2024届北京市西城区市级名校物理高二下期末调研模拟试题含解析

2024届北京市西城区市级名校物理高二下期末调研模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、关于两类永动机和热力学的两个定律，下列说法正确的是（）A．第二类永动机不可能制成是因为违反了热力学第一定律

B．第一类永动机不可能制成是因为违反了热力学第二定律C．由热力学第一定律可知做功不一定改变内能，热传递也不一定改变内能，但同时做功和热传递一定会改变内能

D．由热力学第二定律可知热量从低温物体传向高温物体是可能的，从单一热源吸收热量，完全变成功也是可能的2、如图所示，质量为m的球与弹簧Ⅰ和水平细线Ⅱ相连，Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于P、Q．球静止时，Ⅰ中拉力大小为T1，Ⅱ中拉力大小为T1．当仅剪断Ⅰ、Ⅱ中的一根的瞬间，球的加速度a应是（）A．若剪断Ⅰ，则a=g，竖直向下B．若剪断Ⅱ，则，方向水平向左C．若剪断Ⅰ，则，方向沿Ⅰ的延长线D．若剪断Ⅱ，则a=g，竖直向上3、玩具汽车停在模型桥面上，如图所示，下列说法正确的是A．桥面受向下的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变B．汽车没有发生形变，所以汽车不受弹力C．汽车受向上的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变D．汽车受向上的弹力，是因为汽车发生了形变4、在平直的公路上，一辆公交车在以=10m/s的速度向前匀速行驶，某时刻司机发现在后方s=7m处有一人正以=4m/s的速度匀速追赶公交车，司机立刻以的加速度开始刹车，则刹车后几秒人刚好可以追上公交车A．7s B．8s C．9s D．10s5、一辆汽车在刹车后做匀减速直线运动直到停止，已知汽车在前一半时间内的平均速度为v，则汽车在后一半时间内的平均速度为（）A．B．C．D．v6、如图所示，一宽40cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，一边长为20cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的速度v＝20cm/s匀速通过磁场区域.在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场的时刻t＝0，正确反映感应电流随时间变化规律的图象是()A． B．C． D．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、关于下列光学现象,说法正确的是（）A．在水中蓝光的传播速度比红光大B．有时照相机前放置偏振片,这是为了使更多的光线透过镜头C．在岸边观察前方水中的一条鱼,鱼的实际深度比看到的要深D．通过手指间的缝隙观察日光灯,可以看到彩色条纹8、如图为氢原子能级图，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干种不同频率的光，则A．氢原子的发射光谱是连续谱B．氢原子的能量是量子化的，各能级对应的能量是特定的C．频率最小的光是由n=4能级跃迁到n=3能级产生的D．大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可产生4种不同频率的光子9、如图所示实验电路中，若直流电压和交变电压的有效值相等，S为双刀双掷开关，下面哪个叙述正确（）A．当S掷向a、b时灯较亮，掷向c、d时灯较暗B．当S掷向a、b时灯较暗，掷向c、d时灯较亮C．S掷向c、d，把电感线圈中的铁芯抽出来时灯变亮D．S掷向c、d，电源电压不变，而使频率减小时，灯变暗10、下列说法正确的是（）A．卢瑟福α粒子散射实验的结果证明了原子核是由质子和中子组成的B．无论光强多强，只要光的频率小于金属的极限频率就不能产生光电效应C．原子核衰变时释放出的β射线是原子的核外电子电离后形成的电子流D．目前核电站发电利用的是原子核的裂变E.如果某种元素发生β衰变，该元素原子核的质量数不会发生变化三、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）“测定金属丝的电阻率”实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测量金属丝的长度l=0.8100m。金属丝的电阻大约为4，先用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。（1）从图中读出金属丝的直径为________mm。（2）在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测电阻丝外，还有如下供选择的实验器材：A．直流电源：电动势约3V，内阻很小B．电流表A1：量程0～0.6A，内阻0.125C．电流表A2：量程0～3.0A，内阻0.025D．电压表V：量程0～3V，内阻3kE.滑动变阻器R1：最大阻值20F.滑动变阻器R2：最大阻值100G.开关、导线等在可供选择的器材中，应该选用的电流表是________（选填“A1”或“A2”），应该选用的滑动变阻器是________（选填“R1”或“R2”）。（3）根据所选的器材，甲、乙两组同学设计的实验电路图如图所示，其中合理的是________。（选填“甲”或“乙”）（4）若根据伏安法测出电阻丝的电阻为Rx=4.1，则这种金属材料的电阻率为________·m。（保留二位有效数字）12．（12分）某同学用半圆形玻璃砖测定玻璃的折射率如图甲中实线所示。在固定好的白纸上作出直角坐标系xOy，实验时将半圆形玻璃砖M放在白纸上，使其底边与Ox轴重合，且圆心恰好位于O点，实验正确操作后，移去玻璃砖，作连线，用圆规以O点为圆心画一个圆（如图中虚线所示），此圆与AO线交点为B，与连线的交点为C,测出B点到x、y轴的距离分别为，C点到x、y轴的距离分别为。（1）根据测出的B、C两点到两坐标轴的距离，可知此玻璃折射率测量值的表达式n=______；（2）若实验中该同学在y<0的区域内，从任何角度都无法透过玻璃砖看到的像，其原因最可能是_____________________________________________________。（3）该同学又用平行玻璃砖做实验如图乙所示。他在纸上正确画出玻璃砖的两个界面和后，不小心碰了玻璃砖使它向方向平移了少许，如图所示。则他测出的折射率将_____（填“偏大”“偏小”或“不变”）。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，等腰直角三角形ABC为某透明介质的横截面，O为BC边的中点，位于O点处的点光源在透明介质内向各个方向发射光线，其中从AC边上的D点射出的光线平行于BC，且OC与OD夹角为15°，从E点射出的光线垂直BC向上。已知BC边长为2L。求：（1）该光在介质中发生全反射的临界角C；（2）DE的长度x。14．（16分）平板车停在水平光滑的轨道上，平板车上有一人从固定在车上的货厢边向右水平跳出，已知货厢右测距小车末端的距离为l=4m,货厢高h=1.25m,人的质量为m，车连同货厢的质量为M=4m.(g=10m/s2)(1)若人最终落在车上，求跳出时相对地的初速度v0的最大值；(2)如果人以(1)中v0的最大值跳出，当人落在车上站定后，求车的速度．15．（12分）在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n=1000匝，横截面积S=10cm1．螺线管导线电阻r=1.0，R1=3.0，R1=4.0，C=30μF．在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化．求：（1）求螺线管中产生的感应电动势；（1）S断开后，求流经R1的电量．

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、D【解题分析】

A．第二类永动机不违反能量守恒定律，违反了热力学第二定律，A错误；B．第一类永动机不可能制成是因为违反了热力学第一定律，B错误；C．改变内能的方式有做功和热传递，二者在内能的改变上是一样的，若对外做功的同时吸收热量，内能可能不变，C错误；D．由热力学第二定律可知热量从低温物体传向高温物体是可能的，从单一热源吸收热量，完全变成功也是可能的，要产生其它影响，D正确。2、A【解题分析】AC、若剪断Ⅰ，那么，相当于把球拉到水平位置后由静止释放，球绕Q做圆周运动，刚释放时，球的速度为零，故向心力为零，那么，细线Ⅱ的拉力为零，故球只受重力作用，那么，加速度a=g，竖直向下，故A正确，C错误；BD、若剪断Ⅱ,弹簧形变来不及发生改变,故I中拉力不变,那么,球受到的合外力为T1,方向水平向左，故加速度a=T1/m，方向水平向左，故B错误，D错误；故选A．点睛：根据剪断Ⅰ，球绕Q做圆周运动，对径向合外力做向心力求得绳子拉力，即可求得合外力，进而求得加速度；根据剪断Ⅱ，弹簧形变不能瞬变，故弹簧弹力不变求得合外力，进而求得加速度．3、C【解题分析】

A．桥面受向下的弹力，是因为车发生了弹性形变产生的对桥面向下的压力，选项A错误；B．汽车也会发生形变，汽车受到桥面向上的弹力，选项B错误；CD．汽车受向上的弹力，是因为桥梁发生了弹性形变，选项C正确，D错误；4、B【解题分析】

设公交车停止需要的时间为t1，则有：v=v0+at1，代入数据解得：t1=5s,公交车行驶的位移为：，此时人的位移为：x2=vt=20m，故此时人距公交车的距离为：x=x1+7-x2=25+7-20=12m，此时汽车已经停止，人追上公交车的位移为：，刹车后人追上公交车的时间为：，故B正确，ACD错误。故选B。【题目点拨】根据汽车从开始刹车到停止运动的过程中，人和车各自的位移情况，可知车停止运动后，人还需要继续追一段距离，才能追上车，建立关系可求解追击时间．5、B【解题分析】根据逆向思维，将汽车看做初速度为零的匀加速的直线运动，加速度为a，将时间四等分，则在时，速度为，即相当于减速过程中后一半时间内的平均速度，在时，速度为，即相当于减速过程中前一半时间内的平均速度，故，所以，即汽车在后一半时间内的平均速度，B正确．6、C【解题分析】

线框进入磁场过程：时间根据楞次定律判断可知感应电流方向是逆时针方向，感应电流大小不变线框完全在磁场中运动过程：磁通量不变，没有感应产生，经历时间线框穿出磁场过程：时间感应电流方向是顺时针方向，感应电流大小不变，故C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、CD【解题分析】蓝光的频率大于红光的频率，故水对蓝光的折射率大于对红光的折射率，根据可知在水中蓝光的传播速度比红光小，A错误；在照相机镜头前装上偏振光片，由于反射光太强，偏振光强，加偏振片可以将反射的偏振光过滤，使图象清晰，B错误；在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深，即看到的要浅，C正确；通过手指间的缝隙观察日光灯，发生光的衍射，可以看到彩色条纹，D正确．8、BC【解题分析】

A．根据玻尔原子理论可知，这些氢原子辐射出的光的频率是不连续的。故A错误；B．根据玻尔原子理论可知，氢原子的能量是量子化的，各能级对应的能量是特定的，故B正确；C．由图可知处于激发态n=4的氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级时，能级差最小，放出光子的能量最小，频率最小，故C正确；D．根据=6，所以大量处于n=4能级的氢原子总共可辐射出6种不同频率的光，故D错误。9、AC【解题分析】

线圈对恒定电流无感抗，对交变电流有感抗，并且是有铁芯时心感抗较大．A、.当S掷向a、b时电路中接通的是直流电，通过线圈的电流不发生变化，不会有自感现象发生，所以此时灯较亮，掷向c、d时，电路接通的是交流电，通过线圈的电流要发生变化，所以会有感抗作用这时的灯较暗，A对；B错；C、铁芯可以增强线圈的感抗作用，所以把铁芯抽出来相当于线圈的感抗减小了，所以灯会变亮，C对；D、S掷向c、d，电源电压不变，而使频率减小时，通过线圈的电流变化率变小，所以产生的自感电动势变小，对电路的感抗减小，所以灯会变亮，D错；故答案选AC．10、BDE【解题分析】

A、卢瑟福通过粒子散射实验，得出原子的核式结构模型，并不是原子核是由质子和中子组成的。故A错误；B、根据光电效应的条件，只要光的频率小于金属的极限频率就不能产生光电效应，不论光的强弱如何。故B正确；C、释放出的β射线是原子核内中子衰变成质子，而形成的电子流。故C错误；D、核电站发电利用的是原子核的裂变。故D正确；E、某种元素发生β衰变时，放出的电子，质量数为零，因此该元素原子核的质量数不会发生变化，故E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、0.520A1R1甲1.1×10-6【解题分析】

（1）[1]．由图1所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为0.5mm，可动刻度示数为：2.0×0.01mm=0.020mm，螺旋测微器的示数为：0.5mm+0.020mm=0.520mm；

（2）[2]．电路中有一节干电池，电动势为1.5V，待测电阻的电阻值约4Ω，电路最大电流约为则电流表应选B，即电流表A1；

[3]．为方便实验操作，滑动变阻器应选E，即滑动变阻器R1（最大阻值20Ω）。

（3）[4]．因为故R为小电阻，电流表应选择外接法，用图所示的电路甲进行实验；

（4）[5]．根据电阻定律则12、确定的光在介面上入射角太大发生了全反射不变【解题分析】

用插针法测定玻璃砖折射率的实验原理是折射率的定义式，此公式的适用条件是光从真空射入真空折射。根据数学知识求出入射角与折射角的正弦值，再根据折射率的定义式求解折射率；学在的区域内，从任何角度都无法透过玻璃砖看到、像，其原因可能是：确定的光在介面上入射角太大，发生了全反射；作出光路图，分析入射角与折射角的误差，来确定折射率的误差；对于实验误差，要紧扣实验原理，用作图法，确定出入射角与折射角的误差，即可分析折射率的误差；【题目详解】解：(1)设光线在x轴上的入射角为i，折射角为r，玻璃砖的半径为R，根据数学知识得：，，则此玻璃折射率测量值的表达式为：；(2)若实验中该同学在的区域内，从任何角度都无法透过玻璃砖看到、像，其原因可能是：确定的光在介面上入射角太大，发生了全反射；(3)如图所示，红线表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图，而