北京市西城35中2024届物理高二第二学期期末监测模拟试题含解析

北京市西城35中2024届物理高二第二学期期末监测模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、如图所示，“伦敦眼”(TheLondonEye)是世界著名的观景摩天轮，它总高度135米(443英尺)，屹立于伦敦泰晤士河南畔的兰贝斯区．现假设摩天轮正绕中间的固定轴做匀速圆周运动，则对于坐在座椅上观光的游客来说，正确的说法是（）A．因为摩天轮做匀速转动，所以游客受力平衡B．当摩天轮转到最高点时，游客处于失重状态C．因为摩天轮做匀速转动，所以游客的机械能守恒D．当摩天轮转到最低点时，座椅对游客的支持力小于所受的重力2、—质量为m的铁锤，以速度v，竖直打在木桩上，经过Δt时间后停止，则在打击时间内，铁锤对木桩的平均冲力的大小是（）A．mgΔt B． C． D．3、如图所示，闭合圆导线圈平行地放置在匀强磁场中，其中ac、bd分别是平行、垂直于磁场方向的两直径，试分析线圈做以下哪种运动时能产生感应电流（）A．使线圈在纸面内平动或转动B．使线圈平面沿垂直纸面方向向纸外平动C．使线圈以ac为轴转动D．使线圈以bd为轴转动4、下列说法中不正确的是（）A．爱因斯坦在光的粒子性的基础上，建立了光电效应方程B．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波也相等C．玻尔的原子理论成功解释了氢原子光谱的实验规律D．卢瑟福根据粒子散射实验提出了原子的核式结构模型5、如图甲所示，两条平行虚线间存在方向与纸面垂直的匀强磁场，一边长为0.2m、总电阻为0.1Ω的正三角形导线框abc位于纸面内且bc边与磁场边界垂直。已知导线框始终向右做匀速直线运动，bc边在t＝0时刻进入磁场，线框中感应电流随时间变化的图线如图乙所示，规定顺时针方向为感应电流的正方向。下列说法正确的是（）A．磁感应强度方向垂直纸面向里B．匀强磁场的磁感应强度大小为0.1TC．导线框运动的速度大小为0.2m/sD．导线框运动过程中受到最大安培力大小为0.15N6、一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验，让一个质量为2kg的小球从一定的高度自由下落，测得在第5s内的位移是18m，则（）A．小球在2s末的速度是20m/s B．小球在第5s内的平均速度是3.6m/sC．小球在第2s内的位移是2m D．小球在5s内的位移是50m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，2019个质量均为m的小球通过完全相同的轻质弹簧(在弹性限度内)相连，在水平拉力F的作用下，一起沿光滑水平面以加速度a向右做匀加速运动，设1和2之间弹簧的弹力为F1—2，2和3间弹簧的弹力为F2—3，2018和2019间弹簧的弹力为F2018—2019，则下列结论正确的是A．F1—2：F2—3：……F2018—2019=1：2：3：……2018B．从左到右每根弹簧长度之化为1：2：3：……2018C．如果突然撤去拉力F，撤去F瞬间，第2019个小球的加速度为F/m，N其余每个球的加速度依然为aD．如果1和2两个球间的弹簧从第1个球处脱落，那么脱落瞬间第1个小球的加速度为0，第2个小球的加速度为2a，其余小球加速度依然为a.8、如图，一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的U型玻璃管内，右管上端开口且足够长，右管内水银面比左管内水银面高h，能使h变大的方法有A．环境温度降低B．大气压强升高C．沿管壁缓慢向右管内加水银D．U型玻璃管自由下落9、关于振动和波的物理现象，下列说法正确是A．在喜剧电影《功夫》中，包租婆的“狮子吼”可以将酒杯震碎，这属于共振现象B．正在鸣笛的救护车远离我们的过程中音调变低，这属于多普勒效应现象C．用手挡住电视的遥控器，遥控器仍然可以正常使用，这属于波的干涉现象D．医用超声波定位利用了超声波容易发生明显衍射的特点10、氢气球下系一小重物G，重物只在重力和绳的拉力作用下做直线运动，重物运动的方向如图中箭头所示虚线方向，图中气球和重物G在运动中所处的位置可能是（）A． B．C． D．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）用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示.（1）组装单摆时，应在下列器材中选用__________（填选项前的字母）A．长度为左右的细线B．长度为左右的细线C．直径为的塑料球D．直径为的铁球（2）测出悬点到小球球心的距离（摆长）及单摆完成次全振动所用的时间，则重力加速度______（用、、表示）（3）下表表示某同学记录的组实验数据，并做了部分计算处理.组次摆长次全振动时间振动周期重力加速度请计算出第组实验中的__________，___________。（4）用多组实验数据作出图像，也可以求出重力加速度.图线的示意图如图中的、、所示，其中和平行，和都过原点，图线对应的值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线，下列分析正确的是________(选填选项前的字母).A．出现图线的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长B．出现图线的原因可能是误将次全振动记为次C．图线对应的值小于图线对应的值（5）某同学在家里测重力加速度.他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图所示，由于家里只有一根量程为的刻度尺，于是他在细线上的点做了一个标记使得悬点到点间的细线长度小于刻度尺量程.保持该标记以下的细线长度不变，通过改变、间细线长度以改变摆长.实验中，当、间细线的长度分别为、时，测得相应单摆的周期为、。由此可得重力加速度(用、，、表示)______.12．（12分）“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，选用的螺旋弹簧如图甲所示．（1）将弹簧的上端O点固定悬吊在铁架台上，旁边置一刻度尺，刻度尺的零刻线跟O点对齐，在弹簧的下部A处做一标记，如固定一个指针．在弹簧下端的挂钩上挂上钩码时（每个钩码的质量都是50g），指针在刻度尺上指示的刻度为x．逐个增加所挂钩码的个数，刻度x随挂钩上的钩码所受的重力F而变化，几次实验测得相应的F、x各点描绘在图中，如图乙，请在图中描绘出x随F变化的图象__________．由图象得出弹簧的劲度系数kA＝________N/m（结果取2位有效数字）．（2）如果将指针固定在A点的下方P处，再作出x随F变化的图象，得出弹簧的劲度系数与kA相比，可能是________．A．等于kB．大于kAC．小于kAD．无法确定四、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，质量M=2kg的滑块套在光滑的水平轨道上，质量m=1kg的小球通过长L=0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动，开始轻杆处于水平状态，现给小球一个竖直向上的初速度="4"m/s，g取10．（1）若锁定滑块，试求小球通过最高点P时对轻杆的作用力大小和方向．（2）若解除对滑块的锁定，试求小球通过最高点时的速度大小．(3)在满足（2）的条件下，试求小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离．14．（16分）如图所示,纸面内有一矩形导体闭合线框abcd,置于垂直纸面向里的有界匀强磁场之外,线框的ab边与磁场的边界MN重合．现用外力将线框拉入磁场中,经过时间△t=0.4s,线框恰好全部进入磁场,穿过线框的磁通量由变为．在线框进入磁场的过程中,（1）线框中是否有感应电流产生?（2）求穿过线框的磁通量变化量;（3）求线框中产生的感应电动势E．15．（12分）一个光源以P=1.5W的功率向四周均匀地发射能量。在离光源距离R=3.5m处放置一钾箔，钾的逸出功W=2.2eV，假设入射光的能量是连续平稳地传给钾箔，光的平均波长为。假设照射到钾箔上面的光能被钾箔完全吸收。(1)根据爱因斯坦的光子说和质能方程，证明光子动量（是普朗克常量）。(2)假设照射在钾箔上的能量能被钾箔完全吸收，求：①钾箔在垂直入射光方向上单位面积受到光平均作用力的表达式（用题目中的物理符号表示）。②按照经典电磁理论，钾箔只需吸收足够的能量就可以逐出电子，若一个要被逐出的电子收集能量的圆形截面的半径约为一个典型原子的半径m，求：电子将被逐出的时间。根据你的计算结果，你认为经典电磁理论在解释光电效应现象时是否合理？谈谈你的看法。

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、B【解题分析】A、摩天轮匀速转动，每个乘客都在做线速度大小不变方向不断变化的匀速圆周运动，不是平衡状态，故A错误；

B、当摩天轮转到最高点时，游客受到的重力与支持力的合力的方向向下，指向圆心，所以处于失重状态，故B正确；

C、摩天轮做匀速转动，所以游客的动能不变而重力势能是变化的，所以机械能不守恒，故C错误；

D、乘客随摩天轮做匀速圆周运动，当摩天轮转到最低点时，游客受到的重力与支持力的合力的方向向上，指向圆心，所以座椅对游客的支持力大于所受的重力，故D错误．点睛：该题结合竖直平面内的圆周运动考查到多个知识点的内容，解答的关键是分析在最低点和最高点的受力，结合向心力公式列牛顿第二定律方程即可．2、C【解题分析】

对铁锤应用动量定理，设木桩对铁锤的平均作用力为F，则有解得所以铁锤对木桩的平均冲力C正确，ABD错误。故选C。【题目点拨】在应用时要注意先明确正方向，然后才能列动量定理的关系式求解．3、D【解题分析】试题分析：根据产生感应电流的条件可知：只需使穿过闭合回路的磁通量发生变化，就能在回路中产生感应电流．线圈在匀强磁场中运动，磁感应强度B为定值，根据前面分析ΔΦ=B·ΔS知：只要回路相对磁场的正对面积改变量ΔS≠0，则磁通量一定要改变，回路中一定有感应电流产生．当线圈在纸面内平动或转动时，线圈相对磁场的正对面积始终为零，因此ΔS=0，因而无感应电流，A错；当线圈平面沿垂直纸面方向向纸外运动时，同样ΔS=0，也无感应电流产生；B错；当线圈以ac为轴转动时，线圈相对磁场的正对面积改变量ΔS仍为零，回路中仍无感应电流；C错；当线圈以bd为轴稍作转动，则线圈相对磁场的正对面积发生了改变，因此在回路中产生了感应电流．D对；故答案选D.考点：考查感应电流产生的条件．点评：解题时把握问题实质，关键是看闭合线圈中的磁通量是否变化，与运动形式无关4、B【解题分析】A项：爱因斯坦提出了光子假说，建立了光电效应方程，故A正确；B项：根据，知动能相等，质量大动量大，由得，电子动量小，则电子的德布罗意波长较长，故B错误；C项：玻尔的原子结构假说第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律，故C正确．D项：卢瑟福根据α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，故D正确．5、D【解题分析】

A.由图乙所示图线可知，线框进入磁场过程感应电流沿顺时针方向，由右手定则可知，磁场垂直于纸面向外；故A错误.C.由图乙所示图象可知，线框进入磁场的时间t＝0.1s，线框的速度v=bct=B.由图乙所示图象可知，线框的一半进入磁场时感应电流I=3A，此时切割磁感线的有效长度L=acsin60°=0.2×32m=0.13m，此时感应电动势D.当线框的一半进入磁场时或线框一半离开磁场时线框受到的安培力最大，由图乙所示图象可知，此时感应电流I=3A，此时切割磁感线的有效长度L=0.136、D【解题分析】

A．由题意知第5s内的位移是18m，根据自由落体公式有：其中t1=5s，t2=4s，解得：g=4m/s2所以2s末的速度：v=gt=8m/s故A错误；B．第5s内的平均速度：故B错误；C．小球在第2s内的位移是：故C错误；D．物体在5s内的位移：故D正确．故选D正确.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】

A．以整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得：F=2019ma，解得；以后面的第1、2、3…2018个小球为研究对象，根据牛顿第二定律可得可知F1-2=F，F2-3=F，…F=F，则F1-2：F2-3：……F=1：2：3：……2018，故A正确；B．因为每根弹簧的劲度系数相等，根据胡克定律可知，从左到右每根弹簧伸长量之比为1：2：3：……2018，但是总长度之比不等于1：2：3：……2018，故B错误；C．突然撤去F瞬间，因弹簧的弹力不能突变，可知除第2019个球所受合力突然变为F，加速度为，其他球的合力未变，所以其他球的加速度依然为a，故C错误；D．如果1和2两个球间的弹簧从第1个球处脱落，那么脱落瞬间第1个小球受到的合力为零，则加速度为0，第2个小球受到的合力变为，则加速度为，其余小球受到的合力不变，加速度依然为a，故D正确．8、CD【解题分析】

以液柱h为研究对象，由受力平衡可知：p=p0+ph，则有：A.环境温度降低时，大气压强不变，而封闭气体压强减小，重新达平衡后h减小，故A错误；

B.大气压强增大时，气体的压强变大，体积减小，液柱将左移使左侧液面上移，故重新平衡后高端的高度差减小，故B错误；C.向右管加入水银时，左侧液面上升使左侧气体压强增大，大气压强不变，故重新平衡后，由上式可得h变大，故C正确；D.U型管自由下落时，液柱失重故对气体没有压力，内外压强相等，而此时左侧气体压强变为p0，即压强减小，故在自由下落中体积要增大，故液柱右移，高度差h增大，故D正确．9、AB【解题分析】

A．根据共振的条件与共振的特点可知，当物体发生共振时，物体振动的振幅最大，甚至可能造成物体解体，故用“狮子吼”将酒杯震碎是共振现象，故A正确；B．根据多普勒效应知，当接收者相对于波源越来越远时，接收者接受到的频率越来越低，故B正确；C．用手挡住电视的遥控器，遥控器仍可以正常使用，这属于波的衍射现象，故C错误；D．医用超声波定位是利用了超声波方向性强，能量易于集中的特征，故D错误；10、ABC【解题分析】试题分析：直线运动的条件是合外力为零或合外力与速度方向共线，重力总是竖直向下，拉力沿着绳子并直线绳子收缩的方向．解：重物只在重力和绳的拉力作用下做直线运动，故合力为零或者与速度共线；A、可以做匀速直线运动，故A正确；B、可能做匀减速直线运动，故B正确；C、可能做匀加速直线运动，故C正确；D、重力和拉力的合力与速度一定不共线，做曲线运动，故D错误；故选ABC．【点评】本题考查了平衡力的辨别和重力和重力的方向的理解和掌握，重力是一种最常见的力，重力的方向始终是竖直向下的．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、AD2.019.76B【解题分析】

第一空.为减小实验误差，应选择1m左右的摆线，故选A，为减小空气阻力影响，摆球应选质量大而体积小的金属球，故选D，因此需要的实验器材是AD；第二空.单摆的周期：，由单摆周期公式可知，重力加速度：第三空、第四空.由表中实验数据可知，第三组实验中，周期：，代入数据：，解得；第五空.根据单摆的周期公式得，根据数学知识可知，图象的斜率，当地的重力加速度；A、若测量摆长时忘了加上摆球的半径，则摆长变成摆线的长度l，则有，根据数学知识可知，对图象来说，与b线斜率相等，两者应该平行，是截距，故做出的T2−L图象中a线的原因可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长L，故A错误；B、实验中误将49次全振动记为50次，则周期的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏大，图线的斜率k偏小，故B正确；C、由图可知，图线c对应的斜率k偏小，根据T2−L图象的斜率，当地的重力加速度可知，g值大于图线b对应的g值，故C错误；故选B；第六空.摆线总长为l，当O、A间细线的长度为l1时实际摆长变为l−l1，由单摆周期公式有：；当O、A间细线的长度为l2时实际摆长变为l−l2，由单摆周期公式有：，联立解得：12、42（40～44均可）A【解题分析】

（1）如图所示；弹簧的劲度系数（40～44均可）（2）如果将指针固定在A点的下方P处，再作出x随F变化的图象，则在图像上x的变化量不变，斜率不变，得出弹簧的劲度系数与kA相比不变，仍等于k，故A正确，BCD错误．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、（1），方向竖直向上（2）（3）【解题分析】

（1）设小球能通过最高点，且此时的速度为，在上升过程中，因只有重力做功，小球的机械能守恒．则①②设小球到达最高点时，轻杆对小球的作用力为F，方