2024屆北京東城55中物理高二第二學(xué)期期末考試試題含解析

2024屆北京東城55中物理高二第二學(xué)期期末考試試題注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、一正弦交變電流的電壓隨時間變化的規(guī)律如圖所示．由圖可知該交變電流()A．周期為0.125sB．電壓的有效值為10VC．電壓的最大值為20VD．電壓瞬時值的表達式為u=10sin8πt(V)2、如圖所示，閉合金屬線框曲線部分恰好是半個周期的正弦曲線，直線部分長度為0.4m，線框的電阻為1Ω，若線框從虛線位置開始以2m/s的速度勻速進入足夠大的勻強磁場(線框直線部分始終與磁場右邊界垂直)，這個過程中線框釋放出的焦耳熱為0.4J，線框中電流隨時間變化的關(guān)系式為()A．i＝2sin10πt(A)B．i＝sin10πt(A)C．i＝2sin5πt(A)D．i＝sin5πt(A)3、如圖所示，一束單色光沿半圓柱形玻璃磚的半徑垂直ab面入射，有光線從ab面射出。以O(shè)點為圓心，將玻璃磚緩慢轉(zhuǎn)過θ角時，恰好沒有光線從ab面射出，則該玻璃磚的折射率為()A．1sinθC．1sin2θ4、如圖所示，兩個完全相同的燈泡a、b分別與自感系數(shù)很大的線圈L和定值電阻R組成電路（線圈L的直流電阻與定值電阻R的阻值相等），閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后兩燈均正常發(fā)光。下列說法正確的是A．閉合開關(guān)瞬間，通過a燈和b燈的電流相等B．閉合開關(guān)后，a燈逐漸變亮，b燈立即變亮C．閉合開關(guān)，待電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)，通過b燈的電流方向不變D．閉合開關(guān)，待電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)，a燈逐漸變暗，b燈先閃一下再變暗5、在圖中，EF、GH為平行的金屬導(dǎo)軌，其電阻不計，R為電阻，C為電容器，AB為可在EF和GH上滑動的導(dǎo)體橫桿．有勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面．若用I1和I2分別表示圖中該處導(dǎo)線中的電流，則當(dāng)橫桿AB()A．勻速滑動時，I1＝0，I2＝0 B．勻速滑動時，I1≠0，I2≠0C．加速滑動時，I1＝0，I2＝0 D．加速滑動時，I1≠0，I2≠06、如圖所示為一圓形區(qū)域的勻強磁場,在O點處有一放射源,沿半徑方向射出速度為v的不同帶電粒子,其中粒子1從A點飛出磁場,粒子2從B點飛出磁場.不考慮帶電粒子的重力,則(

)A．帶電粒子1與2的半徑的比為1:2B．帶電粒子1與2的比荷的比為C．帶電粒子1與2在磁場中運動周期比為3:1D．帶電粒子1與2在磁場中運動時間的比為2:3二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、圖a、圖b分別表示伽利略在對“自由落體運動”“運動和力的關(guān)系”研究中的推理過程，下列說法正確的是（）A．圖a通過對小球自由落體運動的研究，合理外推得出小球在斜面上的運動是勻變速運動B．圖a通過對小球在斜面上運動的研究，合理外推得出小球自由落體運動是勻變速運動C．圖b實驗為“理想實驗”，通過邏輯推理得出物體的運動不需要力來維持D．圖b實驗為“理想實驗”，通過邏輯推理得出物體的運動需要力來維持8、主持節(jié)目、演唱常用到話筒，其中有一種動圈式話筒，其工作原理是在彈性膜片后面粘接一個輕小的金屬線圈，線圈處于永磁體的磁場中，當(dāng)聲波使膜片前后振動時，就將聲音信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栂铝姓f法正確的是A．該傳感器是根據(jù)電流的磁效應(yīng)工作的B．該傳感器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的C．膜片振動時，穿過金屬線圈的磁通量會改變D．膜片振動時，金屬線圈中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流9、如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，R1＝20Ω，R2＝30Ω，C為電容器，已知通過R1的正弦式電流如圖乙所示，則()A．交變電流的頻率為0.02HzB．原線圈輸入電壓的最大值為200VC．電阻R2的電功率約為6.67WD．通過R3的電流始終為零10、如圖所示，矩形閉合導(dǎo)線框ABCD繞垂直于磁場的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，線框電阻不計，其電動勢隨時間變化的規(guī)律為e=5002sin（200πt）V，與一個有缺口的變壓器原線圈相連，副線圈接入一只“220V60W”燈泡，且燈泡正常發(fā)光，下列說法正確的是（）A．交流電頻率為100HzB．交流電有效值為500V，圖示線框位置與中性面垂直C．從圖示位置再經(jīng)過0.25T周期，穿過線框的磁通量變化率為零D．變壓器原、副線圈匝數(shù)之比小于25∶11三、實驗題：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）如圖是研究光電效應(yīng)的電路圖。用頻率為v的入射光照射截止頻率為v0的K極板，有光電子逸出。⑴圖中電極A為光電管的_______(填“陰極”或“陽極”);⑵K極板的逸出功W0＝_______；逸出的光電子最大初動能EK=______;現(xiàn)將電源的電極反向連接，當(dāng)電流表的示數(shù)為0時，電壓表的示數(shù)UC=_____.(普朗克常量為h，電子的電量為e，電路中電表均為理想電表)12．（12分）某小組用油膜法估測油酸分子的大小，實驗用油酸酒精溶液的濃度為每1000mL溶液中含有純油酸0.6mL，1mL上述溶液有80滴。實驗中先用滴管吸取該油酸酒精溶液，然后向撒有痱子粉的水面中央滴入一滴該溶液。(1)實驗中讓油酸盡可能散開的目的是______；(2)油膜的輪廓如圖所示，圖中正方形小方格的邊長為2cm，根據(jù)數(shù)據(jù)估測出油酸分子的直徑為______m（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。四、計算題：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，質(zhì)量為m、間距為L、足夠長的“U”型平行金屬導(dǎo)軌，靜止放在足夠高的粗糙水平桌面上，與水平桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5；質(zhì)量為m的光滑金屬棒ab垂直放在導(dǎo)軌上，整個裝置處于豎直向上、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中。在金屬棒ab的中點系一根不可伸長的輕繩，繞過固定在桌邊的光滑輕滑輪與一物塊相連，現(xiàn)將物塊由靜止釋放，金屬棒ab在運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，經(jīng)過t時間金屬棒ab恰好達到穩(wěn)定速度，此時“U”型平行金屬導(dǎo)軌也恰好開始運動。已知金屬棒ab阻值為R，其它電阻不計，重力加速度大小為g，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。求:（1）物塊的質(zhì)量M（2）穩(wěn)定時金屬棒ab的速度大小v（3）從釋放物塊到速度恰好穩(wěn)定的過程中金屬棒ab的位移x14．（16分）如圖所示，質(zhì)量為的物體甲通過三段輕繩相連，三段輕繩的結(jié)點為O，輕繩OB水平且B端與站在水平地面上的質(zhì)量為的人相連，輕繩OA與豎直方向的夾角，物體甲及人均處于靜止?fàn)顟B(tài)，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，求：（1）輕繩OA、OB受到的拉力是多大？（2）人對地面的摩擦力是多大？方向如何？（3）若人的質(zhì)量，人與水平面之間的動摩擦因數(shù)為，則欲使人在水平面上不滑動，物體甲的質(zhì)量最大不能超過多少？（，）15．（12分）一列簡諧橫波由質(zhì)點A向質(zhì)點B傳播．已知A、B兩點相距4m，這列波的波長大于2m而小于20m．下圖表示在波的傳播過程中A、B兩質(zhì)點的振動圖象．求：（1）寫出質(zhì)點A的振動方程；（2）求該波的傳播速度．

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解題分析】由圖象可知，交變電流的周期為0.250s，A錯誤；電壓的最大值為20V，電壓的有效值U=202V=102V，B正確C錯誤；因為ω=2π2、C【解題分析】

設(shè)線框中產(chǎn)生的電動勢有效值為E，根據(jù)焦耳定律得：則得感應(yīng)電流有效值為最大值為電流的周期為角速度為所以線框中電流隨時間變化的關(guān)系式為i=Imsinωt=2sin5πtA故選C．點晴：解決本題關(guān)鍵要理解有效切割的長度與感應(yīng)電動勢的關(guān)系，判斷出感應(yīng)電動勢作正弦變化，要有運用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的能力．3、B【解題分析】

由題可知，將玻璃磚緩慢轉(zhuǎn)過θ角時，恰好沒有光線從ab面射出，說明光線發(fā)生了全反射，此時的入射角恰好等于臨界角，即有i=C，而入射角i=θ，則可得到臨界角C=θ，根據(jù)臨界角公式：sin得：n=B符合題意。4、B【解題分析】

AB．閉合開關(guān)的瞬間，b燈立即正常發(fā)光，a燈所在電路上線圈產(chǎn)生自感電動勢，阻礙電流的增大，電流只能逐漸增大，a燈逐漸變亮，故A錯誤，B正確；CD．由于線圈中自感電動勢的阻礙，通過a燈的電流小于通過b燈的電流。閉合開關(guān)，待電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)，L中產(chǎn)生自感電動勢，相當(dāng)于電源，a、b兩燈串聯(lián)，同時逐漸變暗，兩燈不會閃亮；通過a燈的電流方向不變，通過b燈的電流方向與開始時相反，故C錯誤，D錯誤。5、D【解題分析】電容器在電路中與等效電源并聯(lián)，兩端電壓為AB端感應(yīng)電動勢，所以當(dāng)導(dǎo)體棒勻速滑動時，電容器兩端電壓不變I2=0，電阻R中電流不為零，AB錯；加速滑動時，電容器兩端電壓隨導(dǎo)體棒速度的增大而增加，所以充電電流不為零，通過電阻的電流也不為零，D對．思路分析：根據(jù)等效電路，電容器兩端電壓變化才會有充電或放電電流，電阻兩端只要有電壓就會有電流通過．試題點評：考查電容器充放電的條件，等效電路的問題6、D【解題分析】

A.粒子在磁場中做圓周運動，由數(shù)學(xué)知識可知，粒子做圓周運動轉(zhuǎn)過的圓心角為，，設(shè)粒子的軌道半徑為、，則有，，帶電粒子1與2的半徑的比，故A錯誤。B.洛侖磁力提供向心力，由牛頓第二定律可得：，粒子的比荷為：，所以粒子的比荷之比為，所以B錯誤。CD.粒子在磁場中運動的周期的表達式為：，所以兩粒子的周期比為：；運動的時間分別為，，所以，故D正確。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BC【解題分析】

AB、伽利略設(shè)想物體下落的速度與時間成正比，因為當(dāng)時無法測量物體的瞬時速度，所以伽利略通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)證明如果速度與時間成正比，那么位移與時間的平方成正比；由于當(dāng)時用滴水法計算，無法記錄自由落體的較短時間，伽利略設(shè)計了讓銅球沿阻力很小的斜面滾下，來“沖淡”重力得作用效果，而小球在斜面上運動的加速度要比它豎直下落的加速度小得多，所用時間長的多，所以容易測量。伽利略做了上百次實驗，并通過抽象思維在實驗結(jié)果上做了合理外推，故選項A錯誤，B正確；CD、實際中沒有摩擦力的斜面并不存在，所以圖實驗為“理想實驗”，伽利略用抽象思維、數(shù)學(xué)推導(dǎo)和科學(xué)實驗相結(jié)合的方法得到物體的運動不需要力來維持，故選項C正確，D錯誤。8、BC【解題分析】當(dāng)聲波使膜片前后振動時，線圈切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，將聲音信號變化電信號，是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的，A錯誤B正確；膜片振動時，與之相連的線圈的長度發(fā)生變化，穿過金屬線圈的磁通量會改變，同時應(yīng)用金屬線圈切割磁感線，會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，C正確D錯誤．9、BC【解題分析】試題分析：由圖乙知交流電的周期為0.02s，根據(jù)變壓器原理可知原副線圈中電流的周期、頻率相同，周期為0.02s、頻率為50赫茲，故選項A錯誤；由圖乙可知通過的電流最大值為A，根據(jù)歐姆定律可知其最大電壓為V，即副線圈的輸出電壓最大值V，根據(jù)得V，故選項B正確；由知W，故選項C正確；因為電容器有通交流、阻直流的作用，則有電流通過和電容器，故選項D錯誤．考點：本題考查對交流電的圖象的理解和應(yīng)用，明確交流電的最大值，有效值之間的關(guān)系；掌握變壓器的電壓之比和匝數(shù)比之間的關(guān)系，同時對于電容器的作用要了解．10、AD【解題分析】

A、分析電動勢隨時間變化的規(guī)律可知，角速度ω=200π，則頻率f=ω2π=100Hz，故AB、電動勢的最大值Em=NBSω=5002V，則交流電壓的有效值500V，圖示線框位置與中性面重合，故B錯誤。C、周期T=2πω=0.01s，經(jīng)過0.25T，線框位置與中性面垂直，穿過線框的磁通量為零，穿過線框的磁通量變化率最大，故CD、閉合線圈情況下，電壓之比等于匝數(shù)比，原、副線圈的匝數(shù)比為500∶220=25∶11，線圈有缺口，不能很好的收攏磁感線，則原、副線圈匝數(shù)之比小于25∶11，故D正確。三、實驗題：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、陽極hv0hv－h(huán)v0【解題分析】

第一空．根據(jù)電路圖可知，電極A為光電管的陽極；第二空．K極板截止頻率為v0，則其逸出功為：W=hv0；第三空．根據(jù)光電效應(yīng)方程可知逸出的光電子最大初動能為：EK=hv-hv0；第四空．將電源的電極反向連接，當(dāng)電流表的示數(shù)為0時，由動能定理可得：-eUC=0-EK，電壓表的示數(shù)為：UC=．12、為了獲得單分子油膜層【解題分析】

(1)[1]實驗中讓油酸盡可能散開的目的是為了獲得單分子油膜層。(2)[2]1滴酒精油酸溶液中含油酸的體積由于分子是單分子緊密排列的，因此分子直徑為【題目點撥】實驗中以油酸分子呈球型分布在水面上，且一個挨一個，由體積與面積相除求出油膜的厚度，即等于分子直徑。四、計算題：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)M=2μm=m(2)vm=mgR【解題分析】試題分析：對導(dǎo)體根據(jù)平衡條件即可求出物塊的質(zhì)量M；穩(wěn)定時根據(jù)平衡條件即可求出最大速度；對物塊和金屬棒分別根據(jù)動量定理，即可求出位移。（1）穩(wěn)定時對M有：T