2023屆北京海淀物理高二第二學(xué)期期中經(jīng)典模擬試題含解析

2023屆北京海淀物理高二第二學(xué)期期中經(jīng)典模擬試題注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無(wú)效；在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、在均勻介質(zhì)中，一列沿x軸正向傳播的橫波，其波源O在第一個(gè)周期內(nèi)的振動(dòng)圖象，如右圖所示，則該波在第一個(gè)周期末的波形圖是（）A． B．C． D．2、一電熱器接在10V直流電源上，產(chǎn)生某一大小的熱功率．現(xiàn)將電熱器接在交流電源上，要使它產(chǎn)生的熱功率是原來(lái)的一半，則交流電源的有效值和最大值分別是A．7.07V和10V B．10V和14.1V C．5V和7.07V D．2.5V和25.2V3、下列有關(guān)近代物理的說(shuō)法正確的是（）A．盧瑟福的a粒子散射實(shí)驗(yàn)使人們認(rèn)識(shí)到原子是可以再分的B．電子的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識(shí)到原子具有核式結(jié)構(gòu)C．玻爾理論能成功解釋所有原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律D．天然放射現(xiàn)象說(shuō)明了原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的4、下列現(xiàn)象中，原子核結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變的是()A．氫氣放電管發(fā)出可見(jiàn)光B．β衰變放出β粒子C．α粒子散射現(xiàn)象D．光電效應(yīng)現(xiàn)象5、一個(gè)理想變壓器，原線圈和副線圈的匝數(shù)分別是n1和n1，正常工作時(shí)輸入和輸出的電壓、電流、功率分別為U1和U1，I1和I1，P1和P1．已知n1＞n1，則：A．U1＞U1P1＜P1B．P1＝P1I1＜I1C．I1＞I1U1＞U1D．P1＞P1I1＞I16、白熾燈的燈絲由鎢絲制成，當(dāng)燈絲燒斷后脫落一段，又將剩余燈絲剛好能搭接上使用，若燈泡功率原來(lái)為60W，觀察搭接起來(lái)的燈絲長(zhǎng)度大約為原來(lái)的，則現(xiàn)在燈泡的功率約為()A．30W B．45W C．60W D．80W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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、下列說(shuō)法正確的是()A．富蘭克林發(fā)明了避雷針B．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電荷之間的相互作用規(guī)律C．庫(kù)倫發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律D．麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在8、如圖所示，A、B兩相同的金屬板水平放置?，F(xiàn)讓兩板帶上等量異種電荷，兩板間形成豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。將一帶電粒子沿水平方向從A板左側(cè)靠近A板射入電場(chǎng)中。當(dāng)粒子射入速度為v1時(shí)，粒子沿軌跡Ⅰ從兩板正中間飛出，電場(chǎng)力做功為W1；當(dāng)粒子射入速度為v2時(shí)，粒子沿軌跡Ⅱ落到B板正中間，電場(chǎng)力做功為W2。不計(jì)粒子重力，則()A．v1∶v2＝2∶1 B．v1∶v2＝2∶1C．W1∶W2＝1∶1 D．W1∶W2＝1∶29、如圖所示，光滑導(dǎo)軌傾斜放置，下端連一燈泡，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面，當(dāng)金屬棒ab（電阻不計(jì)）沿導(dǎo)軌下滑達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，燈泡的電功率為P，導(dǎo)軌和導(dǎo)線電阻不計(jì)．要使燈泡在金屬棒穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的電功率為2P，下列辦法中可行的是A．將導(dǎo)軌間距變?yōu)樵瓉?lái)的倍B．換一阻值為原來(lái)阻值的燈泡C．換一質(zhì)量為原來(lái)質(zhì)量倍的金屬棒D．將磁感應(yīng)強(qiáng)度B變?yōu)樵瓉?lái)的倍10、如圖所示，由導(dǎo)熱材料制成的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸壁之間無(wú)摩擦，活塞上方存有少量液體。將一細(xì)管插人液體，由于虹吸現(xiàn)象，活塞上方液體逐漸流出。在此過(guò)程中，大氣壓強(qiáng)與外界的溫度保持不變。關(guān)于這一過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）A．氣缸內(nèi)氣體的內(nèi)能保持不變B．氣缸內(nèi)氣體的內(nèi)能不斷減小C．氣體對(duì)外界做的功大于氣體從外界吸收的熱量D．氣體對(duì)外界做的功等于氣體從外界吸收的熱量三、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(guò)程。11．（6分）如圖所示，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究?jī)蓚€(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系：先安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復(fù)寫紙，記下重垂線所指的位置O。接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：步驟1：不放小球2，讓小球1從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下，并落在地面上。重復(fù)多次，用盡可能小的圓，把小球的所有落點(diǎn)圈在里面，其圓心就是小球落點(diǎn)的平均位置；步驟2：把小球2放在斜槽前端邊緣位置B，讓小球1從A點(diǎn)由靜止?jié)L下，使它們碰撞。重復(fù)多次，并使用與步驟1同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩小球落點(diǎn)的平均位置；步驟3：用刻度尺分別測(cè)量三個(gè)落地點(diǎn)的平均位置M、P、N離O點(diǎn)的距離，即線段OM、OP、ON的長(zhǎng)度。①對(duì)于上述實(shí)驗(yàn)操作，下列說(shuō)法正確的是________A．應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下B．斜槽軌道必須光滑C．斜槽軌道末端必須水平D．小球1質(zhì)量應(yīng)大于小球2的質(zhì)量②上述實(shí)驗(yàn)除需測(cè)量線段OM、OP、ON的長(zhǎng)度外，還需要測(cè)量的物理量有________；A．A、B兩點(diǎn)間的高度差h1B．B點(diǎn)離地面的高度h2C．小球1和小球2的質(zhì)量m1、m2D．小球1和小球2的半徑r③當(dāng)所測(cè)物理量滿足表達(dá)式______________(用所測(cè)物理量的字母表示)時(shí)，即說(shuō)明兩球碰撞遵守動(dòng)量守恒定律．如果還滿足表達(dá)式______________(用所測(cè)物理量的字母表示)時(shí)，即說(shuō)明兩球碰撞時(shí)無(wú)機(jī)械能損失；④完成上述實(shí)驗(yàn)后，某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)上述裝置進(jìn)行了改造，如圖所示．在水平槽末端與水平地面間放置了一個(gè)斜面，斜面的頂點(diǎn)與水平槽等高且無(wú)縫連接．使小球1仍從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟1和2的操作，得到兩球落在斜面上的平均落點(diǎn)M′、P′、N′。用刻度尺測(cè)量斜面頂點(diǎn)到M′、P′、N′三點(diǎn)的距離分別為l1、l2、l3。則驗(yàn)證兩球碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒的表達(dá)式為_(kāi)___________(用所測(cè)物理量的字母表示)。12．（12分）為了“探究碰撞中的不變量”，小明在光滑桌面放有A、B兩個(gè)小球．A球的質(zhì)量為0.3kg，以速度8m/s跟質(zhì)量0.1kg的靜止的B球發(fā)生碰撞，并測(cè)得碰撞后B球的速度變?yōu)?m/s，A球的速度變?yōu)?m/s，方向與原來(lái)相同．根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，小明對(duì)這次碰撞的規(guī)律做了如下幾項(xiàng)猜想．（猜想1）碰撞后B球獲得了速度，是否是A球把速度傳遞給了B球？經(jīng)計(jì)算，B球增加的速度是_____m/s，A球減小的速度是_______m/s，因此，這種猜想_________．（填“成立”或“不成立”）（猜想2）碰撞后B球獲得了動(dòng)能，是否是A球把動(dòng)能傳遞給了B球？經(jīng)計(jì)算，B球增加的動(dòng)能是_______J，A球減小的動(dòng)能是________J，這種猜想也__________．（填“成立”或“不成立”）四、計(jì)算題：本題共3小題，共38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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，T1為升壓變壓器，匝數(shù)比n1:n2=1：10，T2為降壓變壓器，匝數(shù)比為n3:n4=25:1，兩變壓器均為理想變壓器。升壓變壓器的輸入功率為P=5.0×105W，輸入電壓U1=1.0×103V，輸電線的總電阻R=2r=10Ω，求：（1）輸電線上損失的電功率△P；（2）用電設(shè)備的使用電壓U4。14．（16分）如圖，足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌彎折成圖示的形狀，分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)區(qū)域．Ⅰ區(qū)域?qū)к壟c水平面的夾角α=37°，存在與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；Ⅱ區(qū)域?qū)к壦?，長(zhǎng)度x=0.8m，無(wú)磁場(chǎng)；Ⅲ區(qū)域?qū)к壟c水平面夾角β=53°，存在與導(dǎo)軌平面平行的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．金屬細(xì)桿a在區(qū)域I內(nèi)沿導(dǎo)軌以速度v0勻速向下滑動(dòng)，當(dāng)a桿滑至距水平導(dǎo)軌高度為h1=0.6m時(shí)，金屬細(xì)桿b在區(qū)域Ⅲ從距水平導(dǎo)軌高度為h1=1.6m處由靜止釋放，進(jìn)入水平導(dǎo)軌與金屬桿a發(fā)生碰撞，碰撞后兩根金屬細(xì)桿粘合在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)．已知a、b桿的質(zhì)量均為m=0.1kg，電阻均為R=0.1Ω，與導(dǎo)軌各部分的滑動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5，導(dǎo)軌間距l(xiāng)=0.1m，Ⅰ、Ⅲ區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B=1T．不考慮導(dǎo)軌的電阻，傾斜導(dǎo)軌與水平導(dǎo)軌平滑連接，整個(gè)過(guò)程中桿與導(dǎo)軌接觸良好且垂直于金屬導(dǎo)軌，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s1．求（1）金屬細(xì)桿a的初始速度v0的大小；（1）金屬細(xì)桿a、b碰撞后兩桿共同速度的大?。唬?）a、b桿最終的位置．15．（12分）如圖所示，一輕彈簧上面鏈接一輕質(zhì)光滑導(dǎo)熱活塞，活塞面積為S，彈簧勁度系數(shù)為k，一質(zhì)量為m的光滑導(dǎo)熱氣缸開(kāi)始與活塞恰好無(wú)縫銜接，氣缸只在重力作用下下降直至最終穩(wěn)定，氣缸未接觸地面，且彈簧仍處于彈性限度內(nèi)，環(huán)境溫度未發(fā)生變化，氣缸壁與活塞無(wú)摩擦且不漏氣，氣缸深度為h，外界大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g，求：（i）穩(wěn)定時(shí)，氣缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)；（ii）整個(gè)過(guò)程氣缸下降的距離。

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、D【解析】

試題分析：因?yàn)榻橘|(zhì)中所以質(zhì)點(diǎn)起振的方向都與振源起振的方向相同，由振動(dòng)圖象知波源開(kāi)始振動(dòng)的方向?yàn)樨?fù)y方向，故第一個(gè)周期末開(kāi)始振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，其振動(dòng)方向也是負(fù)y方向，根據(jù)上下波法可判斷，A、C錯(cuò)誤；由振動(dòng)圖象知，后半個(gè)周期振幅較大，根據(jù)波的傳播特點(diǎn)知，B錯(cuò)誤；D正確．2、A【解析】

設(shè)電熱器的電阻為R，t時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q，根據(jù)焦耳定律得此熱量是接交流電源上產(chǎn)生的熱功率的2倍，即所以計(jì)算得出所以最大值為故A正確，BCD錯(cuò)誤。3、D【解析】

A、通過(guò)a粒子散射實(shí)驗(yàn)使人們認(rèn)識(shí)到原子具有核式結(jié)構(gòu)模型,但是不能說(shuō)明原子是可以再分的，故A錯(cuò)；B、電子的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識(shí)到原子是可以分割的，是由更小的微粒構(gòu)成的，故B錯(cuò)；C、玻爾理論能成功解釋氫原子光譜，但不能解釋別的原子的光譜，故C錯(cuò)；D、天然放射現(xiàn)象中的射線來(lái)自原子核,說(shuō)明原子核內(nèi)部有復(fù)雜結(jié)構(gòu),故D對(duì)；故選D4、B【解析】

A項(xiàng)：氫氣放電管發(fā)出可見(jiàn)光是原子從較高能級(jí)躍遷至較低能級(jí)的結(jié)果，是由于原子內(nèi)部電子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，與原子核內(nèi)部變化無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：β衰變放出β粒子是原子核內(nèi)一個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子，所以導(dǎo)致原子核結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，故B正確；C項(xiàng)：α粒子散射實(shí)驗(yàn)表明原子具有核式結(jié)構(gòu)，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：光電效應(yīng)是原子核外電子吸收光子能量逃逸出來(lái)的現(xiàn)象，跟原子核內(nèi)部變化無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤．故選B．5、B【解析】根據(jù)理想變壓器的特點(diǎn)有：電壓與匝數(shù)成正比，輸入功率等于輸出功率，電流與匝數(shù)成反比，所以有P1=P1，由于n1＞n1，所以有I1＜I1，U1＞U1，故B正確，ACD錯(cuò)誤．故選B．6、D【解析】

由電阻定律知，燈絲長(zhǎng)度減為原來(lái)的，電阻變?yōu)樵瓉?lái)的，照明電路中電壓220V不變，則由知功率變?yōu)樵瓉?lái)的倍，即80W，故選D.【點(diǎn)睛】根據(jù)電阻的定義式和功率公式聯(lián)合求解．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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AD【解析】試題分析：富蘭克林發(fā)明了避雷針，A正確；奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，B錯(cuò)誤；庫(kù)倫發(fā)現(xiàn)了庫(kù)倫定律，C錯(cuò)誤；麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，D正確考點(diǎn)：考查了物理學(xué)史【名師點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵要掌握一些電學(xué)上的物理學(xué)史，屬于常識(shí)性的問(wèn)題，平常要多注意積累區(qū)分8、AD【解析】

粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)規(guī)律，豎直方向：，水平方向勻速：，聯(lián)立解得：，所以：v1∶v2＝2∶1；電場(chǎng)力做功，，聯(lián)立可得：W1∶W2＝1∶2，BC錯(cuò)誤AD正確9、AC【解析】

當(dāng)ab棒下滑到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，有mgsinθ=FA又安培力則由能量守恒定律得，燈泡的功率A．將導(dǎo)軌間距變?yōu)樵瓉?lái)的，P變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，故A正確；B．換一個(gè)電阻為原來(lái)一半的燈泡，P變?yōu)樵瓉?lái)的二分之一，故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)換一根質(zhì)量為原來(lái)倍的金屬棒時(shí)，P變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，故C正確；D．將磁感應(yīng)強(qiáng)度B變?yōu)樵瓉?lái)的倍，P變?yōu)樵瓉?lái)的二分之一，故D錯(cuò)誤．故選AC。點(diǎn)晴：本題分別從力的角度和能量角度研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，ab棒下滑過(guò)程中先做變加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速運(yùn)動(dòng)，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，根據(jù)平衡條件得出導(dǎo)體的重力與速度的關(guān)系，由能量守恒定律得出燈泡的功率與速度的關(guān)系式，再分析什么條件下燈泡的功率變?yōu)?倍．10、AD【解析】

AB．被封閉氣體溫度不變，故氣缸內(nèi)的氣體的內(nèi)能保持不變，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．溫度不變，內(nèi)能不變，體積增大，對(duì)外做功，根據(jù)，可知?dú)怏w對(duì)外界做的功等于氣體從外界吸收的熱量，故D正確，C錯(cuò)誤。故選AD。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(guò)程。11、ACDCm1＝m1＋m2【解析】

①[1]A．從相同的位置落下，保證小球1每次到達(dá)軌道末端的速度相同，A正確；B．現(xiàn)實(shí)中不存在絕對(duì)光滑的軌道，B錯(cuò)誤；C．為了保證兩小球能夠發(fā)生對(duì)心碰撞且碰后做平拋運(yùn)動(dòng)，所以軌道末端必須水平，C正確；D．為了保證1小球碰后不反彈，所以小球1質(zhì)量應(yīng)大于小球2的質(zhì)量，D正確。故選ACD；②③[2][3]小球碰撞滿足動(dòng)量守恒定律：小球飛出軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，下落時(shí)間由高度決定：水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)：聯(lián)立方程：，所以還需要測(cè)量的物理量為兩小球的質(zhì)量，C正確，ABD錯(cuò)誤；[4]若能量守恒，根據(jù)能量守恒定律：聯(lián)立方程：；④[5]小球飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)，斜面的傾角為，分解位移：消去時(shí)間，解得：，根據(jù)題意，代入動(dòng)量守恒方程中得：。12、93不成立4.055.85不成立【解析】

（1）B球的速度由0增大到，故增加的速度為：；而A球的速度由減小到，故速度減少了；故速度傳遞的猜想不成立；

（2）B球增加的動(dòng)能為：；A球減小的動(dòng)能為：；故動(dòng)能也不守恒，這種猜想也不成立。四、計(jì)算題：本題共3小題，共38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(shuō)明、方程式和演算步驟。13、（1）25000W（2）380V【解析】

（1）變壓器次級(jí)電壓：輸電線上的電流：輸電線上損失的電功率△P=I22R=502×10W=25000W；（2）降壓變壓器初級(jí)電壓：U3=U2-I2R=9500V用電設(shè)備得到的電壓：14、（1）（1）（3）【解析】

（1）金屬桿a沿導(dǎo)軌勻速下滑，對(duì)金屬桿a受力分析如圖所示：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：根據(jù)閉合電路的歐姆定律得：安培力根據(jù)平衡