北京市西城區(qū)北京師大附屬實(shí)驗(yàn)中學(xué)2024屆高二物理第二學(xué)期期末考試試題含解析

北京市西城區(qū)北京師大附屬實(shí)驗(yàn)中學(xué)2024屆高二物理第二學(xué)期期末考試試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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、如圖所示，有兩個(gè)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星．一個(gè)軌道半徑為，對應(yīng)的線速度，角速度，向心加速度，周期分別為，，，；另一個(gè)軌道半徑為，對應(yīng)的線速度，角速度，向心加速度，周期分別為，，，．關(guān)于這些物理量的比例關(guān)系正確的是（）A． B． C． D．2、水銀氣壓計(jì)中混入了一個(gè)氣泡，上升到水銀柱的上方，使水銀柱上方不再是真空。當(dāng)實(shí)際大氣壓相當(dāng)于768mm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)時(shí)，這個(gè)水銀氣壓計(jì)的讀數(shù)只有750mm，此時(shí)管中的水銀面到管頂?shù)木嚯x為80mm。當(dāng)這個(gè)氣壓計(jì)的讀數(shù)為740mm水銀柱時(shí)，實(shí)際的大氣壓相當(dāng)于（設(shè)溫度保持不變）（）A．755mm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)B．756mm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)C．757mm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)D．758mm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)3、關(guān)于通電直導(dǎo)線所受的安培力F、磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電流I三者方向之間的關(guān)系，下列說法中正確的是A．F與B、I的三者必定均相互垂直B．F必定垂直于B、I，但B不一定垂直于IC．B必定垂直于F、I，但F不一定垂直于ID．I必定垂直于F、B，但F不一定垂直于B4、小明同學(xué)在練習(xí)投籃時(shí)將籃球從同一位置斜向上拋出，其中有兩次籃球垂直撞在豎直放置的籃板上，籃球運(yùn)動(dòng)軌跡如下圖所示，不計(jì)空氣阻力，關(guān)于籃球從拋出到撞擊籃板前，下列說法正確的是A．兩次在空中的時(shí)間可能相等B．兩次拋出的水平初速度可能相等C．兩次拋出的初速度豎直分量可能相等D．兩次拋出的初動(dòng)能可能相等5、如圖是某種正弦式交變電流的電壓隨時(shí)間變化規(guī)律的圖像，由圖可確定該電壓的（）A．周期是0.01s B．峰值是311VC．頻率是100Hz D．表達(dá)式為u=220sin100πt（V）6、如圖所示，小球質(zhì)量為m，被三根質(zhì)量不計(jì)的勁度系數(shù)相同的彈簧A、B、C拉住，彈簧間的夾角均為120°。小球平衡時(shí)，A、B、C的伸長量之比為3：3：1，當(dāng)剪斷C瞬間，小球的加速度大小及方向?yàn)椋ǎ〢．g/2，豎直向上B．g/2，豎直向下C．g/4，豎直向上D．g/4，豎直向下二、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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、一小球豎直向上拋出，先后經(jīng)過拋出點(diǎn)的上方h=5m處的時(shí)間間隔t=2s，則下列說法正確的是A．小球的初速度v0為B．小球的初速度v0為10m/sC．小球從拋出到返回原處所經(jīng)歷的時(shí)間是2sD．小球從拋出到返回原處所經(jīng)歷的時(shí)間是s8、下列說法正確的是A．電磁波與機(jī)械波都可以在真空中傳播B．一束激光照在一個(gè)很小的不透光圓盤上，在影的中心出現(xiàn)一個(gè)亮斑，這是光的衍射現(xiàn)象C．β衰變中產(chǎn)生的β射線是原子核外電子掙脫原子核束縛后形成的D．從微觀上看，氣體壓強(qiáng)的大小與分子平均動(dòng)能和分子的密集程度有關(guān)9、質(zhì)量為40kg的走鋼絲運(yùn)動(dòng)員，不慎從高空跌下，萬幸有彈性安全繩的保護(hù)，使其被懸掛起來.已知彈性安全繩的原長為5m，安全繩緩沖的時(shí)間為2s，g=10m/s2.以上過程中，下列說法正確的是A．運(yùn)動(dòng)員重力的沖量為0B．運(yùn)動(dòng)員重力的沖量為1200N?sC．緩沖時(shí)安全繩的平均沖力為600ND．緩沖時(shí)安全繩的平均沖力為1000N10、關(guān)于機(jī)械報(bào)動(dòng)和機(jī)械波的敘述正確的是（）A．波源振動(dòng)的速度與波的傳播速度始終相同B．橫波的傳播方向總是與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向垂直C．頻率不同的兩列機(jī)械波也能發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象D．物體做受迫振動(dòng)時(shí)，其振動(dòng)頻率與固有頻率無關(guān)E.做簡譜運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)通過同一位置時(shí)，速度不一定相同，但加速度一定相同三、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，不要求寫出演算過程。11．（6分）如圖甲所示，用氣體壓強(qiáng)傳感器探究氣體等溫變化的規(guī)律，操作步驟如下：①把注射器活塞推至注射器中間某一位置，將注射器與壓強(qiáng)傳感器數(shù)據(jù)采集器計(jì)算機(jī)逐一連接；②移動(dòng)活塞，記錄注射器的刻度值V，同時(shí)記錄對應(yīng)的由計(jì)算機(jī)顯示的氣體壓強(qiáng)值p；③重復(fù)上述步驟②，多次測量；④根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，作出圖線，如圖乙所示．(1)完成本實(shí)驗(yàn)的基本要求是________(填正確答案標(biāo)號(hào))A．在等溫條件下操作B．封閉氣體的注射器密封良好C．必須弄清所封閉氣體的質(zhì)量D．氣體的壓強(qiáng)和體積必須用國際單位(2)理論上由-圖線分析可知，如果該圖線_______________，就說明氣體的體積跟壓強(qiáng)的倒數(shù)成正比，即體積與壓強(qiáng)成反比.(3)若他實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范正確，則圖線不過原點(diǎn)的原因可能是________，圖乙中代表_________.12．（12分）某實(shí)驗(yàn)小組釆用如圖實(shí)驗(yàn)裝置探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)并測量出實(shí)驗(yàn)小車加速度大小。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接頻率為50Hz的交流電源。（1）在實(shí)驗(yàn)操作中，下面做法必要的是___________。A．抬高木板右端，使小車不掛砂桶時(shí)能夠勻速運(yùn)動(dòng)B．小車釋放前靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，要先接通電源，后釋放小車C．調(diào)節(jié)定滑輪，使定滑輪和小車間的細(xì)繩與木板平行，以保證小車運(yùn)動(dòng)過程加速度不變D．在實(shí)驗(yàn)過程中要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量（2）除實(shí)驗(yàn)裝置中的儀器外，還需要的測量儀器有___________。測量數(shù)據(jù)經(jīng)計(jì)算在速度—時(shí)間圖象中描點(diǎn)如圖所示，則小車的加速度大小a=___________m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。四、計(jì)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）如題圖所示，有一根長為L＝0.5m的木棍AB，懸掛在某房頂上，一窗口高為d＝1.5m，木棍B端離窗口上沿的距離h＝5m，窗口下邊緣離地面的豎直高度H＝13.5m，木棍正下方的地面上有一小球?，F(xiàn)讓木棍從初始位置自由下落并經(jīng)過窗口（不計(jì)空氣阻力，取g＝10m/s2），則：（1）求木棍B端下落到窗口上沿所用的時(shí)間；（2）求木棍通過窗口所用的時(shí)間為多少；（3）若木棍B端到達(dá)窗口上沿時(shí)，地面上的小球立即以某一初速度向上拋出，小球返回出發(fā)點(diǎn)時(shí)恰能與木棍B端相遇，則小球的初速度為多少。14．（16分）如圖所示，在水平桌面一端的邊緣放置一個(gè)質(zhì)量m=0.40kg的木塊B,桌面的另一端有一塊質(zhì)量M=0.6kg的木塊A以某一初速度開始向著木塊B滑動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t=0.80s與B發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短，碰后兩木塊粘在一起以3m/s的速度水平拋出，恰好無碰撞的沿圓弧切線從C點(diǎn)進(jìn)入豎直光滑圓弧軌道下滑．C、D為圓弧的兩端點(diǎn)，其連線水平．已知圓弧半徑R=1.0m，圓弧對應(yīng)圓心角θ=106°，O為軌道的最低點(diǎn)．設(shè)兩木塊均可以看作質(zhì)點(diǎn)，木塊A與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25，重力加速度取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，試求：(1)木塊A的初速度大小v0；(2)桌面距地面的高度h；(3)木塊B經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)對軌道壓力的大小F．15．（12分）如圖所示，A、B為兩塊平行金屬板，A板帶正電、B板帶負(fù)電．兩板之間存在著勻強(qiáng)電場，兩板間距為d、電勢差為U，在B板上開有兩個(gè)間距為L的小孔．C、D為兩塊同心半圓形金屬板，圓心都在貼近B板的O′處，C帶正電、D帶負(fù)電．兩板間的距離很近，兩板末端的中心線正對著B板上的小孔，兩板間的電場強(qiáng)度可認(rèn)為大小處處相等，方向都指向O′.半圓形金屬板兩端與B板的間隙可忽略不計(jì)．現(xiàn)從正對B板小孔緊靠A板的O處由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q的帶正電微粒（微粒的重力不計(jì)），求：（1）微粒穿過B板小孔時(shí)的速度多大；（2）為了使微粒能在CD板間運(yùn)動(dòng)而不碰板，CD板間的電場強(qiáng)度大小應(yīng)滿足什么條件；（3）從釋放微粒開始，經(jīng)過多長時(shí)間微粒第一次通過半圓形金屬板間的最低點(diǎn)P點(diǎn)？

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【解題分析】

根據(jù)萬有引力提供向心力，列式即可求解；【題目詳解】由題意可知，萬有引力提供向心力，則有：，A、解得，所以有，故A錯(cuò)誤；B、解得，所以有，故B錯(cuò)誤；C、解得，所以有，故C錯(cuò)誤；D、解得，所以有，故D正確；故選D。2、B【解題分析】

取水銀柱上方封閉的空氣作為研究對象，1mm水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)為133Pa，令133Pa=

Y

Pa，當(dāng)實(shí)際大氣壓相當(dāng)于768mm水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)時(shí)，氣體的壓強(qiáng)為這時(shí)氣體的（為玻璃管的橫截面積），當(dāng)氣壓計(jì)讀數(shù)為740mm水銀柱時(shí)，氣體體積由玻意耳定律可求出這時(shí)氣體的壓強(qiáng)此時(shí)實(shí)際的大氣壓即相當(dāng)于756mm水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)。故選B。3、B【解題分析】試題分析：根據(jù)左手定則拇指，四指以及磁場方向的關(guān)系判斷根據(jù)左手定則可知安培力的方向一定垂直于磁場和電流方向，但是磁場方向不一定和電流方向垂直，B正確．4、D【解題分析】

將籃球的運(yùn)動(dòng)反向處理，即為平拋運(yùn)動(dòng)，由圖可知，第二次運(yùn)動(dòng)過程中的高度較小，所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短，故A錯(cuò)誤；反向視為平拋運(yùn)動(dòng)，則平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，水平射程相等，但第二次用的時(shí)間較短，故第二次水平分速度較大，即籃球第二次撞墻的速度較大，故B錯(cuò)誤；在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，由圖可知，第二次拋出時(shí)速度的豎直分量較小，故C錯(cuò)誤；根據(jù)速度的合成可知，水平速度第二次大，豎直速度第一次大，故拋出時(shí)的動(dòng)能大小不能確定，有可能相等，故D正確。故選D。5、B【解題分析】

A.由圖可知該電壓的周期是0.02s，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.由圖可知該電壓的峰值是311V，選項(xiàng)B正確；C.根據(jù)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.根據(jù)前面所求該電壓的表達(dá)式為u=311sin100πt（V），選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。6、A【解題分析】

先小球?yàn)檠芯繉ο?，分析受力情況，根據(jù)平衡條件求出剪斷C前彈簧C的彈力，在當(dāng)剪斷C瞬間，A、B的彈力沒有變化，小球所受的合力與原來彈簧C的彈力大小相等、方向相反，則得到此瞬間小球的合力，由牛頓第二定律求出加速度?！绢}目詳解】對小球平衡有：3F=F+mg解得：F=1當(dāng)剪斷C瞬間，A、B的彈力沒有變化，小球所受的合力與原來彈簧C的彈力大小相等、方向相反，即此瞬間小球的合力大小為F=1由牛頓第二定律得，小球的加速度大小為12故A正確?！绢}目點(diǎn)撥】本題是牛頓運(yùn)動(dòng)定律應(yīng)用中典型的問題瞬時(shí)問題，往往先分析狀態(tài)變化前彈簧的彈力，再分析狀態(tài)變化瞬間的合力，求出瞬間的加速度，關(guān)鍵要抓住彈簧的彈力不能突變的特點(diǎn)進(jìn)行分析。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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BC【解題分析】建立物理模型如圖所示：小球先后經(jīng)過A點(diǎn)的時(shí)間間隔為：△t=2

s，則上升過程中的時(shí)間為：小球在A點(diǎn)處的速度為：vA=gt1=10

m/s；在OA段根據(jù)公式有：vA2-v02=-2gs解得：小球從O點(diǎn)上拋到A點(diǎn)的時(shí)間為：根據(jù)對稱性，小球從拋出到返回原處所經(jīng)歷的總時(shí)間為：．點(diǎn)晴：本題要注意應(yīng)用全程進(jìn)行分析，因?yàn)樾∏虻耐颠^程中加速度保持不變，故可以看作是同一個(gè)運(yùn)動(dòng)．8、BD【解題分析】

A.機(jī)械波不能在真空中傳播，而電磁波可在真空中傳播，故A項(xiàng)與題意不相符；B.光屏上影的中心會(huì)出現(xiàn)一個(gè)亮斑，這是光的衍射現(xiàn)象，故B項(xiàng)與題意相符；C.β衰變的本質(zhì)是：產(chǎn)生的β射線是原子核內(nèi)的一個(gè)中子分裂為一個(gè)質(zhì)子與一個(gè)電子后形成的，故C項(xiàng)與題意不相符；D.根據(jù)壓強(qiáng)的微觀意義可知，從微觀上看，氣體壓強(qiáng)的大小與分子平均動(dòng)能和分子的密集程度有關(guān)，故D項(xiàng)與題意相符。9、BC【解題分析】運(yùn)動(dòng)員做自由落體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：t1＝2hg＝2×510s＝1s點(diǎn)睛：本題除了用動(dòng)力學(xué)解決，也可以對緩沖的過程采取動(dòng)量定理進(jìn)行求解．注意在解題時(shí)明確動(dòng)量定理的矢量性，先設(shè)定正方向．10、BDE【解題分析】

A.波源振動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度和波的傳播速度不同，在同一均勻介質(zhì)中波速是恒定不變的，而波源振動(dòng)速度是周期性變化的，故A錯(cuò)誤；B.橫波的傳播方向總是與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向垂直，故B正確；C.發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象的條件是相干波，即頻率相同的兩列機(jī)械波，故C錯(cuò)誤；D.物體在驅(qū)動(dòng)力作用下做受迫振動(dòng)時(shí)，其頻率只與驅(qū)動(dòng)力的頻率相同，與物體的固有頻率無關(guān)，故D正確；E．做簡諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)每次通過同一位置時(shí)，位移一定，速度有兩種可能的方向，速度不一定相同，但加速度一定相同，故E正確。故選BDE。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，不要求寫出演算過程。11、AB為過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線傳感器與注射器間有氣體傳感器與注射器間氣體體積【解題分析】（1）完成本實(shí)驗(yàn)的基本要求是：此實(shí)驗(yàn)必須在等溫條件下操作，選項(xiàng)A正確；封閉氣體的注射器密封良好，否則注射器漏氣的話，會(huì)出現(xiàn)誤差，選項(xiàng)B正確；實(shí)驗(yàn)中沒必要必須弄清所封閉氣體的質(zhì)量，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；氣體的壓強(qiáng)和體積沒必要必須用國際單位，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選AB.（2）理論上封閉氣體發(fā)生等溫變化時(shí)滿足：PV=C，即可知，如果圖像是過原點(diǎn)的直線，就說明氣體的體積跟壓強(qiáng)的倒數(shù)成正比，即體積與壓強(qiáng)成反比.（3）若他實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范正確，則圖線不過原點(diǎn)的原因可能是傳感器與注射器間有氣體，圖乙中V0代表傳感器與注射器間氣體體積.12、BC刻度尺0.80（0.78～0.84均可）【解題分析】

第一空.此實(shí)驗(yàn)中不需要平衡摩擦力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；為了充分利用紙帶，小車釋放前靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，要先接通電源，后釋放小車，選項(xiàng)B正確；調(diào)節(jié)定滑輪，使定滑輪和小車間的細(xì)繩與木板平行，以保證小車運(yùn)動(dòng)過程加速度不變，選項(xiàng)C正確；在此實(shí)驗(yàn)中不需要保證砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；第二空.除實(shí)驗(yàn)裝置中的儀器外，還需要的測量儀器有刻度尺；第三空.連接圖像上的各點(diǎn)如圖，由圖像可知a=Δv四、計(jì)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、（1）1s；（2）0.18s；（3）5m/s【解題分析】

（1）設(shè)木棍B端下落到窗口上沿所用的時(shí)間為t1