北京市豐臺區(qū)北京十二中2023年物理高二下期末監(jiān)測試題含解析

2022-2023學(xué)年高二下物理期末模擬試卷注意事項(xiàng)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(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，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(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、、、三物塊的質(zhì)量分別為,和,作如圖所示的連接．繩子不可伸長,且繩子和滑輪的質(zhì)量、滑輪的摩擦均可不計(jì)．若隨一起沿水平桌面做勻速運(yùn)動(dòng),則可以斷定(

)A．物塊與桌面之間有摩擦力,大小為B．物塊與之間有摩擦力,大小為C．桌面對,對,都有摩擦力,兩者方向相同,合力為D．桌面對,對,都有摩擦力,兩者方向相反,合力為2、圖示是氫原子的能級圖，大量處于n=5的能級的氫原子，在向低能級躍遷的過程中，下列說法正確的是A．輻射的光子頻率最多有5種B．輻射的光子頻率最多有8種C．可能輻射能量為2.86eV的光子D．可能輻射能量為11eV的光子3、如圖所示，兩車廂的質(zhì)量相同，其中一個(gè)車廂內(nèi)有一人拉動(dòng)繩子使兩車廂相互靠近，若不計(jì)繩子質(zhì)量及車廂與軌道間的摩擦，下列對于哪個(gè)車廂里有人的判斷是正確的()A．繩子的拉力較大的那一端車廂里有人B．先開始運(yùn)動(dòng)的車廂里有人C．后到達(dá)兩車中點(diǎn)的車廂里有人D．不去稱量質(zhì)量無法確定哪個(gè)車廂有人4、電阻為R的負(fù)載接到20V直流電壓上消耗的電功率是P，現(xiàn)用一個(gè)變壓器，將電壓最大值為200V的正弦交流電壓接原線圈，副線圈接電阻R，則R上消耗的電功率為P/2，該變壓器原副線圈的匝數(shù)比為（）A．20:1 B．：1 C．10:1 D．1:105、核電池是通過半導(dǎo)體換能器，將放射性同位素衰變過程中釋放出的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。有種核電池使用放射性同位素94239Pu，92235Pu衰變?yōu)?2235U和X粒子，并釋放出y光子。已知94239Pu、92235UA．X粒子是24HeB．94239PuC．核電池使用過程由于發(fā)熱會導(dǎo)致94239D．一個(gè)94239P6、如圖所示，把一個(gè)小球套在光滑細(xì)桿上，小球與輕彈簧相連組成弾簧振子，小球沿桿在水平方向做簡諧運(yùn)動(dòng)，它的平衡位置為O，在A，B位置間振動(dòng)．下列結(jié)論正確的是A．小球從A經(jīng)O到B所用的時(shí)間為一個(gè)周期B．小球在A、B位置時(shí)，動(dòng)能最大，加速度最大C．小球從A經(jīng)O到B的過程中，回復(fù)力一直做正功D．小球從B到O的過程中，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能二、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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，足夠長的光滑U形導(dǎo)軌寬度為L，其所在平面與水平面的夾角為α，上端連接一個(gè)阻值為R的電阻，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于導(dǎo)軌平面向上．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、有效電阻為r的金屬桿沿框架由靜止下滑，設(shè)磁場區(qū)域無限大，當(dāng)金屬桿下滑達(dá)到最大速度v0時(shí)，運(yùn)動(dòng)的位移為x，則()A．金屬桿下滑的最大速度B．在此過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為C．在此過程中金屬桿做的是加速度不變的加速運(yùn)動(dòng)D．在此過程中流過電阻R的電荷量為8、關(guān)于下列四幅圖的說法正確的是（）A．甲圖中，若此時(shí)電路中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，則是電場能在轉(zhuǎn)化為磁場能B．乙圖中，要實(shí)現(xiàn)光纖通訊，則要求外套的折射率大于內(nèi)芯的折射率C．丙圖是電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣，該實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f明粒子具有波動(dòng)性D．丁圖中的調(diào)制方法叫做調(diào)幅9、已知金屬鈣的逸出功為2.7eV，氫原子的能級圖如圖所示，一群氫原子處于量子數(shù)能級狀態(tài)，則（）A．氫原子可能輻射4種頻率的光子B．氫原子可能輻射6種頻率的光子C．有3種頻率的輻射光子能使鈣發(fā)生光電效應(yīng)D．有2種頻率的輻射光子能使鈣發(fā)生光電效應(yīng)10、如圖甲所示，傾角為θ的粗糙斜面體固定在水平面上，初速度為v0=10m/s、質(zhì)量為m=1kg的小木塊沿斜面上滑，若從此時(shí)開始計(jì)時(shí)，整個(gè)過程中小木塊速度的平方隨路程變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，取g=10m/s2，下列說法正確的是（）A．0-5s內(nèi)小木塊做勻減速運(yùn)動(dòng)B．在t=1s時(shí)，摩擦力反向C．斜面傾角θ=37°D．小木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5三、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，不要求寫出演算過程。11．（6分）現(xiàn)用頻閃照相方法來研究物塊的變速運(yùn)動(dòng)．在一小物塊沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的過程中，用頻閃相機(jī)拍攝的不同時(shí)刻物塊的位置如圖所示．拍攝時(shí)頻閃頻率是10Hz；通過斜面上固定的刻度尺讀取的5個(gè)連續(xù)影像間的距離依次為x1、x2、x3、x1．已知斜面頂端的高度h和斜面的長度s．?dāng)?shù)據(jù)如下表所示．重力加速度大小g=9.80m/s2．根據(jù)表中數(shù)據(jù)，完成下列填空：（1）物塊的加速度a＝________m/s2(保留3位有效數(shù)字)．（2）因?yàn)開___________________________________________________，可知斜面是粗糙的．12．（12分）如圖所示，某同學(xué)用圖裝置做驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)．先將a球從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由靜止開始滾下，在水平地面上的記錄紙上留下壓痕，重復(fù)10次；再把同樣大小的b球放在斜槽軌道末端水平段的最右端附近靜止，讓a球仍從原固定點(diǎn)由靜止開始滾下，和b球相碰后，兩球分別落在記錄紙的不同位置處，重復(fù)10次．(1)本實(shí)驗(yàn)必須測量的物理量有________．A．斜槽軌道末端到水平地面的高度HB．小球a、b的質(zhì)量ma、mbC．小球a、b的半徑rD．小球a、b離開斜槽軌道末端后平拋飛行的時(shí)間tE.記錄紙上O點(diǎn)到A、B、C各點(diǎn)的距離OA、OB、OCF.a球的固定釋放點(diǎn)到斜槽軌道末端水平部分間的高度差h(2)小球a、b的質(zhì)量ma、mb應(yīng)該滿足的關(guān)系是________．(3)讓a球仍從原固定點(diǎn)由靜止開始滾下，和b球相碰后，下列說法正確的是________．A．兩小球碰后到落地在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同B．為保證實(shí)驗(yàn)成功，斜槽軌道應(yīng)盡量光滑C．兩小球碰后，小球a的落地點(diǎn)是圖中水平面上的A點(diǎn)D．兩小球碰后，小球b的落地點(diǎn)是圖中水平面上B點(diǎn)(4)按照本實(shí)驗(yàn)方法，驗(yàn)證動(dòng)量守恒的驗(yàn)證式是________________．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明、方程式和演算步驟。13．（10分）某時(shí)刻的波形圖如圖所示，波沿x軸正方向傳播，質(zhì)點(diǎn)p的坐標(biāo)x＝0.32m.從此時(shí)刻開始計(jì)時(shí).(1)若每間隔最小時(shí)間0.4s重復(fù)出現(xiàn)波形圖，求波速.(2)若p點(diǎn)經(jīng)0.4s第一次達(dá)到正向最大位移，求波速.(3)若p點(diǎn)經(jīng)0.4s到達(dá)平衡位置，求波速.14．（16分）如圖，傾角為30°的斜面固定，斜面上P點(diǎn)上方光滑，P下方粗糙．質(zhì)量為m的物體放在P上方的斜面上，對物體施加水平向右的恒力F，物體保持靜止，撤去F，物體過P點(diǎn)后做勻速運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g．求：(1)推力F的大?。?2)物體與P下方斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)．15．（12分）磁流體發(fā)電是一項(xiàng)新興技術(shù)，如圖是它的示意圖．平行金屬板A、B之間有一個(gè)很強(qiáng)的磁場，將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量正、負(fù)帶電粒子）噴入磁場，A、B兩板間便產(chǎn)生電壓．如果把A、B和一個(gè)電阻R相連，A、B就是一個(gè)直流電源的兩個(gè)電極．如果電離氣體充滿兩板間的空間，射入的等離子體速度均相同，兩金屬板間距為d，板平面的面積為S.勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于速度方向，負(fù)載電阻為R．當(dāng)發(fā)電機(jī)穩(wěn)定發(fā)電時(shí)，電流表示數(shù)為I，A、B兩板間電離氣體的電阻率為ρ．求：等離子體速度的大?。?/p>

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、A【解析】試題分析：對整體受力分析可知，整體受C的拉力、重力、支持力，要使整體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，M應(yīng)受到桌面對其向左的摩擦力，大小與繩子的拉力相同，A正確；對m分析，因m受重力、支持力；因m水平方向不受外力，故m不會受到M對m的摩擦力，故AB間沒有摩擦力，故BCD錯(cuò)誤；故選A.考點(diǎn)：物體的平衡；摩擦力【名師點(diǎn)睛】此題是關(guān)于物體的平衡問題，所用的方法是整體和隔離的結(jié)合，整體法與隔離法是受力分析中常用方法之一，應(yīng)靈活應(yīng)用；同時(shí)要注意受力分析要結(jié)合物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)同時(shí)進(jìn)行分析，例如勻速直線運(yùn)動(dòng)合外力等于零.2、C【解析】

AB．根據(jù)，所以輻射的光子頻率最多有10種，故AB錯(cuò)誤；CD．輻射的能量一定等于兩能級差，由圖可知，從n=5躍遷到n=2過程中輻射的能量為2.86eV，故C正確，11eV的能量沒有任何兩個(gè)能級差，故D錯(cuò)誤．故選C。3、C【解析】

A、根據(jù)牛頓第三定律，兩車之間的拉力大小相等．故A錯(cuò)誤．B、有拉力后，兩車同時(shí)受到拉力，同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)．故B錯(cuò)誤．C、兩車之間的拉力大小相等，根據(jù)牛頓第二定律，總質(zhì)量大，加速度小，由相同時(shí)間內(nèi)位移小，后到達(dá)中點(diǎn)．即后到達(dá)兩車中點(diǎn)的車廂里有人．故C正確．D、無需稱質(zhì)量，可用C項(xiàng)辦法確定哪個(gè)車廂有人．故D錯(cuò)誤．故選C．【點(diǎn)睛】車廂的質(zhì)量相同，有人時(shí)，人和車廂的總質(zhì)量大，根據(jù)牛頓第三定律和第二定律分析兩車加速度大小，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)位移公式，即可判斷.4、C【解析】

當(dāng)電阻接在直流電路中的時(shí)候，由可得，此時(shí)的功率，當(dāng)功率為時(shí)，由可得，此時(shí)電阻的電壓的有效值為，變壓器的輸入電壓的有效值為，所以變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為；故選C．【點(diǎn)睛】本題考查變壓器的原理及有效值的定義，要注意會用電流的熱效應(yīng)定義有效值．5、A【解析】

（1）根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，94239Pu的衰變方程為94239Pu→92235（2）94239Pu有中子239-94=145個(gè)，92235U（3）半衰期與放射性元素本身有關(guān)，與環(huán)境無關(guān)，所以核電池使用過程中發(fā)熱不會導(dǎo)致94239Pu（4）釋放的γ光子的能量為hν，核反應(yīng)的過程中釋放的能量E=mPu-mU-mαc2故本題正確答案選A?！军c(diǎn)睛】根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒寫出核反應(yīng)方程；核反應(yīng)的過程中虧損的質(zhì)量等于反應(yīng)前后質(zhì)量的差；核反應(yīng)的過程中釋放的核能轉(zhuǎn)化為新核與α粒子的動(dòng)能以及光子的能量；半衰期與溫度無關(guān)。6、D【解析】

A、小球從A經(jīng)O到B所用的時(shí)間為半個(gè)周期，故A錯(cuò)誤；B、小球在A、B位置時(shí)，速度為零，動(dòng)能為零，位移最大，加速度最大，故B錯(cuò)誤；C、小球從A經(jīng)O到B的過程中，回復(fù)力指向O，則回復(fù)力先做正功后做負(fù)功，故C錯(cuò)誤；D、小球從B到O的過程中，小球的動(dòng)能增大，彈簧的彈性勢能減小，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能．故D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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AB【解析】

金屬桿下滑達(dá)到最大速度v0時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有：，得：，故A正確．根據(jù)能量守恒定律得：在此過程中回路中產(chǎn)生的總熱量為：Q=mgxsinα-mv02，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為：，故B正確．在此過程中，根據(jù)和牛頓第二定律得：mgsinα-F安=ma，速度增大時(shí)，安培力增大，加速度減小，故導(dǎo)體棒做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤．在此過程中流過電阻R的電荷量為：，故D錯(cuò)誤．8、AC【解析】

A．甲圖中，若此時(shí)電路中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，則有電容器處于放電狀態(tài)，則是電場能在轉(zhuǎn)化為磁場能，故A正確；B．發(fā)生全反射的條件是光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，所以內(nèi)芯的折射率大．且光在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射，故B錯(cuò)誤；C．丙圖是電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣，該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性，故C正確；D．調(diào)制共有兩種方式：一是調(diào)幅，即通過改變電磁波的振幅來實(shí)現(xiàn)信號加載；另一是調(diào)頻，即通過改變頻率來實(shí)現(xiàn)信號加載電磁波，而丁圖中的調(diào)制方法叫做調(diào)頻，故D錯(cuò)誤．9、BC【解析】

AB．根據(jù)知，這群氫原子可能輻射6種頻率的光子．故A錯(cuò)誤，B正確；

CD．n=4躍遷到n=3輻射的光子能量為0.66eV，n=3躍遷到n=2輻射的光子能量為1.89eV，n=4躍遷到n=2輻射的光子能量為2.55eV，均小于逸出功，不能發(fā)生光電效應(yīng)，其余3種光子能量均大于2.7eV，所以這群氫原子輻射的光中有3種頻率的光子能使鈣發(fā)生光電效應(yīng)．故C正確，D錯(cuò)誤。

故選BC。10、BCD【解析】由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式：v2-v02=2ax與圖象看的：，由圖示圖象可知，初速度：v02=100，v0=10m/s，減速運(yùn)動(dòng)時(shí)間：，故A錯(cuò)誤；由圖示圖象可知，在0-1s內(nèi)物體向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，1s后物體反向做勻加速運(yùn)動(dòng)，t=1s時(shí)摩擦力反向，故B正確；由圖示圖象可知，物體反向加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度：，由牛頓第二定律得：mgsinθ+μmgcosθ=ma，mgsinθ-μmgcosθ=ma′，代入數(shù)據(jù)解得：μ=0.5，θ=37°，故D正確，C錯(cuò)誤；故選BD．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，不要求寫出演算過程。11、（1）1.30（“1.29”或“1.31”）（2）物塊加速度小于【解析】試題分析：(1)頻閃照相中相鄰影像點(diǎn)的時(shí)間間隔相等，利用逐差法求物塊的加速度＝1.30m/s2．(2)若物塊沿光滑斜面下滑，對其受力分析，由牛頓第二定律可得：＝5.88m/s2，由物塊加速度a小于物塊沿光滑斜面下滑的加速度a′，可知斜面是粗糙的．考點(diǎn)：逐差法求加速度【名師點(diǎn)睛】本題主要考查了逐差法求加速度．屬于容易題．要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用．逐差法是求物體加速度的一個(gè)重要方法，要熟練掌握其應(yīng)用，提高解決實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?2、BEAC【解析】

（1）要驗(yàn)證動(dòng)量守恒，就需要知道碰撞前后的動(dòng)量，所以要測量兩個(gè)小球的質(zhì)量及碰撞前后小球的速度，碰撞前后小球都做平拋運(yùn)動(dòng)，速度可以用水平位移代替．所以需要測量的量為：小球a、b的質(zhì)量ma、mb，記錄紙上O點(diǎn)到A、B、C各點(diǎn)的距離OA、OB、OC；故選BE．

（2）在小球碰撞過程中水平方向動(dòng)量守恒，故有

在碰撞過程中動(dòng)能守恒，故有mav02=mav12+mbv22

解得v1=v0

要碰后a的速度v1＞0，即ma-mb＞0，ma＞mb

（3）兩小球碰后做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直高度相同，則落地在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，選項(xiàng)A正確；斜槽軌道是否光滑，對實(shí)驗(yàn)無影響，只要到達(dá)底端的速度相等即可，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；兩小球碰后，小球a的落地點(diǎn)是圖中水平面上的A點(diǎn)，選項(xiàng)C正確；兩小球碰后，小球b的落地點(diǎn)是圖中水平面上C點(diǎn)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選AC.（4）設(shè)落地時(shí)間為t，B為碰前入射小球落點(diǎn)的位置，A為碰后入射小球的位置，C為碰后被碰小球的位置，碰撞前入射小球的速度v1＝；碰撞后入射小球的速度v2＝；碰撞后被碰小球的速度v3＝；若則表明通過該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了兩球碰撞過程中動(dòng)量守恒，代入數(shù)據(jù)得：．【點(diǎn)睛】驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律中，學(xué)會在相同高度下