2023年北京市海淀区北京57中物理高二第二学期期末质量检测模拟试题含解析

2022-2023学年高二下物理期末模拟试卷
注意事项：
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、在离地高h处，沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球，它们的初速度大小均为v，不计空气阻力，两球落地的时间差为（）
A．2v g
B．v g
C．2h v
D．h v
2、下列说法正确的是（）
A．是聚变
B．是裂变
C．是α衰变
D．是裂变
3、原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源．当氘等离子体被加热到适当高温时，氘核参与的几种聚变反应可
能发生，放出能量．这几种反应总的效果可以表示为62
1H→k4
2
He+d1
1
H+2 1
n+43.15MeV由平衡条件可知（）
A．k=1，d=4 B．k=2，d=2 C．k=1，d=6 D．k=2，d=3 4、下列说法正确的是（）
A．光子像其他粒子一样，不但具有能量，也具有动量
B．比结合能越大，原子核越不稳定
C．将由放射性元素组成的化合物进行高温分解，会改变放射性元素的半衰期
D．原子核的质量大于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损
5、关于原子结构与原子核的知识，下列说法正确的是
A．131
53I→131
54
Xe+0
1
e属于重核裂变反应，反应过程有质量亏损
B．234
90
Th(钍核)的半衰期是24天，对它施加压力后，半衰期可能变短
C．α、β、γ三种射线中，α射线的穿透能力最强
D．卢瑟福根据α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型
6、如图电路中，电灯A、B完全相同，带铁芯的线圈L的电阻可忽略，下列说法中正确的是
A．在S闭合瞬间，A、B同时发光，接着A熄灭，B更亮
B．在S闭合瞬间，A不亮，B立即亮
C．在电路稳定后再断开S的瞬间，通过A灯电流方向为a→b
D．在电路稳定后再断开S的瞬间，B闪烁一下然后逐渐熄灭
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、甲、乙两汽车同一条平直公路上同向运动，其v—t图像分别如图中甲、乙两条曲线所示。

已知两车在t2时刻并排行驶，下列说法正确的是( )
A．两车在t1时刻也并排行驶
B．t1时刻甲车在后，乙车在前
C．甲车的加速度大小先增大后减小
D．乙车的加速度大小先减小后增大
8、关于电磁波的以下说法正确的是（）
A．只要有电场或磁场就一定能产生电磁波
B．电磁波是运动中的电磁场，是一种物质
C．电磁波是横波，不能发生偏振现象
D．红外线、可见光、紫外线都属于电磁波
9、一物块以一定的初速度从光滑斜面底端a点上滑，最高可滑至b点，后又滑回至a点，c是ab的中点，如图所示，已知物块从a上滑至b所用时间为t，下列分析正确的是()
A．物块从c运动到b所用的时间等于从b运动到c所用的时间
B．物块上滑过程的加速度与下滑过程的加速度等大反向
C．物块下滑时从b运动至c所用时间为
2 2 t
D．物块上滑通过c点时的速度大小等于整个上滑过程中平均速度的大小
10、如图，带有活塞的气缸中封闭一定质量的理想气体，将一个半导体NTC热敏电阻R置于气缸中，热敏电阻与气缸外的电源E和电流表A组成闭合回路，气缸和活塞具有良好的绝热（与外界无热交换）性能，若发现电流表的读数增大，以下判断正确的是（不考虑电阻散热）（）
A．气体一定对外做功
B．气体体积一定增大
C．气体内能一定增大
D．气体压强一定增大
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）用如图的装置做“验证动量守恒定律”的实验
（1）下列操作或说法正确的是__________。

A．将斜槽末端调成水平
B．在斜槽上涂润滑油可以减少实验误差
C．使入射球A每次都从同一高度由静止滚下
D．从P点附近多个落点中选取最清晰的一个点作为P的标记
（2）实验中小球的质量，若其表达式满足______________________，则可验证相碰前后的动量守恒。

（选择以
下物理量表示、水平槽到地面距离H、小球的直径d、OP、OM、ON）
12．（12分）某同学用如图甲所示装置验证动量守恒定律。

主要实验步骤如下：
(ⅰ)将斜槽固定在水平桌面上，调整末端切线水平；
(ⅱ)将白纸固定在水平地面上，白纸上面放上复写纸；
(ⅲ)用重锤线确定斜槽末端在水平地面上的投影点O；
(ⅳ)让小球A紧贴定位卡由静止释放，记录小球的落地点，重复多次，确定落点的中心位置Q；
(ⅴ)将小球B放在斜槽末端，让小球A紧贴定位卡由静止释放，记录两小球的落地点，重复多次，确定A、B两小球落点的中心位置P、R；
(ⅵ)用刻度尺测量P、Q、R距O点的距离x1、x2、x3；
(ⅶ)用天平测量小球A、B质量m1、m2；
(ⅷ)分析数据，验证等式m1x2=m1x1+m2x3是否成立，从而验证动量守恒定律。

请回答下列问题
(1) 步骤(ⅴ)与步骤(ⅳ)中定位卡的位置应_____________；
(2)步骤(ⅶ)用天平测得A的质量为17.0g。

测量小球B的质量时将小球B放在天平的__盘，__盘放上一个5g砝码，游码如图乙位置时天平平衡；
(3)如图丙是步骤(ⅵ)的示意图。

该同学为完成步骤(ⅷ)设计了下列表格，并进行了部分填写，请将其补充完整
①_______②_________③___________。

物理量碰前碰后
m/g m1＝17.0 m1＝17.0m2＝①
x/cm x2＝50.35 x1＝②x3＝74.75
mx /g·cm m 1x 2＝855.95 m 1x 1+m 2x 3= ③
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）春节放假期间，全国高速公路免费通行，小轿车可以不停车通过收费站，但要求小轿车通过收费站窗口前x 0=9m 区间的速度不超过v 0=6m/s ．现有甲、乙两小轿车在收费站前平直公路上分别以v 甲=20m/s 和v 乙=34m/s 的速度匀速行驶，甲车在前，乙车在后．甲车司机发现正前方收费站，开始以大小为a 甲=2m/s 2的加速度匀减速刹车．
(1)甲车司机需在离收费站窗口至少多远处开始刹车才不违章；
(2)若甲车司机经刹车到达离收费站窗口前9m 处的速度恰好为6m/s 并以这一速度开始匀速通过收费站窗口，乙车司机在发现甲车刹车时经t 0=0.5s 的反应时间后开始以大小为a 乙=4m/s 2的加速度匀减速刹车．为避免两车相撞，且乙车在收费站窗口前9m 区不超速，则在甲车司机开始刹车时，甲、乙两车至少相距多远？
14．（16分）一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示.介质中x=2m 处的质点P 沿y 轴方向做简谐运动的表达式为y=10sin5πt(cm).介质中x=6 m 处的质点刚好开始振动.求：
(1)这列波的波速；
(2)从t=0时开始，到介质中x=12 m 处的质点第一次到达波谷所需的时间.
15．（12分）如图所示，一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的气缸内，活塞相对于底部的高度为h ，可沿气缸无摩擦地滑动．取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上，沙子倒完时，活塞下降了4
h ．再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上．外界大气的压强和温度始终保持不变，求此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度．
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、A
【解析】
试题分析：当上抛的物体回到抛出点时，做初速度为v的下抛运动，之后的运动和下抛物体的运动相同，即运动时间相同，所以两者落地的时间差正好是上抛物体上升和回到抛出点的时间，上抛物体回到抛出点的运动过程中，加速度
为g，初速度为v，末速度为-v，所以有
2
v v v
t
g g
--
==
-
，A正确
【点睛】
关键是知道两者落地的时间差正好是上抛物体上升和回到抛出点的时间
2、D
【解析】
是轻核的聚变，选项A正确；是重核的裂变，选项B正确；
是α衰变方程，选项C正确；是β衰变方程，选项D错误；此题选择不正的选项，故选D.
3、B
【解析】
在核反应的过程由质量数守恒可得6×1=4k+d+1×1 ①，根据核电荷数守恒可得6×1═1k+d②，联立①②两式解
得 k=1，d=1．故选B．
【点睛】
核反应方程遵循四个守恒：质量数守恒、电荷数守恒、能量守恒、动量守恒．
4、A
【解析】光子像其他粒子一样，不但具有粒子性，而且也有波动性，则不但具有能量，也具有动量，故A正确；比结合能越大的原子核越稳定，B错误；放射性元素的半衰期与外界因素没有任何关系，只和本身性质有关，C错误；原子核的质量小于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损，故D错误；
5、D
【解析】
A、131
53I→131
54
Xe+0
1-
e属于β裂变反应，反应过程有质量亏损，故A错误；
B、半衰期是由原子核内部自身决定的，与地球环境不同，所以半衰期不变，故B错误；
C、α、β、γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的穿透能力最弱，电离能力最强，故C错误；
D、卢瑟福根据α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，故D正确；
故选D．
6、A
【解析】
AB、合上开关S接通电路，A、B立即亮，线圈对电流的增大有阻碍作用，所以通过L的电流慢慢变大，最后L将灯泡A短路，导致A熄灭，B更亮，故A正确，B错误；
C、稳定后再断开S的瞬间，B灯立即熄灭，但由于线圈的电流减小，导致线圈中出现感应电动势从而阻碍电流的减小，所以A灯亮一下再慢慢熄灭，通过A灯电流方向为b→a，故C错误；
D、稳定后再断开S的瞬间，B灯立即熄灭，故D错误。

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、BD
【解析】
AB．已知在t2时刻两车并排行驶，在t1-t2时间内，甲图线与时间轴围成的面积大，则知甲通过的位移比乙车的大，可知t1时刻，甲车在后，乙车在前。

故A错误、B正确。

C．根据v-t图线切线的斜率表示加速度，可知，甲车的加速度先减小后增大。

故C错误。

D．根据v-t图线切线的斜率表示加速度，可知，乙车的加速度先减小后增大。

故D正确。

故选BD。

8、BD
【解析】
A．变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场；均匀变化的磁场产生稳定电场，不能产生电磁波，故A错误；B．电磁波是运动中的电磁场，是一种物质，故B正确；
C．偏振是横波特有的现象，电磁波是横波，故C错误；
D．红外线、可见光、紫外线都属于电磁波，故D正确；
故选BD．
9、AC
【解析】
AB．由于小球只受重力和支持力，故小球的加速度方向始终相同，均为
=
a gsinθ
方向向下，故bc和cb过程是可逆的，故物块从c运动到b所用时间等于从b运动到c的时间，故A正确，B错误；
C ．由b 到a 过程是初速度为零的匀加速直线运动，则可知
:1:(21bc ca t t =-）
而
bc ca t t t +=
解得
22
bc t t = 故C 正确；
D ．由于c 是位移中点，而不是时间中点，故物块上滑通过c 点时的速度大于整个上滑过程中平均速度的大小，故D 错误。

故选AC 。

10、ABC
【解析】
气体用活塞封闭，故气体的压强不变．电流表示数增大，则由闭合电路欧姆定律可知，电路中电阻R 减小；根据半导体热敏电阻的性质可知，气缸内温度升高，内能变大；由气体状态方程PV/T=C 可得，气体体积一定增大，气体对外界做功，故ABC 正确，故D 错误；故选ABC ．
点睛：本题综合了热学与电学相关知识，要求掌握闭合电路欧姆定律及气体的内能只与温度有关，温度越高，则气体的内能越大．
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、 AC
【解析】(1)A 、为了使小球做平抛运动，斜槽的末端需调成水平，故A 正确；
B 、小球每次从斜槽的同一位置滚下，不需要减小摩擦。

故不需要涂润滑油，故B 错误。

C 、为了让入射球每次到达碰撞位置的速度相同，应让小球每次从同一位置开始下滑，故C 正确；
D 、通过多次实验确定小球所落的平均位置，不是找最清晰的位置，故D 错误；
故选AC 。

(2)因为平抛运动的时间相等，则水平位移可以代表速度，OM 是A 球不与B 球碰撞平抛运动的位移，该位移可以代表A 球碰撞前的速度，OP 是A 球碰撞后平抛运动的位移，该位移可以代表碰撞后A 球的速度，ON-d 是碰撞后B 球的水平位移，该位移可以代表碰撞后B 球的速度,当所测物理量满足表达式
，说明两球碰撞遵守动量守恒定律。

12、 (1)保持不变 (2) 左 右 (3)①5.8g ②24.50 ③850.05
【解析】
第一空.为了保证小球A 滚到斜槽底端时速度相同，则步骤(ⅴ)与步骤(ⅳ)中定位卡的位置应保持不变；
第二空. 根据天平的使用规则，测量小球B 的质量时将小球B 放在天平的左盘；
第三空. 根据天平的使用规则,应该在右盘放上一个5 g 砝码；
第四空.天平读出m 2=5.8g ；
第五空. 由刻度尺读出，碰后x 1=24.50cm ；
第六空.m 1x 1+m 2x 3=17.0×
24.50+5.8×74.75=850.05 g·cm
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) 100m (2) 66m
【解析】
(1)对甲车速度由20m/s 减速至6m/s 的位移为：
2201-400-36=m=91m 222
v v x a =⨯甲甲 x 2=x 0+x 1=100m
即甲车司机需在离收费站窗口至少100m 处开始刹车
(2)设甲、乙两车速度相同时的时间为t ，由运动学公式得：v 乙-a 乙（t -t 0）=v 甲-a 甲t
代入数据解得：
t =8s
相同速度
v =v 甲-a 甲t =4m/s ＜6m/s
二者不相撞的临界条件是二者速度为4m/s 时，二者速度减为4m/s 时如果不相撞，那么它们减到6m/s 时一定不会相撞．因为题目要求二者的速度不能超过6m/s ，所以为避免二者不相撞，二者开始的最小距离都按减到6m/s 时计算乙
车从开始以34m/s 减速至6m/s 的位移为： 22030-+2v v x v t a =乙乙乙
代入数据解得：
x 3=157m
乙车所用的时间：
0103460.57.54
v v t t s s a --=+=+=乙乙
甲车速度达到6m/s 所需的时间： 0220672v v t s s a --===甲甲 此时甲车的位移：x 1+v 0△t =91m ，所以要满足条件甲、乙的距离为： x =x 3-x 1′=157-91m=66m
14、（1）10/m s （2）0.9s
【解析】
试题分析：①由简谐振动表达式：()10sin5y t cm π=可知：5/rad s ωπ=
波的周期为：
由波的图象得波长：4m λ=
故波速为：10/v m s T λ
==
②t =0时，介质中x =3m 处波传播的距离：1239x m m m ∆=-=
从t =0时，介质中x =12m 处的质点第一次到达波谷所需的时间：x t v ∆∆=
代入数据解得：0.9t s ∆=
考点：简谐振动图象
【名师点睛】本题主要考查了简谐振动图象．根据质点P 的振动方程()10sin5y t cm π=，读出ω，周期为2T π
ω=；
根据波动图象读出波长，再求出波速；先求出t=0时，介质中x =3m 处波传播的距离，在求出介质中x =12m 处的质点第一次到达波谷所需的时间即可．
15、35
h
【解析】
试题分析：设大气和活塞对气体的总压强为p 0，加一小盒沙子对气体产生的压强为p ，由玻马定律得001()()4
p h p p h h =+- 得
再加一小盒沙子后，气体的压强变为p 0+2p ．设第二次加沙子后，活塞的高度为h′
00(2)p h p p h =+′
联立解得
考点：玻意耳定律．。