2024届北京市汇文中学高二物理第二学期期末学业质量监测试题含解析

2024届北京市汇文中学高二物理第二学期期末学业质量监测试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、下列那位科学家发现尖端放电现象（）A．丹麦物理学家奥斯特 B．英国物理学家法拉第C．美国科学家富兰克林 D．法国物理学家库仑2、如图所示，直角三角形线框总电阻为，，，边水平．圆形虚线与相切于、两点，该区域内有方向垂直纸面向里，磁感应强度随时间变化关系为（，）的磁场．则（）A．线框中产生的感应电动势大小为B．线框中产生逆时针方向的感应电流，大小C．边所受安培力方向向左，大小为D．线框的热功率为3、带电粒子M和N，先后以不同的速度沿PO方向射入圆形匀强磁场区域，运动轨迹如图所示。不计重力，下列分析正确的是（）A．M带正电，N带负电 B．M和N都带正电C．M带负电，N带正电 D．M和N都带负电4、如下图所示，电磁炮是由电源、金属轨道、炮弹和电磁铁组成．当电源接通后，磁场对流过炮弹的电流产生力的作用，使炮弹获得极大的发射速度．下列各俯视图中正确表示磁场B方向的是()A． B． C． D．5、A、B、C三个物体从同一点出发，沿着一条直线运动的位移﹣时间图象如图所示，下列说法中正确的是（）A．A物体做曲线运动B．B物体做匀加速直线运动C．三个物体在时间内的平均速率D．三个物体在时间内的平均速度6、两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由滑下，到达斜面底端．这个过程中，两个物体具有的物理量相同的是A．斜面对物体的弹力的大小B．重力做的功C．重力的平均功率D．到达底端时的速度二、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、如图所示，在共点力合成的实验中橡皮筋一端固定于P点，另一端连接两个弹簧秤，使这端拉至O点，两个弹簧秤的拉力分别为F1、F2(α+β<90°)，现使F1大小不变地沿顺时针转过某一角度，要使结点仍在O处，相应地使F2的大小及图中β角发生变化。则相应的变化可能的是A．F2一定增大B．F2可能减小C．β角一定减小D．β角可能增大8、如图所示，光滑水平桌面上固定一根通有恒定电流的直导线，一圆形金属线框在一平行水平桌面的外力作用下，沿虚线方向从a匀速运动到b的过程中，则下列说法中正确的是A．金属线框内感应电流为顺时针时针方向B．拉力大小恒定不变C．拉力方向与速度方向无关D．拉力方向与速度方向相同9、下列关于光和电磁波的说法正确的是A．电子表的液晶显示应用了光的偏振原理B．使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调C．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光D．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉现象10、如图所示，一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖，经折射后分为两束单色光a和b，下列判断正确的是（）A．a光的频率小于b光的频率B．在玻璃砖中a光的波长小于b光的波长C．若单色光a是蓝光，则b可能是紫光D．单色光a和b从下表面射出时一定平行三、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）如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．(1)实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是，可以通过仅测量________(填选项前的符号)，间接地解决这个问题．A．小球开始释放高度hB．小球抛出点距地面的高度HC．小球做平抛运动的射程(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先将入射球m1多次从斜轨上S位置由静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP．然后，把被碰小球m2静止于轨道的水平部分，再将入射小球m1从斜轨上S位置由静止释放，与小球m2相撞，并多次重复．（小球质量关系满足m1>m2）接下来要完成的必要步骤是__________．(填选项前的符号)A．用天平测量两个小球的质量m1、m2B．测量小球m1开始释放高度hC．测量抛出点距地面的高度HD．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、NE．测量平抛射程OM、ON(3)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为______________________[用(2)中测量的量表示]．12．（12分）为了描绘小灯泡的伏安特性曲线，实验室可供选择的器材如下：A．待测小灯泡(2.5V400mA)B．电流表(0-0.6A内阻约0.5Ω)C．电压表(0-3V内阻约5kΩ)D．滑动变阻器R1(0-500Ω2A)E．滑动变阻器R2(0-5Ω1.5A)F．滑动变阻器R3(0-50Ω1.5A)G．直流电源E(约3V内阻不计)H．开关S，导线若干请回答以下问题（1）待测小灯泡正常工作时消耗电功率是__________W；（2）按图甲所示，实验前滑动变阻器的滑片P应置于__________端（选填“a”或“b”）；（3）按图甲所示的电路，电压表应接在_______端(选填“cd”或“ce”）；滑动变阻器选用的是________(选填“R1”“R2”或“R3”)；（4）闭合开关s，变阻器滑片P从a端向b端移动过程中，发现电压表示数始终大于1.5V，则电路中出现的故障位置可能是_________处（选填“a”“b”“d”或“e”）；（5）排除故障后，测量出多组数据．电压表的示数为横轴，电流表的示数为纵轴，描点作出小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，分析图象可知灯丝电阻随温度的升高而_________(选填“减小”或“增大”)．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，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞因重力而产生的压强为，活塞的横截面积为S，与容器底部相距h，此时活塞处于平衡状态，气体的温度为现在活塞上放置一个质量与活塞质量相等的物块，活塞下降了后达到稳定，气体的温度为，再通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时活塞缓慢向上移动，恰好回到原来的位置并静止，此时气体的温度为已知大气压强为，重力加速度为g，不计活塞与气缸间的摩擦，不计理想气体的重力势能，求：(1)与的比值和与的比值；(2)加热过程中气体的内能增加量．14．（16分）如图所示，竖直放置的两金属板之间加一电压U1，在其右侧有两个水平正对放置的平行金属极板，板长L＝6.0cm，相距d＝5.0cm，两极板间加U2＝100V的偏转电压，从左极板的小孔处静止释放一带电粒子，该粒子的质量m＝2.0×10－30kg，电荷量q＝1.6×10－18C，粒子从小孔S射出时的速度v=4.0×107m/s，粒子恰能沿平行于板面的方向由极板左端中间位置射入偏转电场，并能从右端射出．忽略金属极板边缘对电场的影响，不计粒子的重力．求：（1）加速电场的电压U1的大小；（2）粒子在偏转电场中的运动时间t；（3）粒子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y．15．（12分）有一水平向右的匀强电场，场强E＝9.0×103N/C，在竖直平面内半径为0.1m的圆周上取如图所示最高点C，另在圆心O处放置电荷量为Q＝1.0×10－8C的带正电的点电荷．试求C处的场强．

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、C【解题分析】丹麦物理学家奥斯特发现电流磁效应，法拉第发现电磁感应，富兰克林发现尖端放电，库伦发现库仑定律，C正确．2、D【解题分析】A.设磁场区域半径为r，由几何关系得r=L/3，根据法拉第电磁感应定律得电动势为：E===，故A错误；B．根据楞次定律可知线圈中电流为逆时针，回路中的电阻为R，所以电流大小为I=E/R=，故B错误；C．根据左手定则，边所受安培力方向向右，大小F=（）I×=，故C错误；D．线框的热功率P=I2R=，故D正确．故选：D3、C【解题分析】试题分析：由左手定则可知，粒子N向上偏转，则受到的洛伦兹力向上，粒子带正电；粒子M向下偏转，则受到的洛伦兹力向下，粒子带负电；故选C.考点：左手定则4、B【解题分析】

试题分析：电流由电源正极经炮弹流向电源负极，炮弹受到的安培力方向应水平向前，由左手定则判断磁场方向是否正确．解：A、由左手定则可知，图示磁感应强度方向使炮弹受到的安培力向后，不符合实际，故A错误；B、由左手定则可知，图示磁感应强度方向使炮弹受到的安培力向前，符合实际，故B正确；C、由左手定则可知，炮弹受到的安培力竖直向下，不符合要求，故C错误；D、由左手定则可知，炮弹受的安培力竖直向下，不符合要求，故D错误；故选B．【点评】电磁炮的炮弹在安培力作用下在轨道上向前加速度运动，炮弹受到的安培力应向前，应用左手定则判断出安培力的方向，是正确解题的关键．5、D【解题分析】图象只能表示直线运动，故A表示有往返运动的直线运动，A错误；B的速度是恒定的，故B做匀速直线运动，B错误；由图可知，A的路程最大，B与C的路程相同，时间相同，平均速率等于路程除以时间，故A的平均速率最大，B、C的平均速率相等，C错误；由图可知，三个物体的位移相同，时间相同，平均速度等于位移除以时间，故三个物体的平均速度一定相同，D正确；选D．【题目点拨】平均速率等于路程除以时间，平均速度等于位移除以时间．6、B【解题分析】

A．斜面对物体的弹力的大小为mgcosθ，因θ角不同，则斜面对物体的弹力的大小不同，选项A错误；B．物体在下滑中只有重力做功，而重力做功只与高度差有关，故两种情况下重力做功相等，故B正确；CD．根据动能定理mgh=mv2则物体下滑到底部时的速度大小相等，但是方向不等，故速度不同，初速度均为零，故平均速度相等，但是两物体下滑的位移不同，故两物体的下滑时间一定不同，根据，故重力做功的功率一定不相等；故CD错误；故选B．点睛：此题关键是分析物体的受力情况，并找出各力的做功情况，由动能定理、机械能守恒及牛顿第二定律可判断出各量是否相同；注意矢量的方向性．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、AD【解题分析】

根据题意，保持合力大小方向不变，F1大小不变，方向改变，看怎样改变F2仍能组成平行四边形即可。平行四边形定则是矢量合成的重要法则，要熟练应用，平时训练中要不断的加强练习。【题目详解】根据平行四边形定则有：如图1变化所示，可以增大的同时增大角；如图2所示，可以增大的同时减小角；如图3所示，可以增大而保持角不变；同时根据平行四边形定则可知，减小的同时减小角是不能组成平行四边形的。A．F2一定增大，与分析结果相符，故A正确；B．F2可能减小，与分析结果不符，故B错误；C．β角一定减小，与分析结果不符，故C错误；D．β角可能增大，与分析结果相符，故D正确。【题目点拨】本题考查力的平行四边形定则的应用，较为简单。8、AC【解题分析】

线框沿虚线方向从a匀速运动到b的过程中，穿过线圈的磁通量向里减小，根据楞次定律可知，线框内感应电流为顺时针时针方向，选项A正确；线圈远离直导线的过程中，线圈所处位置的磁场逐渐减弱，线圈中的感应电流逐渐减小，可知线圈所受的安培力逐渐减小，拉力的大小逐渐减小，选项B错误；由于线圈远离直导线运动的过程中，线圈的各个部分的感应电流大小相等，而距离直导线较近处所受的安培力较大，结合楞次定律“来拒去留”可知线圈所受的安培力垂直于直导线向左，可知线圈所受拉力的方向垂直直导线向右，与与速度方向无关，选项C正确，D错误.9、AD【解题分析】

A、液晶对光学的性质随电压的变化而变化，电子表的液晶显示应用了光的偏振原理，故A正确；B、使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制，故B错误；C、用紫外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光，故C错误；D、用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，故D正确；故选AD。【题目点拨】电子表的液晶显示应用了光的偏振原理；了解电磁波的产生以及电磁波在现代生活中的应用；验钞机利用其发出的紫外线照射钞票上隐藏的荧光标记，识别钞票的真伪；薄膜干涉的原理，产生干涉的两列光是薄膜前后表面反射回来的光相遇产生的。10、BD【解题分析】

A.复色光进入玻璃砖时两光的入射角α相等，设折射角分别为βa、βb，由图知，βa＜βb，由n=sinαsinβ，得na＞nb，则fa＞fB.在玻璃砖中v=cn、v＝λf，则在玻璃砖中波长λ=vf=cnf，得C.因为fa＞fb，所以若单色光a是蓝光，则b不可能是紫光；故C错误.D.由光路可逆原理可知，离开玻璃砖时与进入玻璃砖时光线平行，故D正确.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、CADEm1·OM＋m2·ON＝m1·OP【解题分析】

（1）验证动量守恒定律实验中，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是通过落地高度不变情况下水平射程来体现速度．故选C．（2）实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP．然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球从斜轨上S位置静止释放，与小球相碰，并多次重复．测量平均落点的位置，找到平抛运动的水平位移，因此步骤中D、E是必需的，而且D要在E之前．至于用天平秤质量先后均可以．故选ADE．（3）若两球相碰前后的动量守恒，则m1v0=m1v1+m2v2，又OP=v0t，OM=v1t，ON=v2t，代入得：m1OP=m1OM+m2ON12、1.0acdR2a增大【解题分析】（1）小灯泡的额定电压2.5V，额定电流400mA，正常工作时消耗电功率P=UI=2.5×0.4=1.0W；（2）实验前小灯泡上的电压要尽可能的小，滑动变阻器的滑片P应置于a端；（3）正常工作时，小灯泡的电阻约为，远小于电压表内阻，所以采用电流表外接法，电压表应接在cd之间；为使测量尽量准确,要求进行多次测量，滑动变阻器采用分压接法，选择小电阻，即选R2；(4)实验中，变阻器滑动触头P在ab间移动时，发现小灯泡两端的电压始终大于1.5V，即滑动变阻器没有采用分压式接法．