2021-2022學(xué)年北京市首都師大附中物理高二下期末預(yù)測(cè)試題含解析

2021-2022高二下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無(wú)效；在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、在甲、乙、丙三種固體薄片上涂上蜂蠟薄層,用燒熱的針接觸其背面上的某一點(diǎn),蠟熔化的范圍如圖(甲)、(乙)、(丙)所示,甲、乙、丙三種固體在熔化過(guò)程中溫度隨加熱時(shí)間變化的圖象如圖(丁)所示,則（）A．甲、乙為非晶體,丙是晶體B．甲、丙為非晶體,乙是晶體C．甲、丙為晶體,乙是非晶體D．甲為單晶體,乙為非晶體,丙為多晶體2、在核反應(yīng)堆中，為了使快中子的速度減慢，可選用作為中子減速劑的物質(zhì)是（）A．氫 B．鎘 C．氧 D．水3、下列說(shuō)法中不符合物理史實(shí)的是（）A．湯姆孫提出了原子的“西瓜模型”B．粒子的散射實(shí)驗(yàn)表明原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)C．玻爾第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，成功地解釋了氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律D．密立根通過(guò)著名的“油滴實(shí)驗(yàn)”精確測(cè)定了電子電荷4、氫原子能級(jí)如圖所示，一群處于n=4能級(jí)的氫原子在躍遷到n=l能級(jí)的過(guò)程中A．最多可放出三種頻率不同的光子B．最多可放出五種頻率不同的光子C．其中從n=4能級(jí)躍遷到n=l能級(jí)放出光子的波長(zhǎng)最長(zhǎng)D．放出光子的最大能量為12.75eV，最小能量為0.66eV5、如圖所示，電荷q均勻分布在半球面上，球面的半徑為R，CD為通過(guò)半球頂點(diǎn)C與球心O的軸線．P、Q為CD軸上在O點(diǎn)兩側(cè)，離O點(diǎn)距離相等的二點(diǎn)．如果是帶電量為Q的均勻帶電球殼，其內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零，電勢(shì)都相等．則下列判斷正確的是：（）A．P點(diǎn)的電勢(shì)與Q點(diǎn)的電勢(shì)相等B．P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與Q點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相等C．在P點(diǎn)釋放靜止帶正電的微粒（重力不計(jì)），微粒將作勻加速直線運(yùn)動(dòng)D．帶正電的微粒在O點(diǎn)的電勢(shì)能為零6、如圖所示線圈匝數(shù)為n的小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈面積為S，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．矩形線圈電阻為r，矩形線圈通過(guò)兩刷環(huán)接電阻R，理想電壓表接在R兩端．當(dāng)線圈以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．從線圈與磁場(chǎng)平行位置開(kāi)始計(jì)時(shí)瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式為B．線圈轉(zhuǎn)一周的過(guò)程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為C．當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場(chǎng)垂直時(shí)電壓表示數(shù)為零D．線圈從與磁場(chǎng)平行位置轉(zhuǎn)過(guò)90°過(guò)程中通過(guò)電阻R的電荷量為二、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、下圖是驗(yàn)證楞次定律實(shí)驗(yàn)的示意圖，豎直放置的線圈固定不動(dòng)，將磁鐵從線圈上方插入或拔出，線圈和電流表構(gòu)成的閉合回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。各圖中分別標(biāo)出了磁鐵的極性、磁鐵相對(duì)線圈的運(yùn)動(dòng)方向以及線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向等情況，其中正確的是A． B． C． D．8、一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)的波形圖如圖所示．介質(zhì)中x＝2cm處的質(zhì)點(diǎn)P沿x軸方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y＝10sin5πt(cm)．下列說(shuō)法正確的是_____________A．該波的周期為4sB．該波的振幅為10cmC．該波沿x軸負(fù)方向傳播D．該波的傳播速度為10cm/sE.在1s的時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過(guò)的路程為1m9、圖甲是光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置圖,圖乙是光電流與加在陰極K和陽(yáng)極A上的電壓的關(guān)系圖象,下列說(shuō)法正確的是（）A．由圖線①、③可知在光的顏色不變的情況下,入射光越強(qiáng),飽和電流越大B．由圖線①、②、③可知對(duì)某種確定的金屬來(lái)說(shuō),其遏止電壓只由入射光的頻率決定C．只要增大電壓，光電流就會(huì)一直增大D．遏止電壓越大,說(shuō)明從該金屬中逸出來(lái)的光電子的最大初動(dòng)能越大10、如圖所示，電路中二極管為理想二極管，正向電阻為零，反向電阻無(wú)窮大，電源內(nèi)阻不能忽略，閉合開(kāi)關(guān)S，電路穩(wěn)定后，只改變下列一個(gè)條件能增大平行板電容器兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度的是（）A．增大平行板電容器兩板間距離 B．減小平行板電容器的正對(duì)面積C．將滑動(dòng)變阻器的滑片向b端移動(dòng) D．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)S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，圖甲為熱敏電阻的R-t圖像，圖乙為用此熱敏電阻和繼電器組成的一個(gè)簡(jiǎn)單恒溫箱溫控電路，繼電器的電阻為100Ω．當(dāng)線圈的電流大于或等于20mA時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合．為繼電器線圈供電的電池的電動(dòng)勢(shì)E=9.0V，內(nèi)阻不計(jì)．圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源．（1）應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在________________（填“A、B”端或“C、D”端）；（2）若恒溫箱系統(tǒng)要保持溫度為50℃，則需把滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)到____________Ω；為了實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器到此阻值進(jìn)行了下列步驟：①電路接通前，滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)最大，需將電阻箱調(diào)到一固定的阻值，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，這一阻值應(yīng)為_(kāi)______Ω；②將單刀雙擲開(kāi)關(guān)向______________（填“c”或“d”）端閉合，緩慢移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，直至繼電器的銜鐵被吸合．③保持滑動(dòng)變阻器的位置不變，將單刀雙擲向另一端閉合，恒溫箱系統(tǒng)即可正常使用．12．（12分）將兩根自然長(zhǎng)度相同、勁度系數(shù)不同、粗細(xì)也不同的彈簧套在一起，看作一根新彈簧，設(shè)原粗彈簧（記為A）勁度系數(shù)為k1，原細(xì)彈簧（記為B）勁度系數(shù)為k2，套成的新彈簧（記為C）勁度系數(shù)為k3。關(guān)于k1、k2、k3的大小關(guān)系，同學(xué)們作出了如下猜想：甲同學(xué)：和電阻并聯(lián)相似，可能是1乙同學(xué)：和電阻串聯(lián)相似，可能是k3=k1+k2丙同學(xué)：可能是k3（1）為驗(yàn)證猜想，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖甲實(shí)驗(yàn)。簡(jiǎn)要實(shí)驗(yàn)步驟如下，請(qǐng)完成相應(yīng)填空。a．將彈簧A懸掛在鐵架臺(tái)上，用刻度尺測(cè)量彈簧A的自然長(zhǎng)度L0；b．在彈簧A的下端掛上鉤碼，記下鉤碼的個(gè)數(shù)n、每個(gè)鉤碼的質(zhì)量m和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭，并用刻度尺測(cè)量彈簧的長(zhǎng)度L1；c．由F=_______計(jì)算彈簧的彈力，由x=L1–L0計(jì)算彈簧的伸長(zhǎng)量，由k=Fd．改變__________________，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟b、c，并求出彈簧A的勁度系數(shù)的平均值k1；e．僅將彈簧分別換為B、C，重復(fù)上述操作步驟，求出彈簧B、C的勁度系數(shù)。（2）圖乙是實(shí)驗(yàn)得到的圖線，由此可以判斷_____同學(xué)的猜想正確。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）速度為v0的中子n擊中靜止的氮核N，生成碳核C和另一種新原子核X，已知C與X的速度方向與碰撞前中子的速度方向一致，碰后C與X的動(dòng)量之比為2∶1.(1)寫出核反應(yīng)方程式；(2)求X的速度大小．14．（16分）如圖所示，質(zhì)量為3Kg的導(dǎo)體棒，放在間距為d=1m的水平放置的導(dǎo)軌上，其中電源電動(dòng)勢(shì)E=6V，內(nèi)阻r=0.5Ω，定值電阻R0=11.5Ω，其它電阻均不計(jì)．（g取10m/s2）求：（1）若磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上，大小為B=2T，此時(shí)導(dǎo)體棒靜止不動(dòng)，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒間的摩擦力為多大？方向如何？（2）若磁場(chǎng)大小不變，方向與導(dǎo)軌平面成θ=60°角（仍與導(dǎo)體棒垂直），此時(shí)導(dǎo)體棒所受的摩擦力多大？15．（12分）如圖所示，兩塊相同平板、置于光滑水平面上，質(zhì)量均為m．的右端固定一輕質(zhì)彈簧，左端A與彈簧的自由端B相距L．物體P置于的最右端，質(zhì)量為且可以看作質(zhì)點(diǎn)．與P以共同速度向右運(yùn)動(dòng)，與靜止的發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短，碰撞后與粘連在一起，P壓縮彈簧后被彈回并停在A點(diǎn)(彈簧始終在彈性限度內(nèi))．P與之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，求（1）、剛碰完時(shí)的共同速度和P的最終速度；（2）此過(guò)程中彈簧最大壓縮量和相應(yīng)的彈性勢(shì)能.

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、C【解析】

單晶體是各向異性的，熔化在晶體表面的石蠟是橢圓形．非晶體和多晶體是各向同性，則熔化在表面的石蠟是圓形，因此丙為單晶體，甲、乙可能是多晶體與非晶體，根據(jù)溫度隨加熱時(shí)間變化的關(guān)系，可知，甲、丙為晶體，乙是非晶體，則C正確，ABD錯(cuò)誤；故選C．【點(diǎn)睛】各向異性就是說(shuō)在不同的方向上表現(xiàn)出不同的物理性質(zhì)．單晶體具有各向異性，并不是每種晶體在各種物理性質(zhì)上都表現(xiàn)出各向異性．有些晶體在導(dǎo)熱性上表現(xiàn)出顯著的各向異性，如云母、石膏晶體；有些晶體在導(dǎo)電性上表現(xiàn)出顯著的各向異性，如方鉛礦；有些晶體在彈性上表現(xiàn)出顯著的各向異性，如立方形的銅晶體；有些晶體在光的折射上表現(xiàn)出各向異性，如方解石．2、D【解析】試題分析：在可控核反應(yīng)堆中需要給快中子減速，輕水、重水和石墨等常用作減速劑，D正確考點(diǎn)：核反應(yīng)堆【名師點(diǎn)睛】了解核反應(yīng)堆的原理及減速劑的作用；在可控核反應(yīng)堆中需要給快中子減速，輕水、重水和石墨等常用作減速劑。3、B【解析】湯姆孫提出了原子的“西瓜模型”，A正確；α粒子散射實(shí)驗(yàn)表明，原子具有核式結(jié)構(gòu)，盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)能很好地解釋?duì)亮Ｗ拥纳⑸鋵?shí)驗(yàn)事實(shí)，B錯(cuò)誤；玻爾的原子理論第一次將量子觀念引入原子領(lǐng)域，成功地解釋了氫原子光譜特征，C正確；密立根著名的“油滴實(shí)驗(yàn)”精確測(cè)定了電子的電荷量，D正確．4、D【解析】

AB：一群處于n=4能級(jí)的氫原子在躍遷到n=l能級(jí)的過(guò)程中，能放出光子頻率的種數(shù)為．故AB兩項(xiàng)錯(cuò)誤．C：從n=4能級(jí)躍遷到n=l能級(jí)放出光子能量最大；據(jù)可知從n=4能級(jí)躍遷到n=l能級(jí)放出光子的波長(zhǎng)最短．故C項(xiàng)錯(cuò)誤．D：一群處于n=4能級(jí)的氫原子在躍遷到n=l能級(jí)的過(guò)程中，放出光子的最大能量，放出光子的最小能量．故D項(xiàng)正確．5、B【解析】

B．本題考查的是半球面的靜電場(chǎng)問(wèn)題．帶電量為Q的均勻帶電球殼，其內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零，左半球面在P、Q點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與右半球面在兩個(gè)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等方向相反，P、Q點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱，則左或右球面在P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與Q點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等，從P到Q場(chǎng)強(qiáng)先增大后減小，B正確；A．如果是整個(gè)球面，在P、Q的電勢(shì)均相等，現(xiàn)只有左球面，則P點(diǎn)的電勢(shì)高于Q點(diǎn)的電勢(shì)，A錯(cuò)誤；C．在P點(diǎn)釋放靜止帶正電的微粒（重力不計(jì)），微粒將作變加速直線運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤，D．因?yàn)殡妱?shì)零點(diǎn)并沒(méi)有選定，故不能確定O點(diǎn)電勢(shì)為零，帶正電的微粒在O點(diǎn)的電勢(shì)能不一定為零，D錯(cuò)誤．6、B【解析】

A.交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的最大值Em＝nBSω，圖示位置電動(dòng)勢(shì)最大，所以從線圈與磁場(chǎng)平行位置開(kāi)始計(jì)時(shí)瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)為e＝nBSωcosωt，故A錯(cuò)誤；C.電壓表示數(shù)顯示的是電壓有效值，不為零，故C錯(cuò)誤；D.線圈從與磁場(chǎng)平行位置轉(zhuǎn)過(guò)90°過(guò)程中通過(guò)電阻R的電荷量為，故D錯(cuò)誤；B.線圈轉(zhuǎn)一周的過(guò)程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為，故B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、CD【解析】

A.當(dāng)磁鐵N極向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈的磁通量變大，由增反減同可知，則感應(yīng)磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反。再根據(jù)安培定則，可判定感應(yīng)電流的方向：沿線圈盤旋而上。故A不符合題意；

B.當(dāng)磁鐵S極向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈的磁通量變小，由增反減同可知，則感應(yīng)磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同。再根據(jù)安培定則，可判定感應(yīng)電流的方向：沿線圈盤旋而上，故B不符合題意；

C.當(dāng)磁鐵S極向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈的磁通量變大，由增反減同可知，則感應(yīng)磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反。再根據(jù)安培定則，可判定感應(yīng)電流的方向與圖中電流方向相同。故C符合題意；

D.當(dāng)磁鐵N極向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈的磁通量變小，由增反減同可知，則感應(yīng)磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同。再根據(jù)安培定則，可判定感應(yīng)電流的方向：沿線圈盤旋而下，故D符合題意；8、BDE【解析】A.由波形圖和振動(dòng)方程y=l0sin5πt(cm)都可直接讀出振幅為A=10cm，選項(xiàng)A正確.B、由振動(dòng)方程得T=2πω=2π5π=0.4s，選項(xiàng)B錯(cuò)誤.C、根據(jù)振動(dòng)方程知P點(diǎn)在t=0后向上振動(dòng)，在波形圖中由同側(cè)法得波向x軸正向傳播，選項(xiàng)C錯(cuò)誤.D、則由波形圖得λ=4m，則【點(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵要掌握振動(dòng)的一般方程y=Asinωt，知道ω和T的關(guān)系：T=2π9、ABD【解析】

A．由圖線①、③可知在光的顏色不變的情況下，入射光越強(qiáng)，飽和電流越大，A正確；B．根據(jù)光電效應(yīng)方程知Ekm=hv-WC．增大電壓，當(dāng)電壓增大到一定值，電流達(dá)到飽和電流，不再增大，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)Ekm=eU故選ABD.10、BC【解析】

A．只增大兩板間的距離時(shí)，電容器的電容減小，因電壓不變，故電容器應(yīng)放電，但由于二極管有單向?qū)щ娦裕娙萜鞑荒芊烹?，所以電容器的電量不變，增大板間距離時(shí)，根據(jù)推論可知，板間場(chǎng)強(qiáng)不變，故A錯(cuò)誤；B．減小平行板電容器的正對(duì)面積，電容器的電容減小，因電壓不變，故電容器應(yīng)放電，但由于二極管有單向?qū)щ娦?，電容器不能放電，所以電容器的電量不變，板間距不變，場(chǎng)強(qiáng)變大，故B正確；C．將滑動(dòng)變阻器的滑片向b端移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器電阻增大，分壓變大，電容器的電壓變大，板間場(chǎng)強(qiáng)變大，故C正確；D．只斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，電容器不能放電，電容器上的電量不變，故兩板間的電壓不變，板間場(chǎng)強(qiáng)不變，故D錯(cuò)誤。故選BC。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、A、B端26090c【解析】(1)由圖知，熱敏電阻R的阻值隨溫度的升高而減小，由閉合電路歐姆定律得，干路電流增大，當(dāng)大到繼電器的銜鐵被吸合時(shí)的電流，恒溫箱內(nèi)的加熱器，停止加熱，故恒溫箱內(nèi)的加熱器接在A、B端；(2)當(dāng)恒溫箱內(nèi)的溫度保持50℃，應(yīng)調(diào)節(jié)可變電阻R′的阻值使電流達(dá)到20mA，由閉合電路歐姆定律得，即，即可變電阻R′的阻值應(yīng)調(diào)節(jié)為260Ω；①電路接通前，滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)最大，需將電阻箱調(diào)到一固定的阻值，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，電阻箱的阻值應(yīng)等于熱敏電阻的電阻，應(yīng)為90Ω，②將單刀雙擲開(kāi)關(guān)向c端閉合，緩慢移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，直至繼電器的銜鐵被吸合；12、（1）nmg，鉤碼的個(gè)數(shù)；（2）乙【解析】

（1）彈簧的彈力等于n個(gè)鉤碼的重力nmg多次測(cè)量求平均值可以減小誤差，所以實(shí)驗(yàn)中需要改變鉤碼的個(gè)數(shù)以改變彈簧彈力。（2）由圖乙可知，伸長(zhǎng)量相同時(shí)有FC=FA+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、（1）（2）【解析】

（1）核反應(yīng)方程為：．（2）規(guī)定中子的速度方向?yàn)檎较?，根?jù)動(dòng)