2024屆北京西城長安中學物理高二第二學期期末學業(yè)質量監(jiān)測試題含解析

2024屆北京西城長安中學物理高二第二學期期末學業(yè)質量監(jiān)測試題注意事項1．考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用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．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準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選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，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選項中，只有一項是符合題目要求的。1、根據玻爾理論，氫原子的能級公式為En＝(n為能級，A為基態(tài)能量)，一個氫原子中的電子從n＝4的能級直接躍遷到基態(tài)，在此過程中()A．氫原子輻射一個能量為的光子B．氫原子輻射一個能量為－的光子C．氫原子輻射一系列頻率的光子，其中頻率最大的光子能量為D．氫原子輻射一系列頻率的光子，其中頻率最大的光子能量為－2、對于任何一種金屬。必須滿足下列哪種條件，才能發(fā)生光電效應（）A．入射光的頻率小于某一極限頻率B．人射光的強度大于某一極限強度C．人射光的波長小于某一極限波長D．入射光照射時間大于某一極限時間3、下列有關熱學的敘述中，正確的是（）A．同一溫度下，無論是氫氣還是氮氣，它們分子速率都呈現出“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律，且分子平均速率相同B．在絕熱條件下壓縮理想氣體，則其內能不一定增加C．布朗運動是指懸浮在液體中的花粉分子的無規(guī)則熱運動D．液體表面層分子間距離大于液體內部分子間距離，故液體表面存在張力4、如圖甲為風速測量儀的簡易模型，在風力的作用下，風葉通過桿帶動與其固定在一起的永磁鐵轉動，假設桿的轉速與風速成正比，在某一風速作用下，線圈中產生的正弦式電流如圖乙所示，下列說法中正確的是A．風葉帶動桿的轉速為10r/sB．電流的表達式為i=C．風速加倍時線圈中電流的有效值為0.62D．風速加倍時電流的表達式為i=1.25、質譜儀是測量帶電粒子的比荷和分析同位素的重要工具．如圖所示，帶電粒子從容器下方的小孔飄入電勢差為的加速電場，其初速度幾乎為零，然后經過沿著與磁場垂直的方向進入磁感應強度為的勻強磁場中，最后打到照相底片上．現有某種元素的三種同位素的原子核由容器進入質譜儀，最后分別打在底片、、三個位置．不計粒子重力．則打在處的粒子()A．質量最小 B．比荷最小 C．動能最小 D．動量最小6、某質點在F1、F2和F3三個共點力作用下處于平衡狀態(tài)，各力的方向所在直線如圖所示，各力的矢量起點均在O點，終點未畫出。若sin37°=0.6，sin53°=0.8，則各力的大小關系（）A．F1：F2：F3=3：4：5 B．F1：F2：F3=4：3：5C．F1：F2：F3=5：3：4 D．F1：F2：F3=5：4：3二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、人工放射性同位素被廣泛應用，是因為A．放射性同位素的半衰期比較短B．放射性同位素放射強度容易控制C．放射性同位素的射線具有較強的殺傷力，能用來治療癌癥、滅菌消毒等D．放射性同位素作為示蹤劑時由于其放射性對人體有害故一定不能對人體使用8、如圖所示，在水平面上放置一傾角為θ的光滑斜面，斜面上用勁度系數為k的輕彈簧連接一質量為m的小木塊，輕彈簧連在斜面頂端，開始系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)．現使斜面從靜止開始緩慢向左加速，加速度從零開始緩慢增大到某一值，然后保持此值恒定，木塊最終穩(wěn)定在某一位置(彈簧處在彈性限度內)．斜面從靜止開始向左加速到加速度達到最大值的過程中，下列說法正確的是A．木塊的重力勢能一直減小B．木塊的機械能一直增加C．木塊的加速度大小可能為D．彈簧的彈性勢能一直增加9、有關下列四幅圖的說法正確的是（）A．甲圖中，球m1以速度v碰撞靜止球m2，若兩球質量相等，碰后m2的速度一定為vB．乙圖中，在光顏色保持不變的情況下，入射光越強，飽和光電流越大C．丙圖中，射線甲由β粒子組成，射線乙為γ射線，射線丙由α粒子組成D．丁圖中，鏈式反應屬于重核裂變10、如圖，一平行板電容器連接在直流電源上，電容器的極板水平，兩微粒a、b所帶電荷量大小相等、符號相反，使它們分別靜止于電容器的上、下極板附近，與極板距離相等?，F同時釋放a、b，它們由靜止開始運動，在隨后的某時刻t，a、b經過電容器兩極板間下半區(qū)域的同一水平面（如圖中虛線所示），a、b間的相互作用和重力可忽略。下列說法正確的是（）A．a的質量比b的大 B．在t時刻，a的動能比b的大C．在t時刻，a和b的電勢能相等 D．在t時刻，a和b的動量大小相等三、實驗題：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）（1）在“探究加速度與力、質量的關系”實驗中，某同學組裝了如圖所示的裝置．關于平衡摩擦力的操作過程，下列說法中正確的是_________；A．應將長木板的右端適當墊高B．應將重物通過細線與小車相連C．應將紙帶穿過打點計時器并與小車相連D．如果小車在長木板上能保持靜止，就表明己經平衡了摩擦力（2）下面有4條用電磁打點計時器（所用的交流電頻率為50Hz）打出的紙帶1、2、3、4，其中有兩條分別是做“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”、“驗證機械能守恒定律”實驗得到的，某同學在每條紙帶上取了點跡清晰連續(xù)的4個點A、B、C、D，用刻度尺分別測出相鄰兩個點間距離如表，則：紙帶AB/cmBC/cmCD/cm11.141.361.5821.621.721.9232.102.492.8843.563.563.56紙帶1通過B點時的速度為________m/s（保留3位有效數字）；紙帶_______（填“1”、“2”、“3”或“4”）是“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗得到的；紙帶________（填“1”、“2”、“3”或“4”）是“驗證機械能守恒定律”實驗得到的12．（12分）利用如圖所示的實驗裝置可以測定瞬時速度和重力加速度．實驗器材有：固定在底座上帶有刻度的豎直鋼管，鋼球吸附器（可使鋼球在被吸附后由靜止開始下落），兩個光電門（可用于測量鋼球從第一光電門到第二光電門的時間間隔），接鋼球用的小網．實驗步驟如下：A．如圖所示安裝實驗器材．B．釋放小球，記錄小球從第一光電門到第二光電門的高度差h和所用時間t，并填入設計好的表格中．C．保持第一個光電門的位置不變，改變第二個光電門的位置，多次重復實驗步驟B．求出鋼球在兩光電門間運動的平均速度．D．根據實驗數據作出圖象，并得到斜率k和截距b．根據以上內容，回答下列問題：（1）根據實驗得到的圖象，可以求出重力加速度為g=______，鋼球通過第一個光電門時的速度為v1=________．（2）如果步驟C中改為保持第二個光電門的位置不變，改變第一個光電門的位置，其余的實驗過程不變，同樣可以得到相應的圖象，以下四個圖象中符合規(guī)律的是______．A．B．C．D．四、計算題：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）如圖所示，一圓柱形氣缸沿水平方向固定在桌面上，一定質量的理想氣體被活塞封閉其中．已知氣缸壁導熱良好，活塞可沿汽缸壁無摩擦的滑動．開始時氣體壓強為P，活塞內表面相對氣缸底部的長度為L，外界溫度為T0，現用一質量為m的重錘通過繩子跨過滑輪連接活塞，重新平衡后，重錘下降h．已知外界大氣的壓強始終保持不變，重力加速度大小為g.

求：(1)

活塞的橫截面積．(2)

若此后外界的溫度變?yōu)門，則重新達到平衡后氣缸內氣柱的長度變?yōu)槎嗌?14．（16分）在如圖甲所示的電路中，螺線管匝數n=1000匝，橫截面積S=10cm1．螺線管導線電阻r=1.0，R1=3.0，R1=4.0，C=30μF．在一段時間內，穿過螺線管的磁場的磁感應強度B按如圖乙所示的規(guī)律變化．求：（1）求螺線管中產生的感應電動勢；（1）S斷開后，求流經R1的電量．15．（12分）一列在介質中沿x軸負方向傳播的簡諧橫波，在t=0時刻的波形圖如圖所示，此時坐標為(1cm，0)的質點A剛好開始振動．在=0.45s時刻，質點A恰好第三次到達波峰質點Q的坐標是(-4cm，0).求：①質點振動的周期．②這列波的傳播速度．③從波剛傳到A開始計時，求Q點第一次出現波峰需要的時間．

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解題分析】一個氫原子中的電子從n=4的能級直接躍遷到基態(tài)的過程中，只能向外輻射一個光子；由玻爾理論可知輻射的光子的能量：△E＝E4?E1＝．故B正確，ACD錯誤．故選B．點睛：解決本題的關鍵知道從高能級向低能級躍遷，輻射光子，從低能級向高能級躍遷，吸收光子；注意題中給的“一個氫原子”與“大量的氫原子”向低能級躍遷時輻射的光子是對應于“一個”與“一系列”．2、C【解題分析】

AC．發(fā)生光電效應的條件是當入射光的頻率大于金屬的極限頻率，或入射光的波長小于金屬的極限波長，故A錯誤，C正確；

BD．能否發(fā)生光電效應與入射光的強度以及照射時間無關，故BD錯誤。

故選C。3、D【解題分析】

A.同一溫度下，無論是氫氣還是氮氣，它們分子速率都呈現出“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律，且分子平均動能相同，由于分子質量不同，則分子平均速率不同，選項A錯誤；B.在絕熱條件下壓縮理想氣體，外界對氣體做功，根據?U=W+Q可知其內能一定增加，選項B錯誤；C.布朗運動是指懸浮在液體中的花粉顆粒的無規(guī)則運動，不是花粉分子的熱運動，選項C錯誤；D.液體表面層分子間距離大于液體內部分子間距離，故液體表面存在張力，選項D正確.4、C【解題分析】A、根據n=1T可知轉速為5

r/s，故B、由圖象可知，線圈轉動周期T=0.2s，則ω=2πT=10π(rad/s)，由交流電的電流表達式：i=Asinωt(A)=0.6sinD、由轉速與風速成正比，當風速加倍時，轉速也加倍，電流的最大值Im=1.2A，則電流的表達式為：i=1.2sin20πt(A)，故C、風速加倍時線圈中電流的有效值I=Im2=故選C?！绢}目點撥】根據i-t圖象判斷出電流的最大值與周期，明確交流電的最大值和有效值間的關系，知道轉速加倍時，產生的感應電流加倍，角速度加倍即可判斷。5、B【解題分析】

粒子在電場中加速，由動能定理得：

粒子在磁場中做勻速圓運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：；

B、聯立解得：，由圖示可知：打在處的粒子軌道半徑r最大，打在處的粒子比荷最小，故B正確；

A、由于三種粒子是同位素，粒子所帶電荷量q相等，比荷越小，質量越大，由此可知，打在處的粒子質量最大，故A錯誤；

C、三種粒子的電荷量q相同、加速電壓U相同，由可知，三種粒子的動能相等，故C錯誤；

D、粒子的動量：，由于粒子動能相等，打在處的粒子質量最大，則打在處的粒子動量最大，故D錯誤．【題目點撥】本題考查了粒子在電場與磁場中的運動，分析清楚粒子運動過程是正確解題的關鍵，應用動能定理與牛頓第二定律可以解題．6、D【解題分析】

首先在垂直于F1方向受力平衡沿F1方向受力平衡解得：F1：F2：F3=5：4：3A.A項與上述計算結論不相符，故A錯誤；B.B項與上述計算結論不相符，故B錯誤；C.C項與上述計算結論不相符，故C錯誤；D.D項與上述計算結論相符，故D正確。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、ABC【解題分析】

A．人造放射性同位素的半衰期比天然放射性物質短，故A正確；B．人工制造的放射性同位素的放射強度容易控制，故B正確；C．人工制造的放射性同位素的γ射線能進行金屬探傷，且具有較強的殺傷力，能用來治療癌癥、滅菌消毒等，故C正確；D．使用人工制造的放射性同位素作為示蹤劑時，雖然過量放射性對人體有害，但調整劑量仍然能對人體使用，故D錯誤；8、BCD【解題分析】

B．由于彈簧的彈力和斜面的支持力的合力對木塊始終做正功，木塊的機械能一定增加，故B正確；C．設彈簧的原長為，對木塊受力分析，開始木塊靜止在斜面上，則有開始時彈簧長度向左加速后，在木塊離開斜面前，根據牛頓第二定律當時，加速度故C正確；D．加速度增大過程，彈簧長度可見隨著加速度增大，彈簧變長，重力勢能一直減??；當木塊恰好要離開斜面時，彈簧長度當木塊離開斜面穩(wěn)定時，設彈簧與水平方向的夾角為，有隨著a增大，減小，彈簧長度所以故D正確；A．因為由于不知末狀態(tài)木塊是否離開斜面，木塊的重力勢能可能一直減小，也可能先減小后增大，故A錯誤。故選BCD。9、BD【解題分析】A.甲圖中，兩球碰撞過程動量守恒，碰撞過程機械能不增加，如果兩球質量相等，則碰撞后m2的速度不大于v，但不一定等于v，故A錯誤；B.乙圖中，圖中光的顏色保持不變的情況下，光照越強，光電子數目越多，則飽和光電流越大，故B正確；C.丙圖中，由左手定則可知，甲帶正電，則甲射線由α粒子組成，乙不帶電，射線乙是γ射線，丙射線粒子帶負電，則丙射線由β粒子組成，故C錯誤；D.圖丁中鏈式反應屬于重核裂變，故D正確；故選BD點睛：由動量守恒定律結合彈性碰撞與非彈性碰撞分析A選項；光的顏色保持不變的情況下，光照越強，光電子數目越多，則飽和光電流越大；由左手定則判斷出粒子的電性，然后答題；重核變?yōu)橹械荣|量的原子核的核反應是重核裂變．10、BD【解題分析】

A．兩個粒子都做初速度為零的勻加速直線運動，則有由題意知，相同時間內a的位移大于b的位移，q、E相等，可知，故A錯誤；B．根據動能定理得

a的位移大，電場力做功多，故在t時刻，a的動能比b的大，故B正確；C．在t時刻，a、b經過電場中同一水平面，電勢相等，它們的電荷量也相等，符號相反，由知，a和b的電勢能不相等，故C錯誤；D．由動量定理得可知t時刻粒子的動量為，故在t時刻，a和b的動量大小相等，故D正確。故選BD。三、實驗題：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、AC；0.625；紙帶1紙帶3【解題分析】（1）A.應將長木板遠離滑輪的一端適當墊高，故A正確；B.平衡摩擦力時，不要掛小桶，故B錯誤；C.應將紙帶穿過打點計時器并與小車相連，如果紙帶上打出的點間隔相等，則摩擦力完全被平衡了，故C正確；D.平衡摩擦力后，輕推小車，小車能在長木板上做勻速直線運動，故D錯誤；故選AC（2）紙帶1通過B點時的速度，等于AC段的平均速度，=0.625m/s；對于紙帶1，xBC-xAB=xCD-xBC=aT2=0.22cm，a=5.5m/s2，是勻加速運動；對于紙帶2，xBC-xAB=0.10cm，xCD-xBC=0.20cm，不是勻變速運動；對于紙帶3，，xBC-xAB=xCD-xBC=aT2=0.39cm，a=9.8m/s2，是加速度等于重力加速度的勻加速運動；對于紙帶4，xBC-xAB=xCD-xBC=aT2=0cm，a=m/s2，是勻速運動；所以紙帶1是“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗得到的；紙帶3是“驗證機械能守恒定律”實驗得到的．12、2kbC【解題分析】（1）根據平均速度公式，而，且v=v0+gt，

綜上所述，解得：=v0+gt則-t圖象斜率k