2024屆北京市陳經(jīng)綸學(xué)校高二物理第二學(xué)期期末統(tǒng)考試題含解析

2024屆北京市陳經(jīng)綸學(xué)校高二物理第二學(xué)期期末統(tǒng)考試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，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，不可伸長(zhǎng)且足夠長(zhǎng)的光滑輕繩，其左端固定于O點(diǎn)，右端跨過位于O′點(diǎn)的固定光滑軸懸掛質(zhì)量為M的物塊，OO′段水平，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，繩子上套一可沿繩滑動(dòng)的輕環(huán)?，F(xiàn)在輕環(huán)上懸掛質(zhì)量為m的鉤碼，平衡后物塊上升了L，則鉤碼和物塊的質(zhì)量關(guān)系正確的是A． B．C． D．2、如圖所示，空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．在該區(qū)城中，有一個(gè)豎直放置的光滑絕緣圓環(huán)，環(huán)上套有一個(gè)帶正電的小球.O點(diǎn)為圓環(huán)的圓心，a、b、c、d為圓環(huán)上的四個(gè)點(diǎn)，a點(diǎn)為最高點(diǎn)，c點(diǎn)為最低點(diǎn)，b、O、d三點(diǎn)在同一水平線上．已知小球所受電場(chǎng)力與重力大小相等，現(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點(diǎn)由靜止釋放，下列判斷正確的是A．小球能越過d點(diǎn)并繼續(xù)沿環(huán)向上運(yùn)動(dòng)B．當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)，所受洛倫茲力最大C．小球從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中，重力勢(shì)能減小，電勢(shì)能減小D．小球從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的過程中，電勢(shì)能增大，動(dòng)能增大3、我國(guó)已開展空氣中PM1．5濃度的監(jiān)測(cè)工作，PM1．5是指空氣中直徑小于1．5微米的懸浮顆粒物，可在顯微鏡下觀察到，它漂浮在空中做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，很難自然沉降到地面，吸入后會(huì)進(jìn)入血液對(duì)人體形成危害。礦物燃料燃燒時(shí)廢棄物的排放是形成PM1．5的主要原因，下列關(guān)于PM1.5的說法中正確的是A．PM1.5在空氣中的運(yùn)動(dòng)屬于分子熱運(yùn)動(dòng)B．PM1.5的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)說明了空氣分子做分子熱運(yùn)動(dòng)C．PM1.5的質(zhì)量越大，其無規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈D．溫度越低，PM1．5的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈4、教學(xué)用發(fā)電機(jī)能夠產(chǎn)生正弦式交變電流．利用該發(fā)電機(jī)內(nèi)阻可忽略通過理想變壓器向定值電阻R供電，電路如圖所示，理想交流電流表A、理想交流電壓表V的讀數(shù)分別為I、U，R消耗的功率為若發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?，則A．R消耗的功率變?yōu)?B．電壓表V的讀數(shù)變?yōu)镃．電流表A的讀數(shù)變?yōu)?I D．通過R的交變電流頻率不變5、下列說法正確的是A．就物質(zhì)波來說，速度相等的電子和質(zhì)子，電子的波長(zhǎng)長(zhǎng)B．原來不帶電的一塊鋅板，被弧光燈照射鋅板時(shí)，鋅板帶負(fù)電C．紅光光子比紫光光子的能量大D．光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)均揭示了光具有波動(dòng)性6、如圖為一彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移﹣時(shí)間圖象，在如圖所示的時(shí)間范圍內(nèi)，下列判斷正確的是（）A．0.2s時(shí)的位移與0.4s時(shí)的位移相同B．0.4s時(shí)的速度與0.6s時(shí)的速度相同C．彈簧振子的振動(dòng)周期為0.9s，振幅為4cmD．0.2s時(shí)的回復(fù)力與0.6s時(shí)的回復(fù)力方向相反二、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、如圖所示的電路中，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝22∶5，原線圈接u1＝220sin100πt(V)的交流電，電阻R1＝R2＝25Ω，D為理想二極管，則()A．電阻R1兩端的電壓為50VB．二極管的反向耐壓值應(yīng)大于50VC．原線圈的輸入功率為200WD．通過副線圈的電流為3A8、用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線懸掛一質(zhì)量為M的小木塊，木塊靜止，如圖所示。現(xiàn)有一質(zhì)量為m的子彈自左方水平射向木塊，并停留在木塊中，子彈初速度為v0,則下列判斷正確的是（）A．從子彈射向木塊到一起上升到最高點(diǎn)的過程中系統(tǒng)的機(jī)械能守恒B．子彈射入木塊瞬間動(dòng)量守恒，故子彈射入木塊瞬間子彈和木塊的共同速度為mC．忽略空氣阻力，子彈和木塊一起上升過程中系統(tǒng)機(jī)械能守恒，其機(jī)械能等于子彈射入木塊前的動(dòng)能D．子彈和木塊一起上升的最大高度為m9、如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中有一個(gè)垂直紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其邊界過原點(diǎn)O和y軸上的點(diǎn)a(0，L)．一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從a點(diǎn)以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場(chǎng)，并從x軸上的b點(diǎn)射出磁場(chǎng)．此時(shí)速度方向與x軸正方向的夾角為60°.下列說法中正確的是()A．電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為B．電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為C．磁場(chǎng)區(qū)域的圓心坐標(biāo)為D．電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心坐標(biāo)為(0，－L)10、回旋加速器是加速帶電粒子的裝置。其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連接的兩個(gè)D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場(chǎng)，使粒子在通過狹縫時(shí)都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示，要增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能，則下列說法中正確的是A．增大磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B．增大勻強(qiáng)電場(chǎng)間的加速電壓C．增大D形金屬盒的半徑D．減小狹縫間的距離三、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）某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律．物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng)，重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上（尚未到達(dá)滑輪處）．從紙帶上便于測(cè)量的點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖議所示．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz．①通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)________和_______之間某時(shí)刻開始減速．②計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的速度大小為________m/s，計(jì)數(shù)點(diǎn)6對(duì)應(yīng)的速度大小為______m/s．（保留三位有效數(shù)字）．③物塊減速運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大小為=_____m/s2，若用來計(jì)算物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)（g為重力加速度），則計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值_________（填“偏大”或“偏小”）．12．（12分）測(cè)量小燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)中，可選用的儀器有：A．小燈泡，規(guī)格為“2.4V、1.0W”；B．直流電源，輸出電壓為6V；C．電壓表3V，內(nèi)阻大約1kΩ；D．電壓表6V，內(nèi)阻大約2kΩ；E．電流表0.6A，內(nèi)阻大約1Ω；F．電流表1A，內(nèi)阻大約1Ω；G．滑動(dòng)變阻器，總電阻5Ω；H．滑動(dòng)變阻器，總電阻500Ω；I．開關(guān)、導(dǎo)線若干（1）實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用_________，電流表應(yīng)選用________；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________（填代號(hào)）；（2）請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖四、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）如圖所示，導(dǎo)熱良好的汽缸的體積為V，橫截面積為S，開口向右水平放置，環(huán)境的熱力學(xué)溫度為T0時(shí)，用一厚度不計(jì)的活塞將汽缸分為等體積的左右兩部分。當(dāng)環(huán)境溫度保持不變時(shí)，將汽缸開口向上豎直放置，缸內(nèi)氣體穩(wěn)定時(shí)，體積比水平放置時(shí)減小了.已知大氣壓強(qiáng)為p0，活塞的厚度不計(jì)，活塞與汽缸間的摩擦不計(jì)，重力加速度為g.①求活塞的質(zhì)量m；②緩慢升高環(huán)境的溫度，求當(dāng)活塞上升到汽缸口時(shí)的環(huán)境溫度。14．（16分）如圖所示，一輛質(zhì)量M=3kg的小車A靜止在光滑的水平面上，小車上有一質(zhì)量m=1kg的光滑小球B，將一輕質(zhì)彈簧壓縮并鎖定，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep=6J，小球與小車右壁距離為L(zhǎng)=0.4m，解除鎖定，小球脫離彈簧后與小車右壁的油灰阻擋層碰撞并被粘住，求：（1）小球脫離彈簧時(shí)小球和小車各自的速度大?。?）在整個(gè)過程中，小車移動(dòng)的距離．15．（12分）如圖所示，質(zhì)量為2kg的物體放在水平地面上，在大小為10N的傾斜拉力的作用下，物體由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，6s末的速度是3m/s，已知拉力與水平面方向成37°的仰角，g取10m/s2，sin37°＝0.6.求（1）物體運(yùn)動(dòng)的加速度；（2）物體和地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)．

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】

由題意可知，重新平衡后，繩子形狀如下圖：由于OO'長(zhǎng)為L(zhǎng)，物體上升高度L，說明繩子在左側(cè)總長(zhǎng)度為2L，則左右兩邊均為L(zhǎng)，如圖所示，則可知：故繩子與豎直方向夾角為30°，則環(huán)兩邊繩子的夾角為60°，則根據(jù)平行四邊形定則，環(huán)兩邊繩子拉力的合力為：根據(jù)平衡條件，則鉤碼重力為：則可知鉤碼的質(zhì)量為：故D正確，ABC錯(cuò)誤。2、C【解題分析】試題分析：電場(chǎng)力與重力大小相等，則二者的合力指向左下方45°，由于合力是恒力，故類似于新的重力，所以ad弧的中點(diǎn)相當(dāng)于平時(shí)豎直平面圓環(huán)的“最高點(diǎn)”．關(guān)于圓心對(duì)稱的位置（即bc弧的中點(diǎn)）就是“最低點(diǎn)”，速度最大．再根據(jù)豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí)解題即可．電場(chǎng)力與重力大小相等，則二者的合力指向左下方45°，由于合力是恒力，故類似于新的重力，所以ad弧的中點(diǎn)相當(dāng)于平時(shí)豎直平面圓環(huán)的“最高點(diǎn)”．關(guān)于圓心對(duì)稱的位置（即bc弧的中點(diǎn)）就是“最低點(diǎn)”，速度最大．由于a、d兩點(diǎn)關(guān)于新的最高點(diǎn)對(duì)稱，若從a點(diǎn)靜止釋放，最高運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)，A錯(cuò)誤；由于bc弧的中點(diǎn)相當(dāng)于“最低點(diǎn)”，速度最大，當(dāng)然這個(gè)位置洛倫茲力最大，B錯(cuò)誤；從a到b，重力和電場(chǎng)力都做正功，重力勢(shì)能和電勢(shì)能都減少，C錯(cuò)誤；小球從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，但由于bc弧的中點(diǎn)速度最大，所以動(dòng)能先增后減，D正確．3、B【解題分析】

PM1.5是固體小顆粒，不是分子，溫度越高，PM1.5的質(zhì)量越小，其無規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈，由于周圍大量空氣分子對(duì)PM1.5碰撞的不平衡，使其在空中做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)?！绢}目詳解】PM1.5是固體小顆粒，不是分子，故PM1.5在空氣中的運(yùn)動(dòng)不屬于分子熱運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；PM1.5的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)說明了空氣分子做分子熱運(yùn)動(dòng)，故B正確；PM1.5的質(zhì)量越小，其無規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈，故C錯(cuò)誤；溫度越高，PM1.5的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈，故D錯(cuò)誤；故選B?！绢}目點(diǎn)撥】本題考查了PM1.5的有關(guān)問題，涉及的知識(shí)點(diǎn)是分子的熱運(yùn)動(dòng)，難度不大，在當(dāng)今霧霾天氣嚴(yán)重的情況下，其與環(huán)保相結(jié)合具有很好的科普意義．4、B【解題分析】

根據(jù)公式分析電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的交流電的最大值以及有效值、頻率的變化情況；根據(jù)判斷原副線圈中電流電壓的變化情況，根據(jù)副線圈中功率的變化判斷原線圈中功率的變化；【題目詳解】AB．根據(jù)可知轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼?，則角速度變?yōu)樵瓉淼?，根?jù)可知電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的最大電動(dòng)勢(shì)為原來的，根據(jù)可知發(fā)電機(jī)的輸出電壓有效值變?yōu)樵瓉淼?，即原線圈的輸出電壓變?yōu)樵瓉淼?，根?jù)可知副線圈的輸入電壓變?yōu)樵瓉淼?，即電壓表示?shù)變?yōu)樵瓉淼?，根?jù)可知R消耗的電功率變?yōu)椋珹錯(cuò)誤B正確；C．副線圈中的電流為，即變?yōu)樵瓉淼?，根?jù)可知原線圈中的電流也變?yōu)樵瓉淼?，C錯(cuò)誤；D．轉(zhuǎn)速減小為原來的，則頻率變?yōu)樵瓉淼模珼錯(cuò)誤．【題目點(diǎn)撥】本題考查了交流電最大值，有效值，頻率，變壓器等；需要知道交流電路中電表的示數(shù)為有效值，在理想變壓器中，恒有，副線圈消耗的功率決定了原線圈的輸入功率．5、A【解題分析】

A：物質(zhì)波波長(zhǎng)，速度相等的電子和質(zhì)子，電子質(zhì)量較小，則電子的波長(zhǎng)長(zhǎng)．故A項(xiàng)正確．B：原來不帶電的一塊鋅板，被弧光燈照射鋅板時(shí)，電子從鋅板逸出，鋅板帶正電．故B項(xiàng)錯(cuò)誤．C：紅光的頻率小于紫光頻率，光子能量，則紅光光子比紫光光子的能量小．故C項(xiàng)錯(cuò)誤．D：光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)均揭示了光具有粒子性．故D項(xiàng)錯(cuò)誤．6、D【解題分析】

A．由圖可知，在0.2s時(shí)的位移與在0.4s時(shí)的位移大小相等，方向相反，A錯(cuò)誤；B．由圖可知，在0.4s時(shí)與在0.6s時(shí)，振子偏離平衡位置的位移大小與方向相同，所以振子的速度大小相等，但方向相反，B錯(cuò)誤；C．由圖可知振幅為4cm，周期為0.8s，C錯(cuò)誤；D．由圖可知，在0.2s時(shí)振子偏離平衡位置的位移方向?yàn)樨?fù)，在0.6s時(shí)振子偏離平衡位置的位移方向?yàn)檎?，由?jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)與位移方向相反可知，0.2s時(shí)的回復(fù)力與0.6s時(shí)的回復(fù)力方向相反，D正確。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、AB【解題分析】由表達(dá)式知原線圈電壓有效值為220V，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝22∶5，則副線圈兩端電壓為50V，故A正確；輸出電壓最大值為50V；故要使電路正常工作，反向耐壓值應(yīng)大于50V；故B正確；根據(jù)電流熱效應(yīng)，；所以R2兩端的電壓為25V；故通過R2的電流；輸出端的總功率；故輸入功率也為150W；故C錯(cuò)誤；通過副線圈的電流為，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選AB.點(diǎn)睛：本題的難點(diǎn)在于二極管的作用，是使得反向電流不能通過，根據(jù)電流熱效應(yīng)求其有效值．變壓器的輸入功率等于輸出功率.8、BD【解題分析】

A、C、從子彈射向木塊到一起運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程可以分為兩個(gè)階段：子彈射入木塊的瞬間系統(tǒng)動(dòng)量守恒，但機(jī)械能不守恒，有部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)內(nèi)能，之后子彈在木塊中與木塊一起上升，該過程只有重力做功，機(jī)械能守恒但總能量小于子彈射入木塊前的動(dòng)能，因此A、C均錯(cuò)誤；B、由子彈射入木塊瞬間動(dòng)量守恒可得子彈射入木塊后的共同速度為mv0D、之后子彈和木塊一起上升，該階段機(jī)械能守恒12(M+m)v2=(M+m)gh故選BD.【題目點(diǎn)撥】子彈射木塊是一種常見的物理模型，由于時(shí)間極短，內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，故動(dòng)量守恒；系統(tǒng)接下來的運(yùn)動(dòng)是擺動(dòng)，也是一種常見的物理模型，機(jī)械能守恒，當(dāng)然，能用機(jī)械能守恒定律解的題通常都能用動(dòng)能定理解決！9、BCD【解題分析】電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：

電子的軌道半徑為R，由幾何知識(shí)，電子轉(zhuǎn)過的圓心角：θ=60°，Rsin30°=R-L，解得：R=2L，電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期：，電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間：，故A錯(cuò)誤，B正確．設(shè)磁場(chǎng)區(qū)域的圓心坐標(biāo)為（x，y），其中：，y=，所以磁場(chǎng)圓心坐標(biāo)為（，），故C正確．根據(jù)幾何三角函數(shù)關(guān)系可得，R-L=Rcos60°，解得：R=2L，所以電子的圓周運(yùn)動(dòng)的圓心坐標(biāo)為（0，-L），故D正確；故選BCD．點(diǎn)睛：由題意確定粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡是解題的關(guān)鍵之處，從而求出圓磁場(chǎng)的圓心位置，再運(yùn)用幾何關(guān)系來確定電子的運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心坐標(biāo)．10、AC【解題分析】

帶電粒子在電場(chǎng)中加速，在磁場(chǎng)中回旋，最后從磁場(chǎng)離開，離開時(shí)由洛倫茲力提供向心力，有：解得：則最大動(dòng)能為知最大動(dòng)能與加速的電壓U無關(guān)，狹縫間的距離d無關(guān)，與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和D形盒的半徑R有關(guān)，故增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B和D形盒的半徑R，可以增加粒子的動(dòng)能，故AC正確，BD錯(cuò)誤。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、671.001.162.00偏大【解題分析】

試題分析：（1）從紙帶上的數(shù)據(jù)分析得知：在點(diǎn)計(jì)數(shù)點(diǎn)6之前，兩點(diǎn)之間的位移逐漸增大，是加速運(yùn)動(dòng)，在計(jì)數(shù)點(diǎn)7之后，兩點(diǎn)之間的位移逐漸減小，是減速運(yùn)動(dòng)，所以物塊在相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)6和7之間某時(shí)刻開始減速（2）根據(jù)某段的平均速度等于中時(shí)刻的速度，則有：（3）由紙帶可知，計(jì)數(shù)點(diǎn)7往后做減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)逐差法得：．在減速階段產(chǎn)生的加速度的力是滑動(dòng)摩擦力和紙帶受的阻力，所以計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因素的真實(shí)值偏大．考點(diǎn)：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律實(shí)驗(yàn)【