北京市2024届物理高二第二学期期末监测试题含解析

北京市2024届物理高二第二学期期末监测试题考生须知：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、氢原子的能级图如图所示,关于氢原子的说法正确的是（）A．氢原子的发射光谱是连续的B．一群氢原子处于的能级,向低能级跃迁时可以辐射出三种频率的光子C．若用的光子照射处于基态的氢原子,可以使它电离D．若用的光子照射处于基态的氢原子,可以使它跃迁到的能级2、关于物理学家及其相应贡献，以下叙述符合物理史实的是A．牛顿发现了万有引力定律并通过实验测出了万有引力常量B．安培提出场的概念，并用画电场线、磁感线的方法描述电场和磁场C．法拉第发现了电磁感应现象，并总结出磁场产生电流的条件D．汤姆逊通过对α粒子散射实验的分析与研究，提出了原子的核式结构模型3、如图一个圆筒形容器内部盛有两种液体，它们的密度不同但又互不相溶，因而分成上下两层．有一铝制小球，从容器的上部液面由静止开始下落．不计液体对铝球的摩擦阻力，则铝球向下运动的速度随时间变化关系图线不可能的是（）A． B． C． D．4、在电磁学发展的过程中，许多科学家做出了杰出的贡献，下列说法错误的是A．奥斯特发现了电流的磁效应B．麦克斯韦认为变化的磁场产生电场C．楞次发现了电磁感应现象并总结出楞次定律D．法拉第利用电磁感应现象自制了人类历史上第一台发电机5、库仑定律的适用条件是()A．真空中两个带电球体间的相互作用B．真空中任意带电体间的相互作用C．真空中两个点电荷间的相互作用D．两个带电小球之间的相互作用都可用库仑定律6、如图所示，电容器C与灯泡A串联，接在5V的正弦式交流电源上，为增加灯泡A的亮度，下列操作可行的是（）A．仅改用6V的直流电源B．保持交流电压有效值不变，仅增加交流电的频率C．仅减小电容器的电容CD．电路中串联一个直流电阻为零的电感线圈二、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、如图甲，在光滑水平面上的两小球发生正碰，小球的质量分别为m1和m2，图乙为它们碰撞前后的位移-时间图象．已知m1=0.1kg，由此可以判断（）A．碰后m2和m1都向右运动B．m2=0.3kgC．碰撞过程中系统没有机械能的损失D．碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能8、一机械波相隔时间t的两个时刻的波形图像分别为图中实线和虚线所示，如波速为1m/s，那么t的值可能是：（）A．1s B．2s C．3s D．4s9、用如图所示的装置演示光电效应现象．当用某种频率的光照射到光电管上时，电流表G的读数为．下列说法正确的是（）A．将电池正的极性反转，则光电流减小，甚至可能为零B．用较低频率的光来照射，依然有光电流，但电流较小C．将变阻器的触点向移动，光电流减小，但不为零D．只要电源的电动势足够大，将变阻器的触点向端移动，电流表G的读数必将一直变大10、如图所示，空间某处存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，一个带负电的金属小球从M点水平射入场区，经一段时间运动到N点，关于小球由M到N的运动，下列说法正确的是()A．小球可能做匀变速运动 B．小球一定做变加速运动C．小球动能可能不变 D．小球机械能守恒三、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“测玻璃的折射率”实验中(1)甲同学用正确的操作方法完成了实验，但在量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，以O点为圆心，OA为半径画圆，交OO’延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线分别交法线于B点和D点，如图所示，若他测得AB=7.00cm，CD=4.00cm，则可求出玻璃的折射率n=_________(2)甲同学做完实验后，突然想起以前在小河里螳水时发现河水看起来的深度总比实际的浅．现在学习了折射率，他猜想这应该是和折射率有关．于是他做了如下的探究性实验：①在(1)中甲同学实验的图中的0点竖直插上一根大头针．②把玻璃砖紧靠O点的大头针重新按甲同学(1)中实验时的位置放好．③在玻璃砖的上表面沿着法线BOD贴上一块适当大小的白纸④沿着DOB的方向透过玻璃砖前后表面观察大头针的像⑤在大头针的像的上方玻璃砖上表面的白纸上用铅笔细尖点一个点，并用刻度尺测量这一点到玻璃砖前侧面（观察者的这一侧）的距离为h，即视深h．⑥用刻度尺测量玻璃砖的前后两面的宽度为d．那么，你认为玻璃砖的宽度d、玻璃砖的折射率n、视深h的关系应是h=_____________12．（12分）某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验．(1)下列实验步骤的正确顺序是__________．(填写实验步骤前的序号)①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上．②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定．③将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油酸膜的面积．根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小．④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积．再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积．⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上．(2)实验时将6mL的油酸溶于酒精中制成104mL的油酸酒精溶液．每滴入75滴，量筒内的溶液增加1mL．如图所示为一滴溶液滴入浅水盘中形成的油酸膜边缘轮廓．已知图中正方形小方格的边长为1cm，则油酸膜的面积约为________cm²．根据以上数据，可估算出油酸分子的直径约为________m（结果保留一位有效数字）．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1所示，MN和PQ为竖直放置的两根足够长的光滑平行金属导轨，两导轨间距为l，电阻均可忽略不计．在M和P之间接有阻值为R的定值电阻，导体杆ab质量为m、电阻不计，并与导轨接触良好．整个装置处于磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中．将导体杆ab由静止释放．求：（1）a.试定性说明ab杆的运动；b.ab杆下落稳定后，电阻R上的热功率．（2）若将M和P之间的电阻R改为接一电动势为E，内阻为r的直流电源，发现杆ab由静止向上运动（始终未到达MP处），如图2所示．a.试定性说明ab杆的运动：b.杆稳定运动后，电源的输出功率．（3）若将M和P之间的电阻R改为接一电容为C的电容器，如图3所示．ab杆由静止释放．请推导证明杆做匀加速直线运动，并求出杆的加速度．14．（16分）高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶，甲车在前，乙车在后，速度均为v0=30m/s，距离s0=100m，t=0时刻甲车遇紧急情况后，甲、乙两车的加速度随时间变化如图所示，取运动方向为正方向。(1).画出两车0-9s的速度图像(2).通过讨论说明两车在0～9s内会不会相撞？15．（12分）如图，可自由移动的活塞将密闭气缸分为体积相等的上下两部分A和B，初始时A、B中密封的理想气体温度均为800K，B中气体压强P=1.25×l05Pa，活塞质量m=2.5kg，气缸横截面积S=10cm2，气缸和活塞均由绝热材料制成．现利用控温装置（未画出）保持B中气体温度不变，缓慢降低A中气体温度，使A中气体体积变为原来的3/4，若不计活塞与气缸壁之间的摩擦，求稳定后A中气体的温度．(g=10m/s2)

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、B【解题分析】氢原子的发射光谱是不连续的，是线光谱，选项A错误；一群氢原子处于的能级，向低能级跃迁时可以辐射出=3种频率的光子，选项B正确；若用13.6eV的光子照射处于基态的氢原子，可以使它电离，选项C错误；11eV不等于任何两个能级的能级差，则若用11eV的光子照射处于基态的氢原子不能被吸收，则不可以使它跃迁到n=2的能级，选项D错误；故选B.2、C【解题分析】

牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了万有引力常量，选项A错误；法拉第提出场的概念，并用画电场线、磁感线的方法描述电场和磁场，选项B错误；法拉第发现了电磁感应现象，并总结出磁场产生电流的条件，选项C正确；卢瑟福通过对α粒子散射实验的分析与研究，提出了原子的核式结构模型，选项D错误.3、B【解题分析】

试题分析:两种液体分成上下两层，密度小的在上，密度大的在下．钢球进入液体之后，受到浮力与重力作用，产生加速度，向下加速运动，其加速度的大小，可见液体的密度越大，加速度越小，即在上层液体中运动时加速度大，在下层液体中运动时加速度小．图线的斜率代表加速度，所以不可能只有B，故选B．4、C【解题分析】

A．奥斯特发现了电流的磁效应，故A正确；不符合题意B．麦克斯韦认为变化的磁场产生电场，故B正确；不符合题意C．法拉第发现了电磁感应现象，楞次总结出楞次定律，故C错误；符合题意D．法拉第利用电磁感应现象自制了人类历史上第一台发电机，故D正确；不符合题意故选C．5、C【解题分析】

库仑定律的内容是：真空中两点电荷间的作用力与两点电荷的电荷量的乘积成正比，与它们间距离的平方成反比，作用力在它们的连线上，可见，库仑定律的适用范围是真空中两个点电荷间的相互作用，故C正确．A、B、D错误．故选C．【题目点拨】库仑定律是关于真空中两点电荷间相互作用的规律，适用范围是真空中两个点电荷间的相互作用．6、B【解题分析】

A.如果改为6V的直流电源，由于电容器的阻碍作用，灯泡不亮，故A错误；B.保持交流电压有效值不变，仅增加交流电的频率，电容的阻碍作用减弱，灯泡亮度增加，故B正确；C.减小C的电容时，电容器的阻碍作用增强，灯泡变暗，故C错误；D.电路中串联一个直流电阻为零的电感线圈，由于线圈对交流的阻碍作用，灯泡变暗；故D错误。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】

s-t（位移时间）图象的斜率等于速度，由数学知识求出碰撞前后两球的速度，分析碰撞前后两球的运动情况．根据动量守恒定律求解两球质量关系，由能量守恒定律求出碰撞过程中系统损失的机械能．【题目详解】由s-t（位移时间）图象的斜率得到，碰前的位移不随时间而变化，处于静止．向速度大小为，方向只有向右才能与相撞，A正确；由图读出，碰后m2的速度为正方向，说明向右运动，的速度为负方向，说明向左运动，B错误；由图求出碰后和的速度分别为，根据动量守恒定律得，，代入解得，C正确；碰撞过程中系统损失的机械能为，代入解得△E=0，D错误．【题目点拨】本题首先考查读图能力，抓住位移图象的斜率等于速度是关键；其次要注意矢量的方向．8、AC【解题分析】

由图读出波长，由波速公式求出周期，再根据波形平移和波的周期性得出对应时间的通项式，从而确定时间t的可能值．【题目详解】由图读出波长为λ=4m，由波速公式得周期.波向右传播时，时间t的通项为，n=0，1，2，…；当n=0时，t=1s；当n=1时，t=5s；…若波向左传播，则时间t的通项为：，n=0,1,2，…当n=0时，t=3s；当n=3时，t=8s，…由于n只能取整数，故不可能为2s和4s；由以上分析可知，A、C正确，B、D错误.故选AC.【题目点拨】本题知道两个时刻的波形，要考虑波传播时时间的周期性，根据通项得到特殊值．还要考虑传播方向的双向性．9、AC【解题分析】试题分析：将电池正的极性反转，光电管中仍然有光电子产生，只是电流表读数可能为零，故A正确；用较低频率的光来照射，可能不会发生光电效应，B错误；触头c向b端移动，只是导致阳极与阴极的电压减小，电场力也减小，电子获得的加速度减小，光电子到达阳极时的速度变小，光电流减小，但不为零，C正确；只要电源的电压足够大，将变阻器的触头c向a端移动，因受到电场阻力，则可能导致到达阳极时，动能为零，则电流表A读数可能为0，故D错误．考点：考查了光电效应10、BC【解题分析】

小球从M到N，在竖直方向上发生了偏转，所以受到的竖直向下的洛伦兹力，并且速度方向变化，则洛伦兹力方向变化，所以合力方向变化，故不可能做匀变速运动，一定做变加速运动，A错误B正确；若电场力和重力等大反向，则过程中电场力和重力做功之和为零，而洛伦兹力不做功，所以小球的动能可能不变，重力势能减小，这种情况下机械能不守恒，若以电场力和重力不等大反向，则有电场力做功，所以机械能也不守恒，故小球的机械能不守恒，C正确D错误．【题目点拨】带电粒子在复合场中运动问题的分析思路1．正确的受力分析除重力、弹力和摩擦力外，要特别注意电场力和磁场力的分析．2．正确分析物体的运动状态找出物体的速度、位置及其变化特点，分析运动过程．如果出现临界状态，要分析临界条件带电粒子在复合场中做什么运动，取决于带电粒子的受力情况．（1）当粒子在复合场内所受合力为零时，做匀速直线运动（如速度选择器）．（2）当带电粒子所受的重力与电场力等值反向，洛伦兹力提供向心力时，带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动．（3）当带电粒子所受的合力是变力，且与初速度方向不在一条直线上时，粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子的运动轨迹既不是圆弧，也不是抛物线，由于带电粒子可能连续通过几个情况不同的复合场区，因此粒子的运动情况也发生相应的变化，其运动过程也可能由几种不同的运动阶段所组成．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、7/4或1.75h=d/n【解题分析】

（1）图中P1P2作为入射光线，OO′是折射光线，设光线在玻璃砖上表面的入射角为i，折射角为r，则由几何知识得到：sini=，sinr=，又AO=OC，则折射率．（2）画出光路图如图；由折射率公式，当入射角较小时，可认为PS≈AS=d，PS′≈AS′=h，则，即．【题目点拨】本题是插针法测定玻璃砖的折射率，实验原理是折射定律，采用单位圆法处理数据；第2问关键是画出光路图，几何折射率公式和数学知识计算．12、④①②⑤③；110；【解题分析】

(1)“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液→测定一滴酒精油酸溶液的体积(题中的④)→准备浅水盘(①)→形成油膜(②)→描绘油膜边缘(⑤)→测量油膜面积，计算分子直径(③)，即正确的顺序是④①②⑤③；(2)面积超过正方形一半的正方形的个数为110个，则油酸膜的面积约为；每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积：，把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，因此其直径为四、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）加速度逐渐减小的变加速直线运动；P=（2）加速度逐渐减小的加速；P=-（3）a=【解题分析】(1)a、对ab杆下滑过程，由牛顿第二定律，可知随着速度的增大，加速度逐渐减小，当时，加速度为零，杆做匀速直线运动；故杆先做加速度逐渐减小的加速，再做匀速直线运动.b、ab杆稳定下滑时，做匀速直线运动：,可得故(2)a、对ab杆上滑过程，由牛