2024屆北京市首師大附中物理高二第二學(xué)期期末聯(lián)考試題含解析

2024屆北京市首師大附中物理高二第二學(xué)期期末聯(lián)考試題考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，在孤立的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中有a、b兩點(diǎn)，a點(diǎn)的電勢(shì)為，場(chǎng)強(qiáng)大小為，方向與ab連線垂直。b點(diǎn)的電勢(shì)為，場(chǎng)強(qiáng)大小為，方向與ab連線的夾角為30°。則a、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小及電勢(shì)高低的關(guān)系是（）A．， B．，C．， D．，2、如圖所示，有8個(gè)完全相同的長方體木板疊放在一起，每個(gè)木板的質(zhì)量均為100g，某人用雙手在這疊木板的兩側(cè)各加一水平壓力F，使木板靜止。若手與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，木板與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取g＝10m/s2，則水平壓力F至少為()A．8N B．15NC．16N D．30N3、關(guān)于參考系，下列說法正確的是：（）A．描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況時(shí)，參考系不能任意選取B．研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)先確定參考系C．參考系必須選地面或相對(duì)于地面靜止不動(dòng)的其他物體D．空中運(yùn)動(dòng)的物體不能作為參考系4、下列有關(guān)物理方法的說法中正確的是（）A．重心、合力和交變電流的有效值等概念的建立都體現(xiàn)了等效替代的思想B．根據(jù)速度定義式，當(dāng)非常小時(shí)，就可以表示物體在某時(shí)刻的瞬時(shí)速度，該定義應(yīng)用了類比的思想方法C．在不需要考慮物體本身的形狀和大小時(shí)，用質(zhì)點(diǎn)來代替物體的方法叫假設(shè)法D．萬有引力常量的值是通過比值定義法規(guī)定的5、氫原子的核外電子從距核較近的軌道躍遷到距核較遠(yuǎn)的軌道過程中()A．原子要吸收光子，電子的動(dòng)能增大，原子的電勢(shì)能增大，原子的能量增大B．原子要放出光子，電子的動(dòng)能減小，原子的電勢(shì)能減小，原子的能量也減小C．原子要吸收光子，電子的動(dòng)能增大，原子的電勢(shì)能減小，原子的能量增大D．原子要吸收光子，電子的動(dòng)能減小，原子的電勢(shì)能增大，原子的能量增大6、在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用同一光電管在不同實(shí)驗(yàn)條件下得到了甲、乙、丙三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線．下列判斷正確的是（）A．甲光的頻率大于乙光的頻率B．乙光的波長小于丙光的波長C．乙光的強(qiáng)度低于甲光的強(qiáng)度D．甲光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能大于丙光的光電子最大初動(dòng)能二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、下列說法正確的有（）A．氫原子光譜說明氫原子的能量是不連續(xù)的B．比結(jié)合能越小的原子核，其中的核子結(jié)合得越牢固C．根據(jù)德布羅意的“光子說”可知，光的頻率越大，光子的能量越大D．原子從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷，可通過吸收相應(yīng)頻率的光子來實(shí)現(xiàn)8、如圖甲所示，輕桿一端固定在O點(diǎn)，另一端固定一小球，現(xiàn)讓小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)．小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，受到的彈力為F，速度大小為v，其F-v2圖像如乙圖所示．則（）A．v2=c時(shí)，小球?qū)U的彈力方向向下B．當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮镃．小球的質(zhì)量為D．v2=2b時(shí)，小球受到的彈力與重力大小相等9、甲、乙兩汽車同一條平直公路上同向運(yùn)動(dòng)，其v—t圖像分別如圖中甲、乙兩條曲線所示。已知兩車在t2時(shí)刻并排行駛，下列說法正確的是()A．兩車在t1時(shí)刻也并排行駛B．t1時(shí)刻甲車在后，乙車在前C．甲車的加速度大小先增大后減小D．乙車的加速度大小先減小后增大10、氫原子的能級(jí)如圖所示，現(xiàn)處于n=4能級(jí)的大量氫原子向低能級(jí)躍遷，下列說法正確的是：A．這些氫原子可能發(fā)出6種不同頻率的光B．已知鉀的逸出功為2.22eV，則氫原子從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)釋放的光子可以從金屬鉀的表面打出光電子C．氫原子從n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)釋放的光子能量最小D．氫原子由n=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)時(shí)，氫原子能量減小，核外電子動(dòng)能增加三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）利用氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行“探究碰撞中的不變量”這一實(shí)驗(yàn)，其中甲圖兩滑塊分別裝有彈性圈，乙圖兩滑塊分別裝有撞針和橡皮泥．(1)分別用甲、乙兩圖的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，碰撞時(shí)

______

圖所示的裝置動(dòng)能損失得較小．(2)某次實(shí)驗(yàn)時(shí)取乙圖A、B滑塊勻速相向滑動(dòng)并發(fā)生碰撞，測(cè)得碰撞前A、B的速度大小分別為vA=2m/s，vB=4m/s，碰后AB以共同的速度v=0.8m/s運(yùn)動(dòng)，方向與碰撞前A的運(yùn)動(dòng)方向相同，A、B的質(zhì)量分別用mA、mB表示，以A運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?，則此過程的動(dòng)量守恒表達(dá)式為

______

；mA：mB=

______

．12．（12分）雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．現(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C、單縫D和濾光片E等光學(xué)元件，要把它們放在下圖所示的光具座上組裝成雙縫干涉裝置，用以測(cè)量光的波長．(1)將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學(xué)元件，由左至右，表示各光學(xué)元件的字母排列順序應(yīng)為C、______、A；(2)若實(shí)驗(yàn)測(cè)得第一條亮紋到第四條亮紋中心間的距離△x=6.930mm，雙縫間距d=0.30mm，雙縫到屏的距離1=1.000m，則對(duì)應(yīng)的光波波長=______m；（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）(3)若分別用紅、綠兩束單色光做該實(shí)驗(yàn)，在距雙縫相同距離的屏上分別得到右圖所示的干涉圖樣，由圖樣可判定______（填“甲”或“乙”）是由紅光得到的圖樣．四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖甲所示為一列沿x軸傳播的簡諧橫波在t1=0.1s時(shí)的波形圖，A、B兩點(diǎn)為簡諧波上平衡位置在xA=1.0m、xB=1.2m處的質(zhì)點(diǎn)．圖乙為質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)圖象．求：（i）該簡諧橫波的傳播速度以及A點(diǎn)的振動(dòng)方程；（ii）從t=0.1s時(shí)開始計(jì)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)B回到平衡位置的時(shí)間．14．（16分）質(zhì)量m為10g的子彈，以v=300m/s的水平速度射入質(zhì)量M為50g靜止在光滑水平桌面上的木塊，并留在木塊中，子彈留在木塊中以后，木塊運(yùn)動(dòng)的速度v1是多大？如果子彈把木塊打穿，子彈穿過后的速度v’為100m/s，這時(shí)木塊的速度v2又是多大？15．（12分）如圖所示，一質(zhì)量m=0.5kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）靜止于動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2的水平軌道上的A點(diǎn)．現(xiàn)對(duì)滑塊施加一水平外力，使其向右運(yùn)動(dòng)，外力的功率恒為P=10.0W．經(jīng)過一段時(shí)間后撤去外力，滑塊繼續(xù)滑行至B點(diǎn)后水平飛出，恰好在C點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓弧形軌道，軌道的最低點(diǎn)D處裝有壓力傳感器，當(dāng)滑塊到達(dá)傳感器上方時(shí)，傳感器的示數(shù)為34N．已知軌道AB的長度L=2.0m，半徑OC和豎直方向的夾角α=53°，圓形軌道的半徑R=0.5m．（空氣阻力可忽略，重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）求：（1）滑塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)速度vc的大小；（2）B、C兩點(diǎn)的高度差h及水平距離x；（3）水平外力作用在滑塊上的時(shí)間t．

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解題分析】

設(shè)孤立的點(diǎn)電荷為Q，將Ea、Eb延長相交，交點(diǎn)即為孤立的點(diǎn)電荷的位置，如圖所示。設(shè)ab兩點(diǎn)到Q的距離分別為ra和rb，由幾何知識(shí)得到：ra：rb=1：2根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向可知Q帶負(fù)電，以點(diǎn)電荷為球心的球面為等勢(shì)面，負(fù)電荷越往外電勢(shì)越高，所以有；由點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式：可知，距離遠(yuǎn)的地方場(chǎng)強(qiáng)小，即，D正確。故選D。2、B【解題分析】

先將所有的書當(dāng)作整體，受力分析，豎直方向受重力、靜摩擦力，二力平衡，有2μ1F≥8mg再考慮除最外側(cè)兩本書受力分析，豎直方向受重力、靜摩擦力，二力平衡，有2μ2F≥6mg解得：F≥15NA.8N與分析不符，故A錯(cuò)誤。B.15N與分析相符，故B正確。C.16N與分析不符，故C錯(cuò)誤。D.30N與分析不符，故D錯(cuò)誤。3、B【解題分析】試題分析：描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況時(shí)，參考系是任意選取，沒必要必須選地面或相對(duì)于地面靜止不動(dòng)的其他物體，選項(xiàng)AC錯(cuò)誤；研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)先確定參考系，選項(xiàng)B正確；空中運(yùn)動(dòng)的物體也能作為參考系，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選B.考點(diǎn)：參考系4、A【解題分析】A.重心、合力和交變電流的有效值等概念是等效替代的思想，故A正確；B.瞬時(shí)速度是依據(jù)速度定義式v=△x/△t，當(dāng)△t非常小時(shí)，△x/△t就可以表示物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度，該定義應(yīng)用了數(shù)學(xué)極限思想，故B錯(cuò)誤；C.理想化模型是抓主要因素，忽略次要因素得到的，質(zhì)點(diǎn)是理想化模型，故C錯(cuò)誤；D.當(dāng)質(zhì)量、距離、力等采用國際單位制時(shí)，萬有引力常量的值是定值，故D錯(cuò)誤．故選A.5、D【解題分析】氫原子的核外電子從距核較近軌道躍遷到距核較遠(yuǎn)的軌道過程中,原子的能量要增大,原子要吸收光子,因克服靜電引力做功.原子的電勢(shì)能要增大,故ABC錯(cuò)誤,D正確.6、C【解題分析】

根據(jù)eUc=Ek=hv-W1，入射光的頻率越高，對(duì)應(yīng)的遏止電壓Uc越大．甲光、乙光的遏止電壓相等，所以甲光、乙光的頻率相等，甲光的光電流比乙光大，則甲光的光照強(qiáng)度比乙光大，故A錯(cuò)誤，C正確；丙光的遏止電壓大于乙光的遏止電壓，所以丙光的頻率大于乙光的頻率，則乙光的波長大于丙光的波長，故B錯(cuò)誤；丙光的遏止電壓大于甲光的遏止電壓，根據(jù)eUc=Ek知甲光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能小于于丙光的光電子最大初動(dòng)能．故D錯(cuò)誤；故選C．【題目點(diǎn)撥】本題考查了光電效應(yīng)方程的應(yīng)用，解答本題的關(guān)鍵是掌握截止電壓、截止頻率，以及理解光電效應(yīng)方程eUc=Ek=hv-W1．二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AD【解題分析】

A.由于氫原子的軌道是不連續(xù)的，故氫原子的能級(jí)是不連續(xù)的即是分立的，故A正確；B.比結(jié)合能的大小反映原子核的穩(wěn)定程度，比結(jié)合能越大則原子核越穩(wěn)定。故B錯(cuò)誤；C.根據(jù)愛因斯坦的“光子說”可知，光的頻率越大，光子的能量越大。故C錯(cuò)誤；D.根據(jù)玻爾理論，原子從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷，可通過吸收相應(yīng)頻率的光子來實(shí)現(xiàn)。故D正確；8、CD【解題分析】由圖象可知，當(dāng)時(shí)，有：F＜0，則桿對(duì)小球得作用力方向向下，根據(jù)牛頓第三定律可知，小球?qū)U的彈力方向向上，故A錯(cuò)誤；由圖象知，當(dāng)時(shí)，F(xiàn)=0，桿對(duì)小球無彈力，此時(shí)重力提供小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，有：，得,由圖象知，當(dāng)時(shí)，F(xiàn)=a，故有，解得：，故B錯(cuò)誤，C正確；由圖象可知，當(dāng)時(shí)，由，得F=mg，故D正確；故選CD.【題目點(diǎn)撥】小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球的重力與桿的彈力的合力提供向心力，根據(jù)圖象、應(yīng)用向心力公式、牛頓第二定律分析答題．9、BD【解題分析】

AB．已知在t2時(shí)刻兩車并排行駛，在t1-t2時(shí)間內(nèi)，甲圖線與時(shí)間軸圍成的面積大，則知甲通過的位移比乙車的大，可知t1時(shí)刻，甲車在后，乙車在前。故A錯(cuò)誤、B正確。C．根據(jù)v-t圖線切線的斜率表示加速度，可知，甲車的加速度先減小后增大。故C錯(cuò)誤。D．根據(jù)v-t圖線切線的斜率表示加速度，可知，乙車的加速度先減小后增大。故D正確。故選BD。10、AD【解題分析】根據(jù)C42=6，所以這些氫原子總共可輻射出6種不同頻率的光．故A正確；n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)輻射出的光子能量E=-1.51eV-（-3.40eV）=1.89eV＜2.22eV，小于鉀的逸出功，不能發(fā)生光電效應(yīng)．故B錯(cuò)誤．由圖可知當(dāng)核外電子從n=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)時(shí)，能級(jí)差最小，所以放出光子的能量最小，故C錯(cuò)誤；由n=4能級(jí)躍遷到n=3能級(jí)過程中釋放能量，原子的能量在減小，核外電子的運(yùn)轉(zhuǎn)半徑減小，根據(jù)kq2r2=mv2r可知三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、甲mAvA?mBvB=(mA+mB)v4：1【解題分析】(1)乙圖中由于裝有撞針和橡皮泥，則兩物體相碰時(shí)成為一體，機(jī)械能的損失最大；而甲圖中采用彈性圈，二者碰后即分離，此種情況下，機(jī)械能的損失最小，機(jī)械能幾乎不變；(2)以A的初速度方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量守恒定律得：mAvA-mBvA=(mA+mB)v，解得：mA：mB=4:1．【題目點(diǎn)撥】本題考查碰撞類型中能量關(guān)系，要注意明確當(dāng)二者相碰后粘在一起時(shí)，機(jī)械能的損失是最大的．12、EDB6.9×10-7甲【解題分析】

(1)為獲取單色線光的雙縫干涉圖樣，白光光源后先放濾光片，再放單縫、雙縫，最后放毛玻璃片．故答案為EDB．(2)若實(shí)驗(yàn)測(cè)得第一條亮紋到第四條亮紋中心間的距離△x=6.930mm，則，整理得：(3)紅光波長比綠光波長長，在距雙縫相同距離的屏上得到紅光干涉圖樣的相鄰亮條紋間距大，則圖甲是由紅光得到的圖樣．四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1）10m/s；（2）（n=0,1,2,3,…）【解題分析】(i)由圖象可知，周期T=0.2s，波長，由公式，由公式可知，其中，A=20cm，所以；(ii)由“上下坡法”可知，波沿x軸負(fù)方向傳播，由“平移法”可知，“平衡位置“狀態(tài)傳到B所用的時(shí)間為，根據(jù)波的對(duì)稱性可知，質(zhì)點(diǎn)B回到平衡位置所用的時(shí)間為，其中（n=0，1，2，……..）．點(diǎn)晴：本題關(guān)鍵要把握兩種圖象