北京市丰台区第12中学2024届物理高二下期末学业水平测试试题含解析

北京市丰台区第12中学2024届物理高二下期末学业水平测试试题注意事项：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、有质量相同的三个小物体a、b、c。现将小物体a从高为h的光滑斜面的顶端由静止释放，同时小物体b、c分别从与a等高的位置开始做自由落体运动和平抛运动，如图所示。有关三个物体的运动情况，下列判断正确的是A．三个物体同时落地B．三个物体落地前瞬间的动能相同C．重力对三个物体做功相同D．重力对三个物体的冲量相同2、如图为远距离输电的原理图，已知升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，两端电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，升压变压器到降压变压器之间输电线上的总电阻为R，变压器均为理想变压器，若保持发电厂的输出功率和输出电压不变，则下列说法正确的是（）A．远距离输电线上的电流I2=UB．远距离输电线上损失的功率远距离输电线上损失的功率ΔP=C．若用户端负载增加，那么用户端电压U4变大D．无论用户端的负载如何增加，始终有I1U1＝I2U23、关于电磁波，下列说法正确的是（）A．电磁波和机械波都需要通过介质传播B．电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失C．雷达发射的是直线性能好、反射性能强的超声波D．根据麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波是横波4、如图所示，一束光线从空气射向折射率为的玻璃内，在界面上的入射角为45°，下面四个光路图中，正确的是（）A． B． C． D．5、关于动量的概念，以下说法中正确的是()．A．速度大的物体动量一定大B．质量大的物体动量一定大C．两个物体的质量相等，速度大小也相等，则它们的动量一定相等D．两个物体的速度相等，那么质量大的物体动量一定大6、如图磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布，一铜制圆环用丝线悬挂于O点，将圆环拉至位置a后无初速释放，在圆环从a摆向b的过程中()A．感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B．感应电流方向一直是逆时针C．感应电流方向一直是顺时针D．没有感应电流二、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（a）所示，木板OA可绕轴O在竖直平面内转动，某研究小组利用此装置探索物块在方向始终平行于木板向上、大小为F=8N的力作用下加速度与倾角的关系．已知物块的质量m=1kg，通过DIS实验，描绘出了如图（b）所示的加速度大小a与倾角θ的关系图线（θ＜90°）．若物块与木板间的动摩擦因数为0.1，假定物块与木板间的最大静摩擦力始终等于滑动摩擦力，g取10m/s1．则下列说法中正确的是（）A．根据题意可以计算得出物块加速度a0的大小为5m/s1B．由图象可知木板与水平面的夹角处于θ1和θ1之间时，随θ增大，摩擦力先沿斜面向下减小后沿斜面向上增大C．由图象可知木板与水平面的夹角大于θ1时，物块所受摩擦力可能为零D．根据题意可以计算当θ=45°时，物块所受摩擦力为N8、用甲、乙两种单色光照射同一金属做光电效应实验，发现光电流与电压的关系如图所示．已知普朗克常量为h，被照射金属的逸出功为W0，遏止电压为Uc，电子的电荷量为e，则下列说法正确的是（）A．甲光的强度小于乙光的强度B．甲光的频率等于乙光的频率C．甲光的频率为D．甲光照射时产生的光电子初动能均为9、一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其p-T图象如图所示．下列判断正确的是（）A．过程ab中气体一定吸热B．过程bc中气体既不吸热也不放热C．过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热D．b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同10、氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于n=3的激发态，在向基态跃迁的过程中，下列说法中正确的是()A．这群氢原子能发出三种频率不同的光，其中n=3能级跃迁到n=2能级所发出光的波长最短B．这群氢原子如果从n=3能级跃迁到n=1能级所发出的光恰好使某金属发生光电效应，则从n=3能级跃迁到n=2能级所发出的光一定不能使该金属发生光电效应现象C．用这群氢原子所发出的光照射逸出功为2.49eV的金属钠，则从金属钠表面所发出的光电子的最大初动能可能为11.11eVD．用这群氢原子所发出的光照射逸出功为2.49eV的金属钠，则从金属钠表面所发出的光电子的最大初动能可能为9.60eV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）一个电压表VA的内阻RA＝1000Ω，量程为1.0V，现要利用电阻箱扩大它的量程，改装成量程为3.0V的电压表.改装后，再用一量程为3.0V的精确的电压表VB对改装后的电压表的所有刻度进行校准.除了这两个电压表VA、VB外，还有下列一些器材：电源E（电动势约为6V，内阻较小）变阻器R（总电阻约10Ω）电阻箱R0（1－9999Ω）电键K导线若干（1）下面是以上器材和两个电压表VA、VB的实物示意图.试在图中画出连线，连成进行校准时的实验电路________.（2）图中电阻箱的取值等于______Ω.12．（12分）某实验小组用图甲所示的装置探究功和动能变化的关系．他们将宽度为d的挡光片固定在小车上，用不可伸长的细线将小车通过一个定滑轮与砝码盘相连，在水平实验台上的A、B两点各安装一个光电门，记录小车通过A、B时的遮光时间．若小车（含挡光片）的质量为M，砝码盘和盘中砝码的总质量为m．（1）实验前，为了消除摩擦力对小车运动的影响，应取下砝码盘，将木板的________（填“左”或“右”）端适当垫高，使小车通过两光电门的_________．（2）在完成（1）的操作后，为确保小车运动中受到的合力与砝码盘中盘中砝码的总重力大致相等，m、M应满足的关系是_________．（3）用游标卡尺测量挡光片的宽度d如图乙所示，则d=_________mm．（4）将小车停在C点，在砝码盘中放上砝码，小车在细线拉动下运动，小车通过A、B时的遮光时间分别为，用刻度尺量得A、B之间的距离为s．已知重力加速度为g，则本实验最终要探究的数学表达式应该是：_________（用代表物理量的字母表示）．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，一边长为l的正方形线圈abcd绕对称轴OO＇在匀强磁场中转动，转速为n=120转/分，若已知边长l=20cm，匝数N=20，磁感应强度B=0.2T，线圈电阻为r=2Ω，引出线的两端分别与相互绝缘的两个半圆形铜环M和N相连．M和N又通过固定的电刷P和Q与电阻R=8Ω相连．在线圈转动过程中，求：（1）从图示位置开始计时的电动势瞬时值表达式；（2）从图所示位置转过90°过程中的平均电流；（3）电阻R的热功率．14．（16分）如图所示,半圆形玻璃砖的半径R=10cm,折射率为n=,直径AB与屏幕MN垂直并接触于A点．激光a以入射角θ1=30°射入玻璃砖的圆心O,在屏幕MN上出现了两个光斑．求这两个光斑之间的距离L．15．（12分）一列波先后通过相距为4m的A、B两点,用时为0.01s,已知A、B两质点运动方向始终相反，问：(1)这列波的波速是多少?(2)这列波的最小频率可能是多少?

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、C【解题分析】试题分析：由于物体a在斜面上下滑，它下滑的加速度a=gsinθ，小于g，而物体b做自由落体运动，加速度为g，故物体的斜面上运动的位移又比自由落体的长，所以三个物体下落的时间不相等，所以三个物体不能同时落地，选项A错误；物体a落地时，物体b已经落到地上了，故三个物体落地前瞬间的动能不相同，选项B错误；重力对三个物体做功W=Gh，物体的G和h均相同，故做功相同，选项C正确；由于时间不相等，故冲量I=Ft不相同，选项D错误。考点：牛顿第二定律，功，冲量等。2、D【解题分析】

A.R是输电线上的电阻，U2是输电线的输送电压，输电线上的电流为：I2且ΔU＝U2B.输电线上损失的功率为：P=I22C.发电厂的输出功率P和输出电压U1不变，且U1U2=I2=PU2U3U4=n3D.变压器均为理想变压器，根据能量守恒可得：无论用户端的负载如何变化，始终有：P1＝P2，即I1U1＝I2U2，故D正确；3、D【解题分析】

电磁波的传播不需要介质，机械波的传播需要介质．故A错误．当发射电路的电磁振荡停止了，只是不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会立即消失，还要继续传播一段时间，故B错误；雷达发射的是直线性能好、反射性能强的微波，故C错误；根据麦克斯韦电磁场理论，电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波是横波，选项D正确；故选D.4、B【解题分析】

光由空气射向玻璃，一部分反射回空气，反射角等于入射角；一部分折射进入玻璃，因玻璃是光密介质，则折射角小于入射角，故B正确；故选B。点睛：光由光疏介质射向光密介质不可能发生全反射，即在界面同时发生折射和反射。若是从玻璃射向空气则要考虑是否发生全反射然后确定光路图。5、D【解题分析】试题分析：动量（国际单位制中的单位为kg•m/s）表示为物体的质量和速度的乘积，是与物体的质量和速度相关的物理量，指的是这个物体在它运动方向上保持运动的趋势．动量也是矢量，它的方向与速度的方向相同．动量是质量与速度的乘积，所以速度大，动量不一定大，同理，质量大，动量也不一定大，故AB错误；动量是矢量，它的方向与速度的方向相同，速度方向不相同，则动量一定相等，故C错误；动量是质量与速度的乘积，速度相等，那么质量大的物体动量一定大，故D正确．6、A【解题分析】

圆环从a摆向b向下运动的过程中，向里的磁通量增大，根据楞次定律可得感应电流产生的磁场的方向向外，所以感应电流的方向是逆时针的方向；在两个磁场的交界处，向外的磁场开始增加，开始通过圆环的合磁场向里减少，根据楞次定律可得感应电流产生的磁场的方向向里，所以感应电流的方向是顺时针方向；之后合磁场向外增加，感应电流产生的磁场的方向向里，感应电流的方向是顺时针方向；圆环完全进入右侧的磁场后，磁场的方向向外，向右运动的过程中向外的磁通量减小，感应电流产生的磁场的方向向外，感应电流的方向为逆时针的方向。选项A正确，BCD错误。故选A。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θ=0°时，木板水平放置，物块在水平方向受到拉力F和滑动摩擦力f作用，已知F=8N，滑动摩擦力f=μN=μmg，所以根据牛顿第二定律物块产生的加速度：a0==6m/s1，故A错误；根据图象可知，当斜面倾角为θ1时，摩擦力沿斜面向下，当斜面倾角为θ1时，摩擦力沿斜面向上，则夹角大于θ1时，物块所受摩擦力一定沿木板向上；当斜面倾角在θ1和θ1之间时，随θ增大，摩擦力先沿斜面向下减小后沿斜面向上增大，故B正确、C错误；当θ=45°时，重力沿斜面的分量F1=mgsin45°=10×N=5N＜8N，最大静摩擦力fm=μmgcos45°=N，因为8﹣5＜，所以此时物块处于静止状态，受到静摩擦力，则f=（8﹣5）N，故D正确．故选BD．【题目点拨】本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用；对于图象问题，我们学会“五看”，即：看坐标、看斜率、看面积、看交点、看截距；了解图象的物理意义是正确解题的前提．8、BC【解题分析】根据光的强度越强，则光电子数目越多，对应的光电流越大，即可判定甲光的强度较大；故A错误；根据eUc=hγ0=hγ-W0，由于Uc相同，因此两种光的频率相等，故B正确；由光电效应方程=eUc=hγ-W0，那么乙光的频率：γ=；故C正确．由图可知，遏止电压为Uc，可知甲光照射时产生的光电子初动能中．最大的为eUc，而不是均为eUc．故D错误；故选BC．9、AD【解题分析】

由图示可知，ab过程，气体压强与热力学温度成正比，则气体发生等容变化，气体体积不变，外界对气体不做功，气体温度升高，内能增大，由热力学第一定律可知，气体吸收热量，故A正确；由图示图象可知，bc过程气体发生等温变化，气体内能不变，压强减小，由玻意耳定律可知，体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律△U=Q+W可知，气体吸热，故B错误；由图象可知，ca过程气体压强不变，温度降低，由盖吕萨克定律可知，其体积减小，外界对气体做功，W＞0，气体温度降低，内能减少，△U＜0，由热力学第一定律可知，气体要放出热量，过程ca中外界对气体所做的功小于气体所放热量，故C错误；由图象可知，bc过程气体发生等温变化，气体内能不变，压强减小，由玻意耳定律可知，体积增大，b、c状态气体的分子数密度不同，b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同，故D正确。10、BD【解题分析】根据在跃迁过程中hv=E2-E1可以计算出各能级差的大小，就可判断频率的大小．已知从n=3能级跃迁到n=1时能级差最大，因此所发出的光的频率最大，波长最短．A错误；从n=3到n=1的跃迁的能级差大于从n=3到n=2的能级差，则如果从n=3能级跃迁到n=1能级所发出的光恰好使某金属发生光电效应，则从n=3能级跃迁到n=2所发出的光一定不能发生光电效应．故B正确；从n=3跃迁到n=1所发出的光能量最大，光照射逸出功为2.49eV的金属钠，所发出的光电子的初动能最大，根据爱因斯坦光电效应方程得，EK=hγ-W=（E3-E1）-W=[-1.51-（-13.6）]-2.49=9.60eV．故C错误，D正确．故选BD．点睛：本题以氢原子的能级图为背景进行命题，考查了氢原子的跃迁、光电效应、爱因斯坦的光电方程等知识.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）（2）2000【解题分析】

（1）因为改装后的电压表需要校对先必须将电压表V1与电压表V2并联，以保证两表的读数始终相等，则电压表VA的读数必须从零开始，故变阻器应采用分压接法．实物图如图所示：

（2）串联电路的分压规律可求出串联电阻的阴值：即

R0＝(n−1)RA＝(−1)RA＝2000Ω12、左遮光时间相等9.30【解题分析】（1）实验前应将木板左端略微抬高，使小车通过两光电门的遮光时间相等的目的是平衡摩擦力，小车受到的拉力等于其合力，细线的拉力对小车做的功等于合力对小车做的功；（2）只有当M远大于m时，砝码盘和盘中砝码的重力才等于绳子的拉力，即满足M远大于m时可以用砝码盘和盘中砝码的重力做的功代替小车合力做的功；（3）游标卡尺的主尺示数为0.9cm=9mm，游标尺示数为6×0.05mm=0.30mm，则挡光片的宽度d=9mm+0.30mm=9.30mm(4).A至B过程中小车的合外力做功等于砝码盘和盘中砝码受到的重力做