2024届北京市西城区第四十四中学高二物理第二学期期末质量跟踪监视模拟试题含解析

2024届北京市西城区第四十四中学高二物理第二学期期末质量跟踪监视模拟试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、质量为m的雨滴在空中竖直下落，设空气阻力的大小恒为f，则雨滴下落高度h的过程中空气阻力对其做的功为（）A．0 B．fh C．mgh D．﹣fh2、一小球做自由落体运动，落地前最后1s内的位移为45m，已知重力加速度g取10m/s2，则该小球下落过程中的平均速度为（）A．45m/sB．35m/sC．25m/sD．22.5m/s3、下列属于国际制基本单位的是（）A．N B．g C．km D．s4、如图所示，正方形线圈边长，匝数匝，线圈电阻为，在磁感应强度为的匀强磁场中以角速度绕轴匀速转动．若从图示位置开始计时，则（）A．线圈电动势的最大值是B．线圈电动势的有效值是C．线圈电动势瞬时值的表达式为D．线圈由图示位置转过的过程中，通过导线线截面的电荷量为5、用很弱的光做单缝衍射实验，改变曝光时间，在胶片上出现的图像如图所示，该实验表明A．光的本质是波B．光的本质是粒子C．光的能量在胶片上分布不均匀D．光到达胶片上不同位置的概率相同6、某人站在三楼阳台上，同时以10m/s的速率抛出两个小球，其中一球竖直上抛，另一球竖直下抛，它们落地的时间差为Δt；如果该人站在六楼阳台上，以同样的方式抛出两个小球，它们落地的时间差为ΔtA．Δt'<ΔtB．Δt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，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再由状态B变化到状态C，最后由状态C变化回状态A．已知状态A的温度为300K，理想气体的热力学温度T与分子平均动能成正比．下列对气体分析正确的有A．气体从状态A变化到状态B的过程为等温膨胀B．气体从状态C变化回状态A的过程为等压压缩C．气体在状态B的温度为1200KD．气体在状态B时的分子平均动能为状态C时平均动能的两倍8、下列说法正确的是A．电磁波与机械波都可以在真空中传播B．一束激光照在一个很小的不透光圆盘上，在影的中心出现一个亮斑，这是光的衍射现象C．β衰变中产生的β射线是原子核外电子挣脱原子核束缚后形成的D．从微观上看，气体压强的大小与分子平均动能和分子的密集程度有关9、如图所示，在匀强电场中有一直角三角形OBC，电场方向与三角形所在平面平行，若三角形三点处的电势分别为φO、φB、φC，已知φO=0V，φB=3V，φC=6V，OB=4cm，OC=6cm。则下列说法中正确的是A．匀强电场中电场强度的大小为200V/mB．匀强电场中电场强度的大小为125V/mC．匀强电场中电场强度的方向斜向下与OC夹角为37°D．一个电子由C点运动到O点再运动到B点的过程中电场力做功3eV10、发现在月球上含有丰富的（氦3），它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料，其参与的一种核聚变反应的方程式为。关于和聚变下列表述正确的是（）A．的原子核内有一个中子两个质子B．聚变反应不会释放能量C．聚变反应一定有质量亏损D．目前核电站都采用聚变反应发电三、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）在“用单摆测定重力加速度”的实验中(1)为了尽量减小实验误差，以下做法正确的是___；A．选用轻且不易伸长的细线组装单摆B．选用密度和体积都较小的摆球组装单摆C．使摆球在同一竖直面内做小角度摆动D．选择最大位移处作为计时起点(2)用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图所示，则摆球的直径为____；(3)一位同学在实验中误将49次全振动计为50次，其它操作均正确无误，然后将数据代入单摆周期公式求出重力加速度，则计算结果比真实值___；（选填“偏大”或“偏小”）(4)为了进一步提高实验精度，可改变几次摆长L并测出相应的周期，从而得出一组对应的与的数据，再以为横轴、为纵轴建立直角坐标系，得到图示直线，并求得该直线的斜率为，则重力加速度_____。12．（12分）在“验证力的平行四边形定则”时小明仔细分析实验数据，怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化，影响实验了结果。他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度，发现读数不相同，于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响。实验装置如图所示，将一张白纸固定在竖直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于O点，下端N挂一重物。用与白纸平行的水平力缓慢地移动N，在白纸上记录下N的轨迹。重复上述过程，再次记录下N的轨迹。两次实验记录的轨迹如图所示。过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点，则：（1）实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时橡皮筋的拉力Ta、Tb的大小关系为____。（2）根据实验，可以得出的实验结果有哪些____(填写选项前的字母)。A．两次受到的拉力相同时，橡皮筋第2次的长度较长B．橡皮筋的长度与受到的拉力成正比C．两次被拉伸到相同长度时，橡皮筋第2次受到的拉力较大D．两次受到的拉力相同时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差越大（3）根据小明的上述实验探究，请对“验证力的平行四边形定则”实验提出一条注意事项_____。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，水平放置的平行金属导轨，相距L＝0.50m，左端接一电阻R＝0.20Ω，匀强磁场的磁感应强度B＝0.40T，方向垂直于导轨平面，导体棒ab垂直放在导轨上，并能无摩擦地沿导轨滑动，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，当ab以v＝4.0m/s的速度水平向右匀速滑动时，求：（1）ab棒中感应电动势的大小，并指出a、b哪端电势高；（2）回路中感应电流的大小；（3）维持ab棒做匀速运动的水平外力F的大小．14．（16分）为探测宇宙中的带电粒子，某科研小组设计将宽度为2D的稀疏的带电粒子汇聚到宽度为2d的较小的区域范围内，带电粒子质量为m，带电量为q，在一D≤y≤D范围内以速度v从远处平行于x轴向右运动，经过有界磁场，使带电粒子在y轴左侧磁场中均做半径为D的匀速圆周运动，且这些粒子都通过，不计带电粒子间的相互作用力，不计带电粒子重力，求(1)y轴左侧磁场的磁感应强度大小;(2)所有粒子中通过磁场时的最长时间;(3)xOy平面内所有磁场的最小总面积15．（12分）如图所示，俄罗斯的世界杯的足球赛场上，一足球运动员踢一个质量为的足球若足球以的速度撞向球门门柱，然后以速度反向弹回．(1)求这一过程中足球的动量改变量．(2)若这一过程持续时间为，求足球受到的平均作用力多大？

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、D【解题分析】

雨滴下落高度h的过程中，空气阻力方向与雨滴的位移方向相反，对其做负功，为W=-fh。故选D．【题目点拨】对功的公式W=Flcosα要加深理解，不同的力做功的含义不同，对于空气阻力做功与路径有关，且明确阻力是做负功的．2、C【解题分析】

设运动的总时间为t，则最后1s内的位移为：h=gt2−g(t−1)2=45m解得：t=5s根据自由落体运动的公式得：H=gt2＝×10×52＝125m该小球下落过程中的平均速度为：故选C。3、D【解题分析】

A．N（牛顿）是国际单位制中的导出单位，故A错误；BC．g（克）、km（千米）是常用基本单位，但不是国际制基本单位，故B、C错误；D．s（秒）是国际单位中的基本单位，故D正确；故选D。4、D【解题分析】A．根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的最大值Em=nBSω=20×0.5×0.2×0.2×100V=40V，故A错误；B．根据正弦交流电最大值和有效值的关系，E有=，故B错误；C．图示位置为中性面，从图示位置开始计时，线圈转动过程中的瞬时电动势表达式为：e=nBSωsinωt=Emsinωt=40sin100πt（V），故C错误；D．根据感应电动势平均值为：，感应电流平均值为：，通过导线截面的电量：q=，线圈从初始位置开始,转过90∘角的过程中，q=20×C=0.1C，故D正确．故选D5、C【解题分析】

用很弱的光做单缝衍射实验，改变曝光时间在胶片出现的图样，说明光有波粒二象性，故A、B错误；说明光到达胶片上的不同位置的概率是不一样的，也就说明了光的能量在胶片上分而不均匀，故C正确，D错误．6、C【解题分析】某人站在三楼阳台上，同时以10m/s的速率抛出两个小球，其中一个球竖直上抛，另一个球竖直下抛，将竖直上抛运动按照时间段分解为：①竖直上抛到落回抛出点；②接下来的竖直下抛过程；故两个小球的时间差为：△t＝2v0g＝2×1010s＝点睛：本题考查了竖直上抛运动的知识，关键是将竖直上抛运动按时间分解为上抛到落回抛出点和接下来的竖直下抛过程；然后再比较两个小球的时间差．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、BCD【解题分析】

A.气体从状态A变化到状态B的过程，pV乘积变大，则温度升高，则不是等温膨胀，选项A错误；B.气体从状态C变化回状态A的过程，压强不变，体积减小，则为等压压缩，选项B正确；C.根据可得，解得TB=1200K，即气体在状态B的温度为，选项C正确；D.从B到C：，则，则TB=2TC，因理想气体的热力学温度T与分子平均动能成正比气体，则在状态B时的分子平均动能为状态C时平均动能的两倍，选项D正确．8、BD【解题分析】

A.机械波不能在真空中传播，而电磁波可在真空中传播，故A项与题意不相符；B.光屏上影的中心会出现一个亮斑，这是光的衍射现象，故B项与题意相符；C.β衰变的本质是：产生的β射线是原子核内的一个中子分裂为一个质子与一个电子后形成的，故C项与题意不相符；D.根据压强的微观意义可知，从微观上看，气体压强的大小与分子平均动能和分子的密集程度有关，故D项与题意相符。9、BC【解题分析】

ABC.如图，根据匀强电场的特点，OC中点D的电势为3V，则BD为一条等势线，电场方向如图，电场强度的方向斜向下与OC夹角tanθ＝ODOB＝34，θ=37°；由几何关系得，O到BD的距离d＝2.4cm，在匀强电场中D．根据W=qU可知一个电子由C点运动到O点再运动到B点的过程中电场力做功为W=-e×3V=-3eV，故D错误；10、AC【解题分析】

根据核子数与核电核数确定质子数和中子数，由于轻核聚变，放出能量，根据质能方程，推出质量变化。【题目详解】A．带2个单位正电荷，质量数为3，因此原子核内有一个中子两个质子，A正确；BC．轻核聚变反应放出大量核能，根据爱因斯坦质能方程因此，一定会出现质量亏损，B错误，C正确；D．目前核电站都采用重核的裂变反应而不是轻核的聚变，D错误。故选AC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)AC(2)18.1(3)偏大(4)【解题分析】

(1)A。为减小实验误差，组装单摆须选用轻且不易伸长的细线，故A正确；B．为减小空气阻力对实验的影响，从而减小实验误差，组装单摆须选用密度大而直径都较小的摆球，故B错误；C．使摆球在同一竖直平面内做小角度摆动（小于5°），故C正确；D．测量时间应从单摆摆到最低点开始，因为最低位置摆球速度最大，相同的视觉距离误差，引起的时间误差较小，则周期测量比较准确，故D错误；故选AC。(2)游标卡尺的固定刻度读数为18mm，游标尺读数为：0.1×1mm=0.1mm，所以最终读数为：18mm+0.1mm=18.1mm；(3)单摆的周期公式得：，据可知，将49次全振动计为50次，使周期变小，据加速度的表达式可知，会使g偏大；(4)单摆的周期公式，得：，则有，重力加速度。12、Ta=TbAD尽量选用新的弹性较好的橡皮筋；或者拉伸不宜过长【解题分析】

第一空．过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点，实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受拉力Ta、Tb的方向相同，由于缓慢地移动N，根据平衡条件橡皮筋的拉力T=mgcosθ，θ为橡皮筋与竖直方向的夹角，m为所挂重物的质量，所以Ta、Tb的大小关系为Ta=T第二空．AB．由上分析可知，橡皮筋上的拉力大小为：T=mgcosθ，Ta=Tb，显然图中Ob＞Oa，即两次受到的拉力相同时，橡皮筋第2次的长度较长，故A正确；C．两次受到的拉力相同时，橡皮筋第2次的长度较长，因此两次被拉伸到相同长度时，橡皮