2024届北京市西城区第四十四中学物理高二第二学期期末检测模拟试题含解析

2024届北京市西城区第四十四中学物理高二第二学期期末检测模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、科学家们对微观粒子的研究推动了科学的进步，下列符合历史事实的是A．普朗克发现了电子B．爱因斯坦提出能量子假说C．贝克勒尔发现了天然放射现象D．汤姆孙提出了原子的核式结构2、如图所示，光滑长铁链由若干节组成，每一节长度为l0，全长为L，在水平轨道上以某一速度运动．圆形管状轨道与水平轨道相切，半径为R，L>2πR，R远大于一节铁链的高度和长度．铁链靠惯性通过圆形管状轨道继续前进，下列判断正确的是（）A．每节铁链通过最高点的速度依次减小B．第一节与最后一节到达最高点的速度大小相等C．在第一节完成圆周运动的过程中，第一节铁链机械能守恒D．铁链全部通过圆形管状轨道的过程中，铁链的最小速度为3、一正弦交变电流的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知该交变电流()A．周期为0.125sB．电压的有效值为10VC．电压的最大值为20VD．电压瞬时值的表达式为u=10sin8πt(V)4、一定质量的理想气体的状态发生变化，经历了图示A→B→C→A的循环过程，则（）A．气体在状态C和状态A的内能相等B．从状态C变化到状态A的过程中，气体一定放热C．从状态B变化到状态C的过程中，气体一定吸热D．从状态B变化到状态C的过程中，气体分子平均动能减小5、图示为由子与质子构成的氢原子的能级示意图。已知氢原子跃迁遵循玻尔原子理论，则对于一个处于能级的氢原子，下列说法正确的是（）A．最多会放出4种不同频率的光子B．不可能放出能量为的光子C．可能放出能量为的光子D．可能放出能量为的光子6、2018年3月2日上映的《厉害了我的国》的票房和评分都极高。影片中展示了我们中国作为现代化强国的方方面面的发展与进步。如图是影片中几个场景的截图，则下列说法正的是A．甲图中火箭点火后加速上升阶段，舱内的物体处于失重状态B．乙图中的光伏电池能把太阳光的光能转化为内能C．丙图中静止站立在电缆上的工作人员受到的合力垂直于倾斜的电线D．丁图中某根钢索对桥面的拉力和桥面对该钢索的拉力是一对作用力和反作用力二、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、如图1所示，光滑水平面上静置一个薄长木板，长木板上表面粗糙，其质量为M，t=0时刻质量为m的物块以水平速度v滑上长木板，此后木板与物块运动的v-t图像如图2所示，重力加速度g=10m/s2，则下列说法正确的是（）A．M=mB．M=2mC．木板的长度为8mD．木板与物块间的动摩擦因数为0.18、如图所示，用滑轮将质量为m1、m2的两物体悬挂起来，忽略滑轮和绳的重力及一切摩擦，使得0°<θ<180°，整个系统处于平衡状态，关于m1、m2的大小关系应为()．A．m1必大于m2B．m1必大于C．m1可能等于m2D．m1可能大于m29、一正弦交流电的电流随时间变化的规律如图所示．由图可知（）A．该交流电的频率是50HzB．该交流电的电流有效值为C．该交流电的电流瞬时值的表达式为i=2sin(50πt)(A)D．若该交流电流通过R=10Ω的电阻，则电阻消耗的功率是20W10、如图所示，甲图是一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波在t=2s时的波动图象，乙图是该波传播方向上介质中某质点从t=0时刻起的振动图象，a、b是介质中平衡位置为x1=3m和x2=5m的两个质点，下列说法正确的是A．该波的波速是2m/sB．t=2s时a、b两质点的速度相同C．在0～4s内，a质点运动的路程为25cmD．若该波在传播过程中遇到频率为0.25Hz的另一波时，可能发生稳定的干涉现象三、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）实验室购买了一捆标称长度为100m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度．该同学首先测得导线横截面积为1.0mm2，查得铜的电阻率为1.7×10－8Ω·m，再利用实验测出铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度，要求尽可能测出多组有关数值．（1）在图中画出你所设计方案的实验电路图，并把所选仪器连成实际测量电路；________，________．（2）调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50A时，电压表示数0.80V，导线实际长度为________m（保留两位有效数字）．12．（12分）某同学利用光电传感器设计了测定重力加速度的实验，实验装置如图1所示，实验器材有铁架台、光电计时器、小钢球等．铁架台上端固定一个电磁铁，通电时，小钢球被吸在电磁铁上，断电时，小钢球自由下落．（1）先将光电门固定在A处，光电计时器记录下小球经过光电门的时间，量出小球释放点距A的距离为h0，测出小球的直径d（d远小于h0）．则小球运动到光电门处的瞬时速度v=________，当地的重力加速度为g=________．用题中所给字母表示）（2）若某次实验时光电计时器记录下小钢球经过光电门的时间为，请你判断此时光电门距A处的距离________．（用（1）中所给字母表示）（3）由于直尺的长度限制，该同学改测光电门位置与其正上方固定点P（图中未画出）之间的距离h，并记录小球通过光电门的时间．移动光电门在竖直杆上的位置，进行多次实验．利用实验数据绘制出如图2所示的图象，已知图象斜率为k，纵截距为b，根据图象可知重力加速度g=________．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）如图所示，两条相距d=1m的平行光滑金属导轨位于同一水平面内，其左端接一阻值为R=9Ω的电阻，右端放置一阻值r=1Ω、质量m=1kg的金属杆，开始时，与MP相距L=4m．导轨置于竖直向下的磁场中，其磁感应强度B随时间t的变化规律如图2所示．给金属杆施加一向右的力F（F未知），使0~2s内杆静止在NQ处．在t=2s时杆开始做匀加速直线运动，加速度大小a=1m/s²，6s末力F做的功为30J（g取10m/s²）．求：（1）杆静止时，杆中感应电流的大小I和方向；（2）杆在t=6s末受到的力F的大小（3）0~6s内杆上产生的热量．14．（16分）如图所示，有一矩形线圈面积为S，匝数为N，总电阻为r，外电阻为R，接触电阻不计．线圈绕垂直于磁感线的轴OO′以角速度匀速转动，匀强磁场的磁感应强度为B．求：(1)电阻R两端的电压．(2)在线圈由图示位置转过30°过程中，通过R的电量．15．（12分）如图所示，空间分布着方向平行于纸面且与场区边界垂直的有界匀强电场，电场强度为E，场区宽度为L，在紧靠电场右侧的圆形区域内，分布着垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B0，圆形磁场区域半径未知．一质量为m，电荷量为q的带正电的粒子从A点由静止释放后，在M点离开电场，并沿半径方向射入磁场区域，然后从N点射出，O为圆心，∠MON=120°，不计粒子的重力．（1）求粒子经电场加速后，进入磁场时速度v的大小；（2）求粒子在匀强磁场中运动的轨道半径R和时间t；（3）粒子在离开磁场前某时刻，将磁感应强度大小突然变为B，方向不变，此后粒子恰好被束缚在磁场中，求B的最小值．

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、C【解题分析】

A．汤姆孙发现了电子，选项A错误；B．普朗克提出能量子假说，选项B错误；C．贝克勒尔发现了天然放射现象，选项C正确；D．卢瑟福提出了原子的核式结构理论，选项D错误．2、B【解题分析】

AC．整条长铁链机械能守恒，当长铁链布满圆形管状轨道时，重力势能最大，速度最小，从此时到最后一节铁链进入轨道之前，重力势能不变，每节铁链通过最高点的速度不变，故A错误，C错误；B．第一节与最后一节铁链到达最高点时整条长铁链的重力势能相等，机械能守恒，则速度大小相等，故B正确；D．整条长铁链机械能守恒，当长铁链布满圆形管状轨道时，重力势能最大，速度最小，但是不知道铁链的初速度，无法计算出铁链的最小速度，故D错误．3、B【解题分析】由图象可知，交变电流的周期为0.250s，A错误；电压的最大值为20V，电压的有效值U=202V=102V，B正确C错误；因为ω=2π4、D【解题分析】

气体在状态C和状态A的体积相等，压强不等，那么温度也不等，所以内能也不等，故A错误．从状态C变化到状态A的过程中，体积不变，压强增大，温度增大，内能增大，根据热力学第一定律的表达式△U=Q+W，气体一定吸热，故B错误．从状态B变化到状态C的过程中，压强不变，体积减小，温度减小，内能减小，根据热力学第一定律的表达式△U=Q+W，气体一定放热，故C错误．从状态B变化到状态C的过程中，压强不变，体积减小，温度减小，气体分子平均动能减小．故D正确．5、D【解题分析】

A．一个处于能级的氢原子最多会放出3种不同频率的光子，故A错误；B．根据，从n=4能级向n=2能级跃迁放出光子的能量为故B项错误；C．根据，从n=4能级向n=3能级跃迁放出光子的能量为从n=3能级向n=2能级跃迁放出光子的能量为所以不可能放出能量为158.1eV的光子，故C项错误；D．根据，从n=3能级向n=1能级跃迁放出光子的能量为故D项正确。6、D【解题分析】

A.甲图中火箭点火后加速上升时，加速度向上，处于超重状态，故A错误；B.乙图中的光伏电池能把太阳光的光能转化为内能，但并不能全部转化成内能，存在一定的能量损耗，故B错误；C.丙图中静止站立在电缆上的工作人员受到的合力与重力等大反向，故竖直向上，故C错误；D.丁图中某根钢索对桥面的拉力和桥面对该钢索的拉力为相互作用，故是一对作用力和反作用力，故D正确。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、BC【解题分析】木块在木板上运动过程中，在水平方向上只受到木板给的滑动摩擦力，故μmg=ma1，而v-t图像的斜率表示加速度，故a1=7-32m/s2=2m/s2，解得μ=0.2；对木板受力分析可知μmg=Ma28、BCD【解题分析】对m1分析可知，m1受拉力及本身的重力平衡，故绳子的拉力等于m1g；对滑轮分析，由于滑轮跨在绳子上，故两端绳子的拉力相等，它们的合力一定在角平分线上；由于它们的合力与m2的重力大小相等，方向相反，故合力竖直向上，故两边的绳子与竖直方向的夹角相等；由以上可知，两端绳子的拉力等于m1g，而它们的合力等于m2g，因互成角度的两分力与合力组成三角形，故可知2m1g＞m2g，故，则m1可以大于m2可能等于m2，故A错误，BCD正确。点晴：本题要注意题目中隐含的信息，记住同一绳子各部分的张力相等，即可由几何关系得出夹角的关系；同时还要注意应用力的合成的一些结论。9、CD【解题分析】试题分析：由图得周期为0.04s，频率为25Hz，A错误；最大值2A，则有效值为A，B错误；由图象知，C选项中表达式正确；电阻消耗的功率，D正确。考点：考查了交流电图像，交变电流有效值与最大值关系10、AD【解题分析】

A.根据波形图知波长=8m，由振动图象知周期T=4s，波速，A正确。B.在t=2s时刻，a质点沿y轴正方向振动，b质点沿y轴负方向振动，a、b两质点速度大小相等，方向相反，B错误；C.在0～4s内，一个周期的时间质点通过的路程为4A=4×5cm=20cm，C错误；D.发生干涉的必要条件：两列波的频率相同，该波频率为，所以遇到另一列频率为0.25Hz的波时，可能发生稳定的干涉现象，D正确。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、；；94；【解题分析】(1)根据电阻定律可求出铜导线的电阻约为Rx==1.7×10−8×=1.7Ω，阻值较小，所以采用电流表外接法；实验要求尽可能测出多组有关数值，所以采用分压电路．故电路设计如图所示：根据电路图，实物连接图如图所示：；（2）根据欧姆定律和电阻定律，得，代入数据得L=94m；点睛：首先根据电阻定律估算出铜导线的电阻，结合实验要求尽可能测出多组有关数值，确定实验电路，根据电路连接实物图；根据欧姆定律求出导线的电阻，利用电阻定律求出导线的长度即可．12、4h0【解题分析】

（1）[1]小钢球运动到光电门处的瞬时速度近似等于平均速度，则：[2]根据：可得：（2）[3]由：则：（3）[4]设小球到达P点的速度为v0，则根据：且：联立解得：则：解得：【名师点睛】解答本题要知道极短时间内的平均速度可以代替瞬时速度，能根据自由落体运动的基本公式分析，难度不大，属于基础题．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)0.8A，顺时针（2）7.4N（3）3.48J【解题分析】

试题分析：杆静止时，B均匀减小，由法拉第电磁感应定律求出感应电动势，再由欧姆定律求感应电流的大小．由楞次定律判断感应电流的方向；2-6s内杆做匀加速直线运动，由v=at求得6s末杆的速度，由E=Bdv、欧姆定律求得感应电流的大小，由F=BId求得安培力的大小，再由牛顿第二定律求得F的大小；分段求热量．0-2s内，感应电流恒定，由焦耳定律求热量．2-6s内，感应电流均匀增大，由克服安培力做功求热量．（1）在0~2s内，由电磁感