2025届北京市门头沟区市级名校物理高二下期末学业质量监测模拟试题含解析

2025届北京市门头沟区市级名校物理高二下期末学业质量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，真空中有一个半径为R、质量分布均匀的玻璃球，一细激光束在真空中沿直线BC传播，并与玻璃球表面的C点经折射进入玻璃球，在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中，已知∠COD=120°，激光束的入射角为α=60°，则下列说法中正确的是（）A．玻璃球对该激光的折射率为3B．该激光在玻璃中的波长是在真空中波长的3倍C．该激光束的光子在玻璃球中的能量小于在真空中的能量D．改变入射角α，该激光束可能在玻璃球的内表面发生全反射2、下列说法中正确的是（）A．只有横波才能发生干涉，纵波不能发生干涉B．“闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时声波比可见光容易发生衍射C．在受迫振动中，物体振动的频率一定等于自身的固有频率D．发生多普勒效应时，观察者接收的频率发生了变化，是波源的频率变化的缘故3、如图甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰，小球的质量分别为和．图乙为它们碰撞前后的图象．已知，规定水平向右为正方向．由此可知A．m1=5kgB．碰撞过程对的冲量为C．两小球碰撞过程损失的动能为1.5JD．碰后两小球的动量大小相等、方向相反4、如图所示，一个内壁光滑的绝缘细直管竖直放置。在管子的底部固定一电荷量为Q（Q0）的带电体，在距离底部点电荷为h2的管口A处，有一电荷量为q（q0）、质量为m的小球自静止释放，在距离底部点电荷为h1的B处速度恰好为零。现让一个电荷量为q、质量为2m的小球仍在A处自静止释放，已知静电力常量为k，重力加速度为g，则该小球A．运动到B处的速度为零B．在下落过程中加速度大小一直变小C．向下运动了位移时速度最大D．小球向下运动到B点时的速度为5、如图所示，10匝矩形线圈，在磁感应强度为0.4T的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴OO’以角速度为100rad/s匀速转动，线框电阻不计，面积为0.5m1，线框通过滑环与一理想变压器的原线圈相连，副线圈接有两只灯泡L1和L1．已知变压器原、副线圈的匝数比为10：1，开关断开时L1正常发光，且电流表示数为0.01A，则：A．若从图示位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为100sin100tVB．若开关S闭合，电流表示数将增大C．若开关S闭合，灯泡L1将更亮D．灯泡L1的额定功率为1W6、如图所示为一圆形区域的匀强磁场,在O点处有一放射源,沿半径方向射出速度为v的不同带电粒子,其中粒子1从A点飞出磁场,粒子2从B点飞出磁场.不考虑带电粒子的重力,则(

)A．带电粒子1与2的半径的比为1:2B．带电粒子1与2的比荷的比为C．带电粒子1与2在磁场中运动周期比为3:1D．带电粒子1与2在磁场中运动时间的比为2:3二、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、对于实际的气体，下列说法正确的是______。A．气体的内能包括气体分子的重力势能B．气体的内能包括分子之间相互作用的势能C．气体的内能包括气体整体运动的动能D．气体体积变化时，其内能可能不变E.气体的内能包括气体分子热运动的动能8、图甲、图乙是交流发电机示意图，线圈ABCD在磁场中匀速转动．下列说法正确的是A．图甲中穿过线圈的磁通量最大，电路中的感应电流最大B．图乙中穿过线圈的磁通量为零，电路中的感应电流最大C．图甲中穿过线圈的磁通量变化率为零，电路中的感应电流为零D．图乙中穿过线圈的磁通量变化率最大，电路中的感应电流为零9、如图为氢原子的能级示意图，锌的逸出功是3.34eV，那么对氢原子在能级跃迁过程中发射或吸收光子的规律认识正确的是（）A．用能量为14.0eV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离B．一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁所辐射的光中，有3种不同频率的光能使锌发生光电效应C．用能量为10.21eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态D．一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，发出的光照射锌板，锌板表面所发出的光电子的最大初动能为8.75eV10、在一次探测彗星的活动过程中，载着登陆舱的探测飞船总质量为，在以彗星的中心为圆心、半径为的圆轨道上运动，周期为，寻找到合适的着陆地点后，变轨到离彗星更近的半径为的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为．登陆舱随后脱离飞船开始登陆．下列说法正确的是（）A．彗星的质量B．登陆舱在半径为轨道上运动的周期C．登陆舱在半径为与半径为的轨道上运动的向心加速度之比为D．彗星表面的重力加速度三、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）某同学利用图示装置，通过研究甲、乙两个小球碰撞前、后的动量关系来验证动量守恒定律．（1）安装器材时要注意:固定在桌边的斜槽未端的切线要沿__________方向．（2）图中点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让小球甲多次从斜轨道上位置由静止释放，找到其平均落地点的位置，测量平抛射程；然后，把小球乙静置于桌边缘，再将小球甲从斜轨道上位置由静止释放，与小球乙相碰，并多次重复．接下来要完成的必要步骤是______（填选项前的字母）．A．测量小球甲的质量和小球乙的质量B．测量位置到平台的高度C．测量桌边缘到水平地面的高度D．分别找出甲、乙两个小球相碰后平均落地点的位置、并测量平抛射程、（3）若两小球碰撞前后的动量守恒，则应满足的关系式为___________________（用（2）中测量的量表示）．（4）若碰撞为弹性碰撞，则还应该满足的关系是为__________________________（用（2）中测量的量表示）．12．（12分）某同学设计了如下实验装置，用来测定小滑块与桌面间的动摩擦因数．如图甲所示，水平桌面上有一滑槽，其末端与桌面相切．让小滑块从滑槽的最高点由静止滑下，滑到桌面上后再滑行一段距离，随后离开桌面做平抛运动，落在水面地面上的点，记下平抛的水平位移．平移滑槽的位置后固定，多次改变距离，每次让滑块从滑槽上同一最高点释放，得到不同的水平位移．作出图象，即可根据图象信息得到滑块与桌面间的动摩擦因数．（1）每次让滑块从滑槽上同一高度释放，是为了__________．（2）除了和外，本实验还需要测量或告知的物理量是__________．A．滑槽最高点与桌面的高度差B．小滑块的质量C．桌面与地面的高度差D．当地的重力加速度（3）若图象的斜率绝对值为，纵轴上的截距为，如图乙所示，则滑块与桌面间的动摩擦因数的表达式为__________．（用本题中提供的物理量符号表示）四、计算题：本题共3小题，共38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）如图所示的平面直角坐标系xOy，在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y正方向；在第Ⅳ象限的正三角形abc区域内有匀强电场，方向垂直于xOy平面向里，正三角形边长为L，且ab边与y轴平行。一质量为m、电荷量为q的粒子，从y轴上的P（0，h）点，以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的a（2h，0）点进入第Ⅳ象限，又经过磁场从y轴上的某点进入第Ⅲ象限，且速度与y轴负方向成45°角，不计粒子所受的重力。求：（1）电场强度E的大小；（2）粒子到达a点时速度的大小和方向；（3）abc区域内磁场的磁感应强度B的最小值。14．（16分）发电厂输出的交变电压为22kV，输出功率为2.2×106W．要求输电导线上损失的电功率为输送功率的10%．现在用户处安装一降压变压器，用户电压为220V．求：（1）发电厂到变压器间的输电导线总电阻．（2）变压器原、副线阍的匝数之比．15．（12分）如图，两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内，其左端接一阻值为R的电阻；一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上；在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域，区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场，磁感应强度大小B1随时间t的变化关系为B1=kt，式中k为常量；在金属棒右侧还有一匀强磁场区域，区域左边界MN(虚线)与导轨垂直，磁场的磁感应强度大小为B0，方向也垂直于纸面向里.某时刻，金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动，在t0时刻恰好以速度v0越过(1)在t=0到t=t(2)在时刻t(t>t

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【解析】由几何知识得到激光束在C点的折射角r=30°，则玻璃球对该激光束的折射率为n=sinαsinr=sin60°sin30°=3，A正确；激光在玻璃中的传播速度为v=cn=33c，根据v=λf可知，激光由真空射入玻璃球时频率f不变，故波长与波速成正比，即该激光在玻璃中的波长是在真空中波长的33倍，B【点睛】由几何知识得到激光束在C点的折射角，由折射定律求出折射率．激光通过不同介质时频率不变．由v=cn求出激光束在玻璃球中传播速度，由v=λf可分析激光进入玻璃球的波长与在真空中的波长关系；根据光路可知性原理分析可知，光束在2、B【解析】

A.干涉和衍射是所有波的特性，纵波也能发生干涉，故A错误；B.波长越长越容易发生衍射现象，声波比可见光波长长，所以遇到同样障碍物时声波比可见光容易发生衍射;故B正确.C.共振时，物体振动的频率等于自身的固有频率，故C错误；D.发生多普勒效应时，波源频率不变，当观察者靠近或远离波源时，接收频率也会发生变化，故D错误.3、C【解析】

A．由图知碰撞前m2位置不变，则m2静止，vm1=4m/s，碰撞后vm2′=m/s=5m/s，而vm1′=m/s=2m/s，由动量守恒知m1vm1=m1vm1′+m2vm2′，代入数据得m1＝1.5kg.故A错误；B．根据动量定理，对的冲量I1=m1vm1′-m1vm1=1.5×2-1.5×4=-3，故B错误；C．碰撞前后，系统损失的动能=1.5J，故C正确；D．碰后两小球的动量方向都沿正方向，故D错误．故选：C点睛：由s-t图像可知碰撞前后两物体的速度．根据碰撞过程动量守恒定律可得m1的质量．根据动量定理，可求对的冲量．求出碰撞前后的动能，可得系统损失的动能．碰后两小球的速度都为正，动量方向都沿正方向．4、D【解析】

A、B项：质量为m点电荷，从静止释放后开始下落，库仑力越来越大，所以点电荷先加速后减速。则加速度先减小后增大。当到达B点时，点电荷停止。由动能定理可得：，得：，而当换成质量2m点电荷时，仍从原来位置静止释放，则点电荷先加速后减速。则加速度先减小后增大，设停止的位置为B′，则由动能定理可得：，所以则速度为零的位置在B点下方，故AB错误；C项：速度最大位置，就是加速度为零的位置。即库仑力与重力相等的位置，当质量为2m时，设平衡位置距底部点电荷的距离为h0′则有：，所以则向下运动的位移，故C错误；D项：点电荷从静止到B点，由动能定理可得：，而所以B点时的速度为，故D正确。5、B【解析】

A.变压器的输入电压的最大值为：Um=NBSω=10×0.4×0.5×100=100V；从垂直中性面位置开始计时，故线框中感应电动势的瞬时值为：u=Umcosωt=100cos100t（V），故选项A不符合题意；B.若开关S闭合，输出电压不变，输出端电阻减小，故输出电流增加，故输入电流也增加，电流表示数将增大，故选项B符合题意；C.若开关S闭合，输出电压不变，故灯泡L1亮度不变；故选项C不符合题意；D.变压器输入电压的有效值为：；开关断开时L1正常发光，且电流表示数为0.01A，灯泡L1的额定功率等于此时变压器的输入功率，为：P=U1I1=100×0.01=W，故选项D不符合题意；6、D【解析】

A.粒子在磁场中做圆周运动，由数学知识可知，粒子做圆周运动转过的圆心角为，，设粒子的轨道半径为、，则有，，带电粒子1与2的半径的比，故A错误。B.洛仑磁力提供向心力，由牛顿第二定律可得：，粒子的比荷为：，所以粒子的比荷之比为，所以B错误。CD.粒子在磁场中运动的周期的表达式为：，所以两粒子的周期比为：；运动的时间分别为，，所以，故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、BDE【解析】

ABCE．气体的内能包括，气体所有分子势能和分子动能之和；其中分子势能是由分子间的相对位置和相互作用决定的能量，与重力势能无关；分子动能是分子运动的动能，与气体的整体运动的动能无关，故BE正确，AC错误；D．由于是非理想气体，气体的体积发生变化，若温度相应变化时，气体的内能可能不变，故D正确；8、BC【解析】

AC.图甲中线圈平面与磁感线方向垂直，穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率为零，感应电动势为零，故感应电流为零，故A错误，C正确；BD.图乙中线圈平面与磁感线方向平行，穿过线圈的磁通量为零，磁通量变化率最大，感应电动势最大，故感应电流最大，故B正确，D错误；故选BC9、ABD【解析】A.使氢原子从基态跃迁到无穷远，需要的能量为△E=0-（-13.6）=13.6eV，用能量为14.0eV的光子照射，可使处于基态的氢原子电离，多余的能量转化为电离后的动能，故A正确；B.一群处于n=4能级的氢原子向基态跃迁时，辐射光子种类数目为6种，其中有3种大于3.34eV，故B正确；C.当氢原子吸收的光子能量刚好等于能级差时，氢原子会跃迁到对应的高能级上去。由于没有任何一个高能级与基态的能级差等于10.21eV，而且又不足以跃迁到无穷远发生电离，所以用能量为10.21eV的光子照射，不能使处于基态的氢原子跃迁，故C错误；D．氢原子跃迁辐射光子能使锌板发生光电效应，一部分克服逸出功，多余部分以动能形式随光电子逸出。一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时辐射光子最大能量为12.09eV，克服逸出功后剩余的动能即为最大为8.75eV，故D正确故选：ABD10、AB【解析】

A.根据万有引力提供向心力，载着登陆舱的探测飞船总质量为m1,在以彗星的中心为圆心、半径为r1的圆轨道上运动,周期为T1，可得,月球的质量M=，故A正确；B.根据开普勒第三定律，变轨到离彗星更近的半径为r2的圆轨道上运动，可得：T2=，故B正确；C.根据万有引力提供向心力可得，，所以登陆舱在半径为r1与半径为r2的轨道上运动的向心加速度之比为，故C错误；D.根据万有引力提供向心力，探测飞船在半径为r1的圆轨道上的加速度，所以星球表面的重力加速度不等于，故D错误．故选AB.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、水平;AD;;;【解析】

（1）[1]．安装器材时要注意固定在桌边的斜槽未端的切线要沿水平方向，以保证小球做平抛运动．（2）[2]．如果两球碰撞过程系统动量守恒，则：m1v0=m1v1+m2v2两球离开轨道后做平抛运动，由于抛出点的高度相同，它们在空中的运动时间t相等，则：m1v0t=m1v1t+m2v2t，m1s0=m1s1+m2s2，m1OP=m1OM+m2ON因此实验需要测出：小球的质量和甲、乙两个小球相碰后平均落地点的位置M、N并测量平抛射程OM、ON；不需要测量位置S到平台的高度h和桌边缘到水平地面的高度H，故选AD；（3）[3]．由以上分析可知，若两小球碰撞前后的动量守恒，则应满足的关系式为：m1OP=m1OM+m2ON．（4）[4]．若碰撞为弹性碰撞，根据动量守恒得和机械守恒定律得m1v0=m1v1+m2v2联立解得v0+v1=v2三球平抛运动时间相同，则得到OP+OM=ON故OP=ON-OM点睛：该题考查验证动量守恒定律的实验；该实验中，虽然小球做平抛运动，但是却没有用到速度和时间，而是用位移x来代替速度v，这是解决问题的关键，解题时要注意体会该点；知道弹性碰撞满足的能量关系．12、（1）使滑块到达滑槽末端的速度相等（2）C（3）【解析】

（1）每次让滑块从滑槽上同一高度释放，是为了保证滑块到达滑槽末端的速度相同；（2）滑块从桌边做平抛运动，则有：H=gt2x=vt设到达滑槽末端的速度为v0，与桌面的摩擦因数为μ在桌面上的加速度大小为：在桌面上有：−2μgL＝v2-v02联立解得：要根据图象信息得到测定滑块与桌面间的动摩擦因数，除了L和x外，还需要测量或告知的物理量是桌面与地面的高度差H，故选C.（3）若x2-L图象的斜率绝对值为k，则有：4μH=k解得：四、计算题：本题共3小题，共38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）；（2），方向与x轴的夹角为45°；（3）【解析】

（1）设粒子在电场中运动的时间为t，则有x=v0t=2h，qE=ma，联立以上各式可得；（2）粒子达到a点时沿负y方向的分速度为vy=at=v0，所以，方向指向第IV象限与x轴正方和成45o角；（3）粒子在磁场中运动时，有，当粒子从b点射出时，磁场的磁感应强度为最小值，此时有，所以磁感应强度B的最小值14、(1)（2）【解析】（1）设输电导