北京市西城區(qū)第8中學(xué)2024屆高三年級(jí)第二學(xué)期期末物理試題

北京市西城區(qū)第8中學(xué)2024屆高三年級(jí)第二學(xué)期期末物理試題考生請(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，把一塊不帶電的鋅板接在驗(yàn)電器上，用紫外線燈照射鋅板，驗(yàn)電器的金屬箔片張開，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．紫外線的波長(zhǎng)比可見光長(zhǎng)B．驗(yàn)電器的金屬箔片帶正電C．從鋅板逸出電子的動(dòng)能都相等D．若改用紅外燈照射，驗(yàn)電器的金屬箔片一定張開2、如圖所示，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比，副線圈接有一負(fù)載電阻和一個(gè)閃光燈，閃光燈兩端的電壓不小于55V時(shí)，閃光燈就會(huì)發(fā)光。已知a、b間接有的交流電壓，負(fù)載電阻R=55Ω，則（）A．1min內(nèi)，閃光燈發(fā)光時(shí)間為30s B．電壓表的示數(shù)為C．電流表的示數(shù)為1A D．閃光燈閃光的頻率為50Hz3、硅光電池是一種直接把光能轉(zhuǎn)換成電能的半導(dǎo)體器件，它的工作原理與光電效應(yīng)類似：當(dāng)光照射硅光電池，回路里就會(huì)產(chǎn)生電流。關(guān)于光電效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．任意頻率的光照射到金屬上，只要光照時(shí)間足夠長(zhǎng)就能產(chǎn)生光電流B．只要吸收了光子能量，電子一定能從金屬表面逸出C．逸出的光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān)D．超過(guò)截止頻率的入射光光強(qiáng)越強(qiáng)，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越大4、綠化工人在街道旁邊栽種大樹時(shí)，為了確保樹干不傾斜，需要用鐵桿來(lái)支撐。通常是用一個(gè)鐵環(huán)緊套在樹干上，三根長(zhǎng)度不同的鐵桿一端均勻分布在固定的鐵環(huán)上，另一端固定在同一個(gè)水平地面上，大樹栽好后豎直壓在地上，如圖所示。由于樹剛栽，地面對(duì)大樹的作用力，除了豎直向上的支持力以外，其它力可以不考慮。則下列說(shuō)法中正確的是（）A．三根鐵桿對(duì)大樹的作用力大小一定相等B．大樹對(duì)地面的作用力一定大于自身的重力C．鐵桿對(duì)大樹的作用力與地面對(duì)大樹的支持力是一對(duì)平衡力D．鐵桿對(duì)大樹的作用力在水平方向的合力為零5、1934年，約里奧-居里夫婦用α粒子轟擊鋁核，產(chǎn)生了第一個(gè)人工放射性核素X：．X的原子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別為A．15和28B．15和30C．16和30D．17和316、在如圖所示的電路中，當(dāng)閉合開關(guān)S后，若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向下調(diào)節(jié)，則正確的是（）A．電路再次穩(wěn)定時(shí)，電源效率增加B．燈L2變暗，電流表的示數(shù)減小C．燈L1變亮，電壓表的示數(shù)減小D．電容器存儲(chǔ)的電勢(shì)能增加二、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(shuō)法中正確的有__________。A．光在介質(zhì)中的速度小于光在真空中的速度B．紫外線比紫光更容易發(fā)生干涉和衍射C．光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是縱波D．由紅光和綠光組成的一細(xì)光束從水中射向空氣，在不斷增大入射角時(shí)水面上首先消失的是綠光E.某同學(xué)用單色光進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在屏上觀察到圖甲所示的條紋，僅減小雙縫之間的距離后，觀察到如圖乙所示的條紋8、質(zhì)量為m的汽車在平直的路面上啟動(dòng)，啟動(dòng)過(guò)程的速度-時(shí)間圖象如圖所示，其中OA段為直線，AB段為曲線，B點(diǎn)后為平行于橫軸的直線．已知從t1時(shí)刻開始汽車的功率保持不變，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中汽車所受阻力的大小恒為f，以下說(shuō)法正確的是()A．0～t1時(shí)間內(nèi)，汽車牽引力的數(shù)值為m+fB．t1～t2時(shí)間內(nèi)，汽車的功率等于（m＋f）v2C．t1～t2時(shí)間內(nèi)，汽車的平均速率小于D．汽車運(yùn)動(dòng)的最大速率v2＝（＋1）v19、阿列克謝·帕斯特諾夫發(fā)明的俄羅斯方塊經(jīng)典游戲曾風(fēng)靡全球，會(huì)長(zhǎng)自制了如圖所示電阻為R的導(dǎo)線框，將其放在光滑水平面上，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形區(qū)域內(nèi)有垂直于水平面向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知L>3l，現(xiàn)給金屬框一個(gè)向右的速度（未知）使其向右穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，線框穿過(guò)磁場(chǎng)后速度為初速度的一半，則下列說(shuō)法正確的是A．線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中感應(yīng)電流方向沿abcdaB．線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)后速度為初速度的四分之三C．初速度大小為D．線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中克服安培力做的功是出磁場(chǎng)的過(guò)程中克服安培力做功的五分之七10、高精度全息穿透成像探測(cè)儀利用電磁波穿透非金屬介質(zhì)，探測(cè)內(nèi)部微小隱蔽物體并對(duì)物體成像，只有分辨率高體積小、輻射少，應(yīng)用領(lǐng)域比超聲波更廣。關(guān)于電磁波和超聲波，下列說(shuō)法正確的是（）A．電磁波和超聲波均能發(fā)生偏振現(xiàn)象B．電磁波和超聲波均能傳遞能量和信息C．電磁波和超聲波均能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象D．電磁波和超聲波均需依賴于介質(zhì)才能傳播E.電磁波由空氣進(jìn)入水中時(shí)速度變小，超聲波由空氣進(jìn)入水中時(shí)速度變大三、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(guò)程。11．（6分）熱敏電阻包括正溫度系數(shù)電阻器（PTC）和負(fù)溫度系數(shù)電阻器（NTC）。正溫度系數(shù)電阻器（PTC）在溫度升高時(shí)電阻值越大，負(fù)責(zé)溫度系數(shù)電阻器（NTC）在溫度升高時(shí)電阻值越小，熱敏電阻的這種特性，常常應(yīng)用在控制電路中。某實(shí)驗(yàn)小組選用下列器材探究通過(guò)熱敏電阻Rx（常溫下阻值約為10.0Ω）的電流隨其兩端電壓變化的特點(diǎn)。A．電流表A1（滿偏電流10mA，內(nèi)阻r1=10Ω）B．電流表A2（量程0～1.0A，內(nèi)阻r2約為0.5Ω）C．滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值為10Ω）D．滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值為500Ω）E．定值電阻R3=990ΩF.定值電阻R4=140ΩG．電源E（電動(dòng)勢(shì)12V，內(nèi)阻可忽略）H．電鍵、導(dǎo)線若干（1）實(shí)驗(yàn)中改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，使加在熱敏電阻兩端的電壓從零開始逐漸增大，請(qǐng)?jiān)谒峁┑钠鞑闹羞x擇必需的器材，應(yīng)選擇的滑動(dòng)變阻器______。（只需填寫器材前面的字母即可）（2）請(qǐng)?jiān)谒峁┑钠鞑闹羞x擇必需的器材，在虛線框內(nèi)畫出該小組設(shè)計(jì)的電路圖_____。（3）該小組測(cè)出某熱敏電阻Rx的I1—I2圖線如曲線乙所示，NTC熱敏電阻對(duì)應(yīng)的曲線是____（填①或②）。（4）若將上表中的PTC電阻直接接到一個(gè)9V，內(nèi)阻10Ω的電源兩端，則它的實(shí)際功率為_______W。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）12．（12分）為了探究物體質(zhì)量與加速度的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)小車，用一條柔軟的輕繩通過(guò)滑輪連起來(lái)，重物的質(zhì)量為m0，忽略滑輪的質(zhì)量和各種摩擦，使兩車同時(shí)從靜止開始運(yùn)動(dòng)，同時(shí)停止，兩個(gè)小車發(fā)生的位移大小分別為x1和x2。(1)如果想驗(yàn)證小車的質(zhì)量和加速度成反比，只需驗(yàn)證表達(dá)式____________成立。(用題中所給物理量表示)(2)實(shí)驗(yàn)中____________(填“需要”或“不需要”)滿足重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量。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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，在豎直圓柱形絕熱汽缸內(nèi)，可移動(dòng)的絕熱活塞a、b密封了質(zhì)量相同的A、B兩部分同種氣體，且處于平衡狀態(tài)。已知活塞的橫截面積之比Sa：Sb=2：1，密封氣體的長(zhǎng)度之比hA：hB=1：3，活塞厚度、質(zhì)量和摩擦均不計(jì)。①求A、B兩部分氣體的熱力學(xué)溫度TA：TB的比值；②若對(duì)B部分氣體緩慢加熱，同時(shí)在活塞a上逐漸增加細(xì)砂使活塞b的位置不變，當(dāng)B部分氣體的溫度為時(shí)，活塞a、b間的距離h’a與ha之比為k：1，求此時(shí)A部分氣體的絕對(duì)溫度T’A與TA的比值。14．（16分）如圖所示，將一個(gè)折射率為的透明長(zhǎng)方體放在空氣中，矩形ABCD是它的一個(gè)截面，一單色細(xì)光束入射到P點(diǎn)，AP之間的距離為d，入射角為θ，，AP間的距離為d=30cm，光速為c=3.0×108m/s，求：(ⅰ)若要使光束進(jìn)入長(zhǎng)方體后正好能射至D點(diǎn)上，光線在PD之間傳播的時(shí)間；(ⅱ)若要使光束在AD面上發(fā)生全反射，角θ的范圍。15．（12分）如圖所示，半徑的四分之一光滑圓弧豎直放置，與粗糙水平地面平滑連接于點(diǎn)，整個(gè)空間存在場(chǎng)強(qiáng)大小的勻強(qiáng)電場(chǎng)，豎直邊界右側(cè)電場(chǎng)方向水平向右，左側(cè)電場(chǎng)方向豎直向上；小物塊（視為質(zhì)點(diǎn)）大小形狀相同，電荷量為，不帶電，質(zhì)量，。從點(diǎn)由靜止釋放，與靜止在地面上點(diǎn)的碰撞。已知與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)均為，P、D間距離，取，間碰撞為彈性碰撞且碰撞時(shí)間極短。求：（1）物塊運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)，受到圓弧軌道支持力的大??；（2）物塊碰撞后瞬間，速度的大小和方向；（3）物塊第一次碰撞后，過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間發(fā)生第二次碰撞。

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、B【解題分析】

A．根據(jù)電磁波譜內(nèi)容可知，紫外線的頻率大于可見光，根據(jù)：則紫外線波長(zhǎng)小于可見光，A錯(cuò)誤；B．發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，有光電子從鋅板飛出，鋅板失去電子帶正電，所以驗(yàn)電器帶正電，B正確；C．根據(jù)光電效應(yīng)方程知，光電子的最大初動(dòng)能為：但不是所有電子的動(dòng)能等于最大初動(dòng)能，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)光電效應(yīng)產(chǎn)生條件，當(dāng)紅外燈照射，則紅外線頻率小于紫外線，因此可能不發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，則驗(yàn)電器金屬箔不一定張開，D錯(cuò)誤。故選B。2、A【解題分析】

根據(jù)公式可知，副線圈兩端的電壓有效值則電壓表的示數(shù)為55V，通過(guò)電阻R的電流由于閃光燈也有電流通過(guò)，故電流表的示數(shù)大于1A，根據(jù)正弦交變電流的特點(diǎn)可知，一個(gè)周期內(nèi)閃光燈有兩次閃光，因此閃光燈的頻率為交流電頻率的2倍，即為100Hz，副線圈兩端電壓的最大值為，根據(jù)正弦函數(shù)關(guān)系可知，一個(gè)周期內(nèi)閃光燈兩端的電壓超過(guò)55V的時(shí)間有半個(gè)周期，故1min內(nèi)閃光燈發(fā)光時(shí)間為30s；故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。3、C【解題分析】

AB．當(dāng)入射光的頻率大于金屬的截止頻率時(shí)就會(huì)有光電子從金屬中逸出，發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，并且不需要時(shí)間的積累，瞬間就可以發(fā)生。所以AB錯(cuò)誤；CD．根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)方程對(duì)于同一種金屬，可知光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的光強(qiáng)無(wú)關(guān)。所以C正確，D錯(cuò)誤。故選C。4、D【解題分析】

A．三根鐵桿長(zhǎng)度不等，與地面的夾角不等，則對(duì)大樹的作用力大小不相等，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．由平衡知識(shí)可知，地面對(duì)大樹的作用力與鐵桿對(duì)大樹的作用力的合力等于大樹的重力，可知地面對(duì)大樹的作用力小于大樹的重力，則大樹對(duì)地面的作用力一定小于自身的重力，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．因?yàn)榈孛鎸?duì)大樹的作用力與鐵桿對(duì)大樹的作用力的合力等于大樹的重力，可知鐵桿對(duì)大樹的作用力與地面對(duì)大樹的支持力不是一對(duì)平衡力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．大樹栽好后豎直壓在地上，則鐵桿對(duì)大樹的作用力在水平方向的合力為零，選項(xiàng)D正確。故選D。5、B【解題分析】

根據(jù)核反應(yīng)遵循的質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，X的電荷數(shù)為2+13=15，質(zhì)量數(shù)為4+27-1=30，根據(jù)原子核的電荷數(shù)等于原子序數(shù)，可知X的原子序數(shù)為15，質(zhì)量數(shù)為30，故B正確；ACD錯(cuò)誤．6、C【解題分析】

A．電源的效率將滑動(dòng)變阻器的滑片P向下調(diào)節(jié)，變阻器接入電路的電阻減小，外電路電阻減小，則電源的效率減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；BC．將滑動(dòng)變阻器的滑片P向下調(diào)節(jié)，變阻器接入電路的電阻減小，R與燈L2并聯(lián)的電阻減小，外電路總電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律分析得知，干路電流I增大，路端電壓U減小，則電壓表示數(shù)減小，燈L1變亮。R與燈L2并聯(lián)電路的電壓U并=U-U1，U減小，U1增大，U并減小，燈L2變暗。流過(guò)電流表的電流IA=I-I2，I增大，I2減小，IA增大，電流表的示數(shù)增大。故B錯(cuò)誤，C正確；

D．電容器兩端的電壓等于并聯(lián)部分的電壓，電壓變小，由Q=CU知電容器的電荷量減少，電容器存儲(chǔ)的電勢(shì)能減小，故D錯(cuò)誤。

故選C。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、ADE【解題分析】

A．依據(jù)可知，光在介質(zhì)中的速度小于在真空中的速度，故A正確；

B．紫外線比紫光的波長(zhǎng)短，更不容易發(fā)生衍射，而對(duì)于干涉只要頻率相同即可發(fā)生，故B錯(cuò)誤；

C．光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是橫波，并不是縱波，故C錯(cuò)誤；

D．綠光的折射率大于紅光的折射率，由臨界角公式知，綠光的臨界角小于紅光的臨界角，當(dāng)光從水中射到空氣，在不斷增大入射角時(shí)，在水面上綠光先發(fā)生全反射，從水面消失，故D正確；

E．從圖甲所示的條紋與圖乙所示的條紋可知，條紋間距變大，根據(jù)雙縫干涉的條紋間距公式可知，當(dāng)僅減小雙縫之間的距離后，可能出現(xiàn)此現(xiàn)象，故E正確。

故選ADE。8、AD【解題分析】

A、由題圖可知，0～t1階段，汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律得F1－f=ma，聯(lián)立可得F1=m+f，故A正確；B、在t1時(shí)刻汽車達(dá)到額定功率P=F1v1=（m＋f）v1，t1～t2時(shí)間內(nèi)，汽車保持額定功率不變，故B錯(cuò)誤；C、由v-t圖線與橫軸所圍面積表示位移的大小可知，t1～t2時(shí)間內(nèi)，汽車的平均速度大于，故C錯(cuò)誤；D、t2時(shí)刻，速度達(dá)到最大值v2，此時(shí)刻F2=f，P=F2v2，可得，故D正確.故選AD.9、BCD【解題分析】

A．由右手定則可知，線框進(jìn)磁場(chǎng)過(guò)程電流方向?yàn)閍dcba，故A錯(cuò)誤；B．將線框分為三部分，其中左右兩部分切割邊長(zhǎng)同為2l，中間部分切割邊長(zhǎng)為l，由動(dòng)量定理可得其中由于線框進(jìn)、出磁場(chǎng)的過(guò)程磁通量變化相同，故速度變化兩相同，故故線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)后的速度為故B正確；C．根據(jù)線框形狀，進(jìn)磁場(chǎng)過(guò)程中，對(duì)線框由動(dòng)量定理解得故C正確；D．線框進(jìn)、出磁場(chǎng)的過(guò)程中克服安培力做功分別為故，故D正確；故選BCD。10、BCE【解題分析】

A．電磁波是橫波，能發(fā)生偏振現(xiàn)象，而超聲波是縱波，不能發(fā)生偏振，故A錯(cuò)誤；B．電磁波和超聲波均能傳遞能量和信息，故B正確；C．干涉和衍射是一切波特有的現(xiàn)象，電磁波和超聲波均能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象，故C正確；D．電磁波在真空中能傳播，超聲波需依賴于介質(zhì)才能傳播，故D錯(cuò)誤；E．電磁波由空氣進(jìn)入水中時(shí)速度變小，超聲波由空氣進(jìn)入水中時(shí)速度變大，故E正確。故選BCE。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(guò)程。11、C②2.0W(1.9~2.1W)【解題分析】

(1)[1]因?yàn)橐蠹釉跓崦綦娮鑳啥说碾妷簭牧汩_始逐漸增大，所以滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，為了便于調(diào)節(jié)，應(yīng)選擇最大阻值小的滑動(dòng)變阻器，故填C。(2)[2]因?yàn)槠鞑臎]有電壓表，故用已知內(nèi)阻的電流表A1串聯(lián)一個(gè)大電阻R3改裝成電壓表。由于熱敏電阻的阻值遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，所以電流表應(yīng)用外接法，電路圖如圖所示(3)[3]把熱敏電阻Rx的I1—I2圖線的縱坐標(biāo)改成，即熱敏電阻的電壓，單位為V，圖像就成為熱敏電阻的圖像。圖像上的點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率表示電阻值。隨電壓增大，電流增大，電阻實(shí)際功率增大，溫度升高。NTC熱敏電阻在溫度升高時(shí)電阻值減小，故對(duì)應(yīng)的曲線是②。(4)[4]做出9V，內(nèi)阻10Ω的電源的圖像其與曲線②的交點(diǎn)坐標(biāo)的乘積即為所要求的實(shí)際功率，為由于作圖和讀書有一定的誤差，故結(jié)果范圍為1.9~2.1W。12、不需要【解題分析】

(1)[1]根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知甲、乙兩車運(yùn)動(dòng)的加速度之比為要驗(yàn)證“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量成反比”的結(jié)論，則滿足可得即等式近似成立，則可認(rèn)為“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量成反比”；(2)[2]根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置可知甲、乙兩車所受的合外力相等，而甲、乙兩車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知甲、乙兩車運(yùn)動(dòng)的加速度之比等于甲、乙兩車運(yùn)動(dòng)的位移之比，所以只要測(cè)出甲、乙兩車的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)的位移就可驗(yàn)證“在外力一定的條件下，物體的加速度