2022年贵州省北京师范大学贵阳附中高二物理第二学期期末教学质量检测试题含解析

2021-2022高二下物理期末模拟试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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，实线是一簇匀强电场的电场线，一带电粒子沿虚线所示轨迹由a运动到b，若带电粒子在运动中只受电场力作用，则下列判断正确的是A．带电粒子带负电B．电场中a点的电势低于b点电势C．带电粒子在a点的速度大于b点的速度D．带电粒子在a、b两点的受力方向与电场线方向相同2、真空中一个静止的镭原子核经一次衰变后变成一个新核，衰变方程为，下列说法正确的是（）A．衰变后核的动量与粒子的动量相同B．衰变后核的质量与粒子的质量之和等于衰变前镭核的质量C．若镭元素的半衰期为，则经过的时间，8个核中有4个已经发生了衰变D．若镭元素的半衰期为，是经过的时间，2kg的核中有1.5kg已经发生了衰变3、下列器件，利用电流的热效应工作的是（）A．变压器 B．验钞机 C．电容器 D．电热水壶4、物理教材中有很多经典的插图能够形象的表现出物理实验、物理现象及物理规律，下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是A．甲图中，卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子B．乙图中，在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大C．丙图中，射线甲由电子组成，射线乙为电磁波，射线丙由粒子组成D．丁图中，链式反应属于轻核裂变5、在如图所示的装置中，木块B与水平桌面的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内。从子弹射向木块到木块将弹簧压缩到最短的全过程中，下列说法正确的是（）A．全过程中弹簧、木块和子弹组成的系统动量守恒B．弹簧、木块和子弹组成的系统机械能守恒C．在木块压缩弹簧过程中，木块对弹簧的作用力大于弹簧对木块的作用力D．在弹簧压缩到最短的时刻，木块的速度为零，加速度不为零6、如图甲所示，矩形线圈abcd固定于方向相反的两个磁场中，两磁场的分界线oo′恰好把线圈分成对称的左右两部分，两磁场的磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，规定磁场垂直纸面向内为正，线圈中感应电流逆时针方向为正．则线圈感应电流随时间的变化图像为（）A． B． C． D．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、如图所示,实线与虚线分别表示振幅频率均相同的两列波的波峰和波谷,两列波的振幅均为．此刻,是波峰与波峰相遇点;下列说法中正确的是（）A．该时刻位于点的质点正处于平衡位置B．位于两点的质点始终处在平衡位置C．从该时刻起,经过四分之一周期,位于点的质点和位于点的质点都到达平衡位置D．连线的中点是振动加强的点,其振幅为8、如图所示，一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如p-V图中从a到b的直线段所示．在此过程中______．A．气体温度一直降低B．气体内能一直增加C．外界一直对气体做正功D．气体一直从外界吸热E.外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量9、如图，两根足够长的平行金属导轨与水平面的夹角为θ，两导轨间距为L，上端接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直导体棒ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，导轨和导体棒的电阻可忽略。让导体棒沿导轨由静止开始下滑，导轨和导体棒接触良好，不计它们之间的摩擦。重力加速度为g.下列说法正确的是A．导体棒开始下滑时的加速度为gsinθB．导体棒匀速运动时所受到安培力为mgcosθC．导体棒匀速运动时产生的电动势为mgRD．导体棒匀速运动时的速度为mgR10、如图所示为一种质谱仪的示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成．若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场，在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外．一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点．不计粒子重力．下列说法正确的是()A．极板M比极板N的电势高B．加速电场的电压U=ERC．直径PQ=2BD．若一群粒子从静止开始经过题述过程都落在胶片上的同一点，则该群粒子具有相同的比荷三、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）某小组用如图所示的装置验证动量守恒定律，圆弧形轨道固定在粗糙水平面上，其下端切线水平，、两球半径相同。实验时，先测出、两球的质量、，让球多次从圆弧形轨道上某一位置由静止释放，记下其在水平面上滑行距离的平均值，然后把球静置于圆弧形轨道下端切点处，并将球从轨道上同一位置由静止释放，并与球相碰，重复多次。两球在水平面上运动的加速度大小相同。(1)为了尽可能减小实验误差和使实验顺利进行，下列要求正确的是____________；A．球的质量应远小于球的质量B．圆弧形轨道应尽可能光滑C．实验还应测量出球释放的初始位置到水平地面的竖直距离D．实验还应测量出碰撞后、球在水平面上滑行的距离和(2)若碰撞前后、组成的系统动量守恒，则动量守恒的表达式为_______；(3)若，，，且、碰撞时为弹性碰撞，则碰后球滑行的距离为_____。12．（12分）图甲为在气垫导轨上研究匀变速直线运动的示意图，滑块上装有宽度为d（很小）的遮光条，滑块在钩码作用下先后通过两个光电门，用光电计时器记录遮光条通过光电门1的时间△t以及遮光条从光电门1运动到光电门2的时间t，用刻度尺测出两个光电门之间的距离x．（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d，示数如图乙，则d=_____cm；（2）实验时，滑块从光电门1的右侧某处由静止释放，测得△t=50s，则遮光条经过光电门1时的速度v=_____m/s；（3）保持其它实验条件不变，只调节光电门2的位置，滑块每次都从同一位置由静止释放，记录几组x及其对应的t，作出﹣t图象如图丙，其斜率为k，则滑块加速度的大小a与k关系可表达为a=_____．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）如图甲所示，定滑轮上绕一细线，线的一端系一质量为M的重物，另一端系一质量为m的金属棒。金属棒ab放在两根间距为L的足够长的光滑平行金属导轨上，导轨与水平方向的夹角为θ，在两导轨底端之间连接有阻值为R的电阻，导轨和金属棒的电阻不计，磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直向上。开始时金属杆置于导轨下端，将重物由静止释放，重物最终能匀速下降，运动过程中金属杆始终与两导轨垂直且接触良好。已知重力加速度为g。（1）求重物匀速下降时的速度大小；（2）当M匀速运动时，突然剪断细线，金属棒继续沿导轨向上运动，当滑行了一段距离s后达到最高点，求此过程中电阻R上产生的焦耳热；（3）对一定的磁感应强度B，重物取不同的质量M，测出相应的重物做匀速下降运动时的v值，得到实验图线如图乙所示，图中画出了磁感应强度分别为B1和B2时的两条实验图线。试根据实验结果计算比值。14．（16分）如图一质点静止于A点,第一次质点从A点由静止开始做加速度为5m/s2的匀加速直线运动,2秒后改做匀速直线运动,再经9秒到B点;第二次质点从A点由静止开始仍以5m/s2的加速度做匀加速直线运动，4秒后改做匀减速直线运动，到B点时速度和第一次相同。求：(1)A、B两点间的距离(2)第二次质点从A到B的时间和减速阶段加速度的大小。15．（12分）如图所示，在长度足够长、宽度d=5cm的区域MNPQ内，有垂直纸面向里的水平匀强磁场，磁感应强度B=0.33T．水平边界MN上方存在范围足够大的竖直向上的匀强电场，电场强度E=200N/C．现有大量质量m=6.6×10﹣27kg、电荷量q=3.2×10﹣19C的带负电的粒子，同时从边界PQ上的O点沿纸面向各个方向射入磁场，射入时的速度大小均为V=1.6×106m/s，不计粒子的重力和粒子间的相互作用．求：(1)求带电粒子在磁场中运动的半径r；(2)求与x轴负方向成60°角射入的粒子在电场中运动的时间t；(3)当从MN边界上最左边射出的粒子离开磁场时，求仍在磁场中的粒子的初速度方向与x轴正方向的夹角范围，并写出此时这些粒子所在位置构成的图形的曲线方程．

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、D【解析】

AD.粒子由a到b运动，粒子偏向右下方，则说明粒子在a、b两处所受的电场力向下，电场线方向向下，带电粒子在a、b两点的受力方向与电场线方向相同，则粒子带正电，故A错误、D正确；B.沿电场线方向电势降低，是由电场中a点的电势高于b点电势，故B错误；C.由图可知，若粒子从a到b的过程中，电场力做正功，故说明粒子速度增大，故可知b处速度较大，故C错误。2、D【解析】

根据动量守恒可知，核与粒子的动量大小相等，方向相反，所以二者动量不同，因此A错误．镭核衰变成核过程中，存在质量亏损，导致衰变后核的质量与粒子的质量之和小于衰变前镭核的质量，所以B错误．少量放射性元素的衰变是一个随机事件，对于8个放射性元素，无法准确预测其衰变的个数，所以C错误．的，符合统计规律，经过的时间，已有发生衰变，所以正确．综上所述，选项D正确．3、D【解析】

利用电流的热效应工作的是纯电阻电路；ABC．变压器、验钞机、电容器都不是电阻，不发热，则都不是利用电流的热效应工作，选项ABC错误；D．电热水壶是纯电阻电路，利用电流的热效应工作，选项D正确；故选D.4、B【解析】

A.卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，A错误。B.根据光电效应规律可知在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大，B正确。C.因为射线甲受洛仑兹力向左，所以甲带正电，是由粒子组成，C错误。D.链式反应属于重核裂变，D错误。5、D【解析】

A．弹簧、木块和子弹组成的系统受到墙壁的外力作用，系统动量不守恒，A错误；B．子弹击打木块的过程中摩擦生热，所以弹簧、木块和子弹组成的系统机械能减小，B错误；C．木块对弹簧的作用力与弹簧对木块的作用力是一对相互作用力，等大反向，C错误；D．在弹簧压缩到最短的时刻，木块的速度为零，弹簧弹力水平向右，加速度水平向右，D正确。故选D。6、A【解析】

在开始阶段OO′左侧磁场增强，OO′右侧磁场减弱，由楞次定律可知线圈中有逆时针方向的感应电流，故A正确，B错误．因磁场是均匀变化的，由法拉第电磁感应定律和欧姆定律知，感应电流的大小不变，故CD项错误；故选A．【点睛】考查楞次定律与法拉第电磁感应定律的应用，注意磁场正方向的规定，及掌握两个感应电动势是相加还是相差，是解题的关键．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、BCD【解析】由图知O点是波谷和波谷叠加，此时正在波谷，A错误；P、N两点是波谷和波峰叠加，位移始终为零，即处于平衡位置，B正确；振动加强点，只是振幅加强了，但该质点依旧会随时间上下振动，故从该时刻起，经过四分之一周期，位于"M"点的质点和位于"O"点的质点都到达平衡位置，C正确；O、M连线上的所有点都是振动加强点，所以OM连线的中点是振动加强的点，故振幅均为2A，D正确．【点睛】介质中同时存在几列波时，每列波能保持各自的传播规律而不互相干扰．在波的重叠区域里各点的振动的物理量等于各列波在该点引起的物理量的矢量和；在波的干涉图样中，振动加强点总是加强、减弱的点总是减弱，且振动加强点和减弱点相互隔开．8、ACE【解析】

A．由理想气体状态方程：可知p-V图的两坐标围成的矩形面积表示温度，由题图可得面积一直减小，则从a到b温度降低，故A正确．B．一定量的理想气体的内能只跟温度有关：温度一直降低，气体的内能一直减小，故B错误．C．由图读出气体的体积减小，则外界一直对气体做功，故C正确．D．气体的内能一直减小，并且外界对气体做功，根据热力学第一定律：△U=W+Q可知气体向外界放热，故D错误．E．因：因最终内能减少可得，即外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量，E正确．故选ACE．【点睛】该题结合图象考查气态方程和热力学第一定律△U=W+Q结合的分析，能够运用控制变量法研究多个物理量变化时的关系．要注意热力学第一定律△U=W+Q中，△U、W、Q取正负号的含义．9、AD【解析】

A.导体棒开始下滑时，感应电流为零，不受安培力，此时加速度为重力的分力产生的，为gsinθ；故A正确.B.导体棒匀速运动时，根据平衡条件有：mgsinθ=Fcosθ，可得导体棒所受的安培力大小为：F=mgtanθ；故B错误.CD.当ab以速度v下滑时，感应电动势为：E=BLvcosθ①ab杆中的电流为：I=ERab杆受到的安培力：F=BIL③匀速直线运动时，加速度为零，mgtanθ=F④由①②③④知：E=mgRtanθBL，v=mgRsin10、AD【解析】试题分析：带电粒子要打到胶片Q上，根据磁场方向和左手定则可知带电粒子需带正电，在加速电场能够得到加速，则极板M比极板N电势高，A对；在静电分析器中带电粒子做匀速圆周运动，电场力提供向心力，即，再根据可知，B错；带电粒子垂直进入磁分析器，直径PQ=2R，C错；若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，即半径相同，根据和可知，，即只与带电粒子的比荷有关．考点：本题考查了带电粒子在组合场中的运动．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、D0.5【解析】

(1)[1]碰撞后两球做减速运动，设碰撞后的速度为：，，由动能定理得解得如果碰撞过程动量守恒，则整理得所以实验需要测量碰撞后A、B球在水平面滑行的距离：、。故选D。(2)[2]动量守恒的表达式为(3)[3]根据代入数据解得12、0.750.15【解析】（1）主尺：0.7cm，游标尺：对齐的是5，所以读数为：5×0.1mm=0.5mm=0.05cm，故遮光条宽度d=0.75cm，（2）滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度．则滑块经过光电门时的速度为：（3）据及得图像的斜率，解得点睛：图象法处理数据时，要根据物理规律写出横纵坐标之间的关系式．结合图象的截距、斜率等求解．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）（2）（3）【解析】

试题分析：（1）重物匀速下降时，金属杆匀速上升，合力为零．分析金属杆的受力情况，由结合推导出安培力的表达式，即可由平衡条件求出重物匀速下降的速度v；（2）若M从静止到匀速的过程中下降高度h的过程中，M的重力势能减小转化为m的重力势能、系统的动能和内能，根据能量守恒定律求解R上产生的焦耳热．（3）根据第1题v的表达式，分析v-M图象的斜率，结合图象求出斜率，即可得到B1和B2的比值．（1）设当重物M匀速下降时的速度为v，则有产生的感应电动势为感应电流为金属杆受到的安培力为对于金属杆受力平衡，有对于重物M，有，联立以上各式解得（2）设电阻R上产生的焦耳热为Q，对金属杆和回路系统，由能量守恒得解得（3）根据第（1）问求得的结果可知，v-M图线的斜率为由图乙可得，，代入数据解得14、(1)100m(2)8s【解析】

(1)第一次匀加速运动的末速度v=a0t1xAB