北京師大附中2024屆物理高二第二學(xué)期期末綜合測(cè)試模擬試題含解析

北京師大附中2024屆物理高二第二學(xué)期期末綜合測(cè)試模擬試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。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、如圖所示，足夠長(zhǎng)水平平行金屬導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，左右兩端均處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，中間連接電阻及電容器R1=R2=R3=R；R4=2R．兩根電阻均為R的相同金屬棒，在導(dǎo)軌兩端分別同時(shí)以相同速率v0向左、向右勻速運(yùn)動(dòng)．不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，則電容器兩極板上電壓為（）A．BLv0B．2BLv0C．QUOTEBLv0D．QUOTEBLv02、一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)的波形如圖1所示，介質(zhì)中x=2m處質(zhì)點(diǎn)P沿y軸方向做簡(jiǎn)諧振動(dòng)圖像如圖2所示，下列說(shuō)法正確的是（）A．振源振動(dòng)的頻率是4HzB．波的傳播速度大小為1m/sC．波沿x軸負(fù)向傳播D．t=2s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P到達(dá)x=4m處3、如圖所示，一個(gè)長(zhǎng)方形的箱子里面用細(xì)線吊著一個(gè)小球，讓箱子分別沿甲、乙兩個(gè)傾角相同的固定斜面下滑。在斜面甲上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中懸線始終豎直向下，在斜面乙上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中懸線始終與頂板垂直，則箱子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A．箱子在斜面甲上做勻加速運(yùn)動(dòng)B．箱子在斜面乙上做勻速運(yùn)動(dòng)C．箱子對(duì)斜面甲的正壓力較大D．箱子對(duì)兩個(gè)斜面的正壓力大小相等4、變速自行車靠變換齒輪組合來(lái)改變行駛速度．圖是某一變速車齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖，圖中A輪有48齒，B輪有42齒，C輪有18齒，D輪有12齒，則下列正確的是A．當(dāng)B輪與C輪組合時(shí)，兩輪的線速度之比VB:VC=7:3B．當(dāng)B輪與C輪組合時(shí)，兩輪的周期之比TB:TC=3:7C．當(dāng)A輪與D輪組合時(shí)，兩輪的角速度之比ωA:ωD＝1∶4D．當(dāng)A輪與D輪組合時(shí)，兩輪角速度之比ωA:ωD＝4∶15、如圖，直角三角形金屬框abc放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向平行于ab邊向上．當(dāng)金屬框繞ab邊以角速度ω逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)分別為Ua、Ub、Uc．已知bc邊的長(zhǎng)度為l．下列判斷正確的是（）A．Ua＞Uc，金屬框中無(wú)電流B．Ub＞Uc，金屬框中電流方向沿a﹣b﹣c﹣aC．Ubc=﹣Bl2ω，金屬框中無(wú)電流D．Ubc=Bl2ω，金屬框中電流方向沿a﹣c﹣b﹣a6、嵩山異常險(xiǎn)峻，為方便游客，景區(qū)設(shè)置了索道，如圖所示傾斜索道與水平面間的夾角為30°，當(dāng)載人車廂沿鋼索勻加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，車廂內(nèi)站立的人對(duì)廂底的壓力為其體重的2倍，車廂對(duì)人的摩擦力大小為其體重的（）A．2倍 B．倍 C．倍 D．倍二、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、如圖是用光照射某種金屬時(shí)逸出的光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的變化圖線，普朗克常量，由圖可知A．該金屬的截止頻率為B．該金屬的截止頻率為C．該圖線的斜率表示普朗克常量D．該金屬的逸出功為8、如圖所示，一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，實(shí)線為t=0時(shí)的波形圖，虛線為t=0.3s時(shí)的波形圖．則下列說(shuō)法正確的是A．波速可能為B．最大周期為0.4sC．經(jīng)過(guò)0.3s，x=2m處的質(zhì)點(diǎn)沿著x軸正方向移動(dòng)了3mD．t=0時(shí)，x=2m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)平衡位置向上振動(dòng)9、如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌、間距為L(zhǎng)，傾角θ=30°，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌的上端與水平放置的兩金屬板E、F相連，板間距離為板間固定有一帶電微粒G。電阻與定值電阻R相等、質(zhì)量為M的金屬棒CD水平跨放在導(dǎo)軌上，下滑過(guò)程中與導(dǎo)軌接觸良好，現(xiàn)將金屬棒CD由靜止釋放，當(dāng)金屬棒的速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)釋放板間帶電微粒，帶電微粒恰好保持靜止，不計(jì)金屬導(dǎo)軌的電阻，重力加速度大小為g，則A．E板電勢(shì)高于F板電勢(shì)B．帶電微粒一定帶正電C．金屬棒CD下滑的穩(wěn)定速度大小為D．帶電微粒的比荷等于10、如圖所示，一理想變壓器原線圈匝數(shù)=1000匝，副線圈匝數(shù)=100匝，將原線圈接在u=100sin100πt(V)的交流電壓上，副線圈接有阻值R=5Ω的定值電阻、理想電流表和理想電壓表.現(xiàn)在A、B兩點(diǎn)間接入不同的電子元件，下列說(shuō)法正確的是（）A．穿過(guò)鐵芯的磁通量的最大變化率為1Wb/sB．若在A、B兩點(diǎn)間接入一阻值R′=15Ω的定值電阻，則電壓表示數(shù)為2.5VC．若在A、B兩點(diǎn)間接入一內(nèi)阻r=5Ω的電動(dòng)機(jī)(正常工作)，則電流表的示數(shù)為1AD．若在A、B兩點(diǎn)間接入一只電容器，則降低交流電的頻率時(shí)，電壓表的示數(shù)減小三、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）金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，用金屬絲可以制作溫度傳感器，稱為金屬熱電阻，與金屬不同，有些半導(dǎo)體在溫度升高時(shí)導(dǎo)電能力增強(qiáng)，因此可以用半導(dǎo)體材料制作熱敏電阻．圖為某種熱敏電阻和金屬熱電阻的阻值R隨溫度T變化的示意圖，_____________為熱敏電阻的圖線，________為金屬熱電阻的圖線．（以上兩空均填“1”或“2”）（2）某同學(xué)用傳感器做描繪小燈泡伏安特性實(shí)驗(yàn)，得到如圖甲所示的U-I關(guān)系圖線，將該小燈泡接入如圖乙所示的電路中，已知電源電動(dòng)勢(shì)為3V，電流傳感器的示數(shù)為0.3A，則此時(shí)小燈泡的電功率為_(kāi)________W，電源的內(nèi)阻為_(kāi)_______________Ω，（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）12．（12分）某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)的方法探究影響單擺周期的因素．（1）他組裝單擺時(shí)，在擺線上端的懸點(diǎn)處，用一塊開(kāi)有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架臺(tái)的鐵夾將橡皮夾緊，如圖所示．這樣做的目的是________（填字母代號(hào)）．A．保證擺動(dòng)過(guò)程中擺長(zhǎng)不變B．可使周期測(cè)量得更加準(zhǔn)確C．需要改變擺長(zhǎng)時(shí)便于調(diào)節(jié)D．保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動(dòng)（2）他組裝好單擺后在擺球自然懸垂的情況下，用毫米刻度尺從懸點(diǎn)量到擺球的最低端的長(zhǎng)度L=0.9990m，再用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑，結(jié)果如圖所示，則該擺球的直徑為_(kāi)______mm，單擺擺長(zhǎng)為_(kāi)_______m．（3）下列振動(dòng)圖象真實(shí)地描述了對(duì)擺長(zhǎng)約為1m的單擺進(jìn)行周期測(cè)量的四種操作過(guò)程，圖中橫作標(biāo)原點(diǎn)表示計(jì)時(shí)開(kāi)始，A、B、C均為30次全振動(dòng)的圖象，已知，，這四種操作過(guò)程合乎實(shí)驗(yàn)要求且誤差最小的是________（填字母代號(hào)）．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）某水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率為100kW，發(fā)電機(jī)的電壓為250V．通過(guò)升壓變壓器升高電壓后向遠(yuǎn)處輸電，輸電線總電阻為8Ω，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為220V．要求在輸電線上損失的功率控制為5KW．請(qǐng)你設(shè)計(jì)兩個(gè)變壓器的匝數(shù)比．為此，請(qǐng)你計(jì)算：（1）降壓變壓器輸出的電流是多少?輸電線上通過(guò)的電流是多少?（2）輸電線上損失的電壓是多少?升壓變壓器輸出的電壓是多少?（3）兩個(gè)變壓器的匝數(shù)比各應(yīng)等于多少?14．（16分）一足夠高的內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱氣缸豎直地浸在盛有冰水混合物的水槽中，用不計(jì)質(zhì)量的活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，如圖所示．開(kāi)始時(shí)，氣體的體積為2.0×10－3m3，現(xiàn)緩慢地在活塞上倒上一定量的細(xì)沙，活塞靜止時(shí)氣體的體積恰好變?yōu)樵瓉?lái)的一半，然后將氣缸移出水槽，緩慢加熱，使氣體溫度變?yōu)?37℃(大氣壓強(qiáng)為1.0×105Pa)．(1)求氣缸內(nèi)氣體最終的壓強(qiáng)和體積；(2)在p－V圖上畫出整個(gè)過(guò)程中氣缸內(nèi)氣體的狀態(tài)變化(用箭頭在圖線上標(biāo)出狀態(tài)變化的方向)．15．（12分）如圖所示，虛線PQ、MN間距離為d，其間存在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)．質(zhì)量為m的帶正電粒子，以一定的初速度從A處垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，經(jīng)t時(shí)間從B處（圖中未標(biāo)出）離開(kāi)勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)速度與電場(chǎng)方向成30°角．帶正電粒子的重力不計(jì)．求：帶電粒子的（1）初速度；（2）加速度；（3）電勢(shì)能的變化量．

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、C【解題分析】試題分析：兩個(gè)導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)均為E=BLv0；電阻R3兩端的電壓為，外端電勢(shì)高；左端電路外電路電阻為R，則R4兩端電壓為，R2兩端電壓為，里端電勢(shì)高，故電容器兩端的電壓為；故選C．考點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律；歐姆定律【名師點(diǎn)睛】此題是法拉第電磁感應(yīng)定律以及歐姆定律的結(jié)合題；關(guān)鍵是知道這是兩個(gè)基本電路，必須求得與電容器相連接的兩個(gè)電阻兩端的電壓，并判斷出兩端電勢(shì)的高低才能知道電容器兩端的電壓；注意搞清兩個(gè)電路的內(nèi)外電路．2、B【解題分析】據(jù)圖可知：T=4s，λ=4m，即f=0.25Hz，v=λT=44m/s=1m/s，故A錯(cuò)誤，B正確；據(jù)圖2可知，質(zhì)點(diǎn)p在t=0時(shí)刻沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，據(jù)波形平移法可知，該波沿x軸的正方向傳播，故C錯(cuò)誤；波的傳播中，各質(zhì)點(diǎn)并隨波遷移，所以t=2s點(diǎn)睛：首先明確兩個(gè)圖象的區(qū)別和聯(lián)系，據(jù)圖求出波長(zhǎng)、周期是解題的前提，靈活應(yīng)用波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)關(guān)系是解題的核心．3、D【解題分析】

箱子和小球具有相同的加速度，根據(jù)小球的受力，判斷出小球的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，從而知道箱子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；對(duì)整體分析，抓住垂直斜面方向合力為零，比較箱子對(duì)斜面正壓力的大??；【題目詳解】A、對(duì)于甲斜面上的箱子，里面小球受重力和拉力兩個(gè)力平衡，知箱子也處于平衡狀態(tài)，即箱子在斜面甲上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；

B、對(duì)于乙斜面上的箱子，里面的小球受重力和拉力作用，兩個(gè)力的合力沿斜面方向向下，知小球具有沿斜面向下的加速度，因?yàn)樾∏蚺c箱子加速度相同，知箱子在斜面乙上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；

C、對(duì)整體分析，在垂直于斜面方向上合力為零，得N=（M+m)gcosθ，知箱子對(duì)兩個(gè)斜面的正壓力相等，故C錯(cuò)誤，【題目點(diǎn)撥】解決本題的關(guān)鍵知道小球和箱子具有相同的加速度，通過(guò)隔離分析得出整體的加速度。4、C【解題分析】當(dāng)B輪與C輪組合時(shí)，同緣傳動(dòng)邊緣點(diǎn)線速度相等，前齒輪的齒數(shù)與每秒轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)的乘積等于后齒輪齒數(shù)與每秒轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)的乘積，，解得，故，故AB錯(cuò)誤；同理當(dāng)A輪與D輪組合時(shí)，．綜故C正確，D錯(cuò)誤．5、C【解題分析】試題分析：因?yàn)楫?dāng)金屬框繞軸轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)，穿過(guò)線圈abc的磁通量始終為0，故線圈中無(wú)感應(yīng)電流產(chǎn)生，選項(xiàng)BD錯(cuò)誤；但對(duì)于bc與ac邊而言，由于bc邊切割磁感線，故bc邊會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由右手定則可知，c點(diǎn)的電勢(shì)要大于b點(diǎn)的電勢(shì)，故Ubc是負(fù)值，且大小等于Bl×=Bl2ω，故選項(xiàng)C正確；對(duì)于導(dǎo)體ac而言，由右手定則可知，c點(diǎn)的電勢(shì)大于a點(diǎn)的電勢(shì)，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，所以選項(xiàng)C是正確的．考點(diǎn)：導(dǎo)合格切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．【名師點(diǎn)睛】該題既可以通過(guò)法拉第電磁感應(yīng)定律得出線圈abc的感應(yīng)電流情況，又可以通過(guò)對(duì)bc邊和ac邊的研究，看它們切割磁感線時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，判斷導(dǎo)線端點(diǎn)的電勢(shì)大小情況．6、B【解題分析】由于人對(duì)車廂底的正壓力為其重力的2倍，即FN=2mg，在豎直方向上，由牛頓第二定律有：FN-mg=ma上解得：設(shè)水平方向上的分加速度為a水，則有：所以有：對(duì)人受力分析可知，在水平方向上摩擦力作為合力產(chǎn)生加速度，由牛頓第二定律得：故應(yīng)選B．點(diǎn)晴：對(duì)人受力分析可知，人在水平方向和豎直方向都有分加速度，由牛頓第二定律可以求得豎直方向上的分加速度的大小，進(jìn)而可以求得水平方向上的加速度的大小，再次由牛頓第二定律可以求得摩擦力的大?。?、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、AC【解題分析】

當(dāng)最大初動(dòng)能為零時(shí)，入射光的光子能量與逸出功相等，即入射光的頻率等于金屬的截止頻率，可知金屬的截止頻率為4.３×1014Hz，故A正確B錯(cuò)誤；根據(jù)知，圖線的斜率表示普朗克常量，故C正確；金屬的逸出功為，故D錯(cuò)誤．8、BD【解題分析】

AB、一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，x=0m處質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)向振動(dòng)，根據(jù)題意可知（n=0、1、2、3…），所以周期為（n=0、1、2、3…），波速為，根據(jù)此公式可知，不論n取幾，波速都不可能為，則當(dāng)n=0時(shí)，周期最大為，故A錯(cuò)誤，B正確。C、質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置附近振動(dòng)，不隨波逐流，故C錯(cuò)誤；

D、一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，根據(jù)上下坡法可判t=0時(shí)，x=2m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)平衡位置向上振動(dòng)，故D正確。故選BD．【題目點(diǎn)撥】根據(jù)兩個(gè)時(shí)刻的波形，分析時(shí)間與周期的關(guān)系或波傳播距離與波長(zhǎng)的關(guān)系是關(guān)鍵，要抓住波的周期性得到周期或波傳播距離的通項(xiàng)，從而得到周期的特殊值．9、AC【解題分析】

A.根據(jù)右手定則可判斷出E板電勢(shì)高于F板，選項(xiàng)A正確；B.帶電微粒重力方向豎直向下，受電場(chǎng)力方向豎直向上，故帶電微粒一定帶負(fù)電，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD.由金屬棒下滑達(dá)到穩(wěn)定速度時(shí)受力平衡有，由帶電微粒受力平衡，解得，，選項(xiàng)C正確、D錯(cuò)誤。10、BD【解題分析】

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，代入數(shù)據(jù)：，解得，即穿過(guò)鐵芯的磁通量的最大變化率為，故A錯(cuò)誤；原線圈電壓的有效值，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比，得副線圈兩端的電壓，A、B兩點(diǎn)間接入一阻值R'=15Ω的定值電阻，副線圈電流，電壓表示數(shù)等于電阻R兩端的電壓，U＝IR＝×5V＝2.5V，故B正確；在A、B兩點(diǎn)間接入一內(nèi)阻r=5Ω的電動(dòng)機(jī)（正常工作），歐姆定律不適用，電流表示數(shù)，即電流表示數(shù)不等于1A，故C錯(cuò)誤；在A、B間接入一只電容器，降低交流電的頻率，容抗增大，副線圈電流減小，電阻R兩端的電壓減小，所以電壓表的示數(shù)減小，故D正確；故選BD．【題目點(diǎn)撥】本題關(guān)鍵是明確變壓器的輸入和輸出電壓成正比，然后轉(zhuǎn)化為恒定電路的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題，注意電容器的容抗與頻率成反比，電感器的感抗與頻率成正比．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、210.69（0.66~0.72）2.3【解題分析】（1）金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，導(dǎo)體在溫度升高時(shí)電阻減小，由圖可知，2為熱敏電阻的圖線，1為金屬熱電阻的圖線．（2）由圖可知，當(dāng)電流為0.3A時(shí)，燈泡兩端的電壓為2.3V，可知此時(shí)小燈泡的電功率為P=UI=0.69W；電源的內(nèi)阻為．12、AC12.00.9930A【解題分析】

（1）[1]在擺線上端的懸點(diǎn)處，用一塊開(kāi)有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架臺(tái)的鐵夾將橡皮夾緊，是為了防止動(dòng)過(guò)程中擺長(zhǎng)發(fā)生變化，如果需要改變擺長(zhǎng)來(lái)探究擺長(zhǎng)與周期關(guān)系時(shí)，方便調(diào)節(jié)擺長(zhǎng)，故AC正確．（2）[2]游標(biāo)卡尺示數(shù)為：[3]單擺擺長(zhǎng)為：（3）[4]當(dāng)擺角小于等于5°時(shí)，我們認(rèn)為小球做單擺運(yùn)動(dòng)，所以振幅約為：當(dāng)小球擺到最低點(diǎn)時(shí)速度較大，此時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，誤差較小，測(cè)量周期時(shí)要讓小球做30-50次全振動(dòng)，求平均值，所