2024屆北京西城長(zhǎng)安中學(xué)物理高二第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)試題含解析

2024屆北京西城長(zhǎng)安中學(xué)物理高二第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)試題注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請(qǐng)務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請(qǐng)認(rèn)真核對(duì)監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動(dòng)，請(qǐng)用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無(wú)效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號(hào)等須加黑、加粗．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、根據(jù)玻爾理論，氫原子的能級(jí)公式為En＝(n為能級(jí)，A為基態(tài)能量)，一個(gè)氫原子中的電子從n＝4的能級(jí)直接躍遷到基態(tài)，在此過(guò)程中()A．氫原子輻射一個(gè)能量為的光子B．氫原子輻射一個(gè)能量為－的光子C．氫原子輻射一系列頻率的光子，其中頻率最大的光子能量為D．氫原子輻射一系列頻率的光子，其中頻率最大的光子能量為－2、對(duì)于任何一種金屬。必須滿足下列哪種條件，才能發(fā)生光電效應(yīng)（）A．入射光的頻率小于某一極限頻率B．人射光的強(qiáng)度大于某一極限強(qiáng)度C．人射光的波長(zhǎng)小于某一極限波長(zhǎng)D．入射光照射時(shí)間大于某一極限時(shí)間3、下列有關(guān)熱學(xué)的敘述中，正確的是（）A．同一溫度下，無(wú)論是氫氣還是氮?dú)?，它們分子速率都呈現(xiàn)出“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律，且分子平均速率相同B．在絕熱條件下壓縮理想氣體，則其內(nèi)能不一定增加C．布朗運(yùn)動(dòng)是指懸浮在液體中的花粉分子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)D．液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，故液體表面存在張力4、如圖甲為風(fēng)速測(cè)量?jī)x的簡(jiǎn)易模型，在風(fēng)力的作用下，風(fēng)葉通過(guò)桿帶動(dòng)與其固定在一起的永磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)，假設(shè)桿的轉(zhuǎn)速與風(fēng)速成正比，在某一風(fēng)速作用下，線圈中產(chǎn)生的正弦式電流如圖乙所示，下列說(shuō)法中正確的是A．風(fēng)葉帶動(dòng)桿的轉(zhuǎn)速為10r/sB．電流的表達(dá)式為i=C．風(fēng)速加倍時(shí)線圈中電流的有效值為0.62D．風(fēng)速加倍時(shí)電流的表達(dá)式為i=1.25、質(zhì)譜儀是測(cè)量帶電粒子的比荷和分析同位素的重要工具．如圖所示，帶電粒子從容器下方的小孔飄入電勢(shì)差為的加速電場(chǎng)，其初速度幾乎為零，然后經(jīng)過(guò)沿著與磁場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，最后打到照相底片上．現(xiàn)有某種元素的三種同位素的原子核由容器進(jìn)入質(zhì)譜儀，最后分別打在底片、、三個(gè)位置．不計(jì)粒子重力．則打在處的粒子()A．質(zhì)量最小 B．比荷最小 C．動(dòng)能最小 D．動(dòng)量最小6、某質(zhì)點(diǎn)在F1、F2和F3三個(gè)共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài)，各力的方向所在直線如圖所示，各力的矢量起點(diǎn)均在O點(diǎn)，終點(diǎn)未畫出。若sin37°=0.6，sin53°=0.8，則各力的大小關(guān)系（）A．F1：F2：F3=3：4：5 B．F1：F2：F3=4：3：5C．F1：F2：F3=5：3：4 D．F1：F2：F3=5：4：3二、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、人工放射性同位素被廣泛應(yīng)用，是因?yàn)锳．放射性同位素的半衰期比較短B．放射性同位素放射強(qiáng)度容易控制C．放射性同位素的射線具有較強(qiáng)的殺傷力，能用來(lái)治療癌癥、滅菌消毒等D．放射性同位素作為示蹤劑時(shí)由于其放射性對(duì)人體有害故一定不能對(duì)人體使用8、如圖所示，在水平面上放置一傾角為θ的光滑斜面，斜面上用勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接一質(zhì)量為m的小木塊，輕彈簧連在斜面頂端，開(kāi)始系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)使斜面從靜止開(kāi)始緩慢向左加速，加速度從零開(kāi)始緩慢增大到某一值，然后保持此值恒定，木塊最終穩(wěn)定在某一位置(彈簧處在彈性限度內(nèi))．斜面從靜止開(kāi)始向左加速到加速度達(dá)到最大值的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是A．木塊的重力勢(shì)能一直減小B．木塊的機(jī)械能一直增加C．木塊的加速度大小可能為D．彈簧的彈性勢(shì)能一直增加9、有關(guān)下列四幅圖的說(shuō)法正確的是（）A．甲圖中，球m1以速度v碰撞靜止球m2，若兩球質(zhì)量相等，碰后m2的速度一定為vB．乙圖中，在光顏色保持不變的情況下，入射光越強(qiáng)，飽和光電流越大C．丙圖中，射線甲由β粒子組成，射線乙為γ射線，射線丙由α粒子組成D．丁圖中，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于重核裂變10、如圖，一平行板電容器連接在直流電源上，電容器的極板水平，兩微粒a、b所帶電荷量大小相等、符號(hào)相反，使它們分別靜止于電容器的上、下極板附近，與極板距離相等?，F(xiàn)同時(shí)釋放a、b，它們由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在隨后的某時(shí)刻t，a、b經(jīng)過(guò)電容器兩極板間下半?yún)^(qū)域的同一水平面（如圖中虛線所示），a、b間的相互作用和重力可忽略。下列說(shuō)法正確的是（）A．a(chǎn)的質(zhì)量比b的大 B．在t時(shí)刻，a的動(dòng)能比b的大C．在t時(shí)刻，a和b的電勢(shì)能相等 D．在t時(shí)刻，a和b的動(dòng)量大小相等三、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(guò)程。11．（6分）（1）在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)組裝了如圖所示的裝置．關(guān)于平衡摩擦力的操作過(guò)程，下列說(shuō)法中正確的是_________；A．應(yīng)將長(zhǎng)木板的右端適當(dāng)墊高B．應(yīng)將重物通過(guò)細(xì)線與小車相連C．應(yīng)將紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并與小車相連D．如果小車在長(zhǎng)木板上能保持靜止，就表明己經(jīng)平衡了摩擦力（2）下面有4條用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（所用的交流電頻率為50Hz）打出的紙帶1、2、3、4，其中有兩條分別是做“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”、“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)得到的，某同學(xué)在每條紙帶上取了點(diǎn)跡清晰連續(xù)的4個(gè)點(diǎn)A、B、C、D，用刻度尺分別測(cè)出相鄰兩個(gè)點(diǎn)間距離如表，則：紙帶AB/cmBC/cmCD/cm11.141.361.5821.621.721.9232.102.492.8843.563.563.56紙帶1通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度為_(kāi)_______m/s（保留3位有效數(shù)字）；紙帶_______（填“1”、“2”、“3”或“4”）是“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)得到的；紙帶________（填“1”、“2”、“3”或“4”）是“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)得到的12．（12分）利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以測(cè)定瞬時(shí)速度和重力加速度．實(shí)驗(yàn)器材有：固定在底座上帶有刻度的豎直鋼管，鋼球吸附器（可使鋼球在被吸附后由靜止開(kāi)始下落），兩個(gè)光電門（可用于測(cè)量鋼球從第一光電門到第二光電門的時(shí)間間隔），接鋼球用的小網(wǎng)．實(shí)驗(yàn)步驟如下：A．如圖所示安裝實(shí)驗(yàn)器材．B．釋放小球，記錄小球從第一光電門到第二光電門的高度差h和所用時(shí)間t，并填入設(shè)計(jì)好的表格中．C．保持第一個(gè)光電門的位置不變，改變第二個(gè)光電門的位置，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟B．求出鋼球在兩光電門間運(yùn)動(dòng)的平均速度．D．根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出圖象，并得到斜率k和截距b．根據(jù)以上內(nèi)容，回答下列問(wèn)題：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的圖象，可以求出重力加速度為g=______，鋼球通過(guò)第一個(gè)光電門時(shí)的速度為v1=________．（2）如果步驟C中改為保持第二個(gè)光電門的位置不變，改變第一個(gè)光電門的位置，其余的實(shí)驗(yàn)過(guò)程不變，同樣可以得到相應(yīng)的圖象，以下四個(gè)圖象中符合規(guī)律的是______．A．B．C．D．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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，一圓柱形氣缸沿水平方向固定在桌面上，一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉其中．已知?dú)飧妆趯?dǎo)熱良好，活塞可沿汽缸壁無(wú)摩擦的滑動(dòng)．開(kāi)始時(shí)氣體壓強(qiáng)為P，活塞內(nèi)表面相對(duì)氣缸底部的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，外界溫度為T0，現(xiàn)用一質(zhì)量為m的重錘通過(guò)繩子跨過(guò)滑輪連接活塞，重新平衡后，重錘下降h．已知外界大氣的壓強(qiáng)始終保持不變，重力加速度大小為g.

求：(1)

活塞的橫截面積．(2)

若此后外界的溫度變?yōu)門，則重新達(dá)到平衡后氣缸內(nèi)氣柱的長(zhǎng)度變?yōu)槎嗌?14．（16分）在如圖甲所示的電路中，螺線管匝數(shù)n=1000匝，橫截面積S=10cm1．螺線管導(dǎo)線電阻r=1.0，R1=3.0，R1=4.0，C=30μF．在一段時(shí)間內(nèi)，穿過(guò)螺線管的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B按如圖乙所示的規(guī)律變化．求：（1）求螺線管中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；（1）S斷開(kāi)后，求流經(jīng)R1的電量．15．（12分）一列在介質(zhì)中沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，在t=0時(shí)刻的波形圖如圖所示，此時(shí)坐標(biāo)為(1cm，0)的質(zhì)點(diǎn)A剛好開(kāi)始振動(dòng)．在=0.45s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)A恰好第三次到達(dá)波峰質(zhì)點(diǎn)Q的坐標(biāo)是(-4cm，0).求：①質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期．②這列波的傳播速度．③從波剛傳到A開(kāi)始計(jì)時(shí)，求Q點(diǎn)第一次出現(xiàn)波峰需要的時(shí)間．

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、B【解題分析】一個(gè)氫原子中的電子從n=4的能級(jí)直接躍遷到基態(tài)的過(guò)程中，只能向外輻射一個(gè)光子；由玻爾理論可知輻射的光子的能量：△E＝E4?E1＝．故B正確，ACD錯(cuò)誤．故選B．點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷，輻射光子，從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷，吸收光子；注意題中給的“一個(gè)氫原子”與“大量的氫原子”向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射的光子是對(duì)應(yīng)于“一個(gè)”與“一系列”．2、C【解題分析】

AC．發(fā)生光電效應(yīng)的條件是當(dāng)入射光的頻率大于金屬的極限頻率，或入射光的波長(zhǎng)小于金屬的極限波長(zhǎng)，故A錯(cuò)誤，C正確；

BD．能否發(fā)生光電效應(yīng)與入射光的強(qiáng)度以及照射時(shí)間無(wú)關(guān)，故BD錯(cuò)誤。

故選C。3、D【解題分析】

A.同一溫度下，無(wú)論是氫氣還是氮?dú)猓鼈兎肿铀俾识汲尸F(xiàn)出“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律，且分子平均動(dòng)能相同，由于分子質(zhì)量不同，則分子平均速率不同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.在絕熱條件下壓縮理想氣體，外界對(duì)氣體做功，根據(jù)?U=W+Q可知其內(nèi)能一定增加，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.布朗運(yùn)動(dòng)是指懸浮在液體中的花粉顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不是花粉分子的熱運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，故液體表面存在張力，選項(xiàng)D正確.4、C【解題分析】A、根據(jù)n=1T可知轉(zhuǎn)速為5

r/s，故B、由圖象可知，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)周期T=0.2s，則ω=2πT=10π(rad/s)，由交流電的電流表達(dá)式：i=Asinωt(A)=0.6sinD、由轉(zhuǎn)速與風(fēng)速成正比，當(dāng)風(fēng)速加倍時(shí)，轉(zhuǎn)速也加倍，電流的最大值Im=1.2A，則電流的表達(dá)式為：i=1.2sin20πt(A)，故C、風(fēng)速加倍時(shí)線圈中電流的有效值I=Im2=故選C。【題目點(diǎn)撥】根據(jù)i-t圖象判斷出電流的最大值與周期，明確交流電的最大值和有效值間的關(guān)系，知道轉(zhuǎn)速加倍時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流加倍，角速度加倍即可判斷。5、B【解題分析】

粒子在電場(chǎng)中加速，由動(dòng)能定理得：

粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：；

B、聯(lián)立解得：，由圖示可知：打在處的粒子軌道半徑r最大，打在處的粒子比荷最小，故B正確；

A、由于三種粒子是同位素，粒子所帶電荷量q相等，比荷越小，質(zhì)量越大，由此可知，打在處的粒子質(zhì)量最大，故A錯(cuò)誤；

C、三種粒子的電荷量q相同、加速電壓U相同，由可知，三種粒子的動(dòng)能相等，故C錯(cuò)誤；

D、粒子的動(dòng)量：，由于粒子動(dòng)能相等，打在處的粒子質(zhì)量最大，則打在處的粒子動(dòng)量最大，故D錯(cuò)誤．【題目點(diǎn)撥】本題考查了粒子在電場(chǎng)與磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，分析清楚粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程是正確解題的關(guān)鍵，應(yīng)用動(dòng)能定理與牛頓第二定律可以解題．6、D【解題分析】

首先在垂直于F1方向受力平衡沿F1方向受力平衡解得：F1：F2：F3=5：4：3A.A項(xiàng)與上述計(jì)算結(jié)論不相符，故A錯(cuò)誤；B.B項(xiàng)與上述計(jì)算結(jié)論不相符，故B錯(cuò)誤；C.C項(xiàng)與上述計(jì)算結(jié)論不相符，故C錯(cuò)誤；D.D項(xiàng)與上述計(jì)算結(jié)論相符，故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、ABC【解題分析】

A．人造放射性同位素的半衰期比天然放射性物質(zhì)短，故A正確；B．人工制造的放射性同位素的放射強(qiáng)度容易控制，故B正確；C．人工制造的放射性同位素的γ射線能進(jìn)行金屬探傷，且具有較強(qiáng)的殺傷力，能用來(lái)治療癌癥、滅菌消毒等，故C正確；D．使用人工制造的放射性同位素作為示蹤劑時(shí)，雖然過(guò)量放射性對(duì)人體有害，但調(diào)整劑量仍然能對(duì)人體使用，故D錯(cuò)誤；8、BCD【解題分析】

B．由于彈簧的彈力和斜面的支持力的合力對(duì)木塊始終做正功，木塊的機(jī)械能一定增加，故B正確；C．設(shè)彈簧的原長(zhǎng)為，對(duì)木塊受力分析，開(kāi)始木塊靜止在斜面上，則有開(kāi)始時(shí)彈簧長(zhǎng)度向左加速后，在木塊離開(kāi)斜面前，根據(jù)牛頓第二定律當(dāng)時(shí)，加速度故C正確；D．加速度增大過(guò)程，彈簧長(zhǎng)度可見(jiàn)隨著加速度增大，彈簧變長(zhǎng)，重力勢(shì)能一直減??；當(dāng)木塊恰好要離開(kāi)斜面時(shí)，彈簧長(zhǎng)度當(dāng)木塊離開(kāi)斜面穩(wěn)定時(shí)，設(shè)彈簧與水平方向的夾角為，有隨著a增大，減小，彈簧長(zhǎng)度所以故D正確；A．因?yàn)橛捎诓恢顟B(tài)木塊是否離開(kāi)斜面，木塊的重力勢(shì)能可能一直減小，也可能先減小后增大，故A錯(cuò)誤。故選BCD。9、BD【解題分析】A.甲圖中，兩球碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，碰撞過(guò)程機(jī)械能不增加，如果兩球質(zhì)量相等，則碰撞后m2的速度不大于v，但不一定等于v，故A錯(cuò)誤；B.乙圖中，圖中光的顏色保持不變的情況下，光照越強(qiáng)，光電子數(shù)目越多，則飽和光電流越大，故B正確；C.丙圖中，由左手定則可知，甲帶正電，則甲射線由α粒子組成，乙不帶電，射線乙是γ射線，丙射線粒子帶負(fù)電，則丙射線由β粒子組成，故C錯(cuò)誤；D.圖丁中鏈?zhǔn)椒磻?yīng)屬于重核裂變，故D正確；故選BD點(diǎn)睛：由動(dòng)量守恒定律結(jié)合彈性碰撞與非彈性碰撞分析A選項(xiàng)；光的顏色保持不變的情況下，光照越強(qiáng)，光電子數(shù)目越多，則飽和光電流越大；由左手定則判斷出粒子的電性，然后答題；重核變?yōu)橹械荣|(zhì)量的原子核的核反應(yīng)是重核裂變．10、BD【解題分析】

A．兩個(gè)粒子都做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則有由題意知，相同時(shí)間內(nèi)a的位移大于b的位移，q、E相等，可知，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)動(dòng)能定理得

a的位移大，電場(chǎng)力做功多，故在t時(shí)刻，a的動(dòng)能比b的大，故B正確；C．在t時(shí)刻，a、b經(jīng)過(guò)電場(chǎng)中同一水平面，電勢(shì)相等，它們的電荷量也相等，符號(hào)相反，由知，a和b的電勢(shì)能不相等，故C錯(cuò)誤；D．由動(dòng)量定理得可知t時(shí)刻粒子的動(dòng)量為，故在t時(shí)刻，a和b的動(dòng)量大小相等，故D正確。故選BD。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(guò)程。11、AC；0.625；紙帶1紙帶3【解題分析】（1）A.應(yīng)將長(zhǎng)木板遠(yuǎn)離滑輪的一端適當(dāng)墊高，故A正確；B.平衡摩擦力時(shí)，不要掛小桶，故B錯(cuò)誤；C.應(yīng)將紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并與小車相連，如果紙帶上打出的點(diǎn)間隔相等，則摩擦力完全被平衡了，故C正確；D.平衡摩擦力后，輕推小車，小車能在長(zhǎng)木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤；故選AC（2）紙帶1通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度，等于AC段的平均速度，=0.625m/s；對(duì)于紙帶1，xBC-xAB=xCD-xBC=aT2=0.22cm，a=5.5m/s2，是勻加速運(yùn)動(dòng)；對(duì)于紙帶2，xBC-xAB=0.10cm，xCD-xBC=0.20cm，不是勻變速運(yùn)動(dòng)；對(duì)于紙帶3，，xBC-xAB=xCD-xBC=aT2=0.39cm，a=9.8m/s2，是加速度等于重力加速度的勻加速運(yùn)動(dòng)；對(duì)于紙帶4，xBC-xAB=xCD-xBC=aT2=0cm，a=m/s2，是勻速運(yùn)動(dòng)；所以紙帶1是“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)得到的；紙帶3是“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)得到的．12、2kbC【解題分析】（1）根據(jù)平均速度公式，而，且v=v0+gt，

綜上所述，解得：=v0+gt則-t圖象斜率k