等的小球a和b，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，如題11圖所示．將細線燒斷，球被彈出，兩小球飛離桌面前都已離開彈簧．(1)若只需驗證動量守恒定律，請你在以下操作中選出最簡單有效的操作步驟________（只填寫操作步驟前的字母代號）A．用螺旋測微器測量出小球的直徑d；B．用刻度尺測量出桌面離水平地面的豎直高度h；C．用天平分別測量出a、b兩小球的質量ma和mb；D．用重錘線分別懸于小球a和b飛離桌子邊緣的位置，待其靜止時記下重錘在地面上的投影點O1、O2；E．燒斷細線，記下兩小球a和b第一次落地時的位置M點和N點；F．用刻度尺分別測量O1M的長度Sa和O2N的長度Sb；G．利用h、g（重力加速度）計算時間，再用Sa和Sb計算出兩球水平飛出速度va、vb．(2)請你寫出驗證動量守恒最簡單有效的關系式____________（選用d、h、ma、mb、g、Sa、Sb表示）．(3)若實驗小組還需測定燒斷細線前，壓縮彈簧儲存的彈性勢能．則彈性勢能的表達式EP=________（選用d、h、ma、mb、g、Sa、Sb表示）．12．（12分）如圖甲所示是小格同學測定當?shù)刂亓铀俣鹊难b置圖，他進行了如下操作：他先安裝好電磁打點計時器，打點計時器兩個接線頭與6V、50Hz交流電源相連將紙帶固定上重錘，并穿過打點計時器的限位孔，用夾子夾住紙帶上端待重錘穩(wěn)定于圖示位置，松開夾子后迅速接通電源打點，之后將打好點的紙帶取下準備處理數(shù)據(jù).(1)上述操作中不當之處有________(填正確答案標號)A．打點計時器接在低壓電源上了B．打點計時器安裝位置過高，使重錘初始位置離打點計時器太遠C．先放紙帶后接通電源(2)小致同學按照正確的操作得到了.條較為理想的紙帶，選擇某一點為0，依次每隔四個計時點取一個計數(shù)點編號為1、2、3、4、5......，由于不小心，紙帶被撕斷了，如圖乙所示請在在B、C、D三段紙帶中選出從紙帶A上撕下的那段應該是________(填正確答案標號)(3)依據(jù)小致打出的紙帶求得當?shù)刂亓铀俣却笮開_______m/s2.(結果保留三位有效數(shù)字)四、計算題：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明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，一個圓形線圈匝數(shù)n=1000，面積、電阻，在線圈外接一阻值為的電阻。把線圈放入一個勻強磁場中，磁場方向垂直線圈平面向里，磁場的磁感強度B隨時間變化規(guī)律如圖所示。求：（1）內(nèi)，回路中的感應電動勢和感應電流；（2）時，電阻兩端的電壓U。14．（16分）為適應太空環(huán)境，去太空旅行的航天員都要穿航天服．航天服有一套生命保障系統(tǒng)，為航天員提供合適的溫度、氧氣和氣壓，讓航天員在太空中如同在地面上一樣．假如在地面上航天服內(nèi)氣壓為1atm，氣體體積為2L，到達太空后由于外部氣壓低，航天服急劇膨脹，內(nèi)部氣體體積變?yōu)?L，使航天服達到最大體積．若航天服內(nèi)氣體的溫度不變，將航天服視為封閉系統(tǒng)．（1）求此時航天服內(nèi)的氣體壓強，并從微觀角度解釋壓強變化的原因．（2）由地面到太空過程中航天服內(nèi)氣體吸熱還是放熱，為什么？（3）若開啟航天服封閉系統(tǒng)向航天服內(nèi)充氣，使航天服內(nèi)的氣壓恢復到0.9atm，則需補充1atm的等溫氣體多少升？15．（12分）能量守恒定律、動量守恒定律、電荷守恒定律等等是自然界普遍遵循的規(guī)律，在微觀粒子的相互作用過程中也同樣適用．盧瑟福發(fā)現(xiàn)質子之后，他猜測：原子核內(nèi)可能還存在一種不帶電的粒子．（1）為尋找這種不帶電的粒子，他的學生查德威克用粒子轟擊一系列元素進行實驗．當他用粒子轟擊鈹原子核時發(fā)現(xiàn)了一種未知射線，并經(jīng)過實驗確定這就是中子，從而證實了盧瑟福的猜測．請你完成此核反應方程．（2）為了測定中子的質量，查德威克用初速度相同的中子分別與靜止的氫核與靜止的氮核發(fā)生彈性正碰．實驗中他測得碰撞后氮核的速率與氫核的速率關系是．已知氮核質量與氫核質量的關系是，將中子與氫核、氮核的碰撞視為完全彈性碰撞．請你根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算中子質量與氫核質量的比值．（3）以鈾235為裂變?nèi)剂系摹奥凶印焙朔磻阎校炎儠r放出的中子有的速度很大，不易被鈾235俘獲，需要使其減速．在討論如何使中子減速的問題時，有人設計了一種方案：讓快中子與靜止的粒子發(fā)生碰撞，他選擇了三種粒子：鉛核、氫核、電子．以彈性正碰為例，僅從力學角度分析，哪一種粒子使中子減速效果最好，請說出你的觀點并說明理由．

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解析】

氣體在狀態(tài)C和狀態(tài)A的體積相等，壓強不等，那么溫度也不等，所以內(nèi)能也不等，故A錯誤．從狀態(tài)C變化到狀態(tài)A的過程中，體積不變，壓強增大，溫度增大，內(nèi)能增大，根據(jù)熱力學第一定律的表達式△U=Q+W，氣體一定吸熱，故B錯誤．從狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程中，壓強不變，體積減小，溫度減小，內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學第一定律的表達式△U=Q+W，氣體一定放熱，故C錯誤．從狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程中，壓強不變，體積減小，溫度減小，氣體分子平均動能減小．故D正確．2、C【解析】

小球所受的合力為F合小球受重力和拉力，根據(jù)平行四邊形定則得拉力F=(mg)A.根據(jù)計算可得F=105m，故B.根據(jù)計算可得F=105m，故C.根據(jù)計算可得F=105m，故D.根據(jù)計算可得F=105m，故3、A【解析】

A．由題意，質點運動到B點時速度方向與加速度方向恰好互相垂直，速度沿B點軌跡的切線方向，則知加速度方向向下，合外力也向下，質點做勻變速曲線運動，合外力恒定不變，質點由C到D過程中，合外力做正功，由動能定理可得，D點的速度比C點速度大，故A正確；B．物體在A點受力的方向向下，而速度的方向向右上方，A點的加速度與速度的夾角大于90°．故B正確；C．質點做勻變速曲線運動，加速度不變，則A點的加速度等于D點的加速度，故C錯誤；D．由A的分析可知，質點由A到D過程中，加速度的方向向下，速度的方向從斜向右上方變?yōu)樾毕蛴蚁路?，從A到D速度先減小后增大．故D錯誤．4、B【解析】

AC.設ab＝bc＝cd＝L，＋Q在b點產(chǎn)生的場強大小為E，方向水平向右，由點電荷的場強公式得：E＝k，－Q在b點產(chǎn)生的場強大小為：E1＝k＝E，方向水平向右，所以b點的場強大小為Eb＝E＋E＝E，方向水平向右，故AC錯誤；B.根據(jù)對稱性可知，c點與b點的場強大小相等，為E，方向水平向右，故B正確；D.電場線方向從a指向d，而順著電場線方向電勢降低，則c點電勢比b點電勢低，故D錯誤．5、D【解析】

示波器是帶電粒子在電場中的偏轉問題，沒用到傳感器，選項A錯誤；真空冶煉爐沒用到傳感器，選項B錯誤；回旋加速器是帶電粒子在電場及磁場中的運動問題，沒用到傳感器，選項C錯誤；火災報警器用到了熱傳感器，選項D正確；故選D.6、B【解析】

氣體的壓強是由于氣體分子對容器壁的頻繁碰撞造成的，與分子力無關，故B正確，ACD錯誤．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、ACD【解析】

B至少受到重力、A對B的壓力和靜摩擦力、斜面的支持力四個力．斜面對物體B可能有靜摩擦力，也有可能沒有靜摩擦力，因此B受到4個力或5個力；而A受到力支持力與重力外，可能受到拉力與B對A的摩擦力．因此A可能受到2個力或4個力．故ACD正確，B錯誤；故選ACD.8、ABC【解析】

A.因為玻璃對b光的偏折程度大于a光，所以玻璃對b光的折射率大于對a光的折射率，故A項與題意相符；BC.由公式可知，在玻璃磚中，a光的傳播速度大于b光的傳播速度，再根據(jù)所以所以在玻璃磚中，a光的波長大于b光的波長，故BC項與題意相符；D.由于玻璃對b光的折射率大于對a光的折射率，根據(jù)可知，b光的臨界角小于a光的臨界角，所以逐漸增大入射角，b光將比a光先發(fā)生全反射，故D項與題意不相符．9、BD【解析】試題分析：因b內(nèi)為真空，所以抽開隔板后，a內(nèi)氣體可以“自發(fā)”進入b，氣體不做功．又因容器絕熱，不與外界發(fā)生熱量傳遞，根據(jù)熱力學第一定律可以判斷其內(nèi)能不變，溫度不變．由理想氣體狀態(tài)方程可知：氣體體積增大，溫度不變，壓強必然變小，綜上可判斷B、D項正確．A、絕熱容器內(nèi)的稀薄氣體與外界沒有熱傳遞，Q=0，因而A錯誤；B、稀薄氣體向真空擴散沒有做功，W=0，因而B正確；C、根據(jù)熱力學第一定律稀薄氣體的內(nèi)能不變，則溫度不變，因而C錯誤；D、稀薄氣體擴散體積增大，壓強必然減小，D正確；故選BD．考點：本題考查了熱力學第一定律的應用．點評：熱力學第一定律的應用及運用理想氣體狀態(tài)方程對氣體的溫度、壓強和體積的判斷是解決此題的關鍵．10、AD【解析】A、飛輪在磁場中做切割磁感線的運動，會產(chǎn)生感應電動勢和感應電流，根據(jù)楞次定律可知，磁場會對運動的飛輪產(chǎn)生阻力，以阻礙飛輪與磁場之間的相對運動，所以飛輪受到的阻力主要來源于磁鐵對它的安培力，故A正確；B、拉緊旋鈕拉線，磁鐵越靠近飛輪，飛輪處于的磁感應強度越強，所以在飛輪轉速一定時，磁鐵越靠近飛輪，飛輪上產(chǎn)生的感應電動勢和感應電流越大；飛輪受到的阻力越大，故B錯誤；CD、控制旋鈕拉線不動時，則有磁鐵和飛輪間的距離一定，飛輪轉速越大，根據(jù)法拉第電磁感應定律可知，飛輪上產(chǎn)生的感應電動勢和感應電流越大，飛輪受到的阻力越大，內(nèi)部的渦流越強，故D正確，C錯誤；故選AD。【點睛】金屬飛輪在磁場中運動的過程中產(chǎn)生感應電流，與磁場之間產(chǎn)生相互作用的電磁阻力，由此分析即。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、CDEFmaSa【解析】

(1)(2)球離開桌面后做平拋運動，取A的初速度方向為正方向，兩球質量和平拋初速度分別為：ma、mb、va、vb，平拋運動的水平位移分別為Sa、Sb，平拋運動的時間為t，需要驗證的方程：0=mava(3)平拋運動豎直方向h=12gt2，得到t=2hg，對系統(tǒng)根據(jù)能量守恒定律有12、BCD9.72~9.74m/s2【解析】（1）電磁打點計時器應該接在低壓交流電源上，A恰當；打點計時器安裝位置過高，使重錘初始位置離打點計時器太遠，則B不恰當；應該先接通電源后放紙帶，C不恰當；故選BC.（2）相鄰相等時間內(nèi)的位移之差為：△x=16.48-6.74cm=9.74cm．

則4、5點間的距離為：x45=x12+3△x=16.48+9.74×3cm=45.7cm．故D正確．

（3）根據(jù)△x=aT2得：

點睛：此題要求掌握勻變速直線的物體在根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量；根據(jù)△x=aT2求出物體的加速度；所以要提高應用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實驗問題的能力，在平時練習中要加強基礎知識的理解與應用．四、計算題：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明、方程式和演算步驟。13、（1）1V；0.2A；（2）1.6V【解析】

(1)由法拉第電磁感應定律，內(nèi)，回路中的感應電動勢感應電流(2)