2024届北京市朝阳区市级名校物理高二第二学期期末联考试题含解析

2024届北京市朝阳区市级名校物理高二第二学期期末联考试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、物理学家通过艰苦的实验来探究自然的物理规律，为人类的科学事业做出了巨大贡献，值得我们敬仰．下列描述中符合物理学史实的是()A．楞次经过严密实验与逻辑推导，最终确认了电磁感应的产生条件：闭合线圈中磁通量变化，并找到了感应电流的方向的判断规律B．安培发现了电流的磁效应并提出了分子电流假说C．奥斯特发现了电流的磁效应并提出了分子电流假说D．“闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量变化率成正比”，这是法拉第在对理论和实验资料严格分析后得出的法拉第电磁感应定律的内容2、如图所示，A、B两物体相距x＝3m，物体A以vA＝4m/s的速度向右匀速运动，而物体B此时的速度vB＝10m/s，只在摩擦力作用下向右做匀减速运动，加速度大小为α＝2m/s2，那么物体A追上物体B所用的时间为（）A．6s B．7s C．8s D．9s3、如图所示，一个半径为L的半圆形硬导体AB，以速度v在水平U型框架上匀速滑动．匀强磁场的磁感应强度为B．定值电阻为R0，半圆形硬导体AB的电阻为r，其余电阻不计．则半圆形导体AB切割磁感线产生感应电动势的大小及AB之间的电势差分别为A．πBLv， B．πBLv， C．2BLv，BLv D．2BLv，4、质量分别为ma＝0.5kg，mb＝1.5kg的物体a、b在光滑水平面上发生正碰．若不计碰撞时间，它们碰撞前后的位移—时间图象如图，则下列说法正确的是()A．碰撞前a物体的动量的大小为零B．碰撞前b物体的动量的大小为6kg·m/sC．碰撞过程中b物体受到的冲量为1N·sD．碰撞过程中a物体损失的动量大小为1.5kg·m/s5、2017年1月9日，大亚湾反应堆中微子实验工程获得国家自然科学一等奖，大多数原子核发生核反应的过程都伴有中微子的产生，例如核裂变、核聚变，β衰变等，下列关于核反应的说法正确的是A．属于α衰变，属于β衰变B．属于核聚变C．衰变为，经过4次α衰变，6次β衰变D．属于原子核人工转变6、如图所示，甲是一个带正电的小物块，乙是一个不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起静置于粗糙的水平地板上，地板上方空间有垂直纸面向里的匀强破场．现用水平恒力拉乙物块，使甲、乙无相对滑动地起水平向左加速运动，在加速运动阶段A．甲、乙两物块的加速度不断增大B．甲、乙两物块的加速度大小不变C．甲、乙两物块的加速度不断减小D．以上说法均不正确二、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、近来，我国某些地区出现了雾霾天气，给人们的正常生活造成了极大的影响．在一雾霾天，某人驾驶一辆小汽车以大小为30m/s的速度行驶在高速公路上，突然发现正前方28m处有一辆大卡车以12m/s的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急制车，但刹车过程中刹车失灵．如图所示，a、b分别为小汽车和大卡车的v-t图象(不考虑两车可能相撞后的情况)，取重力加速度为10m/s².下列说法正确的是A．在4s时小汽车与卡车追尾B．0～1s内小汽车受到的阻力与其受到的重力之比为1：2C．若刹车不失灵，则小汽车恰好不与卡车追尾D．若刹车不失灵，则小汽车与卡车的最近距离为11.8m8、如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，金属棒与两导轨始终保持垂直，并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在水平匀强磁场中，金属棒在竖直向上的恒力F作用下匀速上升的一段时间内，下列说法正确的是A．金属棒中的电流方向向右B．金属棒受到的安培力方向向下C．恒力F做的功等于金属棒机械能的增加量D．金属棒克服安培力做功，其数值等于电路中产生的焦耳热9、如图所示，边长为L的单匝正方形金属框，质量为m，电阻为R，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场中，金属框的上半部处于磁场内，下半部处于磁场外。磁场随时间变化规律为B＝kt(k>0)，已知细线所能承受的最大拉力为3mg，下列说法正确的是A．线框中产生的感应电流方向为逆时针B．线框的感应电动势大小为kL2C．从t＝0开始直到细线被拉断所经历的时间为D．从t＝0开始直到细线被拉断的过程中，金属框产生的热量为mgL10、如图所示，将半圆形玻璃砖置于空气中，让单色光沿着半圆形玻璃砖的半径射到它平直的面上，以下四个光路图中，可能发生的情况是（）A．B．C．D．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）在《共点的两个力的合成》的实验中，得到了如图所示的图形，图中P为橡皮条的固定点，O为橡皮条与细线的结点，用两只弹簧秤或用一只弹簧秤时，都将结点拉到O点，实验中你要比较的是图中_____和_____两个力的大小和方向，其中_____________是实验直接测得的合力。12．（12分）用打点计时器测量重力加速度的实验装置如图所示．当纸带在钩码带动下向下运动时，打点计时器在纸带上打下一系列的点．（1）该实验中,下列方法有助于减小实验误差的是___________.A．应从纸带上的第一个点迹开始测量、计算B．选用的钩码的质量应尽可能小些C．操作时，应先释放纸带，后接通电源D．打点计时器的上下两限位孔应在同一竖直线上（2）某同学在正确操作下，选取了一条点迹清晰的纸带，并测得连续三段相邻点的距离，但不小心将该纸带撕成了三段，并丢失了中间段的纸带，剩余的两段纸带如图所示，其中A、B两点的距离x1=9.8mm,C、D两点的距离x2=17.6mm.已知电源的频率为50Hz.在打点计时器打下C、D两点的过程中，钩码的平均速度v=_____m/s.（3）实验测得当地的重力加速度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）现有A、B两列火车在同一轨道上同向行驶，A车在前，其速度vA＝10m/s，B车速度vB＝30m/s.因大雾能见度低，B车在距A车600m时才发现前方有A车，此时B车立即刹车，但B车要减速1800m才能够停止．(1)B车刹车后减速运动的加速度多大？(2)若B车刹车8s后，A车以加速度a1＝0.5m/s2加速前进，问能否避免事故？若能够避免则两车最近时相距多远？14．（16分）如图所示，在平面直角坐标系xOy的平面内，有一个半径为R，圆心O1坐标为（0，﹣3R）的圆形区域，该区域内存在着磁感应强度为B1、方向垂直坐标平面向里的匀强磁场；有一对平行电极板垂直于x轴且关于y轴对称放置，极板AB、CD的长度和两板间距均为2R，极板的两个端点B和D位于x轴上，AB板带正电，CD板带负电．在第一和第二象限内（包括x轴和正y轴上）有垂直于坐标平面向里的磁感应强度为B2（未定知）的匀强磁场．另有一块长为R厚度不计的收集板EF位于x轴上2R～3R的区间上．现有一坐标在（R，﹣3R）的电子源能在坐标平面内向圆形区域磁场内连续不断发射速率均为、方向与y轴正方向夹角为θ（θ可在0～180°内变化）的电子．已知电子的电荷量大小为e，质量为m，不计电子重力作用，不计电子之间的相互作用力，两极板之间的电场看成匀强电场且忽略极板的边缘效应．电子若打在AB极板上则即刻被导走且不改变原电场分布；若电子能经过第一、二象限的磁场后打在收集板上也即刻被吸收（不考虑收集板的存在对电子运动的影响）；若电子没有打在收集板上则不考虑后续的运动．求：（1）若从θ=60°发射的电子能够经过原点O，则两极板间电压为多大？（2）要使第（1）问中的电子能被收集板吸收，则B2应为多大？（3）若B2=B1，两极板间的电压为第（1）问中的电压，要使收集板的右端点F被电子击中，则收集板绕左端点E逆时针旋转的角度至少多大？（答案可用反三角函数表示，例如，则θ可表示为）（4）若B2=B1，两极板间的电压大小可以从0开始调节（两极板极性不变），则从哪些角度发射的电子可击中收集板的右端点F．15．（12分）一辆值勤的警车停在公路当警员发现从他旁边以10m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时,决定去拦截,经5s警车发动起来,以a=2加速度匀加速开出维持匀加速运动,能达到的最大速度为20m/s,试问：(1)在警车追上货车之前,两车间的最大距离是多少?(2)警车要多长时间才能追上违章的货车?

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】法拉第经过严密实验与逻辑推导，最终确认了电磁感应的产生条件：闭合线圈中磁通量变化，楞次找到了感应电流的方向的判断规律，选项A错误；奥斯特发现了电流的磁效应，安培提出了分子电流假说，选项BC错误；“闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量变化率成正比”，这是法拉第在对理论和实验资料严格分析后得出的法拉第电磁感应定律的内容，选项D正确；故选D.2、B【解题分析】B物体减速到零所用的时间为：5s内A运动的位移为：5s内B运动的位移为：此时A、B两物体的距离为所以A再运动8m追上B，运动8m的位移的时间为：所以物体A追上物体B所用的时间为故应选B．点晴：本题是追击问题，特别要注意物体B做匀减速运动，要分清是减速过程追上还是静止后被追上；第二种情况下的位移用位移时间公式求解时要注意时间是减速的时间，而不是总时间．3、D【解题分析】

半圆形导体AB切割磁感线产生感应电动势的大小为E=B•2L•v=2BLvAB相当于电源，其两端的电压是外电压，由欧姆定律得故选D．点晴：题要理解并掌握感应电动势公式，图中半圆形硬导体AB有效切割的长度等于半圆的直径2L，由公式E=Blv求解感应电动势的大小．AB相当于电源，其两端的电压是外电压，由欧姆定律求出．4、D【解题分析】A.由图示图象可知,碰撞前a的速度：va=sa/ta=16/4=4m/s,碰撞前a的动量：Pa=mava=0.5×4=2kg⋅m/s，故A错误；B.由图示图象可知，碰撞前b静止，碰撞前b的动量为零，故B正确；C.由图示图象可知,碰撞后a、b的速度相等,为：v=s/t=(24−16)/(12−4)=1m/s,碰撞后b的动量大小为：，根据动量定理：，故C错误；D.由图示图象可知,碰撞后a、b的速度相等,为：v=s/t=(24−16)/(12−4)=1m/s,碰撞后a的动量大小为：，碰撞过程中a物体损失的动量大小为，故D错误；故选B.5、D【解题分析】

是轻核聚变反应；属于β衰变，选项A错误；是核裂变方程，选项B错误；发生α衰变是放出42He，发生β衰变是放出电子0-1e，设发生了x次α衰变和y次β衰变，则根据质量数和电荷数守恒有：4x+222=238，解得x=4；2x-y+86=92，得y=2，故衰变过程中共有4次α衰变和2次β衰变，故C错误；属于原子核人工转变方程，选项D正确；故选D.6、C【解题分析】

对整体分析，由于甲物体带电，所以甲运动时要受到洛伦兹力的作用，洛伦兹力方向向下，从而使物体与地面间的压力变大，摩擦力变大，根据牛顿第二定律可知，加速度减小．故选C．【题目点拨】甲带正电，在向左运动的过程中，要受到洛伦兹力的作用，根据左手定则可以判断洛伦兹力的方向，根据受力再判断摩擦力的变化．在根据牛顿第二定律得到加速度的变化．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、AD【解题分析】

A：时间内，小汽车的加速度为，所以小汽车在4s时的速度为，所以在内小汽车的位移为，卡车的位移为，由于，所以在4s时小汽车与卡车追尾，故A正确；B．由图象可知，小汽车的加速度为，由牛顿第二定律可知：，所以f=ma=10m，所以0～1s内小汽车受到的阻力与其受到的重力之比为1：1，故B错误；CD.当两车速度相等时，两车的距离最小，若刹车不失灵，则小汽车以的加速度减速运动，运动到与卡车速度相等所用的时间为，此时间内小汽车的位移为，卡车的位移为，所以两车的最小距离为，故D正确，C错误．故选AD.8、BD【解题分析】

A.由右手定则可知，金属棒中的电流方向向左，故A错误；B.金属棒中的电流方向向左，由左手定则可知，金属棒受到的安培力方向向下，故B正确；C.由功能关系可知，力F做的功与安培力做功的代数和等于机械能的增加量，故C错误；D.根据功能关系可知，金属棒克服安培力做功，其数值等于电路中产生的焦耳热，故D正确。9、ACD【解题分析】

A．磁感应强度随时间均匀增大，故通过线圈的感应电流的磁场方向和原磁场方向相反，根据右手定则判断感应电流方向为逆时针，故A正确；B．根据法拉第电磁感应定律可知感应电动势为故B错误；C．当细线刚好被拉断时有即所用时间为故C正确；D．根据焦耳定律可知产生的热量为故D正确。10、BD【解题分析】

当入射角小于临界角时，光线在平直面上既发生反射，又发生折射，光线从玻璃砖折射到空气中时，折射角应大于入射角，故AC错误，B正确．若入射角大于等于临界角，则光线在平直面上发生全反射，没有折射光线，故D正确．故选BD．【题目点拨】解决本题的关键要掌握折射规律，知道光线从介质折射进入空气时折射角大于入射角；掌握发生全反射的条件．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、F3F4F4【解题分析】试题分析：本实验采用“等效法”，即用一个弹簧将绳套拉到O点，用两个弹簧互成角度的拉绳套时也拉到O点，这样两次拉绳套的作用效果相同，根据平行四边形定则做出两个弹簧拉力的合力，然后和一个弹簧拉绳套时的拉力相比较，从而验证力的平行四边形定则，据此可知实验中要比较F3、F考点：考查了共点的两个力的合成点评:该题不见简单属于基础知识题目，在解答有关实验题目时，注意其突破口为正确理解实验原理，只有明确了实验原理实验步骤、实验注意事项等知识才能有更深入的理解．12、D0.889.75【解题分析】

第一空．不一定要从纸带上第一个点开始计算验证机械能是否守恒，故A错误；选用的钩码的质量应尽可能大些，密度尽量大一些，可以减小受到的阻力的影响，可减少实验误差，故B错误；操作时，应先接通电源，后释放纸带，以保证纸带充分利用，该次序不能颠倒．故C错误；打点计时器的上下两限位孔应在同一竖直线上，以减小摩擦造成的误差，故D正确．第二空．电源的频率为50Hz，则T=0.02s，根据平均速度公式可知第三空．中间段的纸带有1个计时点，根据匀变速直线运动的推论△x=aT2可得：xCD-xAB=2aT2，解得a=9.75m/s2四、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)0.25m/s2(2)可以避免事故232m【解题分析】

(1)设B车减速运动的加速度大小为a，有0－vB2＝－2ax1，解得：a＝0.25m/s2.(2)设B车减速t秒时两车的速度相同，有vB－at＝vA＋a1(t－Δt)代入数值解得t＝32s，在此过程中B车前进的位移为xB＝vBt－＝832mA车前进的位移为xA＝vAΔt＋vA(t－Δt)＋a1(t－Δt)2＝464m，因xA＋x>xB，故不会发生撞车事故，此时Δx＝xA＋x－xB＝232m.14、（1）；（2）；（3）；（4）θ≤120°发射的电子可击中收集板的右端点F【解题分析】

根据洛伦兹力做向心力求得在圆形磁场区域的轨道半径，即可由几何关系求得进入电场的位置和速度方向；再根据匀变速运动规律求得加速度，即可得到电压；根据电子做匀速圆周运动，由几何关系求得轨道半径范围，即可根据洛伦兹力做向心力求得磁感应强度范围；分析电子运动得到旋转角度最小时对应的情况，然后根据几何关系求解；由几何关系求得不同位置进入y≥0区域的电子的轨道半径，然后根据洛伦兹力做向心力得到速度范围，即可根据电子的竖直分速度不变得到范围，从而得到角度范围．【题目详解】（1）电子在圆心磁场区域中做匀速圆周运动，速度洛伦兹力做向心力，故有：解得轨道半径：根据几何关系可得：电子离开圆心磁场时的速度方向竖直向上，那么，电子运动到O点的轨迹如图所示：电子在极板间运动只受电场力作用，故电子做类平抛运动，加速度竖直位移为2R，则有：2R=v0t水平位移