北京市首師附2022-2023學(xué)年高二物理第二學(xué)期期末調(diào)研模擬試題含解析

2022-2023高二下物理期末模擬試卷注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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、回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頓交流電極相連接的兩個D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強磁場中，如圖所示，下列說法中正確的是A．帶電粒子從磁場中獲得能量B．帶電粒子所獲得的動能與加速器的電壓有關(guān)，電壓越大，動能越大C．帶電粒子在加速器中的運動時間與加速器磁場有關(guān)，磁場越強，運動時間越長D．帶電粒子所獲得的能量與帶電粒子的質(zhì)量和電荷量均有關(guān)，質(zhì)量和電荷量越大，能量越大2、如圖所示，小明用與水平方向成θ角的輕繩拉木箱，沿水平面做勻速直線運動，此時繩中拉力為F，則木箱所受合力大小為()A．Fsinθ B．F C．Fcosθ D．03、如圖，圓形區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面的勻強磁場，P為磁場邊界上的一點．有無數(shù)帶有同樣電荷、具有同樣質(zhì)量的粒子在紙面內(nèi)沿各個方向以同樣的速率通過P點進入磁場．這些粒子射出邊界的位置均處于邊界的某一段弧上，這段圓弧的弧長是圓周長的1/1．將磁感應(yīng)強度的大小從原來的變?yōu)?，結(jié)果相應(yīng)的弧長變?yōu)樵瓉淼囊话耄瑒t：等于A．2 B． C． D．14、如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)，有勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，方向垂直于圓平面（未畫出）。一群比荷為qm的負離子以相同速率v0（較大），由A．離子在磁場中運動時間一定相等B．離子在磁場中的運動半徑一定不相等C．由Q點飛出的離子在磁場中運動的時間最長D．沿PQ方向射入的離子飛出時偏轉(zhuǎn)角最大5、如圖所示，理想變壓器原線圈的匝數(shù)為n1，副線圈的匝數(shù)為n2，原線圈的兩端a、b接正弦交流電源，電壓表V的示數(shù)為220V，，電流表A1的示數(shù)為0.2A，電流表A2的示數(shù)為1.0A．下列判斷不正確的是()A．原線圈和副線圈的匝數(shù)比為5∶1B．負載電阻消耗的功率是88WC．負載電阻R＝44ΩD．負載電阻R兩端的電壓是44V6、一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了如圖所示的一系列過程，ab、bc、cd和da這四個過程在p﹣T圖上都是直線段，其中ab的延長線通過坐標(biāo)原點O，bc垂直于ab而cd平行于ab，由圖可以判斷下列說法錯誤的是（）A．a(chǎn)b過程中氣體體積不斷減小B．bc過程中氣體體積不斷減小C．cd過程中氣體體積不斷增大D．da過程中氣體體積不斷增大二、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、如圖所示，在某空間的一個區(qū)域內(nèi)有一直線PQ與水平面成45°角，在PQ兩側(cè)存在垂直于紙面且方向相反的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小均為B．位于直線上的a點有一粒子源，能不斷地水平向右發(fā)射速率不等的相同粒子，粒子帶正電，電荷量為q，質(zhì)量為rn，所有粒子運動過程中都經(jīng)過直線PQ上的b點，已知ab＝d，不計粒子重力及粒子相互間的作用力，則粒子的速率可能為A． B． C． D．8、關(guān)于光電效應(yīng)，下列幾種敘述正確的是（）A．如果入射光的能量小于金屬表面的電子克服原子核的引力而逸出時所需做的最小功，便不能發(fā)生光電效應(yīng)B．入射光照射到某金屬表面上發(fā)生光電效應(yīng)，若入射光的強度減弱，而頻率保持不變，有可能不發(fā)生光電效應(yīng)C．用不可見光照射金屬一定比用可見光照射同種金屬產(chǎn)生的光電子的初動能大D．對于任何一種金屬，都存在一個“最大波長”，入射光的波長必須小于這個波長，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)9、如圖甲所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為1∶5，原線圈兩端的電壓如圖乙所示．氖泡在兩端電壓達到100V時開始發(fā)光．下列說法中正確的是()A．圖乙中電壓的有效值為10VB．開關(guān)斷開后，電壓表的示數(shù)變大C．開關(guān)斷開后，變壓器的輸出功率不變D．開關(guān)接通后，氖泡的發(fā)光頻率為50Hz10、如圖所示，一束復(fù)色光由空氣射向一塊平行平面玻璃磚，經(jīng)折射后分為兩束單色光a和b，下列判斷正確的是（）A．a(chǎn)光的頻率小于b光的頻率B．在玻璃磚中a光的波長小于b光的波長C．若單色光a是藍光，則b可能是紫光D．單色光a和b從下表面射出時一定平行三、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）用單擺測定重力加速度的實驗裝置如圖所示．（1）組裝單擺時，應(yīng)在下列器材中選用（選填選項前的字母）A．

長度為1m左右的細線

B．

長度為30cm左右的細線C．

直徑為1.8cm的塑料球D．

直徑為1.8cm的鐵球（2）測出懸點O到小球球心的距離（擺長）L及單擺完成n次全振動所用的時間t，則重力加速度g=________

（用L、n、t表示）（3）下表是某同學(xué)記錄的3組實驗數(shù)據(jù)，并做了部分計算處理．請計算出第3組實驗中的T=________

s，g=________

（4）用多組實驗數(shù)據(jù)做出圖像，也可以求出重力加速度g，已知三位同學(xué)做出的圖線的示意圖如圖中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都過原點，圖線b對應(yīng)的g值最接近當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹担畡t相對于圖線b，下列分析正確的是

（選填選項前的字母）．A．

出現(xiàn)圖線a的原因可能是誤將懸點到小球下端的距離記為擺長LB．

出現(xiàn)圖線c的原因可能是誤將49次全振動記為50次C．

圖線c對應(yīng)的g值小于圖線b對應(yīng)的g值（5）某同學(xué)在家里測重力加速度．他找到細線和鐵鎖，制成一個單擺，如圖所示，由于家里只有一根量程為30cm的刻度尺，于是他在細線上的A點做了一個標(biāo)記，使得懸點O到A點間的細線長度小于刻度尺量程．保持該標(biāo)記以下的細線長度不變，通過改變O、A間細線長度以改變擺長．實驗中，當(dāng)O、A間細線的長度分別為和時，測得相應(yīng)單擺的周期為、，由此可得重力加速度g=________

（用、、、表示）．12．（12分）用單擺測定重力加速度的實驗裝置如圖所示。（1）組裝單擺時，應(yīng)在下列器材中選用_______（選填選項前的字母）。A．長度為1m左右的細線B．長度為30cm左右的細線C．直徑為1.5cm左右的塑料球D．直徑為1.5cm左右的小鋼球（2）在實驗中，有人提出以下幾點建議，其中合理的是________（選填選項前的字母）。A．測擺線長時，應(yīng)讓小球靜止在平衡位置，測量懸點到小球頂點的距離B．單擺偏離平衡位置的角度不能太大，擺角θ＜5°C．在擺球經(jīng)過最低點時啟動秒表計時D．用秒表記錄擺球一次全振動的時間作為周期（3）某次實驗時，測得擺線長為l，小球的直徑為d，單擺完成n次全振動所用的時間為t，則重力加速度g=________（用已知物理量表示表示）。（4）下表是甲同學(xué)記錄的3組實驗數(shù)據(jù)，并做了部分計算處理。組次123擺線長l/mm793.0893.0993.0小球直徑d/mm14.014.014.050次全振動時間t/s90.095.5100.5振動周期T/s1.801.91重力加速度g/()9.749.73請計算出第3組實驗中的T=________s，g=________m/s2。（5）乙同學(xué)用多組實驗數(shù)據(jù)做出周期的平方（T2）與擺長（L）關(guān)系的圖像，如圖所示，圖像是一條過原點的直線，斜率為k。由此可知重力加速度g=________。（6）丙同學(xué)在家里測重力加速度。他用細線和小鐵鎖制成一個單擺，如圖甲所示。由于他無法確定鐵鎖的重心位置，所以他只測得擺線的長度l。然后將鐵鎖拉離平衡位置一個小角度由靜止釋放，測出振動周期T。多次改變擺線的長度，重復(fù)上面操作，得到多組l、T的數(shù)據(jù)，作出T2－l圖像如圖乙所示，圖像是一條不過原點的直線。他借鑒乙同學(xué)的思路，結(jié)合直線的斜率求得重力加速度。丙同學(xué)得到的重力加速度是否正確？并說明理由________.（可忽略空氣阻力對該實驗的影響）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，真空室內(nèi)存在寬度為d=8cm的勻強磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強度B=0.332T，磁場方向垂直于紙面向里；ab、cd足夠長，cd為厚度不計的金箔，金箔右側(cè)有一勻強電場區(qū)域，電場強度E=3.32×105N/C；方向與金箔成37°角．緊挨邊界ab放一點狀α粒子放射源S，可沿紙面向各個方向均勻放射初速率相同的α粒子，已知：α粒子的質(zhì)量m=6.64×10-27kg，電荷量q=3.2×10-19C，初速度v=3.2×106m/s．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）α粒子在磁場中作圓周運動的軌道半徑R；（2）金箔cd被α粒子射中區(qū)域的長度L；（3）設(shè)打在金箔上d端離cd中心最遠的α粒子穿出金箔進入電場，在電場中運動通過N點，SN⊥ab且SN=40cm，則此α粒子從金箔上穿出時，損失的動能為多少？14．（16分）如圖所示，容器A和汽缸B都能導(dǎo)熱，A放置在117℃的恒溫槽中，B處于17℃的環(huán)境中，大氣壓強為p0＝1.0×105Pa，開始時閥門K關(guān)閉，A內(nèi)為真空，其容積VA＝1.4L，B內(nèi)活塞橫截面積S＝100cm1，質(zhì)量m＝1kg，活塞下方充有理想氣體，其體積VB＝4.8L，活塞上方與大氣連通，A與B間連通細管體積不計，打開閥門K后活塞緩慢下移至某一位置(未觸及汽缸底部)．g取10m/s1．試求：(1)穩(wěn)定后容器A內(nèi)氣體壓強；(1)穩(wěn)定后汽缸B內(nèi)氣體的體積；(3)活塞下移過程中，汽缸B內(nèi)氣體對活塞做的功．(不計摩擦)15．（12分）筆直的公路邊有等間距的A、B、C三個路標(biāo)，勻變速運動的汽車在AB區(qū)間平均速度為4m/s，運行在BC區(qū)間的平均速度為6m/s，求汽車分別經(jīng)過A、B、C三個路標(biāo)時的即時速度VA、VB、VC

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、C【解析】

A．粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)，洛倫茲力不做功，在電場中加速，電場力做正功，知離子在電場中獲得能量，在磁場中能量不變，故A錯誤．B．帶電粒子獲得最大動能時從磁場中勻速圓周離開解得則最大動能可知最大動能與加速的電壓無關(guān)，與磁感應(yīng)強度的大小有關(guān)，故B錯誤．C．設(shè)加速次數(shù)為n，每次加速獲得的動能，則加速次數(shù)為，總的運動時間為則磁感應(yīng)強度越大，運動時間越長，C正確．D．由可知比荷越大時，動能越大，故D錯誤．故選C．【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道回旋加速器的構(gòu)造，以及加速粒子的原理，知道回旋加速器加速粒子的最大動能與加速電壓無關(guān)，與磁感應(yīng)強度的大小以及D形盒的半徑有關(guān)．2、D【解析】

木箱沿水平面做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，合外力為零?！驹斀狻扛鶕?jù)題意可知，木箱沿水平面做勻速直線運動，受力平衡，合外力為零，故D正確，ABC錯誤?！军c睛】解答本題一定要注意木箱的運動狀態(tài)，明確勻速直線運動加速度為零，合外力為零。3、B【解析】

畫出導(dǎo)電粒子的運動軌跡，找出臨界條件好角度關(guān)系，利用圓周運動由洛侖茲力充當(dāng)向心力，分別表示出圓周運動的半徑，進行比較即可．【詳解】磁感應(yīng)強度為B1時，從P點射入的粒子與磁場邊界的最遠交點為M，最遠的點是軌跡上直徑與磁場邊界圓的交點，∠POM=120°，如圖所示：所以粒子做圓周運動的半徑R為：sin60°=，得：磁感應(yīng)強度為B2時，從P點射入的粒子與磁場邊界的最遠交點為N，最遠的點是軌跡上直徑與磁場邊界圓的交點，∠PON=60°，如圖所示：所以粒子做圓周運動的半徑R′為：sin10°=，得：由帶電粒子做圓周運動的半徑：得：聯(lián)立解得：．故選B．【點睛】帶電粒子在電磁場中的運動一般有直線運動、圓周運動和一般的曲線運動；直線運動一般由動力學(xué)公式求解，圓周運動由洛侖茲力充當(dāng)向心力，一般的曲線運動一般由動能定理求解．4、C【解析】

A.設(shè)粒子軌跡所對應(yīng)的圓心角為θ，則粒子在磁場中運動的時間為t=θ2πT，T=2πmqBB.離子在磁場中做圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qvB=mv2r，解得：r=CD.由圓的性質(zhì)可知，軌跡圓與磁場圓相交，當(dāng)軌跡圓的弦長最大時偏向角最大，故應(yīng)該使弦長為PQ，故由Q點飛出的粒子圓心角最大，所對應(yīng)的時間最長；此時粒子一定不會沿PQ射入。故C符合題意，D不符合題意；5、B【解析】

由于原副線圈電流與匝數(shù)成反比，所以初級線圈和次級線圈的匝數(shù)比，故A不符合題意；負載消耗的功率等于變壓器的輸入功率：，故B符合題意；次級電壓：，即負載電阻R兩端的電壓是44V，負載電阻，故CD不符合題意.故選B.點睛：理想變壓器是理想化模型，一是不計線圈內(nèi)阻；二是沒有出現(xiàn)漏磁現(xiàn)象．輸入電壓決定輸出電壓，而輸出功率決定輸入功率．6、A【解析】

A、由理想氣體狀態(tài)方程整理得：，在P﹣T圖象中a到b過程斜率不變，不變，則得氣體的體積不變，故A錯誤；BC、由理想氣體狀態(tài)方程整理得：，可以判斷圖象上的各點與坐標(biāo)原點連線的斜率即為，所以bc過程中氣體體積不斷減小，cd過程中氣體體積不斷增大，故B，C正確；D、da過程中，od線的斜率大于oa線的斜率，減小，則氣體的體積變大，故D正確；本題選擇錯誤選項，故選：A【點睛】根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程整理出壓強﹣溫度的表達式，依據(jù)表達式和數(shù)學(xué)知識判斷體積的變化情況．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、ABC【解析】由題意可知粒子可能的運動軌跡如圖所示所有圓弧的圓心角均為90°,所以粒子運動的半徑（n=1，2，3…），由洛倫茲力提供向心力得，則（n=1，2，3…），故ABC正確，D錯誤；故選ABC．【點睛】根據(jù)題意畫出粒子的運動軌跡兩條，由幾何知識可知，運動所有圓弧的圓心角都為90°，求出運動半徑的通式；由洛倫茲力提供向心力，列式求出速度表達式，結(jié)合選項判斷．8、AD【解析】

A．根據(jù)光電效應(yīng)的條件可知，入射光子的能量小于電子脫離某種金屬所做功的最小值，不能發(fā)生光電效應(yīng)．故A正確；B．能否發(fā)生光電效應(yīng)只與熱射光的頻率有關(guān)，則入射光照射到某金屬表面上發(fā)生光電效應(yīng)，若入射光的強度減弱，而頻率保持不變，仍能發(fā)生光電效應(yīng)，選項B錯誤；C．根據(jù)光電效應(yīng)方程，Ek=hγ-W，可知，逸出光電子的最大初動能Ek與照射光的頻率成線性關(guān)系，而不可見光中的紅外線的頻率小于可見光的頻率．故C錯誤；D．對于任何一種金屬，都存在一個“最大波長”，入射光的波長必須小于這個波長，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)，選項D正確。故選AD。9、AD【解析】

A項：由電流的熱效應(yīng)可知：，解得：，故A正確；B項：由于輸入電壓決定了輸入電壓，與負載無關(guān)，故電壓表示數(shù)不變，故B錯誤；C項：開關(guān)斷開后，總電阻增大，則根據(jù)可知，輸出功率減小，故C錯誤；D項：根據(jù)線圈匝數(shù)之比等于電壓之比可知，副線圈最大值為，氖泡電壓超過100V時才能發(fā)光，由圖可知，一個周期內(nèi)發(fā)光的次數(shù)一次，故其發(fā)光頻率與交流電的頻率相同，故發(fā)光頻率為50Hz，故D正確．【點睛】本題主要考查變壓器的知識，要能對變壓器的最大值、有效值、瞬時值以及變壓器變壓原理、功率等問題徹底理解．10、BD【解析】

A.復(fù)色光進入玻璃磚時兩光的入射角α相等，設(shè)折射角分別為βa、βb，由圖知，βa＜βb，由n=sinαsinβ，得na＞nb，則fa＞fB.在玻璃磚中v=cn、v＝λf，則在玻璃磚中波長λ=vf=cnf，得C.因為fa＞fb，所以若單色光a是藍光，則b不可能是紫光；故C錯誤.D.由光路可逆原理可知，離開玻璃磚時與進入玻璃磚時光線平行，故D正確.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、（1）AD（2）（3）2.01；9.76（9.76~9.77）（4）B（5）或【解析】

①在用單擺測定力加速度的實驗基本條件是擺線長度遠大于小球直徑，小球的密度越大越好；故擺線應(yīng)選取長約1m左右的不可伸縮的細線，擺球應(yīng)選取體積小而質(zhì)量大的鐵球，以減小實驗誤差，故選AD．②次全振動的時間為，則振動周期為，根據(jù)單擺周期公式，可推出③50次全振動的時間為100.5s，則振動周期為，代入公式求得④由可知圖像的斜率，b曲線為正確的圖象．C.斜率越小，對應(yīng)的重力加速度越大，選項C錯誤．A.在圖象中圖線與縱軸正半軸相交表示計算擺長偏小，如漏加小球半徑，與縱軸負半軸相交表示擺長偏大，選項A錯誤．B.若誤將49次全振動記為50次，則周期測量值偏小，值測量值偏大，對應(yīng)的圖像斜率偏小，選項B正確．故選B．⑤設(shè)A到鐵鎖重心的距離為，則第一次的實際擺長為，第二次的實際擺長為，由周期公式，，聯(lián)立消去，解得．12、ADABC2.019.77正確【解析】

第一空.AB.為減小實驗誤差，擺線長度應(yīng)適當(dāng)長些，因此A正確B錯誤；CD.為減小空氣阻力對實驗的影響，擺球質(zhì)量應(yīng)大而體積較小，C錯誤D正確；第二空.A.測擺線長時，應(yīng)讓小球靜止在平衡位置，測量懸點到小球頂點的距離，A正確。B.單擺在擺角很小的情況下才做簡諧運動，則單擺偏離平衡位置的角度不能太大，一般不超過，B正確。CD.當(dāng)擺球經(jīng)過最低點（平衡位置）開始計時誤差較小，以及用秒表測量大約30