北京市海淀区北京57中2024届高二物理第二学期期末联考试题含解析

北京市海淀区北京57中2024届高二物理第二学期期末联考试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、关于光子说对光电效应的解释，下列说法正确的是A．只要光的频率高于金属的极限频率，光的亮度无论强弱，均能使金属发生光电效应B．电子吸收光子的能量后一定能从金属表面逸出，成为光电子C．光电效应现象说明了光具有波动性D．无论入射光频率大小如何，延长光照时间，总能使金属发生光电效应2、下列说法正确的是（）A．气体的体积是所有气体分子的体积之和B．气体的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现C．物体的内能就是组成该物体的所有分子热运动动能的总和D．1g0ºC水的内能比1g0ºC冰的内能大3、如图，铜质金属环从水平桌面上竖立的条形磁铁正上方由静止释放，金属环始终保持水平，不计空气阻力，则从开始下落至到达桌面的过程中A．金属环的机械能守恒B．金属环的机械能先减小后增大C．磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力D．金属环动能的增加量小于其重力势能的减少量4、以下说法符合物理史实的是A．牛顿用扭秤装置测出了引力常量B．奥斯特发现了电流的磁效应C．伽利略提出了行星运动的三大定律D．库仑提出用电场线简洁地描述电场5、已知某种金属的逸出功为2.5eV，氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于量子数n＝4能级状态，则（）A．氢原子可能辐射4种频率的光子B．氢原子可能辐射3种频率的光子C．有4种频率的辐射光子能使该金属发生光电效应D．有3种频率的辐射光子能使该金属发生光电效应6、下列说法不正确的是（）A．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点B．空气中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果C．干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果D．由于液体表面分子间的距离大于液体内部分子间的距离，液面分子之间只有引力，没有斥力，所以液体表面具有收缩的趋势二、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、下列有关说法正确的是（）A．汽化现象是液体分子间因相互排斥而发生的B．固体中的分子是静止的液体、气体中的分子是运动的C．液体表面层中分子间的相互作用表现为引力D．一切与热现象有关的宏观自然(自发)过程都是不可逆的8、如图所示，导体棒ab两个端点分别搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上，圆环通过电刷与导线c、d相接．c、d两个端点接在匝数比n1∶n2＝10∶1的变压器原线圈两端，变压器副线圈接一滑动变阻器R0，匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下，导体棒ab长为L(电阻不计)，绕与ab平行的水平轴(也是两圆环的中心轴)OO′以角速度ω匀速转动．如果滑动变阻器的阻值为R时，通过电流表的电流为I，则()A．滑动变阻器上消耗的功率为P＝100I2RB．变压器原线圈两端的电压U1＝10IRC．取ab在环的最低端时t＝0，则导体棒ab中感应电流的表达式是i＝IsinωtD．ab沿环转动过程中受到的最大安培力F＝BIL9、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10、关于分子间作用力下列说法正确的有A．相邻的两分子间同时存在引力和斥力B．分子引力随分子间距增大而增大C．分子斥力随分子间距增大而减小D．分子力随分子间距增大先减小后增大三、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“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将实验器材按要求安装在光具座上，如下图所示。在实验前已获知的数据有：双缝的间距为d，双缝到屏的距离为L。(1)为了达到实验目的，根据已标明的实验器材，可判断出M处的实验器材是______。(2)分别选用红色和蓝色滤光片做实验，得到的干涉图样是如下四幅图中的两幅。则用红色滤光片做实验得到的干涉图样是其中的_________A．B．C．D．(3)经测量，红光干涉相邻两条亮条纹间的距离为Δx，请据此写出能够反映红光波长大小的表达式=__________。(4)该实验中L=700mm，已知d的数量级为10-4m，相邻两条亮条纹间距的数量级为10-3m，由此可推断红光的波长数量级约为__________m。A．10-3B．10-5C．10-7D．10-912．（12分）（1）在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某同学组装了如图所示的装置．关于平衡摩擦力的操作过程，下列说法中正确的是_________；A．应将长木板的右端适当垫高B．应将重物通过细线与小车相连C．应将纸带穿过打点计时器并与小车相连D．如果小车在长木板上能保持静止，就表明己经平衡了摩擦力（2）下面有4条用电磁打点计时器（所用的交流电频率为50Hz）打出的纸带1、2、3、4，其中有两条分别是做“探究小车速度随时间变化的规律”、“验证机械能守恒定律”实验得到的，某同学在每条纸带上取了点迹清晰连续的4个点A、B、C、D，用刻度尺分别测出相邻两个点间距离如表，则：纸带AB/cmBC/cmCD/cm11.141.361.5821.621.721.9232.102.492.8843.563.563.56纸带1通过B点时的速度为________m/s（保留3位有效数字）；纸带_______（填“1”、“2”、“3”或“4”）是“探究小车速度随时间变化的规律”实验得到的；纸带________（填“1”、“2”、“3”或“4”）是“验证机械能守恒定律”实验得到的四、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）研究物体的运动时，常常用到光电计时器.如图所示，当有不透光的物体通过光电门时，光电计时器就可以显示出物体的挡光时间.光滑水平导轨MN上放置两个物块A和B，左端挡板处有一弹射装置P，右端N处与水平传送带平滑连接，将两个宽度为d=3.6×10-3m的遮光条分别安装在物块A和B上，且高出物块，并使遮光条在通过光电门时挡光.传送带水平部分的长度L=9.0m，沿逆时针方向以恒定速度v=6.0m/s匀速转动。物块B与传送带的动摩擦因数=0.20，物块A的质量（包括遮光条）为mA=2.0kg。开始时在A和B之间压缩一轻弹簧，锁定其处于静止状态，现解除锁定，弹开物块A和B，迅速移去轻弹簧.两物块第一次通过光电门，物块A通过计时器显示的读数t1=9.0×10-4s，物块B通过计时器显示的读数t2=1.8×10-3s，重力加速度g取10m/s2，试求：（1）弹簧储存的弹性势能Ep；（2）物块B在传送带上滑行的过程中产生的内能；（3）若物体B返回水平面MN后与被弹射装置P弹回的A在水平面上相碰，碰撞中没有机械能损失，则弹射装置P必须对A做多少功才能让B碰后从Q端滑出。14．（16分）如图甲所示,空间存在一有界匀强磁场,磁场的左边界如虚线所示,虚线右侧足够大区域存在磁场,磁场方向竖直向下.在光滑绝缘水平面内有一长方形金属线框,ab边长为l=0.2m,线框质量m=0.1kg、电阻R=0.1Ω,在水平向右的外力F作用下,以初速度v0=1m/s匀加速进入磁场,外力F大小随时间t变化的图线如图乙所示.以线框右边刚进入磁场时开始计时,求：(1)匀强磁场的磁感应强度B;(2)线框进入磁场的过程中,通过线框的电荷量q;(3)若线框进入磁场过程中F做功为WF=0.27J,求在此过程中线框产生的焦耳热Q.15．（12分）如图甲所示，发光竹蜻蜓是一种常见的儿童玩具，它在飞起时能够发光．某同学对竹蜻蜓的电路作如下简化：如图乙所示，半径为L的金属圆环绕垂直于圆环平面、通过圆心O的金属轴O1O2以角速度ω匀速转动，圆环上接有电阻均为r的三根导电辐条OP、OQ、OR，辐条互成120°角．在圆环内，圆心角为120°的扇形区域内存在垂直圆环平面向下磁感应强度为B的匀强磁场，在转轴O1O2与圆环的边缘之间通过电刷M、N与一个LED灯(可看成二极管，发光时电阻为r)．圆环及其它电阻不计，从辐条OP进入磁场开始计时．（1）顺磁感线方向看，圆盘绕O1O2轴沿什么方向旋转，才能使LED灯发光？在不改变玩具结构的情况下，如何使LED灯发光时更亮？（2）在辐条OP转过60°的过程中，求通过LED灯的电流；（3）求圆环每旋转一周，LED灯消耗的电能．

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、A【解题分析】

A.根据光电效应方程Ekm=hv-W0入射光的频率越大，光电子的最大初动能越大，与入射光的强度无关。故A正确。B.根据发生光电效应的条件，任何一种金属都有一个极限频率，低于这个频率的光不能使它发生光电效应。故B错误。C.光电效应现象说明了光具有粒子性，并不是波动性。故C错误。D.入射光频率必须大于极限频率，否则无法发生光电效应，故D错误。2、D【解题分析】A、气体分子间空隙很大，所以气球内气体的体积远大于所有气体分子的体积之和，故A错误；B、气体分子之间的距离很大，分子力为引力，基本为零，而很难被压缩是压强的表现，故B错误.C、物体的内能是组成该物体的所有分子热运动动能和势能的总和，故C错误.D、冰融化时要吸收热量，故1g0℃的水的内能比1g0℃的冰的内能大，故D正确．故选D.【题目点拨】本题考查了分子间的作用力，熟练掌握分子动理论和物体的内能等基础知识，能理论联系实际，是正确解题的关键．3、D【解题分析】

A.在整个下落过程中，穿过铜圈的磁通量一直在变化，也就一直有感应电流产生，也就产生了一部分电热，总能量就等于电热加铜环的机械能，总能量守恒，所以机械能一定不守恒。故A错误。B.整个下落过程中，穿过铜圈的磁通量一直在变化，也就一直有感应电流产生，一直有电热产生，所以铜环的机械能一直在减小。故B错误。C.①圆环从磁铁的正上方下落至磁铁的中间部位过程中，穿过环的磁通量一直在增加，根据来拒去留，二者之间表现为斥力，也就是说该过程中圆环对磁铁有向下的力；②．当圆环从磁铁中间部位向磁铁底端运动过程中，穿过磁铁的磁通量一直在减少，根据来拒去留，二者之间表现为引力，也就是说该过程中圆环对磁铁继续有向下的力；③．当圆环运动至磁铁正中间部位时，圆环的运动方向与磁感线平行，不切割磁感线，该时刻圆环中没有感应电流，二者之间没有力的作用，也就是说该时刻磁铁的重力大小等于磁铁对桌面的压力大小。综上所述，故C错误。D.整个下落过程中，减少的是重力势能，增加的是动能和电热能（内能），由能量守恒：减少的重力势能就等于增加的是动能和电热能（内能），所以下落过程动能的增加量小于其重力势能的减少量。故D正确。4、B【解题分析】

A.卡文迪许用扭秤装置测出了引力常量，选项A错误；B.奥斯特发现了电流的磁效应，选项B正确；C.开普勒提出了行星运动的三大定律，选项C错误；D.法拉第提出用电场线简洁地描述电场，选项D错误。5、C【解题分析】

AB．根据知，这群氢原子可能辐射6种频率的光子，故AB两项均错误；CD．n=4跃迁到n=3辐射的光子能量为0.66eV，n=3跃迁到n=2辐射的光子能量为1.89eV，均小于逸出功，不能发生光电效应，n=4跃迁到n=2辐射的光子能量为2.55eV，大于逸出功，能发生光电效应，其余3种光子能量均大于2.55eV，所以这群氢原子辐射的光中有4种频率的光子能使该金属发生光电效应，故C项正确，D项错误。6、D【解题分析】A、液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故A正确；B、空气的小雨滴呈球形是由于水的表面存在表面张力，使雨滴表面有收缩的趋势的结果，故B正确；C、干湿温度计下端包有湿纱布，湿纱布上的水分要蒸发，蒸发是一种汽化现象，汽化要吸热，所以干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，故C正确；D、由于液体表面分子间的距离大于液体内部分子间的距离，液面分子之间引力和斥力同时存在，但引力比斥力大，分子力表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势，故D错误；不正确的故选D．【题目点拨】液晶具有各向异性的特点；液体表面存在表面张力，能使空气的小雨滴呈球形；湿温度计下端包有湿纱布，湿纱布上的水分要蒸发，蒸发是一种汽化现象，汽化要吸热，所以湿温度计的示数较低；分子间引力和斥力同时存在．结合这些知识分析．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】汽化是物质从液态变成气态的过程，汽化分蒸发和沸腾，而不是分子间的相互排斥而产生的，A错误；一切状态下的物质的分子都在做无规则运动，B错误；当分子间距离为r0时，分子引力和斥力相等，液体表面层的分子比较稀疏，分子间距大于，所以分子间作用力表现为引力，C正确；根据热力学第二定律可知一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，D正确．8、AD【解题分析】

A．理想变压器的电流与匝数成反比，所以由=得I2=10I变阻器上消耗的功率为P=I22R=（10I）2R=100I2R故A正确；B．副线圈的电压为U=I2R=10IR根据理想变压器的电压与匝数成正比可知，变压器原线圈两端的电压U1=100IR故B错误．C．ab在最低点时，ab棒与磁场垂直，此时的感应电动势最大，感应电流最大，所以棒ab中感应电流的表达式应为i=Icosωt故C错误；D．ab在最低点时，ab棒与磁场垂直，此时的感应电动势最大，感应电流最大，最大值为，此时的安培力也是最大的，最大安培力为F=BIL故D正确．故选AD．9、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。10、AC【解题分析】

A.相邻的两分子间同时存在引力和斥力，选项A正确；B.分子引力随分子间距增大而减小，选项B错误；C.分子斥力随分子间距增大而减小，选项C正确；D.从r=0开始，分子力随分子间距增大先减小后增大，再减小，选项D错误。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、单缝Aλ=ΔxLd【解题分析】

(1)[1]为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝，然后让单色线光源通过双缝在光屏上形成干涉图样，M处的实验器材是单缝；(2)[2]干涉图样应是间距相等明暗相间的条纹，由于红光的波长大于蓝光的波长，根据Δx=Ldλ可知，红光的干涉图样的明暗相间的条纹更宽，故A(3)[3]根据Δx=Lλ=Δx(4)[4]根据λ=Δxλ=故ABD项与题意不相符，C项与题意相符。12、AC；0.625；纸带1纸带3【解题分析】（1）A.应将长木板远离滑轮的一端适当垫高，故A正确；B.平衡摩擦力时，不要挂小桶，故B错误；C.应将纸带穿过打点计时器并与小车相连，如果纸带上打出的点间隔相等，则摩擦力完全被平衡了，故C正确；D.平衡摩擦力后，轻推小车，小车能在长木板上做匀速直线运动，故D错误；故选AC（2）纸带1通过B点时的速度，等于AC段的平均速度，=0.625m/s；对于纸带1，xBC-xAB=xCD-xBC=aT2=0.22cm，a=5.5m/s2，是匀加速运动；对于纸带2，xBC-xAB=0.10cm，xCD-xBC=0.20cm，不是匀变速运动；对于纸带3，，xBC-xAB=xCD-xBC=aT2=0.39cm，a=9.8m/s2，是加速度等于重力加速度的匀加速运动；对于纸带4，xBC-xAB=xCD-xBC=aT2=0cm，a=m/s2，是匀速运动；所以纸带1是“探究小车速度随时间变化的规律”实验得到的；纸带3是“验证机械能守恒定律”实验得到的．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）Ep=24J；（2）Q=96J；（3）。【解题分析】

（1）解除锁定，弹开物块AB后，两物体的速度大小vA=m/svB=m/s由动量守恒有mAvA=mBvB得mB=4.0kg弹簧储存的弹性