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(cè)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(cè)試試題請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)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(xiě)在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫(xiě)在試題卷、草稿紙上均無(wú)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(guò)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(duì)小球的平均作用力大小為90ND．地面對(duì)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(duì)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(duì)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(cè)火星時(shí)，載著登陸艙的探測(cè)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T(mén)1，登陸艙的探測(cè)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T(mén)5、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(shuō)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(zhǎng)越長(zhǎng)，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(shuō)法中，正確的是A．摩擦起電創(chuàng)造了電荷B．絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒能吸引鐵釘C．普通驗(yàn)電器能直接檢測(cè)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(duì)的得5分，選對(duì)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(wú)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(chǎng)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(guò)程中A．小物塊所受到的摩擦力逐漸變小B．M點(diǎn)的電勢(shì)一定低于N點(diǎn)的電勢(shì)C．小物塊具有的電勢(shì)能逐漸增大D．小物塊電勢(shì)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(cè)定了電子電荷量，且提出了“棗糕模型”B．盧瑟福通過(guò)對(duì)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(wú)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(jí)示意圖，一群氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)，在向較低能級(jí)躍遷的過(guò)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(shuō)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(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)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(cè)力計(jì)分別鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長(zhǎng)，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(cè)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(cè)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(cè)力計(jì)，通過(guò)細(xì)繩套拉橡皮條使其伸長(zhǎng)，讀出彈簧測(cè)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(hào)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(chē)，B為裝有砝碼的小盤(pán)，C為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板，小車(chē)通過(guò)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(chē)的質(zhì)量為m1，小盤(pán)(及砝碼)的質(zhì)量為m2.(1)下列說(shuō)法正確的是________A．為平衡小車(chē)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(pán)(及砝碼)的情況下使小車(chē)恰好做勻速運(yùn)動(dòng)B．每次改變小車(chē)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(mén)，且間距x1、

x2、

x3、

x4、x5、x6已量出，則計(jì)算小車(chē)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(chē)質(zhì)量不變的情況下，通過(guò)多次改變砝碼重力，作出小車(chē)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(chē)質(zhì)量為_(kāi)________kg，小盤(pán)的質(zhì)量為_(kāi)_________kg．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(4)如果砝碼的重力越來(lái)越大，小車(chē)的加速度不能無(wú)限制地增加，會(huì)趨近于某一極限值，此極限值為_(kāi)_______．四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)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(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(chǎng)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(cè)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(guò)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(shuō)明A→B過(guò)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(qǐng)?jiān)趫D乙坐標(biāo)系中，作出由狀態(tài)A經(jīng)過(guò)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(xiě)出分析過(guò)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(duì)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(duì)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(guò)隔離法和整體法求出A、B不發(fā)生相對(duì)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(guò)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(méi)有穿過(guò)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(wàn)有引力提供向心力得GMm1r12=mB、由于火星的半徑未知，則無(wú)法求出星球表面的重力加速度，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)萬(wàn)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(wàn)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(wàn)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(wàn)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(zhǎng)越長(zhǎng)，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(méi)有創(chuàng)造電荷，A錯(cuò)誤。B.絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒能夠帶靜電，可以吸引紙屑，無(wú)法吸引鐵釘，B錯(cuò)誤。C.驗(yàn)電器只能檢測(cè)物體是否帶電，無(wú)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(duì)的得5分，選對(duì)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(guò)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(shì)越低，故M點(diǎn)電勢(shì)低于N點(diǎn)電勢(shì)，故B正確；

C.由于小物塊由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，因此一定受到庫(kù)侖斥力作用，此力對(duì)物塊做正功，電勢(shì)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(méi)有變化，根據(jù)動(dòng)能定理可知電場(chǎng)力所做正功和克服摩擦力做功相等，所以電勢(shì)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(cè)定了電子電荷量，故A錯(cuò)誤；B.盧瑟福通過(guò)對(duì)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(duì)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(jí)躍遷的過(guò)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(ài)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(jí)間躍遷輻射或吸收光子的能量等于兩能級(jí)間的能級(jí)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(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、(1)CE(2)在C中未記下兩細(xì)繩套的方向E中未說(shuō)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(shuō)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(shuō)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(wú)遺漏或缺陷，因此掌握實(shí)驗(yàn)原理是解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)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(guò)重力沿斜面向下的分力來(lái)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(chē)質(zhì)量后，無(wú)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(chē)提供加速度，整體分析有：，設(shè)繩子拉力為T(mén)，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(pán)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(chē)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(pán)質(zhì)量kg．（4）當(dāng)砝碼質(zhì)量不斷增大時(shí)，對(duì)系統(tǒng)整體分析，根據(jù)牛頓第二定律可知，小車(chē)加速度，由數(shù)學(xué)知識(shí)取極限可知當(dāng)越來(lái)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(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13、(1)負(fù)電