北京市海淀清华附中2023学年高二物理第二学期期末调研试题（含解析）.doc

2023学年高二下学期物理期末模拟测试卷 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、下列关于静电的说法中，正确的是 A．摩擦起电创造了电荷 B．丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引铁钉 C．普通验电器能直接检测物体带有何种性质的电荷 D．电荷量存在某最小值 2、汽车自动控制刹车系统（ABS）的原理如图所示．铁质齿轮P与车轮同步转动，右端有一个绕有线圈的磁体（极性如图），M是一个电流检测器．当车轮带动齿轮P转动时，靠近线圈的铁齿被磁化，使通过线圈的磁通量增大，铁齿离开线圈时又使磁通量减小，从而能使线圈中产生感应电流，感应电流经电子装置放大后即能实现自动控制刹车．齿轮从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中，通过M的感应电流的方向是（　　） A．总是从左向右 B．总是从右向左 C．先从右向左，然后从左向右 D．先从左向右，然后从右向左 3、如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F>0为斥力，F<0为引力，a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放，若规定无限远处分子势能为零，则 A．乙分子在b处势能最小，且势能为负值 B．乙分子在c处势能最小，且势能为负值 C．乙分子在d处势能一定为正值 D．乙分子在d处势能一定小于在a处势能 4、如图，铜质金属环从水平桌面上竖立的条形磁铁正上方由静止释放，金属环始终保持水平，不计空气阻力，则从开始下落至到达桌面的过程中 A．金属环的机械能守恒 B．金属环的机械能先减小后增大 C．磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力 D．金属环动能的增加量小于其重力势能的减少量 5、如图所示，内壁光滑、半径大小为R的圆轨道竖直固定在桌面上，一个质量为m的小球静止在轨道底部A点．现用小锤沿水平方向快速击打小球，击打后迅速移开，使小球沿轨道在竖直面内运动．当小球回到A点时，再次用小锤沿运动方向击打小球，通过两次击打，小球才能运动到圆轨道的最高点．已知小球在运动过程中始终未脱离轨道，在第一次击打过程中小锤对小球做功W1，第二次击打过程中小锤对小球做功W2.设先后两次击打过程中，小锤对小球做功全部用来增加小球的动能，则的值可能是(　　) A． B． C． D．1 6、如图所示为某种周期性交流电的电流与时间关系的图象，其中前半周期为正弦曲线的一部分，后半周期是直线段，则该交流电的有效值为（　　） 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，在纸面内半径为R的圆形区域中充满了垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场．一点电荷从图中A点以速度v0垂直磁场射入，速度方向与半径方向的夹角为30°．当该电荷离开磁场时，速度方向刚好改变了180°．不计电荷的重力，下列说法正确的是 A．该点电荷离开磁场时速度方向的反向延长线通过O点 B．该点电荷的比荷为 C．该点电荷在磁场中的运动时间为 D．该点电荷在磁场中的运动时间为 8、如图物体在一个竖直向上的拉力作用下，在斜面上静止不动，则关于该物体受力情况正确的是 A．可能受四个力 B．可能受两个力 C．不可能只受两个力 D．可能只受三个力 9、关于热力学定律，下列说法正确的是（　　） A．做功和热传递都能改变物体的内能 B．瀑布下的水车日夜不停地转动，说明永动机是可以制成的 C．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的 D．一定质量的理想气体对外做功的同时吸热，其内能一定增加 10、如图所示一束光通过三棱镜折射后分成a、b、c三束单色光（　　） A．三束光在水中传播速度间的关系是va＜vb＜vc B．发生全反射时，c光的临界角最大 C．若b光束照射到某种金属表面上有光电子发出，则a光束照射到同种金属表面上不一定发生光电效应 D．通过同一装置做双缝干涉实验，产生的干涉条纹的间距△xa＞△xb＞△xc 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）某同学用如图所示的实验装置来验证动量守恒定律，弹性球1用细线悬挂于天花板的O点，0点正下方地面上有一竖直固定立柱（其粗细不计）．实验时，把球2放在立柱上，再将球1拉到A点，并使球1由静止释放，当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞．实验过程中该同学发现，碰后球1恰好静止在立柱上，球2落到水平地面上的C点．现已测出球1在A点时其最低点到立柱的最上端的竖直高度为h，立柱的高度为H，球2在C点时其最右侧到立柱的水平距离为S，为了验证动量守恒定律，该同学完成如下事项： （1）本实验还需要测量的物理量是___________ A．弹性球1的质量 B．弹性球2的质量 C．弹性球2的直径d D．细线的长度L （2）该同学根据以上实验过程和实验数据，以球1和球2为系统得到碰撞前系统的总动量表达式为________，碰撞后系统的总动量表达式________，代入相关数据验证在误差允许的范围内是否相等． 12．（12分）在“用单摆测定重力加速度”的实验中 (1)为了尽量减小实验误差，以下做法正确的是___； A．选用轻且不易伸长的细线组装单摆 B．选用密度和体积都较小的摆球组装单摆 C．使摆球在同一竖直面内做小角度摆动 D．选择最大位移处作为计时起点 (2)用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图所示，则摆球的直径为____； (3)一位同学在实验中误将49次全振动计为50次，其它操作均正确无误，然后将数据代入单摆周期公式求出重力加速度，则计算结果比真实值___；（选填“偏大”或“偏小”） (4)为了进一步提高实验精度，可改变几次摆长L并测出相应的周期，从而得出一组对应的与的数据，再以为横轴、为纵轴建立直角坐标系，得到图示直线，并求得该直线的斜率为，则重力加速度_____。 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）如图所示,在竖直放置圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体,活塞与容器壁间能无摩擦滑动，容器的横截面积为S，开始时气体的温度为T0，活塞与容器底的距离为h0.现将整个装置放在大气压恒为p0的空气中，当气体从外界吸收热量Q后，活塞缓慢上升d后再次平衡，问: （i）外界空气的温度是多少? （ii）在此过程中密闭气体的内能增加了多少? 14．（16分）如图所示，AOB是某种材料制成的半径为R的四分之一圆柱体的横截面，一细束单色光从OA的中点D垂直，OA面射入圆柱体，光线直接到达AB面时恰好未从AB面射出．光在真空中的速度为c.求： （1）圆柱体对该光的折射率； （2）该光从D点射入到第一次射到OB而所用的时间．(结果可保留根号) 15．（12分）某透明物体的横截面如图所示，其中ABC为直角三角形，AB为直角边，长度为2L，， ADC为一圆弧，其圆心在AC边的中点，此透明物体的折射率为n=2.1．若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入透明物体，试由光路图画出光线从ADC圆弧射出的区域， 并求此区域的圆弧长度s．（不考虑经ADC圆弧反射后的光线） 2023学年模拟测试卷参考答案（含详细解析） 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 【答案解析】 A.摩擦起电的本质是电荷的转移，并没有创造电荷，A错误。 B.丝绸摩擦过的玻璃棒能够带静电，可以吸引纸屑，无法吸引铁钉，B错误。 C.验电器只能检测物体是否带电，无法确定带有何种性质的电荷，C错误。 D.电荷量存在最小值即元电荷，任何带电体的电量均为元电荷的整数倍，D正确。 2、C 【答案解析】 由图可得，线圈中磁场方向从右向左，有题可得当车轮带动齿轮P转动时，靠近线圈的铁齿被磁化，使得通过线圈的磁通量增大，由楞次定律得到，线圈中感应电流产生的磁场抵抗磁场的增大，电流产生的磁场从左向右，通过右手螺旋定律可得，通过M的感应电流从左向右．同理可分析，铁齿离开线圈时又使磁通量减小，线圈中的感应电流产生的磁场从右向左，则通过M的感应电流从右向左．从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中是铁齿先离开线圈，下一个铁磁靠近线圈，则通过M的电流方向先从右向左，再从左向右． A.总是从左向右，与分析结论不符，故A错误． B.总是从右向左，与分析结论不符，故B错误． C.先从右向左，然后从左向右，与分析结论相符，故C正确． D.先从左向右，然后从右向左，与分析结论不符，故D错误． 3、B 【答案解析】 A、由于乙分子由静止开始，在ac间一直受到甲分子的引力而做加速运动，引力做正功，分子势能一直在减小，到达c点时所受分子力为零，加速度为零，速度最大，动能最大，分子势能最小为负值，故选项A错误，B正确； C、由于惯性，到达c点后乙分子继续向甲分子靠近，由于分子力为斥力，故乙分子做减速运动，斥力做负功，势能增加，但势能不一定为正值，故选项C错误； D、在分子力表现为斥力的那一段cd上，随分子间距的减小，乙分子克服斥力做功，分子力、分子势能随间距的减小一直增加，故乙分子在d处势能不一定小于在a处势能，故选项D错误． 【答案点睛】 该题考察的是分子间的作用力与分子间距离的关系，分子间的引力和斥力总是同时存在，并且都随分子间的距离的增大而减小，只不过减小的规律不同，只要掌握该规律即可解答此类题目． 4、D 【答案解析】 A.在整个下落过程中，穿过铜圈的磁通量一直在变化，也就一直有感应电流产生，也就产生了一部分电热，总能量就等于电热加铜环的机械能，总能量守恒，所以机械能一定不守恒。故A错误。 B. 整个下落过程中，穿过铜圈的磁通量一直在变化，也就一直有感应电流产生，一直有电热产生，所以铜环的机械能一直在减小。故B错误。 C.①圆环从磁铁的正上方下落至磁铁的中间部位过程中，穿过环的磁通量一直在增加，根据来拒去留，二者之间表现为斥力，也就是说该过程中圆环对磁铁有向下的力； ②．当圆环从磁铁中间部位向磁铁底端运动过程中，穿过磁铁的磁通量一直在减少，根据来拒去留，二者之间表现为引力，也就是说该过程中圆环对磁铁继续有向下的力； ③．当圆环运动至磁铁正中间部位时，圆环的运动方向与磁感线平行，不切割磁感线，该时刻圆环中没有感应电流，二者之间没有力的作用，也就是说该时刻磁铁的重力大小等于 磁铁对桌面的压力大小。综上所述，故C错误。 D.整个下落过程中，减少的是重力势能，增加的是动能和电热能（内能），由能量守恒：减少的重力势能就等于增加的是动能和电热能（内能），所以下落过程动能的增加量小于其重力势能的减少量。故D正确。 5、B 【答案解析】 第一次击打后球最多到达与球心O等高位置，根据功能关系，有：W1≤mgR ① 两次击打后可以到轨道最高点，根据功能关系，有： ② 在最高点，有： ③ 联立①②③,解得：，，故.故A、B正确，C、D错误；故选AB． 【答案点睛】本题的关键是分析小球的运动过程，抓住临界状态和临界条件，然后结合功能关系和牛顿第二定律列式解答． 6、A 【答案解析】 取一个周期：设有效值为I，由电流的热效应求解：则：，解得：I=A。 A. ，与结论相符，选项A正确； B. ，与结