2024屆北京四中高二物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

2024屆北京四中高二物理第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、如圖所示，當(dāng)開關(guān)接a時，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10:1，b是原線圈的中心抽頭，圖中電表均為理想交流電表，定值電阻R=10Ω，其余電阻均不計．從某時刻開始在原線圈c、d兩端加上如圖乙所示的交變電壓，則下列說法正確的是A．當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時，電壓表的示數(shù)為31.1VB．當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與b連接且t=0.01s時，電流表示數(shù)為4AC．當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a撥向b時，副線圈輸出交流電的頻率增大D．當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a撥向b時，原線圈輸入功率變大2、2017年4月22日，“天舟一號”貨運飛船與“天宮二號”空間實驗室順利完成自動交會對接．“天舟一號”發(fā)射升空后，進(jìn)入預(yù)定的圓軌道運行，經(jīng)過變軌后升到“天宮二號”所在的圓軌道運行．變軌前和變軌完成后“天舟一號”做圓周運動的的軌道半徑分別為r1、r2，動能分別為、，則等于A． B． C． D．3、如圖所示，質(zhì)量分別為、的A、B兩小球分別連在彈簧兩端，B小球用細(xì)繩固定在傾角為30°的光滑斜面上，若不計彈簧質(zhì)量，在細(xì)繩被剪斷的瞬間，A、B兩小球的加速度分別為A．都等于 B．0和C．和0 D．0和4、如圖甲所示，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，有一匝數(shù)為n，面積為S，總電阻為r的矩形線圈abcd繞軸OO’做角速度為ω的勻速轉(zhuǎn)動，矩形線圈在轉(zhuǎn)動中可以保持和外電路電阻R形成閉合電路，回路中接有一理想交流電流表．圖乙是線圈轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢e隨時間t變化的圖象，下列說法中正確的是A．從tl到t3這段時間穿過線圈磁通量的變化量為2nBSB．從t3到t4這段時間通過電阻R的電荷量為Nbs/RC．t3時刻穿過線圈的磁通量變化率為nBSωD．電流表的示數(shù)為5、如圖所示，具有一定質(zhì)量的小球A固定在輕桿一端，另一端掛在小車支架的O點．用手將小球拉至水平，此時小車靜止于光滑水平面上，放手讓小球擺下與B處固定的橡皮泥碰擊后粘在一起，則在此過程中小車將()A．向右運動B．向左運動C．靜止不動D．小球下擺時，車向左運動后又靜止6、如圖所示，三只完全相同的燈泡a、b、c分別與電阻R、電感L、電容C串聯(lián)，再將三者并聯(lián)，接在220V，50Hz的交變電壓兩端，三只燈泡亮度相同．若只將交變電壓的頻率改為60Hz，則（）A．三只燈泡亮度不變B．三只燈泡都將變亮C．a(chǎn)亮度不變，b變亮，c變暗D．a(chǎn)亮度不變，b變暗，c變亮二、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、在光電效應(yīng)實驗中，分別用頻率為va、vb的單色光a、b照射到同種金屬上，測得相應(yīng)的遏止電壓分別為Ua和Ub、光電子的最大初動能分別為Eka和Ekb。h為普朗克常量，下列說法正確的是（）A．若va＞vb，則一定有Ua＜UbB．若va＞vb，則一定有Eka＜EkbC．若Ua＜Ub，則一定有Eka＜EkbD．若va>vb，則一定有hva-Eka=hvb-Ekb8、以下是對一些生活中的現(xiàn)象進(jìn)行的解，你認(rèn)為正確的是（）A．太陽光下的肥皂泡呈現(xiàn)出五彩繽紛的顏色，是因為太陽光經(jīng)肥皂液薄膜發(fā)生了干涉現(xiàn)象B．“海市蜃樓”是因為大氣密度不均勻，物體反射的太陽光發(fā)生了色散現(xiàn)象C．用手把兩片無色透明的玻璃片捏在一起，陽光下能看到彩色花紋，是因為光產(chǎn)生了干涉現(xiàn)象D．用兩支鉛筆夾成一條狹縫,將眼睛緊貼著狹縫觀看遠(yuǎn)處的日光燈管或線狀白熾燈絲（燈管或燈絲都要平行于狹縫）可以看到彩色條紋，是因為發(fā)生了干涉現(xiàn)象9、下列說法正確的是（）A．泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象，玻璃中的氣泡看起來特別明亮是光的全反射現(xiàn)象B．根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場C．楊氏雙縫干涉實驗中觀察到了明暗條紋，證明光是一種波，如果用激光進(jìn)行實驗則效果沒有那么明顯D．經(jīng)典力學(xué)理論的成立具有一定的局限性E.真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，與光源和觀察者間的相對運動無關(guān)10、下列說法中正確的是A．水凝結(jié)成冰后，水分子的熱運動停止B．水黽能夠停在水面上，是由于液體的表面張力作用C．一定質(zhì)量的100℃水變成100℃水蒸汽，其分子勢能一定增加D．陽光從縫隙射入教室，從陽光中看到的塵埃的運動，就是布朗運動E.第一類永動機不可能制成，這是因為第一類永動機不符合能量守恒定律三、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）某同學(xué)用如圖甲所示實驗裝置做“用雙縫干涉測光的波長”的實驗，相鄰兩條亮條紋間的距離用帶有螺旋測微器的測量頭測出，測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊，將該亮紋定為第1條亮紋，此時手輪上的示數(shù)如圖乙（1）所示，然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮條紋中心對齊，此時手輪上的示數(shù)如圖乙（2）所示，則這種色光的波長_________nm，（已知雙縫間距d=0.2mm，雙縫到屏間的距離L=700mm），若改用頻率較高的單色光照射，得到的干涉條紋間距將__________________（填“變大”、“不變”或“變小”）12．（12分）多用電表是實驗室和生產(chǎn)實際中常用的儀器在歐姆表測電阻的實驗中，用“×10”擋測量一個電阻的阻值，發(fā)現(xiàn)表針偏轉(zhuǎn)角度較小(答案保留兩位有效數(shù)字)(1)正確的做法是___________(選填×1檔；×10檔；×100檔，)___________；(2)選擇正確的檔位，正確操作后多用電表表盤如圖所示，則電阻值是___________Ω；(3)已知多用電表的歐姆檔表盤正中央對應(yīng)刻度值為15，多用電表的內(nèi)部電源電動勢E=7V，則在第(2)問中表頭對應(yīng)的電流示數(shù)應(yīng)是___________A；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）絕熱性能良好的氣缸固定在水平桌面上，其內(nèi)壁光滑，開口向左，氣缸中封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞通過水平輕繩跨過滑輪與重物相連，已知活塞的橫截面積為，重物的質(zhì)量，重力加速度，大氣壓強，滑輪摩擦不計，穩(wěn)定時，活塞與氣缸底部間的距離為，氣缸內(nèi)溫度。（1）通過電熱絲對氣缸內(nèi)氣體加熱，氣體溫度緩慢上升到時停止加熱，求加熱過程中活塞移動的距離；（2）停止加熱后，在重物的下方加掛一個的重物，活塞又向左移動后重新達(dá)到平衡，求此時氣缸內(nèi)氣體的溫度。14．（16分）如圖甲所示，一電阻不計且足夠長的固定平行金屬導(dǎo)軌MV、PQ間距L=1m,上端接有阻值R=0.2Ω的電阻，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=37。。在導(dǎo)軌平面上ab、cd間有垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場，磁場的寬度也為L=lm,磁感應(yīng)強度B1隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示，導(dǎo)軌cd以下有垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B2=0.08T,一質(zhì)量m=0.1Kg、阻值r=0.1Ω的金屬棒垂直導(dǎo)軌靜止在磁場昆B2區(qū)域內(nèi)，sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2o求：(1)金屬棒與導(dǎo)軌間的最小動摩擦因數(shù)μ;(2)10s內(nèi)電阻R產(chǎn)生的焦耳熱；(3)把導(dǎo)軌換成光滑導(dǎo)軌，其他條件不變，金屬棒運動的最大速度.15．（12分）如圖所示，一個總阻值r=10Ω，匝數(shù)n=1000的正方形金屬線圈，與阻值R=20Ω的定值電阻連成閉合回路。線圈的邊長L=0.1m，其內(nèi)部空間（包括邊界處）充滿了垂直線圈平面向外的勻強磁場。磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系圖線如圖所示。導(dǎo)線電阻不計。求：(1)t=0時刻，穿過線圈的磁通量；(2)0～0.02s內(nèi)，線圈QMNP中的感應(yīng)電動勢大小和感應(yīng)電流的方向；(3)0～0.02s過程中整個回路的熱功率，t=-0.01s時UPQ的大小。

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、D【解題分析】

由圖象可知，電壓的最大值為311V，交流電的周期為2×10-2s，所以交流電的頻率為.A.交流電的有效值為220V，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可知，副線圈的電壓為22V;所以A錯誤.B.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與b連接時，副線圈電壓為44V，所以副線圈電流為4.4A，電流表示數(shù)為電流的有效值，不隨時間的變化而變化，所以電流表的示數(shù)為4.4A;故B錯誤.C.變壓器不會改變電流的頻率，所以副線圈輸出電壓的頻率為50Hz;所以C錯誤.D.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a撥向b時，原線圈的匝數(shù)變小，所以副線圈的輸出的電壓要變大，電阻R上消耗的功率變大，原線圈的輸入功率也要變大;所以D正確.2、C【解題分析】根據(jù)萬有引力提供向心力得：，可得：

飛船的動能為：，得：，故選項C正確．點睛：根據(jù)萬有引力提供向心力列式，得到飛船的速度與軌道半徑的關(guān)系，從而求得動能與軌道半徑的關(guān)系，再求動能之比．3、B【解題分析】

在剪斷繩子之前，A處于平衡狀態(tài)，所以彈簧的拉力等于A的重力沿斜面的分力相等。在剪斷上端的繩子的瞬間，繩子上的拉力立即減為零，而彈簧的伸長量沒有來得及發(fā)生改變，故彈力不變?nèi)詾锳的重力沿斜面上的分力。故A球的加速度為零；在剪斷繩子之前，對B球進(jìn)行受力分析，B受到重力、彈簧對它斜向下的拉力、支持力及繩子的拉力，在剪斷上端的繩子的瞬間，繩子上的拉力立即減為零，對B球進(jìn)行受力分析，則B受到到重力、彈簧的向下拉力、支持力。所以根據(jù)牛頓第二定律得：A．都等于，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．0和，與結(jié)論相符，選項B正確；C．和0，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．0和，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；故選B。4、D【解題分析】試題分析：由圖可知，tl和t3這兩時刻的磁通量大小為BS，方向相反；故穿過線圈磁通量的變化量為2BS；故A錯誤；從t3到t4這段時間磁通量的變化為BS，則平均電動勢；因此通過電阻R的電荷量為；故B錯誤；t3時刻電動勢E=NBSω；則由法拉第電磁感應(yīng)定律可知：；則穿過線圈的磁通量變化率為BSω；故C錯誤；電流表的示數(shù)為有效值，則有：；故D正確；故選D．考點：法拉第電磁感應(yīng)定律；交流電的有效值5、D【解題分析】試題分析：水平方向上，系統(tǒng)不受外力，因此在水平方向動量守恒．小球下落過程中，水平方向具有向右的分速度，因此為保證動量守恒，小車要向左運動．當(dāng)撞到橡皮泥，是完全非彈性碰撞，A球和小車大小相等方向相反的動量恰好抵消掉，小車會靜止．故選D．6、D【解題分析】根據(jù)電感的特性：通低頻、阻高頻，當(dāng)電源的頻率變高時，電感對電流的感抗增大，b燈變暗；根據(jù)電容器的特性：通高頻、阻低頻，當(dāng)電源的頻率變高時，電容器對電流的容抗減小，c燈變亮．而電阻的亮度與頻率無關(guān)，a燈亮度不變．故選D．點睛：本題要抓住電感和電容的特性分析：電感：通直流、阻交流，通低頻、阻高頻，可根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律來理解．電容器的特性：通交流、隔直流，通高頻、阻低頻，根據(jù)電容器充放電的特性理解．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、CD【解題分析】

AB．根據(jù)光電效應(yīng)方程知，由于，逸出功相同，則有又由于，則有故A、B錯誤；C．根據(jù)和則有故C正確；D．逸出功為由于金屬的逸出功相同，則有與頻率大小無關(guān)，故D正確；故選CD。8、AC【解題分析】

A．太陽光下的肥皂泡呈現(xiàn)出彩色條紋，這是光的薄膜干涉現(xiàn)象，故A正確；B．海市蜃樓是光的折射現(xiàn)象，故B錯誤；C．將兩塊平玻璃片緊緊捏在一起，會從玻璃片面上看到許多彩色花紋，是薄膜干涉產(chǎn)生的，故C正確；D．通過兩根并在一起的鉛筆狹縫去觀察發(fā)光的白熾燈，會看到彩色條紋，是衍射現(xiàn)象，故D錯誤．故選AC．【題目點撥】太陽光下的肥皂泡呈現(xiàn)出彩色條紋也是薄膜干涉現(xiàn)象，兩根鉛筆的夾縫，看到許多彩色條紋，是由光的衍射造成的；海市蜃樓是光的折射現(xiàn)象．9、ADE【解題分析】泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象，玻璃中的氣泡看起來特別明亮是光的全反射現(xiàn)象，選項A正確；根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，周期性變化的電場一定產(chǎn)生周期性變化的磁場，均勻變化的電場可產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，選項B錯誤；楊氏干涉觀察到了明暗條紋證明光是一種波，如果用激光，由于是相干光源，則進(jìn)行實驗則效果更明顯，故C錯誤；經(jīng)典力學(xué)理論的成立具有一定的局限性，它只適應(yīng)宏觀低速物體的運動，選項D正確；根據(jù)性對論的原理，真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，與光源和觀察者間的相對運動無關(guān)，選項E正確；故選ADE.10、BCE【解題分析】

A.分子做永不停息的熱運動，水凝結(jié)成冰后，水分子的熱運動也不會停止，故A錯誤；B.水黽能夠停在水面上，是由于液體的表面張力作用，選項B正確；C.一定質(zhì)量的100℃水變成100℃水蒸汽，因為要吸收熱量，而分子動能不變，則其分子勢能一定增加，選項C正確；D.布朗運動用肉眼是觀察不到的，陽光從縫隙射入教室，從陽光中看到的塵埃的運動，不是布朗運動，選項D錯誤；E.第一類永動機不可能制成，這是因為第一類永動機不符合能量守恒定律，選項E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、660變小【解題分析】(1)圖乙1螺旋測微器的讀數(shù)為，圖乙2的讀數(shù)為，相鄰亮條紋間的距離為，根據(jù)雙縫干涉公式可得這種單色光的波長(2)照射光的頻率越高，波長越短，根據(jù)知相鄰的干涉條紋間距變?。绢}目點撥】解決本題的關(guān)鍵掌握螺旋測微器的讀數(shù)方法，以及掌握雙縫干涉條紋的間距公式，注意單位的統(tǒng)一，及螺旋測微器與游標(biāo)卡尺的讀數(shù)區(qū)別．12、×100檔重新進(jìn)行歐姆檔調(diào)零(或重新短接調(diào)零)2.0×1032.0×10-3【解題分析】

第一空.第二空.歐姆表的表盤與電流計的刻度相反，即滿偏刻度處電阻為零，電流為零時對應(yīng)電阻無窮大，則可知，當(dāng)偏轉(zhuǎn)較小時，說明這個電阻較大；

為了準(zhǔn)確測量，應(yīng)換用大檔位，即使用“×