2022-2023学年北京市第四中学高二物理第二学期期中质量跟踪监视模拟试题含解析

2022-2023学年北京市第四中学高二物理第二学期期中质量跟踪监视模拟试题请考生注意：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，质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径AB长度为2R，现将质量也为m的小球从距A点正上方高处由静止释放，然后由A点经过半圆轨道后从B冲出，在空中能上升的最大高度为（不计空气阻力），则（）A．小车向左运动的最大距离为B．小球和小车组成的系统机械能守恒C．小球第二次能上升的最大高度为D．小球第二次离开小车在空中运动过程中，小车处于静止状态2、如题图所示，图甲是研究光电效应的电路图，图乙是用a、b、c光照射光电管得到的I­U图线，Uc1、Uc2表示遏止电压，下列说法正确的是（）A．a光的波长大于b光的波长B．a、c光的强度相等C．光电子的能量只与入射光的强弱有关，而与入射光的频率无关D．在光照条件不变的情况下，随着所加电压的增大，光电流一直会增加3、如图所示，一内外侧均光滑的半圆柱槽置于光滑的水平面上．槽的左侧有一竖直墙壁．现让一小球(可认为质点)自左端槽口A点的正上方从静止开始下落，与半圆槽相切并从A点进入槽内，则下列说法正确的是()A．小球离开右侧槽口以后，将做竖直上抛运动B．小球在槽内运动的全过程中，只有重力对小球做功C．小球在槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统机械能守恒D．小球在槽内运动的全过程中，小球与槽组成的系统水平方向上的动量守恒4、质量相等的五个物体在光滑的水平面上，间隔一定的距离排成一直线，如图所示，具有初动能为E0的物块1向其他4个静止物块运动，依次发生碰撞，每次碰后不在分开，最后5个物体粘成一个整体，这个整体的动能是(A．1B．1C．4D．E5、2017年4月，我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道（可视为圆轨道）运行．与天宫二号单独运行时相比，组合体运行的：（）A．周期变大 B．速率变大 C．动能变大 D．向心加速度变大6、能源问题是当今社会重要的一个难题。关于节约能源已经深入到我们的家庭生活中。现有两盏节能灯A和B，其额定功率相同，额定电压A灯大于B灯，则（）A．两灯正常发光时，IA>IBB．两灯电阻RA<RBC．将两灯串联后接入电路中，灯的功率PA>PBD．将两灯并联后接入电路中，灯的功率二、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，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2是半导体热敏传感器（温度升高时R2的电阻减小），电流表A2安装在值班室，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压（报警器未画出），R3为一定值电阻．当传感器R2所在处出现火情时，以下说法中正确的是A．A1的示数增大，A2的示数减小B．A1的示数不变，A2的示数增大C．V1的示数不变，V2的示数减小D．V1的示数增大，V2的示数增大8、如图所示为某质点在0~4s内的振动图像，下列描述正确的是A．质点在3s时偏离平衡位置的位移为-2mB．质点在4s时偏离平衡位置的位移为8mC．质点在前4s内的路程为8mD．质点在前4s内的路程为零9、如图所示分别是a光、b光各自通过同一双缝干涉仪器形成的图样（黑色部分表示亮纹），则下列说法正确的是（）A．在同一均匀介质中，a光的传播速度小于b光的传播速度B．两种光通过同一狭缝时，a光产生的中央亮条纹的宽度比b光的大C．光由同一介质射入空气，发生全反射时，a光的临界角比b光大D．a光和b光由玻璃棱镜进入空气后频率都变大10、关于巴耳末公式，下列说法正确的是（）A．巴耳末公式依据核式结构理论总结出巴耳末公式B．巴耳末公式反映了氢原子发光的连续性C．巴耳末依据氢原子光谱的分析总结出巴耳末公式D．巴耳末公式反映了氢原子发光的分立性，其波长的分立值并不是人为规定的三、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）某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光：调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：（1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可__________；A．使用间距更小的双缝B．将屏向远离双缝的方向移动C．将屏向靠近双缝的方向移动D．将单缝向双缝靠近（2）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹中央到第n条暗条纹中央的距离为Δx，则单色光的波长λ=__________；（3）某次测量时，选用的双缝的间距为0.300mm，测得屏与双缝间的距离为1.20m，第1条暗条纹中央到第4条暗条纹中央的距离为7.44mm。则所测单色光的波长为__________nm（结果保留3位有效数字）。12．（12分）在测定电源电动势和内电阻的实验中，实验室提供了合适的的实验器材．(1)甲同学按电路图a进行测量实验，其中R2为保护电阻，则①请用笔画线代替导线在图b中完成电路的连接______；②根据电压表的读数U和电流表的读数I，画出U-I图线如图c所示，可得电源的电动势E=___________V，内电阻r=___________Ω(结果保留两位有效数字)．(2)乙同学误将测量电路连接成如图d所示，其他操作正确，根据电压表的读数U和电流表的读数I，画出U-I图线如图e所示，可得电源的电动势E=___________V，内电阻r=___________Ω(结果保留两位有效数字)．四、计算题：本题共3小题，共38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）某水电站发电机的输出功率为100kW，发电机的电压为250V．通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为8Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V．要求在输电线上损失的功率控制为5KW．请你设计两个变压器的匝数比．为此，请你计算：（1）降压变压器输出的电流是多少?输电线上通过的电流是多少?（2）输电线上损失的电压是多少?升压变压器输出的电压是多少?（3）两个变压器的匝数比各应等于多少?14．（16分）如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨、固定在竖直平面内，导轨间距为L，下端连接阻值为4r的定值电阻，导轨电阻不计。整个装置处在匀强磁场中，磁感应强度为B，方向垂直导轨平面向里。一质量为m的金属棒ab接入回路的电阻为r，在大小为3mg方向竖直向上的拉力作用下开始运动。金属棒始终保持水平且与导轨接触良好，重力加速度为g，求：(1)金属棒所能达到最大速度vm的大小；(2)金属棒从静止开始沿导轨上滑h，此时已达到最大速度，这一过程中金属棒上产生的焦耳热Qr。15．（12分）两个氘核聚变产生一个中子和氦核(氦的同位素)．已知氘核的质量mD＝2.01360u，氦核的质量mHe＝3.0150u，中子的质量mn＝1.0087u.(1)写出聚变方程并计算释放的核能．(2)若反应前两个氘核的动能均为0.35MeV.它们正面对撞发生聚变，且反应后释放的核能全部转化为动能，则产生的氦核和中子的动能各为多大？

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】

A项：小球与小车组成的系统在水平方向所受合力为零，水平方向动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒得：，即有，解得小车的位移为：x=R，故A错误；B项：小球第一次在车中运动的过程中，由动能定理得：，由此可知小球和小车组成的系统机械能不守恒，故B错误；C项：小球第一次在车中运动的过程中，由动能定理得：，解得：，即小球第一次在车中运动损失的机械能为，由于小球第二次在车中运动时，对应位置处速度变小，因此小车给小球的弹力变小，摩擦力变小，摩擦力做功小于，机械能损失小于所以小球第二次离开小车时，能上升的高度大于：，故C错误；D项：由水平方向动量守恒可知，小球第二次离开小车在空中运动过程中，小球水平方向速度为零，所以小车的速度也为零，故D正确．故选D．2、A【解析】

ABC．根据可知，入射光的频率越高，对应的截止电压越大。从图象中看出，a光、c光的截止电压相等，所以a光、c光的频率相等，则它们的最大初动能也相等，而b光对应的截止电压最大，所以b光的频率最高，b光的波长最短，b光对应的光电子最大初动能也最大，根据图示可知，a光光强大于c光，选项A正确，BC错误；D．当电压增加到达到饱和电流后，再增加电压电流也不会增加，选项D错误。故选A。3、C【解析】

A、小球经过槽的最低点后，在小球沿槽的右侧面上升的过程中，槽也向右运动，小球离开右侧槽口时相对于地面的速度斜向右上方，小球将做斜抛运动而不是做竖直上抛运动，故A错误；B、小球在槽内运动的全过程中，从刚释放到最低点，只有重力做功，而从最低点开始上升过程中，除小球重力做功外，还有槽对球作用力做负功，故B错误；C、小球在槽内运动的全过程中，从刚释放到最低点，只有重力做功，而从最低点开始上升过程中，除小球重力做功外，还有槽对球作用力做负功，但球对槽作用力做正功，两者之和正好为零，所以小球与槽组成的系统机械能守恒，故C正确；D、小球在槽内运动的前半过程中，小球与槽组成的系统水平方向上的动量不守恒，而小球在槽内运动的后半过程中，小球与槽组成的系统水平方向上的动量守恒，故D错误．【点睛】考查动量守恒定律与机械能守恒定律．当球下落到最低点过程，由于左侧竖直墙壁作用，小球与槽组成的系统水平方向上的动量不守恒，但小球机械能守恒．当球从最低点上升时，小球与槽组成的系统水平方向上的动量守恒，但小球机械能不守恒，而小球与槽组成的系统机械能守恒．4、A【解析】

以五个物体为系统，在整个过程中，动量守恒，运用动量守恒定律，求出最终整体的速度，从而得出整体的动能．【详解】对整个系统研究，整个过程运用动量守恒定律得，mv0=5mv，解得v=v05，因为E0=12m故选：A．【点睛】本题考查了动量守恒定律的基本运用，知道五个物体组成的系统，在整个过程中动量守恒；碰后粘在一起则机械能不守恒5、C【解析】

对于绕地球运行的航天器，地球对它的外有引力提供向心力，则，由公式可知，半径不变，周期不变，速率不变，向心加速度不变．由于质量增加，所以动能增大，故C正确，ABD错误．6、C【解析】

A．由P=UI可得两灯功率相等，且UA>UB，所以电流IA<IB，故A错误；B．由可得两灯功率相等，且UA>UB，所以电阻RA>RB，故B错误；C．将两灯串联后接入电路中时，电路中电流相等，又因为电阻RA>RB，由得两灯的功率关系PA>PB，故C正确；D．将两灯并联后接入电路中时，两灯的电压相等，又因为电阻RA>RB，由得两灯的功率关系，故D错误。故选C。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、AC【解析】

当传感器所在处出现火情时，的电阻减小，导致电路的总的电阻减小，所以电路中的总电流将会增加，A1测量的是原线圈中的总的电流，由于副线圈的电流增大了，所以原线圈的电流A1示数也要增加；由于电源的电压不变，原副线圈的电压也不变，所以V1的示数不变，由于副线圈中电流增大，的电压变压变大，所以V2的示数要减小，即的电压也要减小，所以A2的示数要减小，所以AC正确，BD错误。8、AC【解析】由图可知，质点在3s时偏离平衡位置的位移为-2m；4s时偏离平衡位置的位移为0；4s内的路程为8m。综上分析，AC正确。9、BC【解析】

A．根据得光的条纹间距较大，则光的波长较大，折射率较小，根据得，光在均匀介质中的速度较大，故A错误；B．波长越长的波越容易发生明显的衍射现象，故a光比b光更容易发生明显的衍射现象，则a光、b光通过同一狭缝发生衍射时，a光的中央亮纹更宽，故B正确；C．光的折射率较小，根据可得光从某一介质射向空气全反射的临界角较大，故C正确；D．a光和b光由玻璃棱镜进入空气后，频率都不变，故D错误。故选BC。10、CD【解析】巴耳末依据氢原子光谱的分析总结出巴耳末公式，故A错误，C正确；巴耳末公式只确定了氢原子发光中一个线系的波长，反映了氢原子发光的分立性，其波长的分立值并不是人为规定的，故B错误，D正确．所以CD正确，AB错误．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、C620【解析】

（1）[1]增加从目镜中观察到的条纹个数，则条纹的宽度减小，根据相邻亮条纹间的距离为为减小相邻亮条纹（暗条纹）间的宽度，则可以减小双缝到屏的距离，增大双缝间的距离，或换用波长短的光，故C正确，ABD错误

故选C；（2）[2]第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为，则两个相邻明纹（或暗纹）间的距离为根据可得单色光的波长为（3）[3]由题知条纹间距为根据解得代入数据解得12、（1）①②2.80.60（2）3.00.50【解析】

解：(1)①根据原理图可得出对应的实物图，如图所示；②根据闭合电路欧姆定律可得：，则由数学规律可知电动势，内电阻；(2)由乙同学的电路接法可知左右两部分并联后与串联，则可知在滑片移动过程中，滑动变阻器接入电阻先增大后减小，则路端电压先增大后减小，所以出现图e所示的图象，则由图象可知当电压为2.5V时，电流为0.5A，此时两部分电阻相等，则总电流为；而当电压为2.4V时，电流分别对应0.33A和0.87A