北京海淀区一零一中学2024届高二物理第二学期期末考试试题含解析

北京海淀区一零一中学2024届高二物理第二学期期末考试试题考生须知：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、篮球的质量为0.6kg，在某次运动中篮球先以3m/s的速率竖直向下着地，经0.2s后，又以2m/s的速率竖直向上离开地面，已知当地重力加速度g=10m/s2，在篮球着地的过程中，地面对它的平均作用力大小为A．3N B．6N C．15N D．21N2、下列物理量中，属于标量的是A．力 B．速度 C．时间 D．冲量3、下列关于麦克斯韦的电磁场理论说法正确的是（）A．变化的磁场产生的电场一定是变化的B．不均匀变化的电场产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场产生不均匀变化的电场C．稳定的磁场产生不稳定的电场D．振荡的磁场在周围空间产生的电场是振荡的4、下列说法正确的是A．运动电荷在磁场中所受的磁场力方向一定与磁场的方向垂直B．电荷在电场中的受力方向一定与电场的方向相同C．感应电流的磁场方向总与引起感应电流的磁场方向相反D．若物体在运动过程中受到的合力为0，则机械能一定守恒5、有关物体的动量，下列说法正确的是()A．某一物体的动量改变，一定是速度大小改变B．某一物体的动量改变，一定是速度方向改变C．某一物体的运动速度改变，其动量一定改变D．物体的动量改变，其动能一定改变6、四个小球在离地面不同高度同时从静止释放，不计空气阻力，从开始运动时刻起每隔相等的时间间隔，小球依次碰到地面．下列各图中，能反映出刚开始运动时各小球相对地面的位置的是（）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、质量为M的足够长的木板B放在光滑水平地面上，一个质量为m的滑块A(可视为质点)放在木板上，设木块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，如图甲所示．木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出木板B的加速度a，得到如图乙所示的a-F图象，取g=10m/s2，则（）A．当F<3.5N时滑块A受到向右的静摩擦力B．木板B的质量M=1.5kgC．滑块A与木板B间的动摩擦因数为μ=0.1D．当F=5N时，木板B的加速度a=4m/s28、在光滑绝缘的水平面上，一绝缘轻绳拉着一个带电小球，绕轴O在匀强磁场中做逆时针方向的水平匀速圆周运动，磁场方向竖直向下，俯视如图所示。若小球运动到A点时，绳子突然断开，关于小球在绳子断开后的可能运动情况，下列说法正确的是（）A．若带正电，小球做顺时针方向的匀速圆周运动B．若带负电，小球做顺时针方向的匀速圆周运动C．若带正电，小球做逆时针方向的匀速圆周运动，半径变小D．若带正电，小球做逆时针方向的匀速圆周运动，半径增大9、“不经历风雨怎么见彩虹”，彩虹的产生原因是光的色散，如图所示为太阳光射到空气中的小水珠发生色散形成彩虹的光路示意图，a、b为两种折射出的单色光．以下说法正确的是A．a光光子能量大于b光光子能量B．在水珠中a光的传播速度大于b光的传播速度C．用同一双缝干清装置看到的a光干涉条纹间距比b光宽D．如果b光能使某金属发生光电效应，则a光也一定能使该金属发生光电效应10、2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德•博伊尔和乔治•史密斯主要成就是发明了电荷耦合器件（CCD）图象传感器。他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理。如图所示电路可研究光电效应规律。图中标有A和K的为光电管，其中A为阳极，K为阴极。理想电流计可检测通过光电管的电流，理想电压表用来显示光电管两端的电压。现接通电源，用光子能量为10.5eV的光照射阴极K，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为6.0V；现保持滑片P位置不变，以下判断正确的是（）A．光电管阴极材料的逸出功为4.5eVB．若增大入射光的强度，电流计的读数不为零C．若用光子能量为12eV的光照射阴极K，光电子的最大初动能一定变大D．若用光子能量为9.5eV的光照射阴极K，同时把滑片P向左移动少许，电流计的读数一定不为零三、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）研究匀变速直线运动的实验中,电磁打点计时器采用的是____________(选填“6V以下”或220v")50Hz的交流电源;如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点两个计数点间还有四个点未画出,其中D点由于某种原因没有测量,相邻计数点的时间间隔T=_________s，则C点的瞬时速度为________m/s,小车运动的加速度为___m/s．(最后两空的结果均保留两位有效数字)12．（12分）某同学用单摆测量重力加速度．(1)将细线穿过球上的小孔，打个结，制成一个单摆．将做好的单摆用铁夹固定在铁架台的横杆上，把铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，让摆球自由下垂．用游标卡尺测出小球的直径d；再用刻度尺测出从悬点至小球上端的悬线长l'，则摆长l=______；(2)把单摆从平衡位置拉开一个小角度，使单摆在竖直面内摆动．用秒表测量单摆完成n次全振动所用的时间t，如图所示，秒表的读数为_______s；(3)根据以上测量量（d、l'、n、t），写出当地重力加速度的表达式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）人的体温是由“下丘脑”中特殊神经细胞监察和控制的，这些神经就像一个温度传感器，对人体血液的温度很敏感．当流过“下丘脑”的血液的温度高于正常值时，它促使人体散热机制活跃起来，使人出汗．轻量级举重运动员参赛前常在高温、高湿的环境中通过大量汗达到减少体重的目的．如果一位体重M=60kg的运动员在某次训练的排汗量是m=0.21kg，而且这些汗水都从运动员身上蒸发掉了而没有流掉，这将导致运动员的体温降低Δt多少？已知常温下水的汽化热是L=2.4×106J/kg，人体的主要成分是水，可以认为人体的比热容与水的比热容相等为c=4.2×103J/(kg·℃)．14．（16分）如图所示，两端开口的汽缸水平固定，A、B是两个厚度不计的活塞，可在汽缸内无摩擦滑动，面积分别为S1＝20cm2，S2＝10cm2，它们之间用一根水平细杆连接，B通过水平细绳绕过光滑的轻质定滑轮与质量M＝2kg的重物C连接，静止时汽缸中的气体温度T1＝600K，汽缸两部分的气柱长均为L，已知大气压强p0＝1×105Pa，取g＝10m/s2，缸内气体可看做理想气体．(i)活塞静止时，求汽缸内气体的压强；(ii)若降低汽缸内气体的温度，当活塞A缓慢向右移动L/2时，求汽缸内气体的温度．15．（12分）如图所示，半圆形玻璃砖半径为R，AB为其直径，O为圆心，半径OD垂直于AB．一束单色光与OD直线成45°从玻璃砖的顶端（如图所示）射入。己知这束光在玻璃砖中的折射率为n=2，光在真空中的传播速度为c，不考虑光的反射，求：①光在玻璃中的传播时间；②从AB面折射出的光线与法线的夹角.

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】

取向上为正方向，由动量定理：(F-mg)t=mv2-(-mv1A.3N，与结论不相符，选项A错误；B.6N，与结论不相符，选项B错误；C.15N，与结论不相符，选项C错误；D.21N，与结论相符，选项D正确；2、C【解题分析】力、速度和冲量都是既有大小又有方向的物理量，是矢量；而时间只有大小无方向，是标量，故选C.3、D【解题分析】

A．根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的磁场周围能产生电场，均匀变化的磁场周围产生稳定的电场，故A项错误；B．不均匀变化的电场产生变化的磁场，磁场有可能不是均匀变化的；均匀变化的磁场周围产生稳定的电场，故B项错误；C．稳定的磁场其周围不产生电场，故C错误；D．振荡的磁场在周围空间产生的电场是振荡的，振荡的电场在周围空间产生的磁场是也振荡的，故D正确。4、A【解题分析】

A．根据“左手定则”可知，运动电荷在磁场中所受的磁场力方向一定与磁场的方向垂直，故A正确；B．如果为负电荷，则受的电场力方向与电场方向相反，故B错误；C．根据“楞次定律”可知，感应电流的磁场方向总是阻碍引起感应电流磁场的磁通量的变化，当磁通量增大，感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反，反之则相同，故C错误；D．如匀速上升的物体，合外力为零，但动能不变，重力势能增大，所以机械能增大，故D错误．故选A。5、C【解题分析】由p="mv"可知，物体的动量与质量的大小、速度的大小（速率）和方向三个因素有关，动量发生变化可能是速度的大小发生变化也可能是方向发生变化，或者二者皆变。故AB错误，D正确。若方向发生变化大小不变，则动量变，而动能不变，C错误；故选D6、C【解题分析】试题分析：依题意可设第1个小球经时间t落地，则第2个小球经时间2t落地，第3个小球经时间3t落地，第4个小球经时间4t落地．又因为四个小球做的都是初速度为零的匀加速运动，因此它们下落的高度之比为1∶4∶9∶16，所以选项C正确.考点：本题考查匀变速直线运动的规律，意在考查学生对落体运动的理解．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.由图可知，当F=4N时，加速度a=2m/s2，对整体进行受力分析可知：，解得：总质量=2kg，当N时，m和M开始发生相对滑动，故A正确；B.隔离M受力分析，得M得加速度公式：，结合图象可知，图象得斜率，解得：=0.5kg，所以m=1.5kg，B错误；C.由可知，当a=0时，拉力F=3N，代入解得=0.2，故C错误；D.根据F=5N＞4N时，滑块与木块相对滑动，代入解得B的加速度为：=4m/s2，故D正确。故选AD．【题目点拨】当拉力F较小时，m和M保持相对静止一起做匀加速直线运动，当拉力达到一定值时，m和M开始发生相对滑动，根据牛顿第二定律，可利用整体法和隔离法分析，得到加速度a和拉力F的函数表达式，结合a-F图象，计算相关量．8、BD【解题分析】

ACD.若小球带正电，则小球所受的洛伦兹力指向圆心，开始时，拉力可能为零，绳断后，仍然洛伦兹力提供向心力，逆时针做圆周运动，半径不变．若开始靠洛伦兹力和拉力的合力提供向心力，绳断后，拉力减小为零，小球靠洛伦兹力提供向心力，速度的大小不变，半径变大，故AC不符合题意，D符合题意；B.如果小球带负电，则小球所受的洛伦兹力方向背离圆心，绳子断后，小球做顺时针的匀速圆周运动，故B符合题意。9、BC【解题分析】

根据光线进入水珠折射时折射角的大小关系，可分析折射率的大小，可确定出光的频率关系，由光子的能量，可知，光子的能量与光的频率成正比．由分析光在雨滴中传播速度的大小，确定出波长的关系，就可判断出光干涉条纹间距大小．根据产生光电效应的条件分析光电效应现象．【题目详解】AB．根据光路图知，太阳光进入水珠时b光的偏折程度大，则b光的折射率大于a光的折射率．由，光的在水珠中的速度小，则光频率较大，由光子的能量可知，光子的能量与光的频率成正比，所以光线的光子能量较大，故A错误，B正确；C．折射率小，则频率小，波长大，知a光的波长大于b光的波长，根据干涉条纹的间距公式知，a光干涉条纹的间距大于b光干涉条纹的间距，故C正确；D．产生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，故可知若b光能使金属发生光电效应，则a光不一定能使该金属发生光电效应，故D错误．【题目点拨】解决本题的突破口在于根据光的偏折程度比较出折射率的大小，掌握折射率、频率、临界角、波长等大小关系，并记住这些关系．10、AC【解题分析】

A、电流计的读数恰好为零，此时电压表的示数为6.0V，知光电子的最大初动能为6.0eV．根据光电效应方程可得，阴极材料的逸出功；故A正确。B、光电子的最大初动能与入射光的强度无关，与入射光的频率有关。所以增大入射光的强度，电流计的读数仍为零；故B错误。C、若用光子能量为12eV的光照射阴极K，根据光电效应方程可知，光电子的最大初动能一定变大；故C正确。D、若用光子能量为9.5eV的光照射阴极K，根据光电效应方程可知，光电子的最大初动能一定减小，把滑片P向左移动少许，电流计的读数可能仍然为零；故D错误。故选AC。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、6V以下或【解题分析】电磁打点计时器使用的交流电源频率为50Hz时，每隔0.02s打一次点．因为每相邻两计数点间还有4个打点，所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s；据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可得C点速度为：匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数即△x=aT2，则有：．点睛：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项；根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，求出C点的速度，即C点的速度等于BD段得平均速度；根据连续相等时间内位移之差是一恒量，△x=aT2，求出加速度．12、