2024届北京市海淀区首都师范大学附属育新学校物理高二第二学期期末综合测试模拟试题含解析

2024届北京市海淀区首都师范大学附属育新学校物理高二第二学期期末综合测试模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、如图所示，直线上有o、a、b、c四点，ab间的距离与bc间的距离相等，在o点处有固定点电荷.若一带负电荷的粒子仅在电场力作用下从c点由静止开始沿直线运动到b点，再运动到a点，带电的运动粒子产生的电场对固定点电荷产生的电场的影响忽略不计，则（）A．b点电势高于c点电势B．从c点运动到b点的过程中电场力做的功等于从b点运动到a点中电场力做的功C．整个过程中，粒子电势能不断增加D．整个过程中，粒子动能不断减少2、在竖直平面内有一半径为R的光滑圆环轨道，一质量为m的小球穿在圆环轨道上做圆周运动，到达最低点时的速率v＝24gR5，则下述正确的是A．小球在C点的速率是0B．小球在C点的速率是6vC．小球到达C点时对轨道的压力是15D．小球在最高点的机械能大于在最低点的机械能3、太阳内部持续不断地发生着四个质子聚变为一个氦核的热核反应，这个核反应释放出的大量能量就是太阳能．已知质子的质量mp=1.0073u，α粒子的质量mα=4.0015u，电子的质量me=0.0005u．1u的质量相当于931.5MeV的能量，太阳每秒释放的能量为3.8×1026J，则下列说法正确的是（）A．这个核反应方程是1B．这一核反应的质量亏损是0.0277uC．该核反应释放的能量为4.13×D．太阳每秒减少的质量为4.2×4、一群处于量子数为n=3的激发态的氢原子跃迁到量子数n=2的激发态时，向外辐射频率为ν0的光子，该光子恰好能使某种金属发生光电效应．下列说法正确的是（）A．这群氢原子向外辐射的光子频率共有2种B．当照射光的频率ν大于v0时，若v增大，则此金属的逸出功增大C．当照射光的频率ν大于v0时，若光强增大一倍，则光电子的最大初动能也增大一倍D．当用频率为2v0的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为hv05、如图所示，质量为的物体静止在光滑水平面上，物体上有光滑半圆弧轨道，轨道最低点为，两端、等高．质量为的小滑块从端由静止下滑，则在小滑块从端滑到端的过程中（）A．物体与小滑块组成的系统机械能守恒，动量守恒B．物体一直向左运动，小滑块到达点的瞬间，物体的速度为零C．物体先向左运动，后向右运动D．小滑块和物体的对地位移之比为6、用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属产生光电效应的措施是A．改用频率更小的紫外线照射 B．改用X射线照射C．改用强度更大的原紫外线照射 D．延长原紫外线的照射时间二、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、下列说法正确的是A．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动B．空气的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果C．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D．质量相同、温度也相同的氢气和氧气，内能相同E.对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热8、一列简谐横波沿x轴传播，t=0时刻的波形如图所示，则从图中可知（）A．这列波的波长是4mB．波中的每个质点的振动周期都为4sC．若已知波沿x轴正方向传播，则此时质点a向下振动D．若已知质点b此时向上振动，则波是沿x轴负向传播的E.若已知质点b此时向上振动，则波是沿x轴正向传播的9、在光电效应实验中，先后用两束光照射同一个光电管，若实验所得光电流I与光电管两端所加电压U间的关系曲线如图所示，则下列说法中不正确的是()A．a光频率大于b光频率B．a光波长大于b光波长C．a光强度高于b光强度D．a光照射光电管时产生光电子的最大初动能较大10、如图所示，质量为m的物体在恒力F作用下沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力的大小为A．Fsinθ B．μ(mg-Fsinθ) C．Fcosθ D．μ(mg+Fsinθ)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）在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，①某同学由于没有量角器，在完成了光路以后，他以O点为圆心、10.00cm长为半径画圆，分别交线段OA于A点，交OO′连线延长线于C点，过A点作法线NN′的垂线AB交NN′于点B，过C点作法线NN′的垂线CD交NN′于D点，如图所示.用刻度尺量得OB=8.00cm，CD=4.00cm．由此可得出玻璃的折射率n=_____________________．②某同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系如图2所示，则该同学测得的折射率与真实值相比______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．12．（12分）某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：A．被测干电池一节B．电流表A1:量程0〜0.6A，内阻约为0.2ΩC．电流表A2:量程0〜0.6A，内阻为0.1ΩD．电压表V1:量程0〜3V，内阻未知E.电压表V2:量程0〜15V，内阻未知F.滑动变阻器R1:0〜10Ω，2AG.滑动变阻器R2:0〜100Ω，1AH.开关、导线若干伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差。在现有器材的条件下，为消除上述系统误差，尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。（1）在上述器材中请选择适当的器材：电流表___,电压表_____，滑动变阻器选______。（填写器材前的序号字母)（2）实验电路图应选择下图中的______(填“甲”或“乙”）（3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U-I图象。由此可知，干电池的电动势E=___V，内电阻r=_____Ω。（结果保留一位小数)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）质子被发现以后，英国物理学家卢瑟福曾预育：可能有一种质量与质子相近的不带电的中性粒子存在，他把它叫做中子．1930年，科学家们在真空条件下用射线麦击（）时，会产生一种看不见的贯穿能力很强的不知名的射线和另一种粒子．经过研究发现，这种不知名的射线具有如下的特点：①在任意方向的磁场中均不发生偏转；②这种射线的速度小于光速的十分之一．（其中粒子质量、铍核质量、不知名射线粒子质量、另一种粒子质量）（1）试写出射线轰击铍核的核反应方程；（2）试计算上述核反应过程中所释放的能量．14．（16分）如图所示，上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置，横截面积为40cm1的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在汽缸内．在汽缸内距缸底60cm处设有a、b两限制装置，使活塞只能向上滑动．开始时活塞搁在a、b上，缸内气体的压强为P0(P0=1.0×l05Pa为大气压强)，温度为300K，现缓慢加热汽缸内气体，当温度为360K时，活塞恰好离开a、b；当温度为396K时，活塞上升了3cm．g取10m/s1．求：①当温度为360K时，缸内气体的压强；②活塞的质量；③固体A的体积．15．（12分）图1是交流发电机模型示意图．在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一矩形线圈abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的对称轴OO′转动，由线圈引出的导线ae和df分别与两个跟线圈一起绕OO′转动的金属圆环相连接，金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R形成闭合电路．图2是线圈的主视图，导线ab和cd分别用它们的横截面来表示．已知ab长度为L1，bc长度为L2，线圈以恒定角速度ω逆时针转动（只考虑单匝线圈）．（1）线圈平面处于中性面位置时开始计时，试推导t时刻整个线圈中的感应电动势e1的表达式；（2）若线圈电阻为r，求线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热．(其它电阻均不计)

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】

由于粒子从静止开始运动，可分析受力的方向，判断o点电荷的电性，再根据电场力做功，判断粒子动能及电势能的变化。【题目详解】A．负电荷仅在电场力作用下从c点由静止开始沿直线运动到b点，可知o点的场源电荷带正电，它产生的电场线从o指向c，因此b点电势高于c点电势，A正确；B．虽然ab间的距离等于bc间的距离，但ab间的电场强度大于bc间电场强度，因此从c点运动到b点电场力做的功小于从b点运动到a点中电场力做的功，B错误；CD．由于整个过程中，电场加做正功，因此粒子的电势能不断减少，而动能不断增加，CD错误。故选A。2、C【解题分析】

因为圆环轨道是光滑的，只有重力做功，所以机械能守恒，可以求得在最高点时的速度，然后根据牛顿第二定律进行求解即可；【题目详解】A、小球从最低点到达最高点过程中，只有重力做功，故机械能守恒则：1则在最高点速率为：vc=4gRC、在最高点根据牛顿第二定律可以得到：mg-FN=mvc2R【题目点拨】小球穿在圆环轨道上做圆周运动，由机械能守恒可以求最高点速度，然后根据牛顿第二定律进行求解即可。3、D【解题分析】

A．这个核反应方程是4选项A错误；B．这一核反应的质量亏损是Δm=4m选项B错误；C．该核反应释放的能量为E=Δm选项C错误；D．太阳每秒减少的质量为Δm=选项D正确；故选D.4、D【解题分析】

A．根据知，这些氢原子向外辐射的光子频率有3种，A错误；B．金属的逸出功与入射光的频率无关，由金属本身性质决定，B错误；C．光电子的最大初动能与光强无关，C错误；D．某种金属发生光电效应的光子的最小频率为，则逸出功为，根据光电效应方程得，用频率为的单色光照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为选项D正确．故选D。5、B【解题分析】

A、小滑块m从A点静止下滑，物体M与滑块m组成的系统水平方向不受外力，系统水平方向动量守恒。竖直方向有加速度，合外力不为零，所以系统的合外力不为零，动量不守恒。由于只有重力做功，故M和m组成的系统机械能守恒，故A错误；B、系统在水平方向受到的合力为零，在水平方向动量守恒，在小滑块从端滑到B端的过程中，滑块一直向右运动，物体一直向左运动，小滑块到达点的瞬间，速度为零，物体的速度为零，故B正确，C错误；D、设滑块从A到B的过程中为t，M发生的水平位移大小为X，则m产生的位移大小为x，取水平向右方向为正方向，则根据水平方向平均动量守恒得：m-M=0，解得：x：X=M：m，故D错误。故选B。6、B【解题分析】对某种金属能否发生光电效应取决于入射光的频率，与入射光的强度和照射时间无关，不能发生光电效应，说明入射光的频率小于极限频率，所以要使金属发生光电效应，应增大入射光的频率，减小波长，B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、BCE【解题分析】

A．布朗运动是悬浮在水中花粉的无规则运动，由于花粉是由大量花粉分子组成的，所以布朗运动不能反映了花粉分子的热运动，故A错误；B．空气的小雨滴呈球形是水的表面张力，使雨滴表面有收缩的趋势的结果，故B正确；C．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C正确；D．由于不考虑分子间作用力，氢气和氧气只有分子动能，温度相同，它们的平均动能相同，故D错误；E．对于一定量的气体，根据状态方程：PV=Nrt可知如果压强不变，体积增大，则它的温度一定升高，同时又在对外做功，从能量守恒可知需要从外界吸收热量，故E正确．故选BCE.8、ACE【解题分析】

A．由图象可知，相邻两个波峰间的距离为4m，故这列波的波长为4m，A正确；B．由于波速未知，故该列波的周期不能确定，B错误；C．若该列波沿x中正方向传播，根据爬坡法可知，质点a正向下振动，C正确；DE．若已知b质点向上振动，根据爬坡法可知，该列波沿x轴正方向传播，D错误，E正确。故选ACE。【题目点拨】根据波动图象，可以看出该列波的波长；根据波传播方向和波中质点振动方向关系的判断方法（带动法、爬坡法、同侧法、首首尾尾对应法、微小平移法等），可以判断相关问题．9、ABD【解题分析】

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，根据eU截=mvm2=hγ-W，入射光的频率越高，对应的截止电压U截越大。a光、b光的截止电压相等，所以a光、b光的频率相等，则它们的最大初动能也相等；由图可知，a的饱和电流大于b的饱和电流，而光的频率相等，所以a光的光强大于b光的光强；故ABD错误，C正确。此题选择不正确的选项，故选ABD。10、CD【解题分析】

对物体受力分析如图，由于匀速运动所以物体所受的合力为零，在水平方向有摩擦力f=Fcosθ，所以C正确，A错误；再由f=μFN，FN=mg+Fsinθ可知，摩擦力f=μ（mg+Fsinθ），所以D正确B错误．故选CD．【题目点拨】解决动力学问题的关键是正确进行受力分析，根据物体的运动状态，结合正交分解法列方程求解．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、1.5偏小【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，由几何关系可得AB=6.00cm则折射率．

（2）如图，实线是真实的光路图，虚线是玻璃砖宽度画大后的光路图，由图看出，在这种情况测得的入射角不受影响，但测得的折射角比真实的折射角偏大，因此测得的折射率偏小．

12、CDF乙1.50.9【解题分析】

(1)[2]干电池的电动势约为1.5V，故为了读数准确，电压表应选择D；[1]内阻较小，为了准确测量内阻，选择已知内阻的电流表C；[3]滑动