北京三中2024届物理高二第二学期期末教学质量检测试题含解析

北京三中2024届物理高二第二学期期末教学质量检测试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、电视机的开启和关闭可以通过遥控器来实现，遥控器用来控制电视机的是（）A．红外线 B．红光 C．紫光 D．紫外线2、如图所示，在半径为R的圆形区域内，有方向垂直于圆平面的匀强磁场．一群相同的带电粒子以相同速率v0，由P点在纸平面内向不同方向射入磁场．当磁感应强度大小为B1时，所有粒子射出磁场时轨迹与圆弧交点所覆盖的圆弧长度为l1，当磁感应强度大小为B2时，所有粒子射出磁场时轨迹与圆弧交点所覆盖的圆弧长度为l2，已知l1＜l2，不计较粒子重力，比较磁感应强度B1、B2有()A．B1＞B2B．B1=B2C．B1＜B2D．条件不足，无法确定3、如图是氢原子的能级图。一个氢原子从n＝4的能级向低能级跃迁，则以下判断正确的是()A．该氢原子最多可辐射出6种不同频率的光子B．该氢原子跃迁到基态时需要吸收12.75eV的能量C．该氢原子只有吸收0.85eV的光子时才能电离D．该氢原子向低能级跃迁时，向外辐射的光子的能量是特定值4、如图所示，在水平路面上做匀变速直线运动的汽车中，轻绳悬挂一质量为m的小球，悬线与竖直方向稳定偏离θ角，重力加速度为g，则下面说法中正确的是（）A．小车一定向右加速运动B．小车一定向左加速运动C．小车的加速度为gsinθ，方向水平向右D．小车的加速度为gtanθ，方向水平向右5、某人站在三楼阳台上，同时以10m/s的速率抛出两个小球，其中一球竖直上抛，另一球竖直下抛，它们落地的时间差为Δt；如果该人站在六楼阳台上，以同样的方式抛出两个小球，它们落地的时间差为ΔtA．Δt'<ΔtB．Δt6、下列说法中正确的是A．悬浮在液体中的微粒某一瞬间接触到的液体分子越多，受到撞击的平衡性就表现地越明显，布朗运动就越剧烈B．用油膜法估测分子的大小实验中D=VC．露珠总是出现在夜间和清晨是由于气温降低使空气中的水蒸气达到饱和后液化造成的D．热平衡是指一个系统内部的状态不再改变时所处的状态二、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、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，接线柱接在电压的正弦交流电源上，为定值电阻，其阻值为，为用半导体材料制成的热敏电阻(阻值随温度升高而减小).下列说法中正确的是（）A．时，之间电压的瞬时值为B．时，电压表的读数为C．在内电阻上产生的热量为D．当的温度升高时，电压表示数变大，电流表示数变大8、如图所示半径为R的圆形区域内有方向垂直于纸面向里的匀强磁场（图中未画出）．两个质量、电量都相同的正粒子，以相同的速率v从a点先后沿直径ac和弦ab的方向射入磁场区域，ab和ac的夹角为300.已知沿ac方向射入的粒子在磁场中运动的时间为其圆周运动周期的，不计粒子重力．则A．粒子在磁场中运动的轨道半径为RB．粒子在磁场中运动的轨道半径为2RC．沿ab方向射入的粒子在磁场中运动的时间为D．沿ab方向射入的粒子在磁场中运动的时间为9、一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离．假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（）A．运动员到达最低点前重力势能始终减小B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关10、如图所示是氧气分子在不同温度（和）下的速率分布曲线，由图可得信息（）A．同一温度下，氧气分子速率呈现出“中间多、两头少”的分布规律B．随着温度升高，每一个氧气分子的速率都增大C．随着温度升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例增加D．随着温度升高，氧气分子的平均动能一定增大三、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）某小组用油膜法估测油酸分子的大小，实验用油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中含有纯油酸0.6mL，1mL上述溶液有80滴。实验中先用滴管吸取该油酸酒精溶液，然后向撒有痱子粉的水面中央滴入一滴该溶液。(1)实验中让油酸尽可能散开的目的是______；(2)油膜的轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为2cm，根据数据估测出油酸分子的直径为______m（结果保留两位有效数字）。12．（12分）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上；②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定；③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积；⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上；完成下列填空：（1）上述步骤中，正确的顺序是_____。（填写步骤前面的序号）（2）将6mL的纯油酸溶于酒精，制成104mL的油酸酒精溶液，测得1mL的油酸酒精溶液有75滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，待水面稳定后，测得所形成的油膜的形状如图所示，坐标中正方形小方格的边长为20mm，求：①油酸膜的面积是_____m2；②每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_____mL；③根据上述数据，估测出油酸分子的直径是_____m．（结果保留两位有效数字）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，质量为m、间距为L、足够长的“U”型平行金属导轨，静止放在足够高的粗糙水平桌面上，与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.5；质量为m的光滑金属棒ab垂直放在导轨上，整个装置处于竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。在金属棒ab的中点系一根不可伸长的轻绳，绕过固定在桌边的光滑轻滑轮与一物块相连，现将物块由静止释放，金属棒ab在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，经过t时间金属棒ab恰好达到稳定速度，此时“U”型平行金属导轨也恰好开始运动。已知金属棒ab阻值为R，其它电阻不计，重力加速度大小为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:（1）物块的质量M（2）稳定时金属棒ab的速度大小v（3）从释放物块到速度恰好稳定的过程中金属棒ab的位移x14．（16分）如图所示，AMB是一条长L=10m的绝缘水平轨道，固定在离水平地面高h=1.25m处，AB为端点，其中AM=7m，轨道AM部分有水平向右的匀强电场，轨道MB部分有水平向左的匀强电场，电场大小均为E=5×103N/C．一质量m=0.1kg、电荷量q=+1.4×10-4C的可视为质点的滑块在轨道上自A点静止释放，从B点离开电场，己知滑块与轨道间的动摩擦因数μ=0.2，忽略两电场的边缘效应，求滑块（1）从A点运动到M点所用的时间；（2）到达B点的速度；（3）落地点距B点的水平距离．15．（12分）某同学用一端封闭的U形管，研究一定质量封闭气体的压强，如图乙所示，U形管竖直放置，当封闭气柱长为L1时，两侧水银面的高度差为h，大气压强为P1．求①封闭气体的压强（用cmHg作单位）;②若L1=21cm，h=8.7cm，该同学用与U形管口径相同的量筒往U形管内继续缓慢注入水银，当再注入13.3cm长水银柱时，右侧水银面恰好与管口相平齐．设环境温度不变，求大气压强是多少cmHg?

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】

红外线可以用来进行遥控，电视机遥控器的前端有一个发光二极管，按下不同的键时，可以发出不同的红外线，来实现电视机的遥控，故A正确，B、C、D错误；故选A。2、A【解题分析】

带电粒子进入磁场中做匀速圆周运动，轨道半径越大，粒子射出磁场时轨迹与圆弧交点所覆盖的圆弧长度越大，根据已知条件分析粒子轨道半径的大小，由半径公式分析磁感应强度的大小．【题目详解】当磁感应强度大小为时，所有粒子射出磁场时轨迹与圆弧交点所覆盖的圆弧长度较小，则知此时粒子的轨道半径较小，由公式分析知，轨道半径与磁感应强度成反比，所以有，A正确．【题目点拨】解决本题的关键要知道粒子的轨道半径越大，打圆形磁场区域边界上的弧长越小，由半径公式分析．3、D【解题分析】

本题研究的是单个氢原子，单个处于n能级的氢原子向低能级跃迁时最多可辐射出n－1条不同频率的光子，故该氢原子向低能级跃迁时最多可辐射出3种不同频率的光子，故A错误；该氢原子跃迁到基态时需要释放－0.85eV－(－13.6eV)＝12.75eV的能量，故B错误；只要吸收的光子的能量大于0.85eV，该氢原子就能电离，故C错误；氢原子向低能级跃迁时，向外辐射的光子的能量等于两能级的能量差，此能量差为一特定值，故D正确。4、D【解题分析】以小球为研究对象，分析受力情况如图所示：由牛顿第二定律得：mgtanθ=ma，得a=gtanθ，方向水平向右；小车的速度可能向右，也可能向左，所以小车可能向右做加速运动，也可能向左减速运动．故选D.【题目点拨】本题关键是分析受力情况，确定合力的来源．要注意小球的合力一定水平向右．5、C【解题分析】某人站在三楼阳台上，同时以10m/s的速率抛出两个小球，其中一个球竖直上抛，另一个球竖直下抛，将竖直上抛运动按照时间段分解为：①竖直上抛到落回抛出点；②接下来的竖直下抛过程；故两个小球的时间差为：△t＝2v0g＝2×1010s＝点睛：本题考查了竖直上抛运动的知识，关键是将竖直上抛运动按时间分解为上抛到落回抛出点和接下来的竖直下抛过程；然后再比较两个小球的时间差．6、C【解题分析】根据布朗运动的特点可知，悬浮在液体中的布朗粒子某一瞬间接触到的液体分子越多，受到撞击的不平衡性就表现越不明显，布朗运动就越不剧烈，故A错误；用油膜法估测分子的大小实验中D=VS中的V是指油滴溶液中含纯油酸的体积，选项B错误；露珠总是出现在夜间和清晨是由于气温降低使空气中的水蒸气达到饱和后液化造成的，选项C正确；热平衡是指温度相同时的状态；故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、AC【解题分析】A.

t=s时，a、b两点间电压的瞬时值为=V，故A正确；B.无论何时，最大值为u=10V，所以有效值U1=u/=10V.根据变压器的原副线圈的电压比等于匝数比，即U1：U2=n1：n2=1：10，所以U2=100V，即电压表读数为100V.故B错误；C.计算热量用有效值.R1两端的电压有效值为100V，所以在1分钟内电阻R1上产生的热量为Q=t=6000J.故C正确；D.当R2的温度升高时，R2的电阻减小，导致电路的总的电阻减小，所以电路中的总电流将会增加，A测量的是原线圈中的总的电流，由于副线圈的电流增大了，所以原线圈的电流A示数也要增加；由于电源的电压不变，原副线圈的电压也不变，故D错误．故选：AC8、AC【解题分析】粒子两次入射的轨迹如图所示，由题意知两次入射的速度相同，则半径也相同．当入射方向向下偏转30°时，其轨迹也顺时针旋转30°．A、B、由于沿ac方向射入的粒子偏转90°，粒子从O点正上方的A点射出，如图轨迹1由几何关系知其运动半径为R，所以A正确；B错误；C、D、沿ab方向入射的粒子其半径也为R，其轨迹只是将1顺时针旋转30°，其圆心为O′，由几何关系知四边形aOBO′为菱形，且∠aO'B=120°，所以沿ab方向入射的粒子在磁场中偏转了120°，运动时间为，所以C正确；D错误；故选AC。9、ABC【解题分析】A、运动员到达最低点前，重力对运动员一直做正功，运动员的重力势能始终减小，故A正确；B、蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力方向向上，运动员的位移向下，弹性力对运动员做负功，弹性势能增加，故B正确；C、以运动员、地球和蹦极绳所组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒，故C正确；D、重力势能的改变与重力做功有关，取决于初末位置的高度差，与重力势能零点的选取无关，故D错误．点睛：本题类似于小球掉在弹簧上的类型．重力与弹力特点相似，这两种力做正功时，势能减小，做负功时，势能增加．10、AD【解题分析】

温度是分子平均动能的标志，温度升高分子的平均动能增加，不同温度下相同速率的分子所占比例不同．【题目详解】A．由图可知，同一温度下，氧气分子速率都呈现“中间多，两头少”的分布特点，故A正确；B．温度是分子热运动平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，对单个的分子没有意义，所以温度越高，平均动能越大，平均速率越大，但不是每一个分子运动速率都增大，故B错误；C．由图知，随着温度升高，速率较大的分子数增多，氧气分子中速率小的分子所占的比例减小，故C错误；D．温度是分子热运动平均动能的标志，随着温度升高，氧气分子的平均动能一定增大，故D正确．【题目点拨】本题主要考查了对氧气分子在不同温度下的速率分布曲线的理解，较为简单．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、为了获得单分子油膜层【解题分析】

(1)[1]实验中让油酸尽可能散开的目的是为了获得单分子油膜层。(2)[2]1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积由于分子是单分子紧密排列的，因此分子直径为【题目点拨】实验中以油酸分子呈球型分布在水面上，且一个挨一个，由体积与面积相除求出油膜的厚度，即等于分子直径。12、④①②⑤③1.5×10﹣28.0×10﹣65.3×10﹣10【解题分析】

将配制好的油酸酒精溶液，通过量筒测出一滴此溶液的体积，然后将一滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个的舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积，则用一滴此溶液的体积除以一滴此溶液的面积，恰好就是油酸分子的直径。【题目详解】（1）“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液→测定一滴酒精油酸溶液的体积（题中的④）→准备浅水盘（①）→形成油膜（②）→描绘油膜边缘，测量油膜面积（⑤）→计算分子直径（③）；（2）①面积超过正方形一半的正方形的个数为37个；则油酸膜的面积约为：S=37×20×20mm2≈1.5×10﹣2m2②每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积为：V=1mL×6104×175=8.0×10﹣6mL③把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则油酸分子直径为：d=VS=8×10-6×10-61.5×10-2m≈5.3×10﹣10m。【题目点拨】本题主要考查了用油膜法估测油酸分子的大小的实验，属于一般题型。四、计算题：本题共2小题，