2024届北京市人大学附属中学物理高二第二学期期末考试试题含解析

2024届北京市人大学附属中学物理高二第二学期期末考试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、某同学将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图连接，在开关闭合、线圈A放在线圈中的情况下，他发现当他将滑动变阻器的滑动端P向左加速滑动时，电流计指针向右偏转，则关于他的下列推断中正确的是（）A．线圈A向上移动或滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动都能引起电流计指针向左偏转B．线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转C．滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央D．因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故电流计指针偏转方向向左向右都有可能2、下列陈述中，和分子热运动有关的是（）①月亮在白莲花般的云朵里穿行②酒好不怕巷子深③花香扑鼻④影动疑是玉人来．A．①② B．②③ C．③④ D．①③3、如图所示为一列沿轴负方向传播的简谐横波，实线为时刻的波形图，虚线为时的波形图，波的周期，则：（）A．波的周期为B．波的速度为C．在时，点到达平衡位置D．在时，点到达波峰位置4、如图所示，a、b两细绳一端系着质量为m的小球，另一端系在竖直放置的圆环上，小球位于圆环的中心，开始时绳a水平，绳b倾斜，现将圆环在竖直平面内顺时针缓慢地向右滚动至绳a竖直，在此过程中A．a上的张力逐渐增大，b上的张力逐渐增大B．a上的张力逐渐减小，b上的张力逐渐减小C．a上的张力先增大后减小，b上的张力逐渐减小D．a上的张力先减小后增大，b上的张力逐渐增大5、一含有光电管的电路如图甲所示，乙图是用a、b、c光照射光电管得到的I—U图线，、表示截止电压，下列说法正确的是（）A．甲图中光电管得到的电压为正向电压B．a、c光的波长相等C．a、c光的光强相等D．a、b光的波长相等6、下列关于光电效应的说法正确的是()A．只要入射光的强度足够大，就一定能发生光电效应B．入射光的频率高于极限频率时，光的强度越大，光电流越大C．入射光的频率高于极限频率时，入射的频率越大，光电流越大D．入射光的频率高于极限频率时，光的强度越大，产生的光电子的最大初动能越大二、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、在平直路上行驶的一节车厢内，用细线悬挂着一个小球，细线与竖直方向的夹角为θ，水平地板上的O点在小球的正下方，当细线被烧断，小球落在地板上的P点，则A．P与O重合B．当车向左运动时P在O点的左侧C．当车向右运动时P在O点的右侧D．当车向右运动时P在O点的左侧8、如图，两条光滑平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为θ，导轨电阻忽略不计．虚线ab、cd均与导轨垂直，在ab与cd之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场．将两根相同的导体棒PQ、MN先后自导轨上同一位置由静止释放，两者始终与导轨垂直且接触良好．已知PQ进入磁场开始计时，到MN离开磁场区域为止，流过PQ的电流随时间变化的图像可能正确的是A． B． C． D．9、如图所示，在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间距为L，两导轨间连有一电阻R，导轨平面与水平面的夹角为θ，在两虚线间的导轨上涂有薄绝缘涂层．匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向与导轨平面垂直．质量为m的导体棒从h高度处由静止释放，在刚要滑到涂层处时恰好匀速运动．导体棒始终与导轨垂直且仅与涂层间有摩擦，动摩擦因数μ=tanθ，其他部分的电阻不计，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．导体棒到达涂层前做加速度减小的加速运动B．在涂层区导体棒做减速运动C．导体棒到达底端的速度为D．整个运动过程中产生的焦耳热为10、供电系统由于气候原因遭到严重破坏．为此，某小区启动了临时供电系统，它由备用发电机和副线圈匝数可调的变压器组成，如图所示，图中R0表示输电线的电阻．滑动触头P置于a处时，用户的用电器恰好正常工作，在下列情况下，要保证用电器仍能正常工作，则（）A．当发电机输出的电压发生波动使V1示数小于正常值，用电器不变时，应使滑动触头P向上滑动B．当发电机输出的电压发生波动使V1示数小于正常值，用电器不变时，应使滑动触头P向下滑动C．如果V1示数保持正常值不变，那么当用电器增加时，滑动触头P应向上滑D．如果V1示数保持正常值不变，那么当用电器增加时，滑动触头P应向下滑三、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）某同学用螺旋测微器测量小球的直径，其示数如图所示，则小球的直径为_________mm。12．（12分）如图所示，是利用插针法测定玻璃折射率的实验得到的光路图，玻璃砖的入射面AB和出射面CD并不平行，则（1）出射光线与入射光线________（填仍平行或不再平行）（2）以入射点O为圆心，以R＝5cm长度为半径画圆，与入射线PO交于M点，以玻璃中折射线的延长线OQ交于F点，过M、F点分别向法线作垂线，量得MN＝4.2cm，FE＝2.8cm,则测得该玻璃的折射率为____________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．（10分）如图所示，粗糙的水平面连接一个竖直平面内的半圆形光滑轨道，其半径为R=0.1m，半圆形轨道的底端放置一个质量为m=0.1kg的小球B，水平面上有一个质量为M=0.3kg的小球A以初速度v0=4.0m/s开始向着木块B滑动，经过时间t=0.80s与B发生弹性碰撞．设两小球均可以看作质点，它们的碰撞时间极短，且已知木块A与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，求：（1）两小球碰前A的速度；（2）球碰撞后B,C的速度大小；（3）小球B运动到最高点C时对轨道的压力；14．（16分）如图所示，理想变压器原线圈与10V的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡a和b，小灯泡a的额定功率为0.3W，正常发光时电阻为30Ω．已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.09A，则（1）原副线圈的匝数为；（2）流过灯泡b的电流及灯泡b消耗的功率；15．（12分）绝热圆筒容器立于水平桌面上，其内部横截面积为S=50cm2。其内有两个轻质活塞A和B将容器分成长均为L的两室。其中轻质活塞A导热，与筒壁的最大静摩擦力为f=100N，轻活塞B不导热且可沿筒壁上下无摩擦地自由滑动。起初两室内气体的压强均与外界大气压强相等为p0=1.0×105Pa，温度均为T0=300K。现通过电热丝对下方的气体缓慢加热，直至活塞A刚要向上滑动。试求：①此时上方气体的压强p；②此时下方气体的温度T'。

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】试题分析：因为当他将滑动变阻器的滑片P向左加速滑动时，变阻器的电阻变大，通过线圈A的电流变小，则线圈A产生的磁场变小，故当线圈B中的磁通量变小时，电流计指针向右偏转；则当线圈A向上移动时，通过线圈B的磁通量也会变小，故电流表的指针也会向右偏，故选项A错误；当断开开关时，线圈A中的电流变小，故会引起穿过线圈B的磁通量变小，所以电流计的指针向右偏，选项B正确；当变阻器的滑片匀速滑动时，线圈A中的电流也会均匀变化，则线圈A产生的磁场也会均匀变化，故线圈B中产生的电流是不变的，有一定的大小，故选项C错误；虽然线圈A、线圈B的绕线方向未知，但我们可以根据使电流计指针向右偏的条件得出其他情况下出现的现象，故选项D错误。考点：楞次定律，电流的磁场。2、B【解题分析】

月亮在白莲花般的云朵里穿行，与参考系的选择有关．故①错误；酒香不怕巷子深，说明酒精分子能产生扩散现象，说明酒精分子可以做无规则的热运动．故②正确．花香扑鼻，说明香气分子能产生扩散现象，说明香气分子可以做无规则的热运动．故③正确；隔墙花影动，疑是玉人来，是由于光直线传播产生的现象，与分子热运动无关．故④错误．故选B．3、D【解题分析】

A．由题，简谐横波沿x轴负方向传播，波的周期T＞1.6s，则知，得T=1．8s．故A错误；B．由图知，波长λ=8m，则波速v=λ/T=11m/s．故B错误；CD．，波传播的距离为5m，根据波形的平移法得知，t=1时刻x=11m处的波峰传到Q点，Q点到达波峰位置．故C错误，D正确．【题目点拨】本题主要考查了机械波、波长、频率和波速的关系、横波的图象．是难度较大的题目本题运用波形的平移法分析时间与周期的关系，得到周期，并根据时间与周期的关系，分析质点Q的状态．4、C【解题分析】

对小球进行受力分析，如图所示．

mg的对角不变，设为γ，设Fa的对角为α，Fb的对角为β，在缓慢转动的过程中，小球始终处于平衡状态，由正弦定理得α角由钝角减小至直角，再变为锐角，sinα先逐渐增大后减小，可得Fa先逐渐增大，后减小．β角由直角增加至平角，sinβ逐渐减小，可得，Fb逐渐减小．故ABD错误，C正确．故选C．5、B【解题分析】

由图可知，从金属出来的电子在电场力作用下，做减速运动，则对应电压为反向电压，故A错误；光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，对应的光的频率为截止频率，可知a、c光对应的截止频率小于b光的截止频率，根据，入射光的频率越高，对应的截止电压U截越大。a光、c光的截止电压相等，所以a光、c光的频率相等，则a、c光的波长相等；因b光的截止电压大于a光的截止电压，所以b光的频率大于a光的频率，则a光的波长大于b光的波长，故B正确，D错误；由图可知，a的饱和电流大于c的饱和电流，而光的频率相等，所以a光的光强大于c光的光强，故C错误；故选B。【题目点拨】解决本题的关键掌握截止电压、截止频率，以及理解光电效应方程，同时注意正向电压与反向电压的区别。6、B【解题分析】能否发生光电效应与入射光的强度大小无关，只与入射光的频率有关，选项A错误；入射光的频率高于极限频率时，能发生光电效应，光的强度越大，光电流越大，选项B正确；入射光的频率高于极限频率时，入射的频率越大，光电子最大初动能越大，但是光电流不一定越大，选项CD错误；故选B.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、BD【解题分析】

当细线被烧断，小球以此时车厢的速度为初速度做平抛运动，而车厢做加速运动，分车向左向右两种情况进行分析即可解答；【题目详解】由题意可知，车在做加速度向右的运动，可能是加速向右，线断后做平抛运动，由于车是加速的，故车的位移大于球的水平位移，P在O点的左侧；若车向左运动则是减速运动，车的位移小于球的水平位移，P在O点的左侧，故选项BD正确，选项AC错误。【题目点拨】本题要注意根据小球的状态分析车的运动情况，知道细线烧断后小球做平抛运动。8、AD【解题分析】

根据图像可知，设PQ进入磁场匀速运动的速度为v，匀强磁场的磁感应强度为B，导轨宽度为L，两根导体棒的总电阻为R；根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律可得PQ进入磁场时电流保持不变，根据右手定则可知电流方向Q→P；如果PQ离开磁场时MN还没有进入磁场，此时电流为零；当MN进入磁场时也是匀速运动，通过PQ的感应电流大小不变，方向相反；如果PQ没有离开磁场时MN已经进入磁场，此时电流为零，当PQ离开磁场时MN的速度大于v，安培力大于重力沿斜面向下的分力，电流逐渐减小，通过PQ的感应电流方向相反；A.图像与分析相符，故A正确。B.图像与分析不符，故B错误。C.图像与分析不符，故C错误。D.图像与分析相符，故D正确。9、AC【解题分析】A、导体棒到达涂层前速度越来越大，由E=BLv得，感应电动势越来越大，根据和F=BIL得，所受的安培力越来越大，由F=mgsinθ-BIL=ma得，加速度越来越小，故A正确；B、当导体到达涂层时，所受力平衡，但是到达涂层后，安培力消失，受力分析得导体受力平衡，故导体匀速运动，故B错误；C、根据受力平衡条件得：BIL=mgsinθ，得：，所以，故C正确；D、由能量守恒产生的焦耳热，故D错误；故选AC.【题目点拨】研究导体棒在绝缘涂层上匀速运动过程，受力平衡，根据平衡条件即可求解动摩擦因数μ．据题导体棒在滑上涂层之前已经做匀速运动，推导出安培力与速度的关系，再由平衡条件求解速度v．10、AC【解题分析】要保证用电器仍能正常工作，用电器两端电压不能发生变化，当V1示数小于正常值，要使V2不变，则应使滑动触头P向上滑动，减小原副线圈匝数比，故A正确，B错误；当用电器增加时，通过R0的电流增大，R0所占的电压也增大，要使用电器仍能正常工作，用电器两端电压不能发生变化，所以V2要变大，而V1示数保持正常值不变，则应使滑动触头P向上滑动，减小原副线圈匝数比，故C正确，D错误；故选AC.点睛：分析变压器时注意输出电压和输入功率这两个物理量的决定关系，然后结合电阻的串并联知识进行求解.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、0.990【解题分析】

螺旋测微器的固定刻度读数为，可动刻度读数为：所以最终读数为：。12、不再平行1.5【解题分析】

（1）利用插针法测定玻璃砖折射率的实验原理是折射定律n=，根据光的折射定律和光路可逆原理分析即可；

（2）根据几何知识得到入射角的正弦和折射角正弦与MN、EF长度的关系，即可由折射定律求出折射率．【题目详解】（1）因为玻璃砖的上下表面不平行，光线在上表面的折射角与在下表面的入射角不等，则根据光的折射定律和光路可逆性可知出射光线的折射角与入射光线的入射角不等，由几何关系可知出射光线和入射光线不再平行．

（2）设光线在玻璃砖的上表面入射角和折射角分别为i和r．

由几何关系可知：sini=sin∠MON=，sinr=sin∠FOE=，MO=OF

根据折射定律得该玻璃的折射率为：【题目点拨】本题处理实验数据的方法常常称为单位圆法，关键掌握光的折射定律和几何知识，并能灵活运用．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）2m/s（2）vA＝1m/s

，vB＝3m/s

（3）4N，方向竖直向上【解题分析】

（1）