北京市東城區(qū)第五十五中學(xué)2024屆高二物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

北京市東城區(qū)第五十五中學(xué)2024屆高二物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、質(zhì)量為0.1kg的彈性小球從高為1.15m處自由下落，與水平地面碰撞后彈回到0.8m高處，碰撞時(shí)間為0.01s，重力加速度為10m/s1．小球與地面碰撞過程中，（）A．小球的動(dòng)量變化量大小為零B．小球的動(dòng)量變化量大小0.5kgC．地面對小球的平均作用力大小為90ND．地面對小球的平均作用力大小為91N2、如圖所示，A、B兩物體的質(zhì)量分別為2kg和1kg，靜止疊放在水平地面上．A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.8，B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4.最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為10m/s2.現(xiàn)對A施加一水平拉力F，不計(jì)空氣阻力，則()A．當(dāng)F＝17N時(shí)，物體A的加速度大小為0.5m/s2B．當(dāng)F＝21N時(shí)，物體A的加速度大小為3m/s2C．當(dāng)F＝22N時(shí)，A相對B滑動(dòng)D．當(dāng)F＝39N時(shí)，B的加速度為9m/s23、盧瑟福根據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。能大致反映粒子散射特點(diǎn)的是圖（）A． B． C． D．4、設(shè)想探測火星時(shí)，載著登陸艙的探測飛船在以火星中心為圓心，半徑為r1的圓軌道上運(yùn)動(dòng)，周期為T1，登陸艙的探測飛船的總質(zhì)量為m1。隨后登陸艙脫離飛船，變軌到離星球更近的半徑為r2的圓軌道上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)登陸艙的質(zhì)量為m2。則A．火星的質(zhì)量為M=B．火星表面的重力加速度為'C．登陸艙在r1與r2軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小之比為vD．登陸艙在半徑為r2軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T5、現(xiàn)用某一光電管進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)用某一頻率的光照射時(shí)，有光電流產(chǎn)生．關(guān)于光電效應(yīng)及波粒二象性，下列說法正確的是A．保持入射光的頻率不變，入射光的光強(qiáng)變大，光電流變大B．光的波長越長，其粒子性越顯著；頻率越高，其波動(dòng)性越顯著C．入射光的頻率變高，光強(qiáng)不變，光電子的最大初動(dòng)能不變D．保持入射光的光強(qiáng)不變，不斷減小入射光的頻率，始終有光電流產(chǎn)生6、下列關(guān)于靜電的說法中，正確的是A．摩擦起電創(chuàng)造了電荷B．絲綢摩擦過的玻璃棒能吸引鐵釘C．普通驗(yàn)電器能直接檢測物體帶有何種性質(zhì)的電荷D．電荷量存在某最小值二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，在粗糙絕緣水平面上固定一負(fù)點(diǎn)電荷Q，在M點(diǎn)無初速度釋放一帶有恒定電荷量的小物塊，小物塊在Q的電場中運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)靜止，則從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中A．小物塊所受到的摩擦力逐漸變小B．M點(diǎn)的電勢一定低于N點(diǎn)的電勢C．小物塊具有的電勢能逐漸增大D．小物塊電勢能變化量的大小一定等于克服摩擦力做的功8、以下關(guān)于物理學(xué)史的敘述，符合實(shí)際的有（）A．康普頓發(fā)現(xiàn)了電子，并測定了電子電荷量，且提出了“棗糕模型”B．盧瑟福通過對α粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型C．玻爾根據(jù)光的波粒二象性，大膽提出假設(shè)，認(rèn)為實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性D．普朗克為了解釋黑體輻射現(xiàn)象，第一次提出了能量量子化理論9、如圖所示，一根豎直的彈簧支持著一倒立氣缸的活塞，使氣缸懸空靜止．設(shè)活塞與氣缸壁之間無摩擦而且可以自由移動(dòng)，缸壁導(dǎo)熱性能良好，從而使缸內(nèi)氣體總能和外界大氣溫度相同，則下述結(jié)論正確的是（）A．若外界大氣壓增大，則氣缸上底面離地面高度將減小B．若外界大氣壓增大，則彈簧將縮短一些C．若氣溫升高，則氣缸上底面離底面高度將減小D．若氣溫升高，則氣缸上底面離地面高度將增大10、如圖所示為氫原子的能級示意圖，一群氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)，在向較低能級躍遷的過程中向外發(fā)出光子，并用這些光照射逸出功為2.49eV的金屬鈉，下列說法正確的是（）A．這群氫原子能發(fā)出3種不同頻率的光B．這群氫原子能發(fā)出2種不同頻率的光C．金屬鈉發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能9.60eVD．金屬鈉發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能2.49eV三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學(xué)做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)時(shí)，主要步驟是：A．在桌上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；B．用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn)，在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩，細(xì)繩的另一端系著繩套；C．用兩個(gè)彈簧測力計(jì)分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O．記錄下O點(diǎn)的位置，讀出兩個(gè)彈簧測力計(jì)的示數(shù)；D．按選好的標(biāo)度，用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧測力計(jì)的拉力F1和F2的圖示，并用平行四邊形定則求出合力F；E．只用一只彈簧測力計(jì)，通過細(xì)繩套拉橡皮條使其伸長，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向，按同一標(biāo)度作出這個(gè)力F′的圖示；F．比較F′和F的大小和方向，看它們是否相同，得出結(jié)論．上述步驟中有重要遺漏的步驟的序號及遺漏的內(nèi)容分別是和．12．（12分）如圖甲為“探究加速度與物體受力與質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置圖.圖中A為小車，B為裝有砝碼的小盤，C為一端帶有定滑輪的長木板，小車通過紙帶與電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相連，計(jì)時(shí)器接50Hz交流電，小車的質(zhì)量為m1，小盤(及砝碼)的質(zhì)量為m2.(1)下列說法正確的是________A．為平衡小車與水平木板之間摩擦力，應(yīng)將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高，在不掛小盤(及砝碼)的情況下使小車恰好做勻速運(yùn)動(dòng)B．每次改變小車質(zhì)量時(shí)，應(yīng)重新平衡摩擦力C．本實(shí)驗(yàn)m2應(yīng)遠(yuǎn)大于m1D．在用圖像探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，應(yīng)作圖像(2)實(shí)驗(yàn)中，得到一條打點(diǎn)的紙帶，如圖所示，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，且間距x1、

x2、

x3、

x4、x5、x6已量出，則計(jì)算小車加速度的表達(dá)式為a=___________；(3)某同學(xué)在平衡摩擦力后，保持小車質(zhì)量不變的情況下，通過多次改變砝碼重力，作出小車加速度a與砝碼重力F的圖象如圖所示，若牛頓第二定律成立，重力加速度g=10m/s2，則小車質(zhì)量為_________kg，小盤的質(zhì)量為__________kg．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(4)如果砝碼的重力越來越大，小車的加速度不能無限制地增加，會(huì)趨近于某一極限值，此極限值為________．四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）一帶電微粒在如圖所示的正交勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中的豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求：(1)該帶電微粒的電性？(2)該帶電微粒的旋轉(zhuǎn)方向？(3)若已知圓的半徑為r，電場強(qiáng)度的大小為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，重力加速度為g，則線速度為多少？14．（16分）用頻率為ν0的光照射某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，測出光電流i隨電壓U的變化圖象如圖所示，已知普朗克常量為h，電子的帶電量為e，求：①照射在金屬表面上的這束光的最小功率P；②該金屬的極限頻率νc．15．（12分）圖甲是一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變成狀態(tài)C的V-T圖象。已知?dú)怏w在狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng)是。(1)說明A→B過程中壓強(qiáng)變化的情形，并根據(jù)圖象提供的信息，計(jì)算圖中的溫度值；(2)請?jiān)趫D乙坐標(biāo)系中，作出由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的p-T圖象，并在圖象相應(yīng)位置上標(biāo)出字母A、B、C，同時(shí)寫出分析過程。

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解題分析】

AB．由于小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，則其與水平面碰撞前的速度為：v1=2gh1=5m/s，方向豎直向下；所以與水平面碰撞前的動(dòng)量為：p1=mCD．根據(jù)動(dòng)量定理，合外力的沖量等于物體動(dòng)量的變化，小球所受外力有重力mg和水平面對它的彈力N，向上為正方向，因此：N-mgt=Δp，得：N=mg+Δpt=91N2、B【解題分析】A與B間的最大摩擦力為：fA=μ1mAg=0.8×2×10N=16N

B與地面間的摩擦力為：f=μ2（mA+mB）g=12N

B的最大加速度為am，則有：fA-f=mBam，

解得：am對A分析，當(dāng)A的加速度大于4m/s2時(shí)，AB發(fā)生滑動(dòng)，此時(shí)的拉力為F，則F-fA=mAam，解得F=24N，當(dāng)F=17N時(shí)，AB以共同的加速度運(yùn)動(dòng)，此時(shí)的加速度為：a共＝F-fmA點(diǎn)睛：本題考查了摩擦力的計(jì)算和牛頓第二定律的綜合運(yùn)用，解決本題的突破口在于通過隔離法和整體法求出A、B不發(fā)生相對滑動(dòng)時(shí)的最大拉力。3、B【解題分析】

根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)，盧瑟福在1911年提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型；他認(rèn)為：原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核上，原子中的大部分空間都是空的，所以大多數(shù)的α粒子都能穿過原子的空間，只有少數(shù)運(yùn)動(dòng)軌跡靠近原子核的α粒子，才出現(xiàn)較大角度的偏轉(zhuǎn)。由此，結(jié)合α粒子散射實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)可知，AD錯(cuò)誤；C選項(xiàng)的α粒子都沒有穿過原子核而發(fā)生偏轉(zhuǎn)，與題意不符，C錯(cuò)誤，B選項(xiàng)符合題意。4、A【解題分析】A、根據(jù)萬有引力提供向心力得GMm1r12=mB、由于火星的半徑未知，則無法求出星球表面的重力加速度，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)萬有引力提供向心力得GMmr2=mv2r，解得v=GMr，登陸艙在r1與D、根據(jù)萬有引力提供向心力得GMmr2=m4π2T2r，解得故選A。【題目點(diǎn)撥】本題主要抓住萬有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力并由此根據(jù)半徑關(guān)系判定描述圓周運(yùn)動(dòng)物理量的大小關(guān)系，掌握萬有引力提供向心力這一理論，并能靈活運(yùn)用。5、A【解題分析】

A.保持入射光的頻率不變，入射光的光強(qiáng)變大，飽和光電流變大，因?yàn)轱柡凸怆娏髋c入射光的強(qiáng)度成正比，A正確．B.光的波長越長，越容易發(fā)生干涉、衍射等現(xiàn)象，其波動(dòng)性越顯著，頻率越高，能量越高，其粒子性越顯著；B錯(cuò)誤．C.根據(jù)光電效應(yīng)的規(guī)律，光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的增大而增大，所以入射光的頻率變高，光電子的最大初動(dòng)能變大，C錯(cuò)誤．D.如果入射光的頻率小于極限頻率將不會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，不會(huì)有光電流產(chǎn)生，D錯(cuò)誤．6、D【解題分析】

A.摩擦起電的本質(zhì)是電荷的轉(zhuǎn)移，并沒有創(chuàng)造電荷，A錯(cuò)誤。B.絲綢摩擦過的玻璃棒能夠帶靜電，可以吸引紙屑，無法吸引鐵釘，B錯(cuò)誤。C.驗(yàn)電器只能檢測物體是否帶電，無法確定帶有何種性質(zhì)的電荷，C錯(cuò)誤。D.電荷量存在最小值即元電荷，任何帶電體的電量均為元電荷的整數(shù)倍，D正確。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BD【解題分析】

A.從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中，小物塊所受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力保持不變，故A錯(cuò)誤；B.Q為負(fù)電荷，越靠近負(fù)電荷電勢越低，故M點(diǎn)電勢低于N點(diǎn)電勢，故B正確；

C.由于小物塊由靜止開始運(yùn)動(dòng)，因此一定受到庫侖斥力作用，此力對物塊做正功，電勢能減小，故C錯(cuò)誤；D.由于小物塊始末動(dòng)能都為零，因此動(dòng)能沒有變化，根據(jù)動(dòng)能定理可知電場力所做正功和克服摩擦力做功相等，所以電勢能變化量的大小一定等于克服摩擦力做的功，故D正確。8、BD【解題分析】

A.湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，密立根測定了電子電荷量，故A錯(cuò)誤；B.盧瑟福通過對α粒子散射實(shí)驗(yàn)的研究，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故B正確；C.德布羅意根據(jù)光的波粒二象性，大膽提出假設(shè)，認(rèn)為實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性，故C錯(cuò)誤。D.普朗克為了解釋黑體輻射現(xiàn)象，第一次提出了能量量子化理論，故D正確；9、AD【解題分析】外界大氣壓增大時(shí)，氣體體積減小，但對于整個(gè)系統(tǒng)，彈簧的彈力恒等于系統(tǒng)的總重量，彈簧的形變量不變，故AB錯(cuò)誤；若氣溫升高，缸內(nèi)氣體做等壓變化，根據(jù)：，當(dāng)溫度升高時(shí)，氣體體積增大，氣缸上升，則氣缸的上底面距地面的高度將增大，故C錯(cuò)誤，D正確．所以D正確，ABC錯(cuò)誤．10、AC【解題分析】一群氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)，在向較低能級躍遷的過程，能發(fā)出種不同頻率的光，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；其中從第3激發(fā)態(tài)→第1激發(fā)態(tài)，放出光子的能量最大，為△E=E3-E1=（-1.51eV）-（-13.6eV）=12.19eV＞2.49eV；光子能量大于逸出功的會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程，可知金屬鈉發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能：EKm=hv-W1=12.19eV-2.49eV=9.61eV；選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；故選AC.

點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道能級間躍遷輻射或吸收光子的能量等于兩能級間的能級差，以及掌握光電效應(yīng)方程EKm=hv-W1．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、(1)CE(2)在C中未記下兩細(xì)繩套的方向E中未說明是否把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到了同一位置O【解題分析】本實(shí)驗(yàn)為了驗(yàn)證力的平行四邊形定則，采用的方法是作力的圖示法，作出合力的理論值和實(shí)際值，然后進(jìn)行比較，得出結(jié)果．所以，實(shí)驗(yàn)時(shí)，除記錄彈簧秤的示數(shù)外，還要記下兩條細(xì)繩的方向，以便確定兩個(gè)拉力的方向，這樣才能作出拉力的圖示．步驟C中未記下兩條細(xì)繩的方向；步驟E中未說明把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到位置O．故答案是：（1）CE，（2）C中未記下兩條細(xì)繩的方向；E中未說明把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到位置O．本實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵理解實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析實(shí)驗(yàn)步驟中有無遺漏或缺陷，因此掌握實(shí)驗(yàn)原理是解決實(shí)驗(yàn)問題的關(guān)鍵．12、AD1.10.063g(10m/s1)【解題分析】試題分析：（1）“探究加速度與物體受力和質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，為了消除摩擦力的影響，通過重力沿斜面向下的分力來平衡摩擦力，故將木板帶滑輪的一端墊高，故A錯(cuò)誤；因摩擦因數(shù)不變，改變小車質(zhì)量后，無需重新平衡摩擦力，故B錯(cuò)誤；本實(shí)驗(yàn)中繩子的拉力為小車提供加速度，整體分析有：，設(shè)繩子拉力為T，分析砝碼受力有：，解得拉力，由此可知，只有當(dāng)m1遠(yuǎn)大于m1時(shí)，繩子的拉力才近似等于盤和砝碼的總重力，故C正確；由牛頓第二定律可知，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)做圖像，故D錯(cuò)誤；（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式可得逐差公式，故在本題中有，故有a=（3）根據(jù)牛頓第二定律可知故有，即圖像斜率表示小車質(zhì)量的倒數(shù)，取點(diǎn)代入數(shù)據(jù)可得kg=1.0kg，同理計(jì)算縱截距求得小盤質(zhì)量kg．（4）當(dāng)砝碼質(zhì)量不斷增大時(shí)，對系統(tǒng)整體分析，根據(jù)牛頓第二定律可知，小車加速度，由數(shù)學(xué)知識取極限可知當(dāng)越來越大時(shí)=10m/s1．考點(diǎn)：“探究加速度與物體受力和質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(1)負(fù)電