北京市昌平区2021-2022学年高二下学期期末质量抽测物理试题（Word版无答案）

北京市昌平区2021-2022学年高二下学期期末质量抽测
物理试卷
第一部分
本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1．以下运动中加速度大小和方向都变化的是（ ）
A．简谐振动 B．匀速圆周运动
C．平抛运动 D．匀速直线运动
2．如图1所示为一束红光经过狭缝装置得到的图样，下列说法正确的是（ ）
A．图为干涉图样 B．图为衍射图样
C．只减小狭缝宽度，中央亮纹会变窄 D．只将红光换成蓝光，中央亮纹会变宽
3．如图2所示为某种气体分子运动速率分布情况。横坐标表示分子的速率，纵坐标表示各速率的分子占总分子数的百分百分比。图线下的面积为，图线下的面积为。下列说法正确的是（ ）
A． B． C． D．
4．一定质量的理想气体从状态a开始，经历两个状态变化过程，先后到达状态b和c，其状态变化过程的p－V图线如图3所示。下列说法正确的是（ ）
A．从a到b，气体的温度升高
B．从a到b，气体分子热运动的速率不变
C．从b到c，气体对外界做功，内能减少
D．从b到c，气体从外界吸收热量，内能增加
5．如图4所示，取一条较长的软绳，用手握住O点连续上下抖动，在绳上形成一列简谐横波，某一时刻绳上a、b、c三个质点均处于平衡位置。已知O点完成一次全振动所用的时间为T。下列说法正确的是（ ）
A．a、b两质点间的距离等于波长 B．a、b两质点振动方向时刻相反
C．再经，b质点将到达波峰位置 D．再经，b质点将运动到c质点位置
6．如图5所示，用激光笔从A点照射半圆形玻璃砖的圆心O点，发现有OB、OC两条细光束。当入射光束AO绕O点顺时针转动小角度，OB、OC也会随之转动。则（ ）
A．光束OB顺时针转动的角度等于 B．光束OC逆时针转动的角度小于
C．光束OB逐渐变亮 D．光束OC逐渐变亮
7．分子势能随分子间距离r变化的图像如图6所示，取r趋于无穷大时为零，若甲分子固定在坐标原点O处，乙分子从处由静止释放运动到的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．当时，分子引力与分子斥力大小相等
B．当时，分子引力大于分子斥力
C．从到分子力对乙做正功，分子势能减少
D．从到分子力对乙做负功，分子势能减少
8．某同学在探究变压器原、副线圈电压规律时，自己绕制了两个线圈，套在可拆变压器的铁芯上，组成了一个新变压器，如图7所示。原线圈连接到学生电源的交流输出端并保持电压不变，副线圈接灯泡，灯泡正常发光。若将该变压器视为理想变压器，不考虑导线电阻，下列说法正确的是（ ）
A．适当增加原线圈的匝数，灯泡会变暗
B．适当增加原线圈的匝数，灯泡会变亮
C．将一定值电阻与灯泡并联，灯泡会变暗
D．将一定值电阻与灯泡并联，灯泡会变亮
9．如图8所示，一个轻质弹簧下端挂一小球，小球静止。现将小球向下拉动距离A由静止释放并开始计时，小球在竖直方向做简谐运动，周期为T。下列说法正确的是（ ）
A．该弹簧振子的振幅为2A B．经时间，小球向上运动的距离小于
C．时刻，小球的速度和加速度均最大 D．如果A少量增大，周期T也将增大
10．摆动是生活中常见的一种运动形式，如钟摆的运动、秋千的运动都是摆动。如图9所示为某同学荡秋千情景，该同学的质量为m，重力加速度为g。秋千在摆动过程中，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．最低时，秋千对该同学的作用力等于mg
B．最低时，秋千对该同学的作用力小于mg
C．最高时，该同学的速度和加速度均为零
D．最高时，该同学的速度为零，加速度小于g
11．如图10所示，有一只小船停靠在湖边码头，一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量，进行了如下操作：首先测量船长为L；然后轻轻从船尾上船，走到船头停下，而后轻轻下船，测出船相对码头后退的距离d。水的阻力忽略不计。要想达到实验目的，该同学还只需测量（ ）
A．当地的重力加速度 B．从船头走到船尾所用时间
C．自身的质量 D．自身相对码头前进的距离
12．2022年2月5日，北京冬奥会短道速滑项目在首都体育馆开赛，中国队以2分37秒348夺得混合团体冠军，比赛中“接棒”运动员（称为“甲”）在前面滑行，“交棒”运动员（称为“乙”从后面用力推前方“接棒”运动员完成接力过程，如图11所示。假设交接棒过程中两运动员的速度方向均在同一直线上，忽略运动员与冰面之间的摩擦。在交接棒过程，下列说法正确的是（ ）
A．乙对甲的作用力大于甲对乙的作用力
B．甲、乙两运动员相互作用力的冲量之和一定等于零
C．甲、乙两运动员相互作用力做功之和一定等于零
D．甲、乙两运动员组成的系统动量和机械能均守恒
13．为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储罐中，电容C可通过开关S与电感L或电源相连，如图12所示。当开关从a拨到b时，由电感L与电容构成的回路中产生振荡电流。当储罐中的液面上升时，（ ）
A．电容器的电容减小 B．电容器的电容不变
C．LC回路的振荡频率减小 D．LC回路的振荡频率增大
14．激光制冷技术在很多领域得到了广泛的应用。由分子动理论可知，分子或原子运动越激烈，物体温度越高。激光制冷的原理就是利用大量光子（光子说认为光是一份一份的，每一份为一个光子）阻碍原子运动，使其减速，从而降低物体的温度。如图13所示，某时刻一个原子位于Oxyz坐标系的原点，两束完全相同的激光，沿x轴从相反的方向对原子进行照射。根据多普勒效应，当原子迎着光束的方向运动时，其接收到的光的频率会升高。当原子接收到的光的频率等于该原子的固有频率时，原子吸收光子的概率最大。下列说法正确的是（ ）
A．为使原子减速，所用激光的频率应等于原子的固有频率
B．为使原子减速，所用激光的频率应大于原子的固有频率
C．假设原子可以吸收光子，当原子向x轴正向运动时，a激光可使原子减速
D．假设原子可以吸收光子，当原子向x轴负向运动时，a激光可使原子减速
第二部分
本部分共6题，共58分。
15．（8分）
某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，他先取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液；再用注射器吸取一段油酸酒精溶液，测量并计算出1滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积后，接下来又进行了下列操作：
①根据画有油膜形状的玻璃板上的坐标方格，计算出油膜的面积；根据油酸的体积和面积计算出油酸分子的直径。
②在浅盘里倒入适量水，将适量的爽身粉均匀地撒在水面上。
③待油膜形状稳定后，将事先准备好的带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描下薄膜的形状。
④用注射器向水面上滴1滴油酸酒精溶液，形成一块油膜
（1）以上操作合理的顺序是______（填写步骤前面的数字）。
（2）本实验需做一些理想化的近似，其中必要的是______。
A．将在水面上的油膜视为单分子油膜
B．将油膜分子视为紧密排列的球形分子
C．将油酸酒精溶液视为纯油酸
（3）某同学取用的油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸6mL，用注射器测得1mL上述溶液有液滴50滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，在玻璃板上描出油酸的轮廓，形状如图14所示。坐标纸中正方形小方格的边长为20mm。由此可知，每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为______mL；估测油酸分子的直径为______m（结果保留1位有效数字）。
16．（8分）
某实验小组用如图15所示的装置做“用单摆测量重力加速度”实验。
（1）实验时除用到秒表、刻度尺外，还应该用到下列器材中的______（选填选项前的字母）。
A．长约1m的细线 B．长约1m的橡皮绳
C．直径约1cm的匀质铁球 D．直径约10cm的匀质木球
（2）在摆球自然悬垂的状态下，用米尺测出摆线长为l，用游标卡尺测得摆球的直径为d，则单摆摆长为______（用字母l、d表示）。将摆球拉离平衡位置小角度由静止释放，摆球通过平衡位置时开始计时并记数为“0”，再次回到平衡位置时记为“1”，……当记数数到“n”用时为t。则重力加速度可表示为______（用字母l、d、n、t等表示）．
（3）某同学做实验时，测量摆线长l后，忘记测量摆球直径，画出了图像，该图像对应下列图16中的______图。
17．（10分）
如图17所示，一个质量m＝50kg的蹦床运动员，从离水平网面高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面高处。已知运动员与网接触的时间为，重力加速度g取。
（1）求运动员与网接触的这段时间内动量的变化量；
（2）求网对运动员的平均作用力大小；
（3）蹦床时，运动员与网作用时通过“曲腿然后用力蹬网”动作使自己越蹦越高，请从物理学角度分析其中的道理。
18．（10分）
如图18所示，正方形线框abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴以角速度匀速转动。线框边长为L，共N匝，线框的总电阻为r，外电路的电阻为R，磁感应强度为B。电压表可视为理想电表。求：
（1）转动过程中产生的感应电动势的最大值；
（2）线圈转动过程中，图中交流电压表的示数U；
（3）从图示位置开始，线圈转过90°的过程中通过电阻R的电荷量q。
19．（10分）
利用冲击摆可以测量子弹的速度大小。如图19所示，长度为l的细绳悬挂质量为M的沙箱，质量为m的子弹沿水平方向射入沙箱并留在沙箱中，测出沙箱偏离平衡位置的最大角度为。自子弹开始接触沙箱至二者共速的过程中，忽略沙箱的微小偏离；沙箱上摆的过程中未发生转动，沙子漏出忽略不计。重力加速度为g。求：
（1）子弹射入沙箱后的共同速度大小v；
（2）子弹射入沙箱前的速度大小；
（3）若，估算子弹射入沙箱过程中系统损失的机械能。
20．（12分）
应用合成与分解的方法，可以将一个复杂运动分解成两个或多个简单的运动来研究。
（1）如图20所示，将一小球从坐标轴原点O水平抛出，同时两束平行光分别沿着与坐标轴平行的方向照射小球，在两个坐标轴上留下了小球的两个“影子”，影子的位移和速度描述了小球在x、y两个方向的运动。不计空气阻力的影响。
则：水平方向的“影子”做______运动；
竖直方向的“影子”做______运动。
（2）如图21所示，一小球在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，一束水平方向的平行光照在小球上，在竖直平面上生成了小球的投影，投影以为中心、在A、B间往复运动。已知小球做匀速圆周运动的半径为R，角速度为。
a．求出小球投影的振幅A和周期T:
b．取点为平衡位置，竖直向上为正方向，小球运动到P点开始计时，求出小球投影的位移x随时间t变化的关系式；并由此说明小球投影的运动规律。
c．在图22（甲）和（乙）所示的坐标系中分别画出小球从P点开始计时运动一周的过程中其投影的v－t图像和a－t图像。