2024届北京海淀北方交大附中高二物理第二学期期末预测试题含解析

2024届北京海淀北方交大附中高二物理第二学期期末预测试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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，三角形斜劈A放在斜面B上，在平行于斜面向下的力F作用作用在A上，A和B均保持静止。现逐渐增大F，A和B仍保持静止，则（）A．地面对B的支持力增大B．A受的合力增大C．A对B的压力增大D．A对B的作用力不变2、如图所示，质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶，一质量为m的救生员站在船尾，相对小船静止．若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为()A．v0＋(v0＋v) B．v0－vC．v0＋v D．v0＋(v0－v)3、电子打火机的点火原理是压电效应．压电片在受到压力时会在两侧形成电压且电压大小与压力近似成正比，现有一利用压电效应制造的电梯加速度传感器，如图所示．压电片安装在电梯地板下，电压表与压电片构成闭合电路用来测量压电片两侧形成的电压，若发现电压表示数增大，下列说法正确的是()A．电梯一定加速上升B．电梯一定减速下降C．电梯加速度一定向上D．电梯加速度一定向下4、在磁感应强度为B、方向如图所示的匀强磁场中，金属杆PQ在宽为L的平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动，PQ中产生的感应电动势大小为E1；若磁感应强度增为1B，其它条件不变，所产生的感应电动势大小变为E1．则E1与E1之比及通过电阻R的感应电流方向为（）A．1∶1，b→aB．1∶1，b→aC．1∶1，a→bD．1∶1，a→b5、如图所示，空间存在一匀强电场，其电场强度为100V/m，该电场中有A、B两点，相距10cm，且A、B连线与电场线夹角为60°，则A、B两点间的电势差UAB为A．－10V B．5V C．10V D．6、如图所示，闭合的矩形导线圈在匀强做场中绕垂直于磁场方向的对称轴匀速转动．己知匀强磁场的磁感应强度为，线圈匝数为，边的边长为，边的边长为，线圈总电阻为，转动的角速度为,则当线圈转至图示位置时（）A．穿过线圈的磁通量为B．线圈中的感应电动势为C．穿过线圈的磁通量的变化率为D．线圈边所受安培力的大小为二、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、对结合能、比结合能的认识，下列说法正确的是()A．有的原子核没有结合能B．自由核子结合为原子核时，要释放能量C．结合能越大的原子核越稳定D．比结合能越大的原子核越稳定8、如图，水平放置的光滑平行金属导轨MN、PQ处于竖直向下的足够大的匀强磁场中，导轨间距为L，导轨右端接有阻值为R的电阻．一根质量为m，电阻为r的金属棒垂直导轨放置，并与导轨接触良好．现使金属棒以某初速度向左运动，它先后经过位置a、b后，到达位置c处刚好静止．已知磁场的磁感应强度为B，金属棒经过a、b处的速度分别为v1、v2，a、b间距离等于b、c间距离，导轨电阻忽略不计．下列说法中正确的是（）A．金属棒运动到a处时的加速度大小为B．金属棒运动到b处时通过电阻R的电流方向由Q指向NC．金属棒在a→b与b→c过程中通过电阻R的电荷量相等D．金属棒在a处的速度v1是其在b处速度v2的倍9、现将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示方式连接。在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑线变阻器的滑动端P向左滑动时，电流计指针向右偏转。由此可以推断A．滑线变阻器的滑动端P向右滑动时，电流计指针向左偏转B．线圈A向上移动时，电流计指针向右偏转C．断开开关时，电流计指针向左偏转D．拔出线圈A中的铁芯时，电流计指针向左偏转10、关于相对论，下列说法正确的是（）A．根据狭义相对论，物体运动的速度是可以大于光速的B．质量、长度的测量结果都随物体与观察者的相对运动状态而改变C．根据爱因斯坦的相对论，我们之前所学的物理知识、规律都是错误的D．惯性系中的观察者观察一个与他做匀速相对运动的时钟时，会看到这个时钟比与他相对静止的时钟走得慢些三、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）在用油膜法测油酸分子的实验中，油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有0.6mL．用滴管向量筒中滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1mL．将一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中（水面浮有少许痱子粉），由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜面积为750cm2,则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为______m3（保留两位有效数字），根据上述数据，估算出油酸分子的直径为______m（保留两位有效数字）．在这个实验中，某同学的计算结果偏大，可能是由于______A．油酸未完全散开B．求每滴体积时，1mL溶液的滴数多计了10滴C．算油膜面积时，舍了所有不足一格的方格D．油膜中含有大量未溶解的酒精12．（12分）用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关．（1）本实验采用的科学方法是______A．控制变量法B．累积法C．微元法D．放大法（2）图示情景正在探究的是______A．向心力的大小与半径的关系

B．向心力的大小与线速度大小的关系C．向心力的大小与角速度大小的关系

D．向心力的大小与物体质量的关系（3）通过本实验可以得到的结果是______A．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比B．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的大小成正比C．在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比D．在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比．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）如图所示为一交流发电机的原理示意图，其中矩形线圈abcd的边长ab=cd=50cm，bc=ad=20cm，匝数n=100，线圈的总电阻r=0.20，线圈在磁感应强度B=0.050T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO'匀速转动，角速度=100rad/s。线圈两端通过电刷E、F与阻值R=4.8的定值电阻连接。计算时取3.（1）当线圈经过中性面时，线圈中感应电动势为零，试说明原因。（2）从线圈经过中性面开始计时，写出线圈中感应电动势随时间变化的函数表达式；（3）求此发电机在上述工作状态下的输出功率；14．（16分）有一群氢原子处于量子数n=3的激发态．已知量子数为n的能级为，氢原子基态的电子轨道半径为r，静电力常量为k，电子的电荷量为e，普朗克常量为h，真空中的光速为c．（1）求这群原子发出光谱线的条数，并画出原子跃迁能级示意图；（2）求这群原子跃迁发出的光子中，频率最大的光子波长；（3）假设电子在基态轨道上做匀速圆周运动，求电子的动能．15．（12分）一辆值勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以10m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时，决定前去追赶，经过6s后警车发动起来，并以2.5m/s2的加速度度做匀加速运动，但警车的行驶速度必须控制在90km/h以内，问：（1）警车在追赶货车的过程中，两车间的最大距离是多少？（2）警车发动后至少要多少时间才能追上货车？（保留3位有效数字）

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、A【解题分析】

A．对A与B整体分析，受推力、重力、支持力和地面的静摩擦力，地面支持力N′=(M+m）g+Fsinθ由于F增加，故N′增加，故A正确；B．对A受力分析，受重力、推力、支持力、静摩擦力，由于物体保持静止，故合力一直为零，保持不变，故B错误；C．根据平衡条件，B对A的支持力等于其重力的垂直斜面的分力，为N=mgcosθ，保持不变，再根据牛顿第三定律，A对B的压力也保持不变，故C错误；D．在平行斜面方向，根据平衡条件，有f=F+mgcosθ故静摩擦力f增加，静摩擦力和支持力N垂直，两个力的合力为，也增加，再根据牛顿第三定律，A对B的作用力增加，故D错误；故选A。2、A【解题分析】

人在跃出的过程中船人组成的系统水平方向动量守恒，规定向右为正方向，由动量守恒定律得：（M+m）v0=Mv′-mv，解得：v′=v0+（v0+v）；A.v0＋(v0＋v)，与结论相符，选项A正确；B.v0－v，与结论不相符，选项B错误；C.v0＋v，与结论不相符，选项C错误；D.v0＋(v0－v)，与结论不相符，选项D错误；3、C【解题分析】

电压表示数增大说明人对地板的压力变大，对人受力分析知地板对人的支持力大于人所受重力，即人的加速度一定向上，所以电梯可能向上加速，也可能向下减速，故C正确，ABD错误。4、D【解题分析】PQ中产生的感应电动势为E=BLv，若磁感应强度增为1B，其它条件不变时，E与B成正比，则有E1：E1=1：1；由楞次定律判断可知通过电阻R的感应电流方向为a→b．故选D.5、B【解题分析】

根据匀强电场电势差与场强关系式有A.－10V与计算结果不符，故A错误。B.5V与计算结果相符，故B正确。C.10V与计算结果不符，故C错误。D.与计算结果不符，故D错误。6、D【解题分析】A.图示时刻，线圈平面与磁感线平行，穿过线圈的磁通量为零，故A错误；BC.图示时刻，图示时刻ad、bc两边垂直切割磁感线，根据法拉第电磁感应定律，线圈中的感应电动势最大，为E==nBSω=nBl1l2ω，=，故B错误，C错误；D.线圈ad边所受安培力的大小为F=nBIl2=nB⋅l2=，故D正确．故选：D点睛：根据感应电动势公式求解线圈中的感应电动势．图示时刻线圈中产生的感应电动势最大，由法拉第电磁感应定律分析磁通量的变化率．由安培力公式F=BIL求出安培力大小．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、BD【解题分析】

AB．自由核子结合成原子核的过程中，核力做正功，释放出能量，该能量为结合能；反之，将原子核分开为自由核子需要赋予它相应的能量，该能量等于结合能．故A不符合题意，B符合题意；CD．将原子核分开为自由核子需要赋予它相应的能量，该能量等于结合能；结合能与核子数的比值叫比结合能，比结合能大小反映了原子核的稳定性；结合能大的，比结合能不一定大，故C不符合题意，D符合题意。8、BC【解题分析】

A．金属棒运动到a处时，有：，，安培力：，由牛顿第二定律得加速度：，故A错误；

B．金属棒运动到b处时，由右手定则判断知，通过电阻的电流方向由Q指向N，故B正确；

C．金属棒在a→b过程中，通过电阻的电荷量：，同理，在b→c的过程中，通过电阻的电荷量，由于，可得，故C正确；

D．在b→c的过程中，对金属棒运用动量定理得：，而，解得：，同理，在a→c的过程中，对金属棒运用动量定理得：，而，解得：，因，因此，故D错误．9、AB【解题分析】

由题意可知线圈B中产生使电流表指针向右偏转的条件，则分析各选项可得出正确答案．【题目详解】由题意可知当P向左滑动时，线圈A中的电流减小，导致穿过线圈B的磁通量减小，电流计指针向右偏转；滑线变阻器的滑动端P向右滑动时，导致穿过线圈B的磁通量增大，则电流计指针向左偏转，故A正确；线圈A向上移动，导致穿过线圈B的磁通量减小，能引起电流计指针向右偏转，故B正确；断开开关时，导致穿过线圈B的磁通量减小，那么电流计指针向右偏转，故C错误；当铁芯拔出时，A中磁场减小，故B中磁通量减小，则电流计指针向右偏转，故D错误；故选AB。【题目点拨】本题无法直接利用楞次定律进行判断，但是可以根据题意得出产生使电流表指针右偏的条件，即可不根据绕向判出各项中应该出现的现象．10、BD【解题分析】

A.根据狭义相对论，物体运动的速度不能够超过光速的，A错误；B.根据相对论，质量、长度的测量结果都随物体与观察者的相对运动状态而改变，B正确；C.我们之前所学的物理知识、规律在宏观低速时适用的，所有我们不能够说之前所学的物理知识、规律都是错误的，C错误；D.动杆变短，动钟变慢，这是相对论洛伦兹变换的公式得到的，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、AC【解题分析】

1滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积，油酸分子的直径近似等于油膜的厚度为．A、对照实验原理：，可知某同学的计算结果偏大，可能是由于油酸未完全散开，使测出的油膜面积偏小，d偏大，故A正确．B、求每滴体积时，1mL溶液的滴数多计了10滴，则求出的纯油酸的体积偏小，测量的d偏小．故B错误．C、算油膜面积时，舍了所有不足一格的方格，测出的油膜面积偏小，d偏大，故C正确．D、油膜中含有大量未溶解的酒精，测出的油膜面积偏大，求出的d偏小．故D错误．故选AC．【题目点拨】将配制好的油酸酒精溶液，通过量筒测出1滴此溶液的体积．然后将1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积．则用1滴此溶液的体积除以1滴此溶液的面积，恰好就是油酸分子的直径．12、(1)A(2)D(3)C【解题分析】试题分析：物理学中对于多因素的问题，常常采用控制变量的方法，把多因素的问题变成单因素的问题，每一次只改变其中的一个因素，而控制其余因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别研究，甲加以综合解决，即为控制变量法；解：（1）在这两个装置中，控制半径，角速度，不变，只改变质量，来研究向心力与质量之间的关系，故采用的控制变量法，故选A（2）控制半径，角速度，不变，只改变质量，来研究向心力与质量之间的关系，故选D（3）通过控制变量法，得到的结果为在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比，故选C故答案为（1）A；（2）D；（3）C【点评】本体主要考察了控制变量法，明确控制变量法的内容即可；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