2024届北京市西城区北京四中高二物理第二学期期末经典模拟试题含解析

2024届北京市西城区北京四中高二物理第二学期期末经典模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、用频率为的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为、、的三条谱线，且>>，则A．< B．=+ C．=++ D．2、如下图所示，物体P放在粗糙水平面上，左边用一根轻弹簧与竖直墙相连，物体静止时弹簧的长度大于原长．若再用一个从0开始逐渐增大的水平力F向右拉P，直到拉动，那么在P被拉动之前的过程中，弹簧对P的弹力T的大小和地面对P的摩擦力的大小的变化情况是A．始终增大，始终减小 B．保持不变，始终增大C．保持不变，先减小后增大 D．先不变后增大，先增大后减小3、下列物理量中是电学量的是（）A．温度 B．位移 C．酸碱度 D．电压4、在进行光电效应实验时，用黄光照射某金属表面时发生光电效应现象，并产生了光电流，则A．若增大黄光的照射强度，光电子的最大初动能将增大B．若增大黄光的照射强度，单位时间内出射的电子数目将增多C．若改用红光照射该金属，一定能产生电效应现象D．若改用蓝光照射该金属，饱和光电流一定增大5、关于电磁波和机械波，下列说法正确的是A．电磁波是纵波，而机械波既有横波又有纵波B．机械波和电磁波在传播时都需要介质C．机械波的能量由振幅决定，而电磁波的能量由频率决定D．当机械波或电磁波从空气中进入水中时，频率不变，波长和波速都变小6、下列现象中，与原子核内部变化有关的是A．粒子散射现象 B．天然放射现象C．光电效应现象 D．原子发光现象二、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、下列关于布朗运动的说法，正确的是A．布朗运动是液体分子的无规则运动B．液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧列C．布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的D．布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的8、如图，直线为光电子最大初动能与光子频率的关系，已知直线的纵、横截距分别为、b，电子电量为e，下列表达式正确的是（）A．普朗克常量B．金属极限频率C．金属逸出功D．若入射光频率为2b，则光电子的初动能一定为a9、（卷号）1575449205997568（题号）1575449288744960（题文）一列简谐波沿直线传播，该直线上平衡位置相距9m的a，b两质点的振动图像如图所示，下列描述该波的图像可能正确的是（）A． B． C． D．10、A、B两球在光滑水平面上沿同一直线运动.已知A球的动量大小为5kg·m/s，B球的动量大小为7kg·m/s，两球发生对心正碰，则下列说法中正确的有A．若两球同向运动，碰撞前B球在前，A球在后，则A球的质量可能大于B球的质量B．若两球同向运动，碰撞前A球在前，B球在后，则A球的质量可能大于B球的质量C．若两球相向运动，碰撞后A球的动量大小可能为7kg·m/s，B球的动量大小可能为5kg·m/sD．若两球相向运动，碰撞后两球运动的方向可能都与碰撞前A球的运动方向相同三、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）某同学用如图1所示的装置进行“用单摆测量重力加速度的大小”的实验。（1）为比较准确地测量出当地重力加速度的数值，除秒表外，在下列器材中，还应该选用的器材有________（用器材前的字母表示）A．长度约为1.0m的细绳B．长度约为30cm的细绳C．直径约为2.0cm的塑料球D．直径约为2.0cm的铁球E．最小刻度为1cm的米尺F．最小刻度为1mm的米尺（2）用游标卡尺测量摆球直径时，游标尺的位置如图2所示，则可知摆球直径d为________mm。（3）将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的是___________（选填选项前的字母）A．把摆球从平衡位置拉开一个很小的角度后释放，使之做简谐运动B．在摆球到达最高点时开始计时C．用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期D．用秒表测量单摆完成30次全振动所用的总时间，用总时间除以全振动的次数得到单摆的周期（4）若测出单摆的周期T、摆线长l、摆球直径d，则当地的重力加速度g=_________（用测出的物理量表示）。（5）该同学改变摆长，测量出多组周期T、摆长L的值，作出T2-L图像，如图3所示。他根据测量值作出的图像与理论值有偏差（两图线平行）。他认为造成这个结果的原因可能是“实验时将摆线长和球的直径之和当成了摆长”。请你分析他的说法是否正确________________________________________。12．（12分）如图(甲)是用“双缝干涉测量光的波长”实验设备实物图．(1)已知单缝与双缝间的距离,双缝与屏的距离,双缝间距．用测量头来测量亮纹中心的距离，测量头由分划板、目镜手轮等构成,转动手轮,使分划板左右移动,让分划板的中心刻线对准第1条亮纹的中心(如图(乙)所示),记下此时手轮上的读数______,转动测量头,使分划板中心刻线对准第4条亮纹的中心,记下此时手轮上的读数，如图(丙)所示．则该光被的波长为_____．(保留两位有效数字)(2)若在调节过程中观察到如右图(丁)所示的千涉条纹,则出现这种现象的原因是______A．单缝与双缝不平行B．单缝与双缝的距离太近C．设备安装时,没有调节光源的高度,使光线把整个光屏都照亮四、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，水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行光滑金属导轨MN和PQ，它们的电阻忽略不计，在M和P之间接有阻值R为4Ω的定值电阻，现有一质量m为0.5kg的导体棒ab，长L=0.5m，其电阻r为1.0Ω，与导轨接触良好，整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，现使导体棒ab以v=8m/s的速度向右做匀速运动．求：(1)导体棒ab中电流的方向；(2)ab两端电压U；(3)导体棒ab所受的外力大小．14．（16分）如图所示，线圈面积为0.05m2，共100匝，线圈总电阻为r=1Ω，外电阻R=9Ω，线圈处于的匀强磁场中。当线圈绕轴，以角速度匀速转动时，从线圈处于图示的位置开始计时，求：(1)写出电动势的瞬时表达式；(2)线圈转过1/40s的过程中，通过电阻的电荷量q；(3)线圈匀速转一圈回路产生的总热量Q。15．（12分）如图所以，玻璃管长为，一端开口，另一端封闭，内有一段长度h=25cm的水银柱封闭着一定质量的理想气体，当玻璃管水平放置时，气柱长，温度为t=27℃，大气压强=75cmHg，现把玻璃管缓慢转动到开口向上，然后对玻璃管内的气体加热，问：（1）温度升到多少摄氏度，玻璃管中水银恰好不溢出；（2）继续对气体加热，温度升到多少摄氏度，玻璃管中水银将会全部自动溢出．

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：大量氢原子跃迁时只有三个频率的光谱，这说明是从能级向低能级跃迁．能级向n=1能级跃迁时，n=2能级向n=1能级跃迁时，n=3能级向n=2能级跃迁时，将以上三式变形可得,解得，所以B正确，再根据氢原子理论可知，入射光频率v0=v3，故ACD错误．考点：考查了氢原子跃迁【名师点睛】本题的关键是明确发光的含义是氢原子从高能级向低能级跃迁，根据能级图，有三条光谱线说明原子最高能级在n=3能级，再根据氢原子理论可知，入射光的频率应等于n=3能级时的频率，然后再根据跃迁公式即可求解．2、C【解题分析】物体静止时弹簧的长度小于原长,物体受一个向右的弹力T，有向右的运动趋势，所以受到向左的摩擦力.当用一个从0开始逐渐增大的水平力F向右拉P，直到拉动时，因为始终没动，弹簧的形变量不变，所以根据胡克定律Ｔ不变，排除ＡＤ；根据水平方向受力平衡T+F=,因为Ｆ增大，所以ｆ增大，故选Ｂ3、D【解题分析】

A．温度是表示物体冷热程度的物理量，是热力学物理量，不是电学量，故A错误；B．位移是运动学的物理量，不是电学量，故B错误；C．酸碱度描述的是水溶液的酸碱性强弱程度，用pH来表示，不是电学量，故C错误；D．电压也称作电势差或电位差，是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的电学量，故D正确；故选D。4、B【解题分析】光电子的最大初动能只与光的频率有关，A错；出射的电子数目与光的强度有关，B对；因红光的频率小，若改用红光照射该金属，不能产生电效应现象，C错；饱和光电流与入射光的强度有关，若改用蓝光照射该金属，饱和光电流不一定增大，D错。5、C【解题分析】

A.电磁波是横波，而机械波既有横波又纵波，A错误。B.电磁波的传播不需要需要介质，可以再真空中传播，B错误。C.机械波的能量由振幅决定，而电磁波的能量由频率决定，C正确。D.当电磁波从空气中进入水中时，频率不变，而介质的折射率变大，所以波速变小，则波长也变小，对于机械波从空气中进入水中时，频率不变，但波速变大，所以波长也变大，D错误；6、B【解题分析】

A．α粒子散射实验表明了原子内部有一个很小的核，并没有涉及到核内部的变化，故A项错误；B．天然放射现象是原子核内部发生变化自发的放射出α粒子或电子，从而发生α衰变或β衰变，故B项正确；C．光电效应是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出，没有涉及到原子核的变化，故C项错误；D．原子发光是原子跃迁形成的也没有涉及到原子核的变化，故D项错误．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、BD【解题分析】

AC．布朗运动是悬浮在液体中的微粒的运动，是液体分子的无规则运动的反映，布朗运动不是由于液体各部分的温度不同而引起的选项AC错误；B．液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧列，选项B正确；D．布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的，选项D正确．8、BC【解题分析】

根据光电效应方程EKm=hγ-W0=hγ-hγ0知电子的最大初动能Ekm与入射光频率γ成线性关系，Ekm-γ图线的斜率表示普朗克常量，根据图线斜率可得出普朗克常量即h=a/b，逸出功为W0=a．横轴截距表示最大初动能为零时的入射光频率，此时的频率等于金属的极限频率B，故BC正确，A错误；据光电效应方程可知，入射光频率为2b，最大初动能为：h•2b-a=a，并非光电子的初动能一定为a，故D错误．故选BC．【题目点拨】解决本题的关键掌握光电效应方程EKm=hγ-W0=hγ-hγ0，知道逸出功与极限频率的关系和光电效应的特点．9、AC【解题分析】

由振动图象可知t＝0时刻，a在正向最大位移处，b处在平衡位置且向下振动，当简谐波由b向a传播时，其可能的波形图如图所示．则a、b相距9m，等于（n＋）λ，则（n＝0，1，2，3…）当n＝2时，λ＝4m，只有A正确．当简谐波由a向b传播时，其可能的波形图如图所示，则a、b相距9m等于（n＋）λ，即（n＝0，1，2，3…）当n＝0时，λ＝12m，只有C正确．综上所述，AC正确，BD错误；故选AC．【题目点拨】本题是机械波中多解问题，根据两个质点的状态，画出波形图进行分析是惯用的方法，根据波动图象上同一时刻两个质点的振动状态，画出可能的波形，得到距离9m与波长的关系式，求得波长的通项，得到波长的特殊值，即可进行选择．10、BC【解题分析】

A．若两球同向运动，碰撞前B球在前，A球在后，A的速度应大于B的速度，A球的动量大小为5kg•m/s，B球的动量大小为7kg•m/s，由p=mv可知，A的质量小于B的质量，故A错误；B．若两球同向运动，碰撞前A球在前，B球在后，B球的速度大于A球的速度，A球的动量大小为5kg•m/s，B球的动量大小为7kg•m/s，则A球的质量可能大于B球的质量，故B正确；C．碰撞过程系统动量守恒，以A球碰撞前的速度方向为正方向，若两球相向运动，系统总动量为：5kg•m/s-7kg•m/s=-2kg•m/s，总动量方向与A的动量方向相反，如果碰撞后A球的动量为-7kg•m/s，即A球反向，B球的动量大小为5kg•m/s，则系统动量仍守恒，故C正确；D．两球碰撞过程系统动量守恒，碰撞前系统总动量与B的动量方向相同，由动量守恒定律可知，碰撞后两球的总动量与碰撞前B的动量方向相同，若两球相向运动，碰撞后两球运动的方向不可能都与碰撞前A球的运动方向相同，故D错误；故选BC．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、ADF20.6AD正确【解题分析】

第一空.摆长等于摆线的长度和摆球的半径之和，所以选择长近1m的细线，直径为2.0cm的铁球，需要测量摆长，所以需要最小刻度为1mm的米尺．故选：ADF．第二空.摆球直径d为：20mm+0.1mm×6=20.6mm。第三空.把摆球从平衡位置拉开一个很小的角度后释放，使之做简谐运动，选项A正确；在摆球到达最低点时开始计时，选项B错误；用秒表测量单摆完成30次全振动所用的总时间，用总时间除以全振动的次数得到单摆的周期，选项C错误，D正确；第四空.由，则；第五空.根据单摆周期公式可知T2和L的关系为，理论上摆长。若“实验时将摆线长和球的直径之和当成了摆长”，则测量的摆长值，比理论值偏大了。这样对图线斜率没有影响，只是导致根据测量值作出的图线向右平移。所以该同学的说法正确。12、【解题分析】

（1）手轮测量装置为螺旋测微器，第一条读数为2mm+19.2×0.01mm=2.192mm，第4条读数为7.5mm+37.0×0.01mm=7.870mm．根据，，代入数据得：m（2）分析可知，出现丁图原因为光路调节中，没有调节好光源得高度，导致光路不正．故C正确，AB错误。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）b→a（2）U=3.2V（3）0.4N【解题分析】【分析】由右手定则判断出感应电流方向，由E=BLv求出感应电动势，由欧姆定律求出电压；由安培力公式求出安培力，由平衡条件求出外力；